電気光学素子
本発明は、経済的で、単純な方法により平坦な電気光学素子を生産する方法に関するものであり、定められている、とりわけ、均質な機能分布を有する機能表面を備える。前記方法は、基板を用意する工程、第１の電極層を施す工程、少なくとも１つの機能層を施す工程、第２の電極層を施す工程、および層の平面に沿って少なくとも１つの水平方向で変化する電気的抵抗を有し、層の平面に垂直な方向にある、少なくとも１つの抵抗調節層を施す工程を含む。本発明は、さらに、電気光学素子を生産するためにコーティングされた基板を生産する方法に関する。本発明は、さらに、それに対応して生産される電気光学素子、コーティングされた基板、電気光学素子を生産するためのコーティングされた基板の使用、および電気光学素子の使用に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、平坦であるか、または少なくとも部分領域において平坦である電気光学素子に関するものであり、特に、特定の機能分布、とりわけ機能表面上で規則正しい機能分布を有する平坦な電気光学素子、さらにはその生産のための基板および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学素子は、エレクトロクロミック素子、液晶素子、または光電子センサ用に、さまざまな形態で、例えば、光電池素子として使用することができる。他の特に有益な使用分野としては、有機電気光学素子、特に有機発光ダイオードがある。
【０００３】
エレクトロクロミック効果は、機能層複合体の内側の電荷が適当な電圧を印加することにより移動されると、この複合体の光学特性、例えば、透過率が変化するという事実によるものである。この効果は、例えば、自動車産業における電気的調光可能ルームミラー、または大表面表示パネルに利用される。エレクトロクロミック層に基づく切り替え可能な光沢も、スラット・ブラインド、ローラー・ブラインド、またはオーニングの代わりに、日射を制御するために建物の中に次第に使用されるようになりつつある。
【０００４】
光起電力素子は、典型的には、表面に入射した光を電力に変換するために、適当にドープされた半導体を使用する。これらの素子は、太陽電池として広く用いられている。
【０００５】
センサ技術に対し、さまざまな電気光学効果を利用することができる。下に置かれている発光ダイオードの配列から出される光を電圧に応じて放射する層システムは、例えば、指紋認識に使用することができる。また、例えばデジタル・カメラで使用されているような、光起電性反応に基づくＣＭＯＳまたはＣＣＤセンサが広く行き渡っている。
【０００６】
特に有益な一使用分野は、有機電気光学素子の分野である。有機電気光学素子、特に有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、一般に、少なくとも１つの有機電界発光の発光団(luminophore)を含む、間に有機層が配列されている２つの電極層からなる。これらの層は、典型的には透明な、担持物質（基板）上に施される。ガラス基板は、この目的での使用に好ましい。基板側のコンポーネントから光を放射するように、基板に面している電極、典型的には陽極も、同様に、透明にしておかなければならない。高導電性の半導体層、例えば透明な導電性酸化物（ＴＣＯ）、特にＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）は、一般に、材料として使用される。ＯＬＥＤは、電流駆動コンポーネントである、つまり、動作中に、定められた電流が電極層を流れ、その結果、電極層の有限な抵抗性インピーダンスがあるため横方向電位差を生じる。電極層間の横方向電流は、有機発光層内を流れ、電流密度に比例する光を発生する。したがって、電流密度の局所的な差が、局所的に異なる発光を生じさせる。
【０００７】
発光または照明素子について、一様なまたは特異的な輝度分布を有する平坦な大表面光源が必要である。典型的には、これらのコンポーネントは、エッジ領域においてのみ接触させることができる。しかし、透明電極層を形成することについて現在のところ最もよく知られている物質の導電性は、電極層をコンポーネント設計の等電位面と考えられるほど十分ではない。電極の局所抵抗が著しい大きさであると、電極層に電圧降下が生じ、これにより、電極層間に異なる電圧差が生じる。したがって、異なる局所的電流密度は、発光層に対し横方向にセットアップされ、これは、外部から制御することはできず、局所的に異なる輝度を生じる。発光面が広いほど、輝度分布の望ましくない不均質が大きくなる。
【０００８】
したがって、表面抵抗が最小の電極だと望ましく、これは、有機層の抵抗と比較して等電位層としてみなすことが可能である。この場合、機能層の一様な構成により、光を均一に放射するＯＬＥＤコンポーネントが得られる。さらに、電極中の電流の抵抗損は、それに対応して小さくなる。これは、典型的には金属層として構成される陰極について実質的に達成される。しかし、透明層は、理想的状態から著しくずれる。
【０００９】
したがって、層の厚さを大きくすることで電極層の表面抵抗を減らす試みがなされてきた。典型的には、ＯＬＥＤにおいて陽極として使用される場合、ＩＴＯ層は、約１００ｎｍの層厚さ、および１０〜２０オームの表面抵抗を有する。層厚さを増やすと、一般的に、透明電極層内の吸収損失が増大し、したがって放射光が少なくなる。さらに、ＩＴＯ層がもっと厚い場合、干渉効果の変動のため同様に強度減少または局所的不均質をもたらしうる干渉構造が形成されうる。厚い層の蒸着も、処理時間を長引かせ、したがって、コンポーネント生産コストを上昇させる。
【００１０】
また、他の方法で透明電極層の導電性を高めることも試みられている。しかし、導電性を十分に高めると、常に、透明電極層内の吸収損失が著しく増大し、したがって放射光が大幅に減少する。このことには、コンポーネントの効率が受け入れがたいほどになるか、所望の輝度を得るための電力消費量が受け入れがたいほどになることが伴う。
【００１１】
国際公開第００／１７９１１Ａ１号から、導電性透明付加層により電極の表面抵抗を低減することが知られている。しかし、このような付加層は、生産工程の複雑さを増し、したがって、コスト増大を引き起こす。他の短所としては、このような対策は、特定のコンポーネントの輝度分布の一様性を改善することにしか適していないという点である。発光表面が拡大されるか、または全体的な輝度が増大するとすぐに、電圧降下のせいでかなり大きな不均質性が再び生じ、その結果電極が生じる。付加層は、それ自体、さらに、可視スペクトル中に実質的な吸収を示してはならない。
【００１２】
欧州特許第９６９５１７Ａ１号から、メッシュ間隔が狭い金属グリッドでさらにコーティングすることにより電極の電極抵抗を低減することが知られている。このアプローチの欠点は、第１に、ここでもまた、付加的コーティングにより生産工程の複雑さが著しく増大し、したがって、ＯＬＥＤコンポーネントのコストも増大するという点である。さらに、ＯＬＥＤコンポーネント生産の他のプロセスは、金属グリッドにより大きく損なわれることがある。例えば、ＰＶＤ作業中に影ができたり、例えば、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って、液相からコーティングする作業中に帯または轍が形成されたりすることがある。電極間に短絡が生じる、したがってコンポーネントが完全に破壊される危険性も、増大しうる。さらに、グリッド構造は、グリッド構造の真下からは光が放射され得ないため、コンポーネントの発光面に暗領域を形成する。
【００１３】
輝度分布の均質性を改善するために、欧州特許第９９７０５８Ａ１号では、透明電極と表面抵抗比が約１である金属電極とを組み合わせることを提案している。透明電極の表面抵抗は、同時に増大する光損失でのみ低くできるため、この表面抵抗比は、金属電極の表面抵抗を高くすることにより得られる。しかし、これにより、コンポーネントの内部線路抵抗の著しい増大、これから２倍程度の抵抗損の増大が生じる。必要な動作電圧も上昇する。さらに、表面抵抗を等化すると、非常に特殊な接触構成でのみ輝度不均質性に対する軽減効果をもたらすが、コンポーネントの相互接続が対称的である場合には、抵抗比は、全く効果を有しない。さらに、不均質は、欧州特許第９９７０５８Ａ１号によりマッチングする陽極と陰極の抵抗により完全には取り除けず、対照的に、これらは、拡張されたコンポーネントの場合なおいっそう顕著である。
【００１４】
また、より均質な輝度分布は、コンポーネントの発光表面を独立の小さな発光領域に細分することにより得られる。この原理に従って作成されたＯＬＥＤは、例えば、米国特許第６，５１５，４１７Ｂ１号から知られている。しかし、この解決方法だと、生産工程の複雑さが著しく増大し、したがって、ＯＬＥＤコンポーネントのコストが増える。
【００１５】
【特許文献１】国際公開第００／１７９１１Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第９６９５１７Ａ１号
【特許文献３】欧州特許第９９７０５８Ａ１号
【特許文献４】米国特許第６，５１５，４１７Ｂ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の目的は、定められた、とりわけ均質な機能分布を有する機能表面を備える、経済的にまた単純に生産可能な、改善された電気光学素子を実現する方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
したがって、電気光学コンポーネントを生産するための本発明による方法は、基板を備えることと、第１の電極層を施すことと、少なくとも１つの機能層を施すことと、第２の電極層を施すことと、層平面に沿って少なくとも１つの水平方向で変化する層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すこととを含む。
【００１８】
この方法は、特に、有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードの生産に都合よく適合される。この目的のために、機能層を施すことは、有機電気光学物質を含む少なくとも１つの層を施すことを含む。
【００１９】
この方法は、さらに、エレクトロクロミック素子、例えば、エレクトロクロミック窓素子またはエレクトロクロミック鏡を生産するように適合することができ、この場合、機能層を施すことは、少なくとも１つのエレクトロクロミック層を施すことを含む。エレクトロクロミック層に適している物質は、例えば、ＷＯｘ、ＮｉＯｘ、ＶＯｘ、またはＮｂＯｘである。
【００２０】
この方法は、さらに、光起電力層を施すこともできる。機能層は、好ましくは、さらに、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む。このような機能層は、さまざまな電気光学素子、例えば、光起電力素子または光電子センサを生産するために使用することができる。
【００２１】
例えば、層厚さまたは導電率が局所的に変化する追加の局所的可変抵抗マッチング層を挿入することにより、広い範囲で指定されている機能プロファイル、とりわけ一様な機能分布が容易に得られる。この目的のために、抵抗マッチング層は、原理的に、それぞれの層スタックの内側の任意の位置に配列することができる。
【００２２】
とりわけ、層（典型的には寸法０．１μｍの長さ）に対し横方向の有機電気光学素子の層の抵抗は、典型的には層（典型的には寸法１００μｍの長さ）に沿った抵抗よりもかなり小さく、したがって、電流輸送は、主に、層に対し横方向にのみ発生する。
【００２３】
この方法は、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加するか、またはタップするために、第１および第２の電極層上に、好ましくは層のエッジ領域に接触面を施すことを都合よく含む。接触面は、好ましくは、例えば透明電極層を通して光が出入りできるように、電極層のエッジ領域内に配置される。
【００２４】
この方法によれば、機能分布および電気光学素子の動作電圧は、有利に指定され、指定された動作電圧が第１の電極層と第２の電極層との間に印加されたときに電気光学素子が本質的に指定された機能分布を有するように少なくとも１つの抵抗マッチング層が施される。動作中、動作電圧の指定された値からのずれを、約±１０％以内とすることができ、しかもこのことが指定された機能分布を本質的に損なわない。
【００２５】
この方法によれば、少なくとも１つの抵抗マッチング層は、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧が印加されたときに電気光学素子の光出または光入表面が本質的に一様な機能分布を有するように特に有利に施される。一様な機能分布という用語は、機能表面、典型的には光出または光入表面上で本質的に一定である機能分布を意味することが意図されている。例えば、機能分布は、発光素子の輝度分布、エレクトロクロミック素子の透過率の分布、または感光性分布であると都合がよい。
【００２６】
特定の、とりわけ一様な機能分布を得るため抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、電気光学コンポーネントの幾何学的形状、電極層の接触の種類、および場合によっては、電気光学コンポーネントの動作パラメータに依存する。
【００２７】
電気光学コンポーネントの幾何学的形状が単純である場合、例えば、とりわけ対向するエッジに沿って接触が設けられる矩形または楕円形の幾何学的形状では、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、単純な数学的関係式の助けを借りて得られる。
【００２８】
したがって、この方法によれば、抵抗マッチング層は、都合よく、抵抗が層平面に垂直な方向で層平面の少なくとも一点において最小であり、少なくとも一点から層に沿って少なくとも１つの水平方向で本質的に増大するように施すことができる。
【００２９】
層平面に垂直な抵抗マッチング層の抵抗は、特に有利には、本質的に距離の二乗に比例して最小の抵抗を有する少なくとも一点から層のエッジに向かって増大する。
【００３０】
この方法によれば、発光表面および特定のとりわけ特定の対称的幾何学的形状上で一様な表面抵抗を有する電極層については、抵抗マッチング層は、抵抗マッチング層の抵抗が層平面に垂直な方向で、本質的に
【数１】
に比例する層平面に沿った少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有するように有利に施され、ただし、式中、
Ａ：陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：陰極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：層平面内の突出した点または突出した曲線までの層平面に沿った距離であり、ただし、層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の抵抗は突出した点で、または突出した点に沿って最小であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である。
【００３１】
抵抗マッチング層は、さらに、層上に抵抗一定成分を有することがあり、したがって、層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の抵抗は、本質的に式
【数２】
で記述される層平面に沿った少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、
ただし、式中、
Ｒ：層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ｃ１、Ｃ２：距離ｒとは無関係の定数であり、
Ａ、Ｋ、ｒ、ｎ、およびｍについては上記のとおりである。
【００３２】
電極が知られている対称的不均質、例えば金属陰極の蒸着誘導変動を有している場合、これらは、同様に、抵抗マッチング層の実施形態を適当に選択することにより低減またはさらには実質的に補正することができる。
【００３３】
任意の非対称形状およびサイズまたは対称摂動接触、例えば、矩形の機能表面上の点接触の場合、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルに対し単純な解析表示を求めることは一般的にはできない。これらの場合、抵抗プロファイルは、数値解析法またはシミュレーションを使って決定することができる。この目的のために、例えば、「有限要素」法または場の方程式系の逆問題解析(inversion)を使用することができる。
【００３４】
少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、有利には、流体コーティング物質を、例えば、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って施すことを含む。
【００３５】
単純で経済的な方法で抵抗マッチング層の意図的な局所的変化を引き起こすことができる本発明の構成は、特に有利である。印刷技術は、特に層厚さの変化をもたらすのに適しており、例えば、フレキソ印刷、スクリーン印刷、または電子写真印刷がある。インクジェット法または他のスプレー法も、特に適している。
【００３６】
したがって、流体コーティング物質を施すために、この方法は、有利には、コンピュータ制御印字ヘッド、とりわけインクジェット印字ヘッドを使った印刷、スクリーン印刷による印刷、フレキソ印刷またはグラビア印刷による印刷、またはマスクを通したスプレーを含む。
【００３７】
前記印刷技術のほかに、知られているすべての蒸着法も、抵抗マッチング層を施すために原理的に使用することができる。
【００３８】
したがって、この方法は、有利には、物理的気相蒸着法、とりわけ蒸発またはスパッタリングによる、または化学気相蒸着法、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着法による層の蒸着を含む。また、インピーダンスマッチング層を施すためにさまざまな方法を組み合わせることもできる。
【００３９】
抵抗マッチング層の抵抗を変化させることについてはさまざまな可能性がある。したがって、少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、有利には、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を持つ層領域を施すことを含む。
【００４０】
最も単純で、最も容易に制御可能な種類の抵抗変化は、局所的横方向抵抗が、どこでも均質であり層厚さに無関係な層の抵抗性に基づき局所的層厚さに直接比例するため、層厚さを変化させることである。印刷技術またはスプレー技術などの前記コーティング法は、直接的な方法で層厚さを変化させることを可能にするので、これに特に適している。
【００４１】
層厚さの変化は、追加の光学的効果、例えば、吸収または干渉効果をもたらしうる。この効果は、同様に、機能分布、特に輝度分布の変化をもたらしうる。
【００４２】
この効果には、電気光学コンポーネントの機能分布を変調する他の可能性もある。この効果を利用することにより特異的機能分布を生じさせるための抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、微視的物質特性、輸送、組み換え、および発光プロセスを考慮し結合された電気光学的シミュレーションを使って決定することができる。
【００４３】
特定の抵抗プロファイルは、さらに、導電性に影響を及ぼす物質とともに、導電性抵抗マッチング層の適当な横方向に異なるドープにより調節することもできる。これらの物質は、抵抗マッチング層の蒸着の際に加えるか、またはその後、拡散プロセスを介して層内に導入することができる。後者は、熱転写、局所的活性化により、例えば、温度、光、または機械的エネルギー入力、印刷などを介して行うことができる。層厚さは、有利には、ここでは実質的に一定に保つことができ、したがって、有害な局所的干渉効果を大幅に抑制することができる。本発明により、コンポーネントの長期安定性を確実なものとするために、完成コンポーネントでは、拡散プロセスを継続しない。
【００４４】
抵抗の変化も、抵抗マッチング層の形態を、特にポリマー層の場合に変化させることにより得られるが、それは、形態は局所抵抗性、したがって局所的横方向抵抗に影響を及ぼすからである。格子変化は、焼き付けのときの熱入力プロファイルを介して、例えば温度、光、機械的エネルギー入力、または化学活性剤による局所的活性化を介して、または特定の物質組成を介して、調節することができる。
【００４５】
もちろん、抵抗マッチング層の抵抗を変化させる説明されている方法は、さらに、互いに組み合わせることもできる。
【００４６】
光出力および／または光入力については、第１および／または第２の電極層を施すことは、有利には、とりわけＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む。ＩＴＯは高価な物質であるため、第１または第２の電極層は、少なくとも光出力および／または光入力が不要な電気光学素子の側に金属層として施されると有利である。
【００４７】
さらに、電気光学素子の第１および第２の電極層は、有利には、異なる仕事関数を持つ。
【００４８】
抵抗マッチング層は、さらに、有利には、仕事関数ポテンシャルが、層の機能の電気的要件、つまり有機電気光学素子の場合に電界発光層スタックの電気的要件に適合されるように施される。
【００４９】
電気光学コンポーネントの層順序における抵抗マッチング層の位置に応じて、抵抗マッチング層の透明度には異なる要件がありうる。
【００５０】
さらに、抵抗マッチング層の物質および生産方法は、有利には、例えば、温度制約条件または溶媒抵抗に関する、電気光学素子の要件に適合し、コンポーネントの電界発光特性を損なうことがない。
【００５１】
原理上、これらの制約条件を満たすすべての導電性層物質が適している。好適な無機物質の実施例は、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＳｎＯｘ、ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴｉＯｘ、ａ：Ｃ−Ｈ、さらにはドープＳｉを含む。とりわけ有機電気光学素子に好適な有機物質は、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＰＳＳ：ポリ（スチレンスルホン酸））、ＰＡＮＩ（ポリアニリン）、アントラセン、Ａｌｑ３（トリス（８−オキシキノリン）アルミニウム）、ＴＤＰ（トリフェニレンジアミン）、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン）、さらには、文献に記載されているＰＥＤＯＴの代替え物質と呼ばれるすべての物質である。
【００５２】
有機電気光学素子の場合、抵抗マッチング層は、ホール輸送層として、とりわけＰＥＤＯＴまたはＰＡＮＩ層として、特に有利に施されるが、それは、このような層は、典型的にはすでに、例えばポリマーＯＬＥＤの一部であり、したがって、抵抗マッチング層により得られる補正関数は、特に単純に、また経済的に、１つの作業工程でホール輸送機能とともに生成できるからである。
【００５３】
この方法は、さらに有利には、１つまたは複数の機能層、例えば正孔注入層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、正孔輸送層、および／または電子注入層を施すことを含むことができる。この方法は、さらに、少なくとも１つのイオン輸送層および／またはイオン蓄積層を施すことを含むこともできる。
【００５４】
この方法は、特に有利には、光吸収特性が層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を施すことを含む。
【００５５】
光吸収層を施すことは、特に好ましくは、感光層を施すこと、感光層を露光すること、および感光層を現像することを含む。
【００５６】
変調技術、例えば、シンボルまたはテキストまたは彩色を表すための一様な発光層のマスキングは、意図された機能分布、とりわけ輝度分布を調節するために使用することができる。この目的のために、光吸収層は、コンポーネント上に直接施すことができる。
【００５７】
統計的に分布している局所的差異を補正するために、それぞれの個別コンポーネントについて発光コンポーネントの光プロファイルの自己制御最適化を個別に行うことは、特に有利である。
【００５８】
光プロファイルの自己制御最適化は、まず感光層、例えば感光乳剤を施し、発光電気光学コンポーネントを適宜スイッチオンすることにより露光させ、現像し、それにより、それをコーティング欠陥または短絡などの局所的欠陥のところでそれぞれの個別コンポーネントに合わせて最適になるように適合させることにより達成することができる。これに続いて、感光層を定着させ、都合よく保護コーティングを例えばラッカーとともに施す。
【００５９】
したがって、この方法は、特に有利には、電気光学素子を特定の期間の間スイッチオン状態にすることにより感光層を露光することを含み、これは、第１の電極層と第２の電極層との間に特定の電圧を印加することによりオンにされる。
【００６０】
光プロファイルを最適化する他の変更形態は、能動的に制御される個別コーティングである。この目的のために、電気光学コンポーネントの出口発光面の輝度分布は、適当な検出器システム、例えば画像処理機能を持つカメラ・システムを使って記録され、格納される。記録された輝度分布から、輝度プロファイルの最適な局所的補正に対する吸収密度分布が計算される。計算された吸収密度分布により、局所的可変吸収層は、光出口表面上に、例えばスプレーまたは印刷プロセス、例えばインクジェット印刷または電子写真印刷を使って施される。次に、この後に、保護コーティングを固定し、都合よく施す。さまざまな有機および無機物質を吸収層、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性プラスチック、ゾルゲル溶液、またはインクに対し使用することができる。
【００６１】
さらに他の変更形態は、能動的に制御される個別マスキングにあり、そこでは、別々のマスクがガラスまたはポリマー基板上に生成され、コンポーネントの前側に固定される。
【００６２】
吸収プロファイルを生成する方法の他の変更形態は、例えば、未処理の輝度が記録され、補正が計算され、感光乳剤が、例えば、誘導光線を使って露光される能動的に制御される個別コーティングだけでなく、未処理の輝度が記録され、補正が計算され、コンポーネント表面上のコーティングが吸収コーティングを固定し形成するために露光される吸収物質の能動的に制御される個別の固定を含む。
【００６３】
他の変更形態は、自己調節屈光性コーティングを施すことを含む。
光吸収層を施すための説明されているすべての方法は、それぞれの個別コンポーネントが指定された輝度分布に関して最適化できるという利点を有する。
【００６４】
代替えとして、吸収補正層もコンポーネントに組み込むことができる。しかし、層順序内の位置に応じて、層は、さらに、導電性を有し、干渉光学的にまたは光反射プロファイルにおいて適合されなければならない。ここで再び、局所的吸収プロファイルの個別調節は、屈光性コーティングを施すか、または外部エネルギー入力を介して、例えばレーザーを使って吸収率を調節することにより可能である。
【００６５】
生産されるコンポーネントの目的に応じて、この方法は、さらに、有利には、少なくとも部分的に反射する層または少なくとも部分的に反射する層システムを施す工程、および／または少なくとも部分的に反射防止する層または少なくとも部分的に反射防止する層システムを施す工程を含むことができる。
【００６６】
本発明は、さらに、上述の方法により生産することができる、電気光学素子に関する。
したがって、本発明による電気光学素子は、基板と、第１の電極層と、少なくとも１つの機能層と、第２の電極層と、層平面に沿って少なくとも１つの水平方向で変化する層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層とを備える。
【００６７】
本発明による電気光学素子は、さらに、例えば共通基板上に配列されている、複数の、または多数の別々の平坦な部分素子で構成することもできる。
【００６８】
素子は、好ましくは、有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードとして設計され、その場合、機能層は、少なくとも１つの有機電気光学物質を含む。
【００６９】
本発明による素子の他の有利な実施形態は、少なくとも１つの機能層が少なくとも１つのエレクトロクロミック層を含む、エレクトロクロミック素子である。エレクトロクロミック層は、好ましくは、ＷＯｘを含むが、当業者に知られている他の物質、例えばＮｉＯｘ、ＶＯｘ、またはＮｂＯｘも本発明の範囲内にある。
【００７０】
機能層は、さらに、好ましくは、光起電力層を含むことができる。多くの目的に関して、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む、機能層も有利である。
【００７１】
典型的には、陽極として作用する電極層は、基板上に配列され、陰極として作用する電極層は、間に置かれている層システム上に配列される。もちろん、陰極が基板上に設けられ、陽極が間にある層システム上に施される反転システムは、それにもかかわらず、本発明の範囲内にある。
【００７２】
本発明による素子の第１および／または第２の電極層は、電圧を印加する、および／または電圧をタップするために、有利には、エッジ領域内に接触面を有する。許容差±１０％の範囲内の指定動作電圧に対応する電圧が、第１の電極層と第２の電極層との間に印加された場合、素子の光出および／または光入表面は、有利なことに、本質的に特異的機能分布を有し、この機能分布は光出および／または光入表面上の一様な分布に特に有利に対応する。
【００７３】
抵抗マッチング層の抵抗は、特に有利には、この方法について上で説明されているようなプロファイルを有する。したがって、層平面に垂直な方向の抵抗は、好ましくは、最小抵抗の一点から層のエッジに向かって、とりわけ二乗に比例して増大する。
【００７４】
層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の抵抗は、特に好ましくは、式
【数３】
（使用される量については上記を参照）で本質的に記述されている層平面に沿った少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有する。
【００７５】
抵抗マッチング層は、有利には、
−スピン・コーティング、
−ディップ・コーティング、
−インクジェット印刷ヘッドを使った印刷、
−スクリーン印刷による印刷、フレキソ印刷またはグラビア印刷を使った印刷、
−マスクを通したスプレー、
−物理的気相蒸着、とりわけ蒸発またはスパッタリング、または
−化学気相蒸着、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着のうちの１つを使って施される。
【００７６】
抵抗マッチング層は、好ましくは、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を有する領域を含む。
【００７７】
抵抗マッチング層の適当な物質の実施例は、この方法に関して上で言及されているものである。
【００７８】
本発明による素子の電極層は、第１および第２の電極層が異なる仕事関数を有するように有利に設計される。さらに、第１および／または第２の電極層は、好ましくは少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む。それとは別に、第１および／または第２の電極層は、有利には、金属層として設計される。片側光出力および／または光入力については、電極層の一方は、有利には、透明なＩＴＯ層として、他方は、金属層として設計される。
【００７９】
有利なことに、この素子はさらに、少なくとも１つの正孔注入層および／または１つの電子遮断層および／または１つの正孔遮断層および／または１つの電子輸送層および／または１つの正孔輸送層および／または１つの電子注入層および／または１つのイオン輸送層および／または１つのイオン蓄積層を含む。
【００８０】
本発明による素子の特に好ましい一実施形態は、上述のように特に生産される、光吸収特性が層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を含む。
素子は、さらに、有利には、他の機能層、例えば反射防止層を備える。
【００８１】
本発明による素子の光出および／または光入表面の形状は、特に有利に本質的に対称的であり、とりわけ矩形、丸形、または卵形である。
【００８２】
例えば自動車産業における特別な目的のために、光出および／または光入表面は、有利には、少なくとも１つの鋭角領域を含む。これは、例えば、丸い扇形の表面の場合である。
【００８３】
特に対称的形状の場合、抵抗マッチング層は、次いで上記の式１により解析表示することができる抵抗プロファイルを有する。
【００８４】
目的に応じて、本発明による素子の光出および／または光入表面は、さらに、自由非対称形状を有することもできる。これらの場合、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、一般に、単純な解析表示では示されず、数値解析法またはシミュレーションの、例えば、「有限要素」法または場の方程式系の逆問題解析の結果で示される。
【００８５】
本発明は、さらに、コーティングされた基板を生産する方法であって、
−基板を備える工程と、
−少なくとも１つの電極層を施す工程と、
−層平面に沿って水平方向に変化する層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を基板上に施す工程とを含み、
電極層の少なくとも１つの部分表面は、接触面として備えられ、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、電極層の表面抵抗および少なくとも１つの接触表面の配列に依存する、方法に関する。
【００８６】
少なくとも１つの電極層を施すことは、有利には、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む。
【００８７】
それに応じて、本発明は、さらに、層平面に沿って水平方向で変化する層平面に垂直な方向で電気的抵抗を有する、少なくとも１つの電極層および少なくとも１つの抵抗マッチング層を含む、電気光学素子、とりわけ光起電力素子、エレクトロクロミック素子、またはとりわけ上述のような方法で生産されるＯＬＥＤもしくはＰＬＥＤを生産するためのコーティングされた基板にも関係する。
【００８８】
さまざまな物質、例えばガラス、とりわけソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック、および／またはプラスチック、とりわけバリアコーティング・プラスチック、および／またはそれらの組み合わせは、コーティング基板の基板材料として適当である。
【００８９】
コーティング基板の電極層は、好ましくは少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む。
【００９０】
説明されている方法では、一様な機能分布、とりわけ一様な輝度分布を得るために使用できる事前補正基板を備えることができる。
【００９１】
基板は、他の機能層、例えば反射防止層を補うことができる。
【００９２】
抵抗マッチング層は、別のコーティング工程で蒸着するか、または例えば、例えばＰＥＤＯＴコーティングとして設計されている、有機電気光学素子向きの正孔輸送層に組み込むことができる。ＰＥＤＯＴコーディングに組み込むことには、抵抗補正層が仕事関数に関して陽極に非常にうまく適合されるという他の利点もある。
【００９３】
抵抗マッチング層は、有利には、後続のクリーニング・プロセスにより劣化しないように設計される。さらに、抵抗マッチング層は、有利には、他の液体コーティングの溶媒に対し本質的に耐性がある（例えば、ポリマーＯＬＥＤの場合）。抵抗マッチング層は、さらに有利には、気密であり、また干渉もしくは吸収に関して実質的に光学不活性である。
【００９４】
本発明は、同様に、電気光学素子、とりわけ光起電力素子、エレクトロクロミック素子、またはＯＬＥＤもしくはＰＬＥＤを生産するために上述のような基板を使用すること、さらには上述のような電気光学素子を、
−発光手段として、
−照明手段として、
−サイン・パネルまたは発光パネルとして、
−可変標識板として、
−スイッチまたはセンサ照明として、
−高解像度または低解像度ディスプレイとして、
−デジタルポスター画面または広告パネルとして、
−照明床またはライト・デスクとして、
−周囲照明用の光表面として、
−ディスプレイの背景照明用、
−特殊照明用、特に顕微鏡において、
−信号伝達または照明用、特に自動車、航空、海事、または家庭部門において、
−光起電力素子として、
−光電子センサとして、
−液晶素子として、
−エレクトロクロミック窓素子として、または
−エレクトロクロミック鏡として、使用することに関する。
【００９５】
本発明は、ＯＬＥＤの実施例を使用する好ましい実施形態の助けを借りて、また付属の図面を参照しつつ、以下でさらに詳しく説明される。同じ参照番号は、図面中の同一または類似の部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９６】
図１ａおよび１ｂは、従来技術による矩形ＯＬＥＤコンポーネント１００の概略を示している。図１は、斜視図であり、図２は、コンポーネント１００を通る断面図である。この例示的な実施形態のＯＬＥＤコンポーネント１００は、ポリマーＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）として設計され、したがって、２つの有機層１３０および１４０を含む。
【００９７】
透明な基板１１０、例えば、ガラス基板、またはそれに対応して不動態化されたポリマー基板上で、透明な導電性電極層１２１が陽極として施される。
【００９８】
この後に、この例示的な実施形態では正孔輸送層（ＨＴＬ）として作用する、基板の凸凹を補正する補正層１３０が続く。この後に、例えば発光ポリマー（ＬＥＰ）、例えばＰＰＶ（ポリ−パラ−フェニレン・ベニレン/poly-para-phenylene-venylene）またはパラレン/paralene、または短鎖有機分子、例えば対応するドーパントを有するＡｌｑ３を含む電界発光層１４０（ＥＬ層）が続く。ポリマーは、典型的には、液相から蒸着され、短鎖有機分子は、熱蒸発により気相から蒸着される。
【００９９】
ＯＬＥＤ層順序は、陰極層１２２により完了する。表されている例示的な実施形態は、対称的相互接続をもたらす。したがって、コンポーネント１００を接触させるために、接触表面１５１および１５２は、陽極層１２１の２つの対向する側に配列され、接触表面１５３および１５４は、陰極層１２２の２つの対向する側に配列される。ＤＣ電圧源１０および対応する線路２０との相互接続は、図１ｂに表されている。
【０１００】
典型的には、環境からの酸素または水による破壊から機能層を保護するためカプセル化を行った。
【０１０１】
図１ｃは、図１ａおよび１ｂで表されているＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網を示している。この理想化された回路網では、有機層の内側の抵抗は、長さスケールがμｍからｍｍまでの範囲であれば、これらは、典型的には、電極層の表面抵抗または典型的な層厚さが１００ｎｍの範囲内である層の横方向の局所抵抗よりもかなり大きいので、無視される。
【０１０２】
有機層を通る局所的横方向抵抗は、以下のようにＨＴＬおよびＥＬ層を通る横方向抵抗の総和によって与えられ、
（２） Ｒｉ＝ＲＨＴＬ，ｉ＋ＲＥＬ，ｉ（Ｉｉ）、ｉ＝１，．．．，ｎ、
ただし、ＥＬ層の抵抗値は、流れる電流強度Ｉｉに依存する。陽極の層抵抗Ａｉおよび陰極のＫｉとともに、個々の分岐内の電流強度Ｉｉおよび電極間の結果として得られる電位差を計算することができる。電極層の層抵抗は、一般に、層平面に沿って一定であると仮定することができる。局所的放射輝度は、同様に、優勢な電流強度により決定される。電流強度ＲＥＬ（Ｉｉ）およびＬＥＬ（Ｉｉ）に対するＥＬ層の抵抗および輝度の依存関係は、実験して、横方向に小さなコンポーネント（ピクセル・デバイス）について直接決定することができる。個々の電流強度Ｉｉ自体、したがってＲＥＬ（Ｉｉ）は未知であるため、回路網の計算は、反復実行される。
【０１０３】
本発明の特に有利な実施形態の基本的概念は、抵抗マッチング層による補正を行うことであり、これにより、好ましくは、ＯＬＥＤコンポーネントの発光表面全体の輝度を一定にできる。
【０１０４】
現在の近似における抵抗マッチング層の寸法決定は、２つの電極層の表面抵抗にのみ依存することが判明している。以下の放物線型抵抗プロファイルは、図２で表されている両側対称的相互接続の場合に層に対し適用され、
【数４】
ただし、
Ａ＝Ａｉ＝定数、Ｋ＝Ｋｉ＝定数、ｉ＝∈｛１，．．．，ｎ−１｝、および
Ａ０＝Ａｎ＝２＊Ａ、Ｋ０＝Ｋｎ＝２＊Ｋ
である。
【０１０５】
図３から６は、電流を表し、したがって、さまざまな接触ＯＬＥＤコンポーネントについて設定されている輝度分布を表している。従来技術によるＯＬＥＤコンポーネントでは、輝度の不均質は常に見られる。それに対応して長いコンポーネントおよび／または大きな輝度、つまり、大きな電流密度、したがって大きな電圧降下がある場合には、相互接続アプローチを用いる従来技術では一様な輝度分布を得ることはできない。
【０１０６】
図３〜６に表されている相互接続の実施例および計算された分布は、それぞれ、対応する相互接続を使用する対応する矩形ＯＬＥＤコンポーネントに対する図２で表されているような等価抵抗回路網に基づく。図２のように、コンポーネントは、それぞれの場合において、基板を上にして表される（図１ａおよび１ｂとの比較で、図は１８０°回転されている）。相互接続は、図３ａ、３ｄ、４ａ、４ｄ、５ａ、５ｄ、６ａ、および６ｄの対応する矢印によりそれぞれ表されている。
【０１０７】
結果を比較しやすくするため、横方向抵抗は、それぞれ、一定であり、また等しいと仮定する。これらの計算は、さらに１オームの一定の陰極抵抗Ｋ、１０オームの一定の陽極抵抗Ａ、３００オームの一定の横方向抵抗、Ａ０＝Ａｎ＝２・ＡおよびＫ０＝Ｋｎ＝２・Ｋの線路および接触抵抗、さらにはコンポーネントを通る全電流１００ｍＡに基づく。この全電流にそれぞれ必要な動作電圧Ｕ０は、それぞれ指定されている。
【０１０８】
図３ａは、両側で対称的に相互接続されている、例えば図１ａに表されているように従来技術によるＬＥＤコンポーネントを示している。光出方向は上方向を指し、基板１１０は、それに対応して、コンポーネントの上側に置かれる。ＨＴＬ層１３０およびＥＬ層１４０は、透明陽極層１２１と陰極層１２２との間に配列される。
【０１０９】
図３ｂは、それぞれ、陽極および陰極層のポテンシャル・プロファイル３１０および３２０を表している。その結果得られる電流密度分布３３０は、図３ｃに表されている。
【０１１０】
逆に、図３ｄは、両側で同様に対称的に相互接続されているが、図３ａに表されているコンポーネントとは対照的に、基板２１０、電極層２２１および２２２、さらにはＨＴＬおよびＥＬ層２３０および２４０に加えて、抵抗マッチング層２６２を含むＬＥＤコンポーネントを示している。
【０１１１】
抵抗マッチング層２６２は、上の式（３）に対応する横方向に変化する抵抗プロファイルを有する。陽極および陰極層の対応するポテンシャル・プロファイル４１０および４２０は、それぞれ、図３ｅに表されている。本発明による抵抗マッチング層２６２のおかげで、図３ｆに表されている均質な電流密度分布４３０が得られる。したがって、この方法で補正されたＯＬＥＤコンポーネントは、均質な輝度分布を有する。
【０１１２】
以下の図４ａ〜ｆ、５ａ〜ｆ、および６ａ〜ｆは、ＯＬＥＤコンポーネントのそれぞれ異なる相互接続だけが図３ａ〜ｆと異なる。
【０１１３】
図４ａ〜４ｆに表されているように、ＯＬＥＤコンポーネントの対角線上の相互接続に対する補正は、同様に、式
【数５】
に対応する抵抗マッチング層の放物型抵抗プロファイルを使って実行され、
ただし、
Ａ＝Ａｉ＝定数、Ｋ＝Ｋｉ＝定数、ｉ＝∈｛１，．．．，ｎ−１｝、および
Ａ０＝Ａｎ＝２・Ａ、Ｋ０＝Ｋｎ＝２・Ｋ
である。
【０１１４】
パラメータｉ０により定められる、放物線の頂点は、陽極抵抗Ａが陰極抵抗Ｋよりも大きい場合についてコンポーネントの真ん中から、コンポーネントの陰極ターミナル側上の領域までずらされる。
【０１１５】
この場合も、補正抵抗プロファイルの強度は、陽極と陰極の表面抵抗によってのみ決定され、全電流または他の均質な抵抗層、とりわけＥＬ層の値とは無関係である。しかし、頂点ｉ０の位置は、電極抵抗の比に依存する。そのため、その場合、Ａ＝Ｋは、対称的相互接続の場合と同様にコンポーネントの真ん中にあり、Ａ＞＞Ｋでは、コンポーネントは、図５ａ〜５ｆで表されているように片側接触の場合と同様に振る舞う、つまり、頂点は、陰極接点のある端面側に向かってずれる。Ａ＞Ｋでは、ｉ０は、これら両極端の間に位置する。この位置は、全電流および他の均質設計のＥＬ層の挙動とは無関係である。
【０１１６】
言い換えると、ＯＬＥＤコンポーネントの片側相互接続は、図５ａ〜５ｆに表されているように、図３ｄに表されている対称的相互接続に対応する半側コンポーネントに回路技術に関して対応し、したがって、放物線の頂点（ｉ０）が接触側の反対側の端面側に置かれている場合に関係式（４）による同じ放物型プロファイルで補正することができる。
【０１１７】
式（３）から明らかなように、対称的に構成された抵抗回路網を両側で接触させると、頂点は、コンポーネントの真ん中にある、つまり
【数６】
であり、ｎは、横方向抵抗の個数を示す。片側で接触している抵抗回路網では、対称平面は、最後の反対側にある横方向抵抗の少し外にあるが（余分な距離
【数７】
）、それは、他の場合だと、この抵抗は、それ自身の上へ反射され、抵抗値の半分しか表さないからである。
【０１１８】
この場合も、補正抵抗プロファイルの強度は、陽極と陰極の表面抵抗によってのみ決定され、全電流または他の均質な抵抗層、とりわけＥＬ層の値とは無関係である。頂点の位置は、電極抵抗に無関係である。
【０１１９】
陽極層の両側接触および陰極の片側接触を持つ図６ａ〜６ｆに表されている相互接続では、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、式（４）による基本放物型プロファイルに従い、電極抵抗ＡおよびＫにのみ依存する。Ａ＜＜Ｋについては、この相互接続に対する抵抗プロファイルは、図３ａ〜３ｆに対応する対称的相互接続のものと同じであり、頂点ｉ０は、コンポーネントの真ん中にある。比Ａ／Ｋが小さくなるにつれ、頂点は、陰極接点からコンポーネントの他方の側の方向にずれる。
【０１２０】
この場合も、補正抵抗プロファイルの強度は、陽極と陰極の表面抵抗によってのみ決定され、全電流または他の均質な抵抗層、とりわけＥＬ層の値とは無関係である。
【０１２１】
図７ａおよび７ｂは、抵抗マッチング層を使って補正される対称的相互接続ＯＬＥＤコンポーネントに対し２０から５００ｍＡまでの異なる全電流強度で得られるようなポテンシャル・プロファイルおよび電流分布をそれぞれ表す。特に、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０２を表し、図７ｂは、５０ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１２を表し、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０４を表し、図７ｂは、１００ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１４を表し、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０６を表し、図７ｂは、２００ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１６を表し、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０８を表し、図７ｂは、５００ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１８を表す。
【０１２２】
これらの計算は、１オームの一定の陰極抵抗Ｋ、１０オームの一定の陽極抵抗Ａ、３００オームの一定の横方向抵抗、ＡおよびＫの大きさの２倍であるＡ０、Ｋ０、Ａｎ、およびＫ０を持つ線路および接触抵抗、さらにはコンポーネントを通る１００ｍＡの全電流に基づく。これらの計算は、さらに、実際のＯＬＥＤ特性に基づく。
【０１２３】
抵抗マッチング層のプロファイルは、全電流強度とは無関係であることが判明している。さらに、望ましい他の層も、抵抗マッチング層上に施すことができる（ＰＥＤＯＴ、ＥＬ、など）。これらの層が合わせて同じ電流依存性を持つ一様な横方向抵抗を有する限り、横方向電流の一様性に変わりはない。一様な電流分布とともに、他の層の一様な抵抗により、表面上で一定である２つの電極層の間でポテンシャルが増大する。
【０１２４】
抵抗マッチング層を使った一様な発光表面の生成は、局所的コンポーネント特性の摂動に関してロバストである。補正抵抗値およびＯＬＥＤ特性において「雑音」が±５％になる場合でも、非摂動の場合の値を中心に局所的輝度の変動が生じるだけであり、一様性から有意な系統的偏差を生じない。対応する計算の結果は、図８に示されており、そこでは、さまざまな輝度プロファイル３７０が、±１５％だけ摂動された補正抵抗値またはＯＬＥＤ特性について表されている。それぞれの平均値３８０および統計的平均３９０は、同様に表される。
【０１２５】
矩形のコンポーネントについては、ディスクリート抵抗を含む上述の回路網は、式（４）による補正抵抗プロファイルに対する離散的関係式を一般化
【数８】
で置き換えることにより連続層モデルに変換することができ、
ただし、式中、
Ｒｃｏｒｒ：層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ａ：陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：陰極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
ｘ０：抵抗プロファイルの頂点の位置であり、
ｘ：ターミナル側の間の層平面に沿った座標であり、
Ｃ１、Ｃ２：定数であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である。
【０１２６】
定数Ｃ２は、例えばコーティング技術による、抵抗の基本的寄与が一定であることを記述する。例えば、抵抗マッチング層は、一般に、頂点において０よりも大きな最小厚さを有する。
【０１２７】
上記の方程式の適用可能であることの前提条件は、接触がコンポーネント側の長さ全体にわたって生じるか、または接触領域の表面抵抗が電極層の典型的抵抗に比較して小さいというものである。
【０１２８】
接触領域において電圧降下が生じるため、対策を講じない場合、輝度一様性の摂動は、局所的、例えば本質的に点状の接点で予想される。しかし、この効果は、抵抗マッチング層の実施形態の適当な選択により補正することもできる。
【０１２９】
図９は、本発明による矩形のＯＬＥＤコンポーネント２０２の概略斜視図である。この例示的な実施形態では、対称的相互接続に関して反対側に接触部２５１および２５２を有する、陽極として備えられている第１の電極層２２１は、基板２１０上に配列される。電極層２２１は、好ましくは、基板を通る光出力用の透明ＩＴＯ層として設計される。この例示的な実施形態のＯＬＥＤコンポーネントは、ＰＬＥＤとして設計され、したがって、正孔輸送層２３０および電界発光層２４０を含む。抵抗マッチング層２６２は、電極層２２１と正孔輸送層２３０との間に配列される。ＯＬＥＤ層順序は、対称的相互接続について反対側に接触部２５３および２５４を有する、陰極として用意されている電極層２２２により完了する。したがって、図９に表されているＯＬＥＤコンポーネントは、図１ａのコンポーネントと本質的に同じであり、さらに、抵抗マッチング層２６２を含む。
【０１３０】
図９に表されている例示的な実施形態では、抵抗マッチング層２６２は、電気的抵抗が層厚さの変動により変化するように設計される。抵抗プロファイルは、上の式（５）によるプロファイルに対応し、ｘは層平面に沿った軸上の座標であり、接触部２５１および２５２を接続し、主軸に垂直方向に延び、ｘ０は層の真ん中に置かれる。したがって、ＯＬＥＤコンポーネント２０２は、本質的に均質な輝度分布を光出表面全体にわたって有する。
【０１３１】
層厚さを変える代わりに、他の方法、例えば、層組成および／または層形態を変えることにより、抵抗マッチング層の抵抗を変化させることもできる。これは、図１０に表されているように、本発明によるＯＬＥＤコンポーネント２０４の実施形態において行われる。この実施形態２０４は、図９に表されている実施形態２０２に対応し、抵抗マッチング層２６４は層２６２と同じ抵抗プロファイルを有するが、違う点は、層２６４が、層厚さが一定の層平面に沿って変化する層組成を有する点である。例えば、層組成は、適当な印刷方法により異なる組成は異なる抵抗性を有する層物質の異なる組成を施すことにより変化させることができる。
【０１３２】
図１１および１２は、本発明によるＯＬＥＤコンポーネント２０６および２０８の好ましい実施形態を表し、そこでは、ＨＴＬ層および抵抗マッチング層は、補正されたＨＴＬ層２３２または２３４を形成するようにそれぞれ組み合わされる。これには、抵抗マッチング層を施すのに、追加の作業工程を必要としないという特別な利点がある。
【０１３３】
図１１に表されている補正されたＨＴＬ層２３２は、層平面に沿って変化する層厚さを有し、ＯＬＥＤコンポーネントの均質な輝度分布はそのプロファイルに得られ、これはさらに式（５）に対応する。図１２に表されている例示的な実施形態では、補正されたＨＴＬ層２３４の抵抗プロファイルは、層組成および／または層形態を変えることにより与えられる。
【０１３４】
もちろん、他の設計も、図９から１２に表されている矩形ＯＬＥＤコンポーネント２０２から２０８に加えて本発明の範囲内にある。
【０１３５】
図１３は、本発明による丸形のＯＬＥＤコンポーネント６００の一実施形態の概略斜視図である。このコンポーネント６００は、陽極層６２１が表面幅にわたって配列されている、丸形基板６１０を備える。陽極層６２１のエッジ領域では、円環状接触表面６５１が接触するように用意されている。陽極層６２１と上に配列されている陰極層６２２との間に、補正されたＨＴＬ層６３４と電界発光層６４０が配列される。この例示的な実施形態では、陰極層６２２は、円環状接触表面６５２を有する。補正されたＨＴＬ層６３４は、層平面に沿って適当な抵抗プロファイルを有し、これは、層の真ん中からエッジに向かって増大し、ＯＬＥＤコンポーネント６００は、均質な輝度分布を有する。
【０１３６】
図１４に表されている丸形ＯＬＥＤコンポーネント７００は、同様に、基板７１０を含み、この上に、円環状接触表面７５１を有する陽極層７２１が配列される。補正されたＨＴＬ層７３４およびＥＬ７４０は、陽極層７２１上に配列される。次いで、層順序は、陰極層７２２により完了する。図１３に表されている実施形態６００とは対照的に、コンポーネント７００の陰極層７２２は、層の真ん中に配列された接触表面７５２を有する。本質的に点状または小面積接触表面７５２により、コンポーネント７００の接触が簡素化される。
【０１３７】
図１５および１６は、図１４に表されているコンポーネント７００のそれぞれ断面図および平面図の概略を示している。同様に、それぞれの場合において表されているのは、電圧源１０で、これには、ＯＬＥＤコンポーネント７００が接続される。層組成および／または層形態を変えることによりこの実施形態において生成される、補正されたＨＴＬ層７３４の抵抗プロファイルは、図１５の対応する陰影により示される。層平面に対し横方向の抵抗は、この例示的な実施形態では本質的に直線的に、層の真ん中からエッジに向かって増大する。
【０１３８】
図１７は、本発明によＯＬＥＤコンポーネント９００の特に好ましい実施形態を示しており、鋭角設計となっている。コンポーネント９００では、別のＨＴＬ層９３０および抵抗マッチング層９６４が備えられる。これとは別に、ＯＬＥＤコンポーネント９００は、本質的に、図１４から１６で表されている丸形ＯＬＥＤコンポーネント７００のセグメントを表す。したがって、ＯＬＥＤコンポーネント９００は、基板９１０、およびその上に、エッジのところに配列されている接触表面９５１とともに配列されている陽極層９２１、さらには、抵抗マッチング層９６４およびＨＴＬ層９３０の上に配列されているＥＬ層９４０を備える。次いで、層順序は、この実施形態では、小面積接触部９５２を有する、陰極層９２２により完了する。
【０１３９】
図１ｃに表されている等価抵抗回路網と同様に、図１８は、図１７に表されているＯＬＥＤコンポーネント９００の等価栄光回路網を示しているが、抵抗マッチング層９６４なしである。
【０１４０】
有機層を通る局所的横方向抵抗は、上の式（２）によるＨＴＬおよびＥＬ層を通る横方向抵抗の総和により与えられ、また、ＥＬの抵抗値は流れる電流強度Ｉｉに依存する。陽極層の層抵抗Ａｉおよび陰極層のＫｉとともに、印加される電圧Ｕ０および全電流Ｉ０に基づき、個々の分岐内の電流強度Ｉｉおよび電極間の結果として得られる電位差を反復計算することができる。
【０１４１】
これらの計算から、このコンポーネントの均質な輝度分布を得るためにｉの値を増やしてゆくと、図１９で表されている接触抵抗
【数９】
（ｉ＝１，．．．，ｎ）の直線的またはほぼ直線的な減少が得られる。
【０１４２】
ＯＬＥＤコンポーネントの均質な輝度分布に対する抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、例えば図７ｂに表されているように、電流強度に無関係であるため、本発明は、特に有利には、抵抗マッチング層でコーティングされている事前補正基板を実現する。
【０１４３】
本発明によるこのような基板のさまざまな実施形態は、図２０から２３に表されている。それぞれ表されている基板８０２、８０４、８０６、および８０８は、好ましくはＩＴＯ層として設計され、接触表面８５１および８５２を有する、電極層８２１が上に施されている基板８１０を含む。
【０１４４】
基板８０２は、層厚さが層平面に沿って変化する、好ましくは透明ＩＴＯ層として同様に設計される、抵抗マッチング層８６２を有する。抵抗マッチング層８６２は、図２０に表されているように、例えば、ＰＥＤＯＴ層として好ましくは設計することができるＨＴＬ層８３０でコーティングすることもできる。
【０１４５】
図２１に表されている実施形態では、抵抗マッチング層８６４は、層平面に沿った抵抗変化が層組成および／または層形態および／または層厚さを一定とした層の密度を変化させることにより生成される。ＨＴＬ層８３０は、さらに、この例示的な実施形態でも実現される。
【０１４６】
抵抗マッチング層は、さらに、有利には、例えば、ＰＥＤＯＴ層として設計されている、ＨＴＬコーティング内に組み込むことができる。本発明によるコーティングされた基板８０６および８０８の対応する実施形態は、図２２および２３にそれぞれ表されている。基板８０６は、層厚さを変化させることにより事前補正されたＨＴＬ層８３２を備え、基板８０８は、例えば層形態を変化させることにより事前補正されたＨＴＬ層８３４を備える。
【０１４７】
抵抗マッチング層８６２または８６４、または事前補正されたＨＴＬ層８３２または８３４は、有利には、その後のクリーニング・プロセスにより劣化せず、また他の液体コーティングの溶媒に対し本質的に耐性を有するように設計される。抵抗マッチング層は、さらに有利には、気密であり、また干渉もしくは吸収に関して実質的に光学不活性である。
【０１４８】
卵形設計の一実施例は、図２４および２５に表されている。楕円形ＯＬＥＤコンポーネントは、図２４および２５において断面図および平面図として概略が表されており、陽極層７２１が配列され、そのエッジに接触表面７５１が設けられている、基板７１０を備える。補正されたＨＴＬ層７３４およびＥＬ層７４０は、陽極層７２１上に配列されている。層順序は、陰極層７２２により完了する。コンポーネントの陰極層７２２は、楕円の焦点のところにそれぞれ配列されている表面７５２と接触しなければならない。本質的に点状または小面積接触表面７５２により、コンポーネント７００の接触が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１ａ】従来技術によるＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１ｂ】従来技術によるＯＬＥＤコンポーネントの断面図である。
【図１ｃ】図１ａおよび１ｂのＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図２】本発明によるＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図３】対称的接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図４】対角線上で接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図５】片側接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図６】陽極では両側接触し、陰極では片側接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図７ａ】さまざまな電流強度に関して抵抗マッチング層および対称的接触を有するＯＬＥＤコンポーネントにおけるポテンシャル・プロファイルを示す図である。
【図７ｂ】さまざまな電流強度に関して抵抗マッチング層および対称的接触を有するＯＬＥＤコンポーネントの輝度を示す図である。
【図８】抵抗マッチング層の抵抗値の無作為化された偏差を有するＯＬＥＤコンポーネントの輝度分布を示す図である。
【図９】本発明による第１の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１０】本発明による第２の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１１】本発明による第３の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１２】本発明による第４の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１３】本発明による第１の丸形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１４】本発明による第２の丸形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１５】図１４のＯＬＥＤコンポーネントの断面図である。
【図１６】図１４のＯＬＥＤコンポーネントの平面図である。
【図１７】本発明による鋭角のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１８】抵抗マッチング層のない図１７のＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図１９】抵抗マッチング層のある図１７のＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図２０】本発明による第１の基板の斜視図である。
【図２１】本発明による第２の基板の斜視図である。
【図２２】本発明による第３の基板の斜視図である。
【図２３】本発明による第４の基板の斜視図である。
【図２４】楕円形ＯＬＥＤコンポーネントの断面図である。
【図２５】図２４のＯＬＥＤコンポーネントの平面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０ 電圧源
２０ ターミナル線
１００ ＯＬＥＤコンポーネント
１１０ 基板
１２１、１２２ 電極層
１３０ 正孔輸送層
１４０ 電界発光層
１５１〜１５４ 接触部
２０２〜２０８ 矩形設計を使用する本発明によるＯＬＥＤコンポーネント
２１０ 基板
２２１、２２２ 電極層
２３０ 正孔輸送層
２３２、２３４ 補正された正孔輸送層
２４０ 電界発光層
２５１〜２５４ 接触部
２６２、２６４ 抵抗マッチング層
３１０ 未補正コンポーネントに対する陽極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
３２０ 未補正コンポーネントに対する陰極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
３３０ 未補正コンポーネントに対する電極層に沿った位置の関数としての層平面に対し横方向の電流強度のプロファイル
３７０ ±５％だけ摂動された補正抵抗値またはＯＬＥＤ特性に対する輝度プロファイル
３８０ 摂動された輝度プロファイルの平均値
３９０ 統計的平均
４１０ 補正されたコンポーネントに対する陽極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
４２０ 補正されたコンポーネントに対する陰極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
４３０ 補正されたコンポーネントに対する電極層に沿った位置の関数としての層平面に対し横方向の電流強度のプロファイル
５０２ 電流強度を５０ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５０４ 電流強度を１００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５０６ 電流強度を２００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５０８ 電流強度を５００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５１２ 電流強度を５０ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
５１４ 電流強度を１００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
５１６ 電流強度を２００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
５１８ 電流強度を５００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
６００ 丸形設計のＯＬＥＤコンポーネント
６１０ 基板
６２１、６２２ 電極層
６３４ 補正された正孔輸送層
６４０ 電界発光層
６５１、６５２ 接触部
７００ 丸形設計のＯＬＥＤコンポーネント
７１０ 基板
７２１、７２２ 電極層
７３４ 補正された正孔輸送層
７４０ 電界発光層
７５１、７５２ 接触部
８０２〜８０８ 矩形設計を使用する本発明によるＯＬＥＤコンポーネント
８１０ 基板
８２１ 電極層
８３０ 正孔輸送層
８３２、８３４ 補正された正孔輸送層
８５１、８５２ 接触部
８６２、８６４ 抵抗マッチング層
９００ 鋭角断面を持つＯＬＥＤコンポーネント
９１０ 基板
９２１、９２２ 電極層
９３０ 正孔輸送層
９６４ 抵抗マッチング層
９４０ 電界発光層
９５１、９５２ 接触部
Ａ０〜Ａｎ 陽極抵抗
Ｋ０〜Ｋｎ 陰極抵抗
Ｒ１〜Ｒｎ 局所層抵抗
Ｉ１〜Ｉｎ 局所電流強度
ＲＨＴＬ，１〜ＲＨＴＬ，ｎ 正孔輸送層の局所抵抗
ＲＥＬ，１〜ＲＥＬ，ｎ 電界発光層の局所抵抗
Ｕ０ 陽極と陰極との間に印加される電圧
Ｉ０ コンポーネントを通る全電流強度
Ｒ１Ｋ〜ＲｎＫ 抵抗マッチング層の局所抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、平坦であるか、または少なくとも部分領域において平坦である電気光学素子に関するものであり、特に、特定の機能分布、とりわけ機能表面上で規則正しい機能分布を有する平坦な電気光学素子、さらにはその生産のための基板および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気光学素子は、エレクトロクロミック素子、液晶素子、または光電子センサ用に、さまざまな形態で、例えば、光電池素子として使用することができる。他の特に有益な使用分野としては、有機電気光学素子、特に有機発光ダイオードがある。
【０００３】
エレクトロクロミック効果は、機能層複合体の内側の電荷が適当な電圧を印加することにより移動されると、この複合体の光学特性、例えば、透過率が変化するという事実によるものである。この効果は、例えば、自動車産業における電気的調光可能ルームミラー、または大表面表示パネルに利用される。エレクトロクロミック層に基づく切り替え可能な光沢も、スラット・ブラインド、ローラー・ブラインド、またはオーニングの代わりに、日射を制御するために建物の中に次第に使用されるようになりつつある。
【０００４】
光起電力素子は、典型的には、表面に入射した光を電力に変換するために、適当にドープされた半導体を使用する。これらの素子は、太陽電池として広く用いられている。
【０００５】
センサ技術に対し、さまざまな電気光学効果を利用することができる。下に置かれている発光ダイオードの配列から出される光を電圧に応じて放射する層システムは、例えば、指紋認識に使用することができる。また、例えばデジタル・カメラで使用されているような、光起電性反応に基づくＣＭＯＳまたはＣＣＤセンサが広く行き渡っている。
【０００６】
特に有益な一使用分野は、有機電気光学素子の分野である。有機電気光学素子、特に有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、一般に、少なくとも１つの有機電界発光の発光団(luminophore)を含む、間に有機層が配列されている２つの電極層からなる。これらの層は、典型的には透明な、担持物質（基板）上に施される。ガラス基板は、この目的での使用に好ましい。基板側のコンポーネントから光を放射するように、基板に面している電極、典型的には陽極も、同様に、透明にしておかなければならない。高導電性の半導体層、例えば透明な導電性酸化物（ＴＣＯ）、特にＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）は、一般に、材料として使用される。ＯＬＥＤは、電流駆動コンポーネントである、つまり、動作中に、定められた電流が電極層を流れ、その結果、電極層の有限な抵抗性インピーダンスがあるため横方向電位差を生じる。電極層間の横方向電流は、有機発光層内を流れ、電流密度に比例する光を発生する。したがって、電流密度の局所的な差が、局所的に異なる発光を生じさせる。
【０００７】
発光または照明素子について、一様なまたは特異的な輝度分布を有する平坦な大表面光源が必要である。典型的には、これらのコンポーネントは、エッジ領域においてのみ接触させることができる。しかし、透明電極層を形成することについて現在のところ最もよく知られている物質の導電性は、電極層をコンポーネント設計の等電位面と考えられるほど十分ではない。電極の局所抵抗が著しい大きさであると、電極層に電圧降下が生じ、これにより、電極層間に異なる電圧差が生じる。したがって、異なる局所的電流密度は、発光層に対し横方向にセットアップされ、これは、外部から制御することはできず、局所的に異なる輝度を生じる。発光面が広いほど、輝度分布の望ましくない不均質が大きくなる。
【０００８】
したがって、表面抵抗が最小の電極だと望ましく、これは、有機層の抵抗と比較して等電位層としてみなすことが可能である。この場合、機能層の一様な構成により、光を均一に放射するＯＬＥＤコンポーネントが得られる。さらに、電極中の電流の抵抗損は、それに対応して小さくなる。これは、典型的には金属層として構成される陰極について実質的に達成される。しかし、透明層は、理想的状態から著しくずれる。
【０００９】
したがって、層の厚さを大きくすることで電極層の表面抵抗を減らす試みがなされてきた。典型的には、ＯＬＥＤにおいて陽極として使用される場合、ＩＴＯ層は、約１００ｎｍの層厚さ、および１０〜２０オームの表面抵抗を有する。層厚さを増やすと、一般的に、透明電極層内の吸収損失が増大し、したがって放射光が少なくなる。さらに、ＩＴＯ層がもっと厚い場合、干渉効果の変動のため同様に強度減少または局所的不均質をもたらしうる干渉構造が形成されうる。厚い層の蒸着も、処理時間を長引かせ、したがって、コンポーネント生産コストを上昇させる。
【００１０】
また、他の方法で透明電極層の導電性を高めることも試みられている。しかし、導電性を十分に高めると、常に、透明電極層内の吸収損失が著しく増大し、したがって放射光が大幅に減少する。このことには、コンポーネントの効率が受け入れがたいほどになるか、所望の輝度を得るための電力消費量が受け入れがたいほどになることが伴う。
【００１１】
国際公開第００／１７９１１Ａ１号から、導電性透明付加層により電極の表面抵抗を低減することが知られている。しかし、このような付加層は、生産工程の複雑さを増し、したがって、コスト増大を引き起こす。他の短所としては、このような対策は、特定のコンポーネントの輝度分布の一様性を改善することにしか適していないという点である。発光表面が拡大されるか、または全体的な輝度が増大するとすぐに、電圧降下のせいでかなり大きな不均質性が再び生じ、その結果電極が生じる。付加層は、それ自体、さらに、可視スペクトル中に実質的な吸収を示してはならない。
【００１２】
欧州特許第９６９５１７Ａ１号から、メッシュ間隔が狭い金属グリッドでさらにコーティングすることにより電極の電極抵抗を低減することが知られている。このアプローチの欠点は、第１に、ここでもまた、付加的コーティングにより生産工程の複雑さが著しく増大し、したがって、ＯＬＥＤコンポーネントのコストも増大するという点である。さらに、ＯＬＥＤコンポーネント生産の他のプロセスは、金属グリッドにより大きく損なわれることがある。例えば、ＰＶＤ作業中に影ができたり、例えば、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って、液相からコーティングする作業中に帯または轍が形成されたりすることがある。電極間に短絡が生じる、したがってコンポーネントが完全に破壊される危険性も、増大しうる。さらに、グリッド構造は、グリッド構造の真下からは光が放射され得ないため、コンポーネントの発光面に暗領域を形成する。
【００１３】
輝度分布の均質性を改善するために、欧州特許第９９７０５８Ａ１号では、透明電極と表面抵抗比が約１である金属電極とを組み合わせることを提案している。透明電極の表面抵抗は、同時に増大する光損失でのみ低くできるため、この表面抵抗比は、金属電極の表面抵抗を高くすることにより得られる。しかし、これにより、コンポーネントの内部線路抵抗の著しい増大、これから２倍程度の抵抗損の増大が生じる。必要な動作電圧も上昇する。さらに、表面抵抗を等化すると、非常に特殊な接触構成でのみ輝度不均質性に対する軽減効果をもたらすが、コンポーネントの相互接続が対称的である場合には、抵抗比は、全く効果を有しない。さらに、不均質は、欧州特許第９９７０５８Ａ１号によりマッチングする陽極と陰極の抵抗により完全には取り除けず、対照的に、これらは、拡張されたコンポーネントの場合なおいっそう顕著である。
【００１４】
また、より均質な輝度分布は、コンポーネントの発光表面を独立の小さな発光領域に細分することにより得られる。この原理に従って作成されたＯＬＥＤは、例えば、米国特許第６，５１５，４１７Ｂ１号から知られている。しかし、この解決方法だと、生産工程の複雑さが著しく増大し、したがって、ＯＬＥＤコンポーネントのコストが増える。
【００１５】
【特許文献１】国際公開第００／１７９１１Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第９６９５１７Ａ１号
【特許文献３】欧州特許第９９７０５８Ａ１号
【特許文献４】米国特許第６，５１５，４１７Ｂ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の目的は、定められた、とりわけ均質な機能分布を有する機能表面を備える、経済的にまた単純に生産可能な、改善された電気光学素子を実現する方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
したがって、電気光学コンポーネントを生産するための本発明による方法は、基板を備えることと、第１の電極層を施すことと、少なくとも１つの機能層を施すことと、第２の電極層を施すことと、層平面に沿って少なくとも１つの水平方向で変化する層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すこととを含む。
【００１８】
この方法は、特に、有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードの生産に都合よく適合される。この目的のために、機能層を施すことは、有機電気光学物質を含む少なくとも１つの層を施すことを含む。
【００１９】
この方法は、さらに、エレクトロクロミック素子、例えば、エレクトロクロミック窓素子またはエレクトロクロミック鏡を生産するように適合することができ、この場合、機能層を施すことは、少なくとも１つのエレクトロクロミック層を施すことを含む。エレクトロクロミック層に適している物質は、例えば、ＷＯｘ、ＮｉＯｘ、ＶＯｘ、またはＮｂＯｘである。
【００２０】
この方法は、さらに、光起電力層を施すこともできる。機能層は、好ましくは、さらに、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む。このような機能層は、さまざまな電気光学素子、例えば、光起電力素子または光電子センサを生産するために使用することができる。
【００２１】
例えば、層厚さまたは導電率が局所的に変化する追加の局所的可変抵抗マッチング層を挿入することにより、広い範囲で指定されている機能プロファイル、とりわけ一様な機能分布が容易に得られる。この目的のために、抵抗マッチング層は、原理的に、それぞれの層スタックの内側の任意の位置に配列することができる。
【００２２】
とりわけ、層（典型的には寸法０．１μｍの長さ）に対し横方向の有機電気光学素子の層の抵抗は、典型的には層（典型的には寸法１００μｍの長さ）に沿った抵抗よりもかなり小さく、したがって、電流輸送は、主に、層に対し横方向にのみ発生する。
【００２３】
この方法は、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加するか、またはタップするために、第１および第２の電極層上に、好ましくは層のエッジ領域に接触面を施すことを都合よく含む。接触面は、好ましくは、例えば透明電極層を通して光が出入りできるように、電極層のエッジ領域内に配置される。
【００２４】
この方法によれば、機能分布および電気光学素子の動作電圧は、有利に指定され、指定された動作電圧が第１の電極層と第２の電極層との間に印加されたときに電気光学素子が本質的に指定された機能分布を有するように少なくとも１つの抵抗マッチング層が施される。動作中、動作電圧の指定された値からのずれを、約±１０％以内とすることができ、しかもこのことが指定された機能分布を本質的に損なわない。
【００２５】
この方法によれば、少なくとも１つの抵抗マッチング層は、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧が印加されたときに電気光学素子の光出または光入表面が本質的に一様な機能分布を有するように特に有利に施される。一様な機能分布という用語は、機能表面、典型的には光出または光入表面上で本質的に一定である機能分布を意味することが意図されている。例えば、機能分布は、発光素子の輝度分布、エレクトロクロミック素子の透過率の分布、または感光性分布であると都合がよい。
【００２６】
特定の、とりわけ一様な機能分布を得るため抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、電気光学コンポーネントの幾何学的形状、電極層の接触の種類、および場合によっては、電気光学コンポーネントの動作パラメータに依存する。
【００２７】
電気光学コンポーネントの幾何学的形状が単純である場合、例えば、とりわけ対向するエッジに沿って接触が設けられる矩形または楕円形の幾何学的形状では、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、単純な数学的関係式の助けを借りて得られる。
【００２８】
したがって、この方法によれば、抵抗マッチング層は、都合よく、抵抗が層平面に垂直な方向で層平面の少なくとも一点において最小であり、少なくとも一点から層に沿って少なくとも１つの水平方向で本質的に増大するように施すことができる。
【００２９】
層平面に垂直な抵抗マッチング層の抵抗は、特に有利には、本質的に距離の二乗に比例して最小の抵抗を有する少なくとも一点から層のエッジに向かって増大する。
【００３０】
この方法によれば、発光表面および特定のとりわけ特定の対称的幾何学的形状上で一様な表面抵抗を有する電極層については、抵抗マッチング層は、抵抗マッチング層の抵抗が層平面に垂直な方向で、本質的に
【数１】
に比例する層平面に沿った少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有するように有利に施され、ただし、式中、
Ａ：陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：陰極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：層平面内の突出した点または突出した曲線までの層平面に沿った距離であり、ただし、層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の抵抗は突出した点で、または突出した点に沿って最小であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である。
【００３１】
抵抗マッチング層は、さらに、層上に抵抗一定成分を有することがあり、したがって、層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の抵抗は、本質的に式
【数２】
で記述される層平面に沿った少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、
ただし、式中、
Ｒ：層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ｃ１、Ｃ２：距離ｒとは無関係の定数であり、
Ａ、Ｋ、ｒ、ｎ、およびｍについては上記のとおりである。
【００３２】
電極が知られている対称的不均質、例えば金属陰極の蒸着誘導変動を有している場合、これらは、同様に、抵抗マッチング層の実施形態を適当に選択することにより低減またはさらには実質的に補正することができる。
【００３３】
任意の非対称形状およびサイズまたは対称摂動接触、例えば、矩形の機能表面上の点接触の場合、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルに対し単純な解析表示を求めることは一般的にはできない。これらの場合、抵抗プロファイルは、数値解析法またはシミュレーションを使って決定することができる。この目的のために、例えば、「有限要素」法または場の方程式系の逆問題解析(inversion)を使用することができる。
【００３４】
少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、有利には、流体コーティング物質を、例えば、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って施すことを含む。
【００３５】
単純で経済的な方法で抵抗マッチング層の意図的な局所的変化を引き起こすことができる本発明の構成は、特に有利である。印刷技術は、特に層厚さの変化をもたらすのに適しており、例えば、フレキソ印刷、スクリーン印刷、または電子写真印刷がある。インクジェット法または他のスプレー法も、特に適している。
【００３６】
したがって、流体コーティング物質を施すために、この方法は、有利には、コンピュータ制御印字ヘッド、とりわけインクジェット印字ヘッドを使った印刷、スクリーン印刷による印刷、フレキソ印刷またはグラビア印刷による印刷、またはマスクを通したスプレーを含む。
【００３７】
前記印刷技術のほかに、知られているすべての蒸着法も、抵抗マッチング層を施すために原理的に使用することができる。
【００３８】
したがって、この方法は、有利には、物理的気相蒸着法、とりわけ蒸発またはスパッタリングによる、または化学気相蒸着法、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着法による層の蒸着を含む。また、インピーダンスマッチング層を施すためにさまざまな方法を組み合わせることもできる。
【００３９】
抵抗マッチング層の抵抗を変化させることについてはさまざまな可能性がある。したがって、少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、有利には、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を持つ層領域を施すことを含む。
【００４０】
最も単純で、最も容易に制御可能な種類の抵抗変化は、局所的横方向抵抗が、どこでも均質であり層厚さに無関係な層の抵抗性に基づき局所的層厚さに直接比例するため、層厚さを変化させることである。印刷技術またはスプレー技術などの前記コーティング法は、直接的な方法で層厚さを変化させることを可能にするので、これに特に適している。
【００４１】
層厚さの変化は、追加の光学的効果、例えば、吸収または干渉効果をもたらしうる。この効果は、同様に、機能分布、特に輝度分布の変化をもたらしうる。
【００４２】
この効果には、電気光学コンポーネントの機能分布を変調する他の可能性もある。この効果を利用することにより特異的機能分布を生じさせるための抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、微視的物質特性、輸送、組み換え、および発光プロセスを考慮し結合された電気光学的シミュレーションを使って決定することができる。
【００４３】
特定の抵抗プロファイルは、さらに、導電性に影響を及ぼす物質とともに、導電性抵抗マッチング層の適当な横方向に異なるドープにより調節することもできる。これらの物質は、抵抗マッチング層の蒸着の際に加えるか、またはその後、拡散プロセスを介して層内に導入することができる。後者は、熱転写、局所的活性化により、例えば、温度、光、または機械的エネルギー入力、印刷などを介して行うことができる。層厚さは、有利には、ここでは実質的に一定に保つことができ、したがって、有害な局所的干渉効果を大幅に抑制することができる。本発明により、コンポーネントの長期安定性を確実なものとするために、完成コンポーネントでは、拡散プロセスを継続しない。
【００４４】
抵抗の変化も、抵抗マッチング層の形態を、特にポリマー層の場合に変化させることにより得られるが、それは、形態は局所抵抗性、したがって局所的横方向抵抗に影響を及ぼすからである。格子変化は、焼き付けのときの熱入力プロファイルを介して、例えば温度、光、機械的エネルギー入力、または化学活性剤による局所的活性化を介して、または特定の物質組成を介して、調節することができる。
【００４５】
もちろん、抵抗マッチング層の抵抗を変化させる説明されている方法は、さらに、互いに組み合わせることもできる。
【００４６】
光出力および／または光入力については、第１および／または第２の電極層を施すことは、有利には、とりわけＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む。ＩＴＯは高価な物質であるため、第１または第２の電極層は、少なくとも光出力および／または光入力が不要な電気光学素子の側に金属層として施されると有利である。
【００４７】
さらに、電気光学素子の第１および第２の電極層は、有利には、異なる仕事関数を持つ。
【００４８】
抵抗マッチング層は、さらに、有利には、仕事関数ポテンシャルが、層の機能の電気的要件、つまり有機電気光学素子の場合に電界発光層スタックの電気的要件に適合されるように施される。
【００４９】
電気光学コンポーネントの層順序における抵抗マッチング層の位置に応じて、抵抗マッチング層の透明度には異なる要件がありうる。
【００５０】
さらに、抵抗マッチング層の物質および生産方法は、有利には、例えば、温度制約条件または溶媒抵抗に関する、電気光学素子の要件に適合し、コンポーネントの電界発光特性を損なうことがない。
【００５１】
原理上、これらの制約条件を満たすすべての導電性層物質が適している。好適な無機物質の実施例は、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＳｎＯｘ、ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴｉＯｘ、ａ：Ｃ−Ｈ、さらにはドープＳｉを含む。とりわけ有機電気光学素子に好適な有機物質は、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＰＳＳ：ポリ（スチレンスルホン酸））、ＰＡＮＩ（ポリアニリン）、アントラセン、Ａｌｑ３（トリス（８−オキシキノリン）アルミニウム）、ＴＤＰ（トリフェニレンジアミン）、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン）、さらには、文献に記載されているＰＥＤＯＴの代替え物質と呼ばれるすべての物質である。
【００５２】
有機電気光学素子の場合、抵抗マッチング層は、ホール輸送層として、とりわけＰＥＤＯＴまたはＰＡＮＩ層として、特に有利に施されるが、それは、このような層は、典型的にはすでに、例えばポリマーＯＬＥＤの一部であり、したがって、抵抗マッチング層により得られる補正関数は、特に単純に、また経済的に、１つの作業工程でホール輸送機能とともに生成できるからである。
【００５３】
この方法は、さらに有利には、１つまたは複数の機能層、例えば正孔注入層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、正孔輸送層、および／または電子注入層を施すことを含むことができる。この方法は、さらに、少なくとも１つのイオン輸送層および／またはイオン蓄積層を施すことを含むこともできる。
【００５４】
この方法は、特に有利には、光吸収特性が層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を施すことを含む。
【００５５】
光吸収層を施すことは、特に好ましくは、感光層を施すこと、感光層を露光すること、および感光層を現像することを含む。
【００５６】
変調技術、例えば、シンボルまたはテキストまたは彩色を表すための一様な発光層のマスキングは、意図された機能分布、とりわけ輝度分布を調節するために使用することができる。この目的のために、光吸収層は、コンポーネント上に直接施すことができる。
【００５７】
統計的に分布している局所的差異を補正するために、それぞれの個別コンポーネントについて発光コンポーネントの光プロファイルの自己制御最適化を個別に行うことは、特に有利である。
【００５８】
光プロファイルの自己制御最適化は、まず感光層、例えば感光乳剤を施し、発光電気光学コンポーネントを適宜スイッチオンすることにより露光させ、現像し、それにより、それをコーティング欠陥または短絡などの局所的欠陥のところでそれぞれの個別コンポーネントに合わせて最適になるように適合させることにより達成することができる。これに続いて、感光層を定着させ、都合よく保護コーティングを例えばラッカーとともに施す。
【００５９】
したがって、この方法は、特に有利には、電気光学素子を特定の期間の間スイッチオン状態にすることにより感光層を露光することを含み、これは、第１の電極層と第２の電極層との間に特定の電圧を印加することによりオンにされる。
【００６０】
光プロファイルを最適化する他の変更形態は、能動的に制御される個別コーティングである。この目的のために、電気光学コンポーネントの出口発光面の輝度分布は、適当な検出器システム、例えば画像処理機能を持つカメラ・システムを使って記録され、格納される。記録された輝度分布から、輝度プロファイルの最適な局所的補正に対する吸収密度分布が計算される。計算された吸収密度分布により、局所的可変吸収層は、光出口表面上に、例えばスプレーまたは印刷プロセス、例えばインクジェット印刷または電子写真印刷を使って施される。次に、この後に、保護コーティングを固定し、都合よく施す。さまざまな有機および無機物質を吸収層、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性プラスチック、ゾルゲル溶液、またはインクに対し使用することができる。
【００６１】
さらに他の変更形態は、能動的に制御される個別マスキングにあり、そこでは、別々のマスクがガラスまたはポリマー基板上に生成され、コンポーネントの前側に固定される。
【００６２】
吸収プロファイルを生成する方法の他の変更形態は、例えば、未処理の輝度が記録され、補正が計算され、感光乳剤が、例えば、誘導光線を使って露光される能動的に制御される個別コーティングだけでなく、未処理の輝度が記録され、補正が計算され、コンポーネント表面上のコーティングが吸収コーティングを固定し形成するために露光される吸収物質の能動的に制御される個別の固定を含む。
【００６３】
他の変更形態は、自己調節屈光性コーティングを施すことを含む。
光吸収層を施すための説明されているすべての方法は、それぞれの個別コンポーネントが指定された輝度分布に関して最適化できるという利点を有する。
【００６４】
代替えとして、吸収補正層もコンポーネントに組み込むことができる。しかし、層順序内の位置に応じて、層は、さらに、導電性を有し、干渉光学的にまたは光反射プロファイルにおいて適合されなければならない。ここで再び、局所的吸収プロファイルの個別調節は、屈光性コーティングを施すか、または外部エネルギー入力を介して、例えばレーザーを使って吸収率を調節することにより可能である。
【００６５】
生産されるコンポーネントの目的に応じて、この方法は、さらに、有利には、少なくとも部分的に反射する層または少なくとも部分的に反射する層システムを施す工程、および／または少なくとも部分的に反射防止する層または少なくとも部分的に反射防止する層システムを施す工程を含むことができる。
【００６６】
本発明は、さらに、上述の方法により生産することができる、電気光学素子に関する。
したがって、本発明による電気光学素子は、基板と、第１の電極層と、少なくとも１つの機能層と、第２の電極層と、層平面に沿って少なくとも１つの水平方向で変化する層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層とを備える。
【００６７】
本発明による電気光学素子は、さらに、例えば共通基板上に配列されている、複数の、または多数の別々の平坦な部分素子で構成することもできる。
【００６８】
素子は、好ましくは、有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードとして設計され、その場合、機能層は、少なくとも１つの有機電気光学物質を含む。
【００６９】
本発明による素子の他の有利な実施形態は、少なくとも１つの機能層が少なくとも１つのエレクトロクロミック層を含む、エレクトロクロミック素子である。エレクトロクロミック層は、好ましくは、ＷＯｘを含むが、当業者に知られている他の物質、例えばＮｉＯｘ、ＶＯｘ、またはＮｂＯｘも本発明の範囲内にある。
【００７０】
機能層は、さらに、好ましくは、光起電力層を含むことができる。多くの目的に関して、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む、機能層も有利である。
【００７１】
典型的には、陽極として作用する電極層は、基板上に配列され、陰極として作用する電極層は、間に置かれている層システム上に配列される。もちろん、陰極が基板上に設けられ、陽極が間にある層システム上に施される反転システムは、それにもかかわらず、本発明の範囲内にある。
【００７２】
本発明による素子の第１および／または第２の電極層は、電圧を印加する、および／または電圧をタップするために、有利には、エッジ領域内に接触面を有する。許容差±１０％の範囲内の指定動作電圧に対応する電圧が、第１の電極層と第２の電極層との間に印加された場合、素子の光出および／または光入表面は、有利なことに、本質的に特異的機能分布を有し、この機能分布は光出および／または光入表面上の一様な分布に特に有利に対応する。
【００７３】
抵抗マッチング層の抵抗は、特に有利には、この方法について上で説明されているようなプロファイルを有する。したがって、層平面に垂直な方向の抵抗は、好ましくは、最小抵抗の一点から層のエッジに向かって、とりわけ二乗に比例して増大する。
【００７４】
層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の抵抗は、特に好ましくは、式
【数３】
（使用される量については上記を参照）で本質的に記述されている層平面に沿った少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有する。
【００７５】
抵抗マッチング層は、有利には、
−スピン・コーティング、
−ディップ・コーティング、
−インクジェット印刷ヘッドを使った印刷、
−スクリーン印刷による印刷、フレキソ印刷またはグラビア印刷を使った印刷、
−マスクを通したスプレー、
−物理的気相蒸着、とりわけ蒸発またはスパッタリング、または
−化学気相蒸着、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着のうちの１つを使って施される。
【００７６】
抵抗マッチング層は、好ましくは、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を有する領域を含む。
【００７７】
抵抗マッチング層の適当な物質の実施例は、この方法に関して上で言及されているものである。
【００７８】
本発明による素子の電極層は、第１および第２の電極層が異なる仕事関数を有するように有利に設計される。さらに、第１および／または第２の電極層は、好ましくは少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む。それとは別に、第１および／または第２の電極層は、有利には、金属層として設計される。片側光出力および／または光入力については、電極層の一方は、有利には、透明なＩＴＯ層として、他方は、金属層として設計される。
【００７９】
有利なことに、この素子はさらに、少なくとも１つの正孔注入層および／または１つの電子遮断層および／または１つの正孔遮断層および／または１つの電子輸送層および／または１つの正孔輸送層および／または１つの電子注入層および／または１つのイオン輸送層および／または１つのイオン蓄積層を含む。
【００８０】
本発明による素子の特に好ましい一実施形態は、上述のように特に生産される、光吸収特性が層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を含む。
素子は、さらに、有利には、他の機能層、例えば反射防止層を備える。
【００８１】
本発明による素子の光出および／または光入表面の形状は、特に有利に本質的に対称的であり、とりわけ矩形、丸形、または卵形である。
【００８２】
例えば自動車産業における特別な目的のために、光出および／または光入表面は、有利には、少なくとも１つの鋭角領域を含む。これは、例えば、丸い扇形の表面の場合である。
【００８３】
特に対称的形状の場合、抵抗マッチング層は、次いで上記の式１により解析表示することができる抵抗プロファイルを有する。
【００８４】
目的に応じて、本発明による素子の光出および／または光入表面は、さらに、自由非対称形状を有することもできる。これらの場合、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、一般に、単純な解析表示では示されず、数値解析法またはシミュレーションの、例えば、「有限要素」法または場の方程式系の逆問題解析の結果で示される。
【００８５】
本発明は、さらに、コーティングされた基板を生産する方法であって、
−基板を備える工程と、
−少なくとも１つの電極層を施す工程と、
−層平面に沿って水平方向に変化する層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を基板上に施す工程とを含み、
電極層の少なくとも１つの部分表面は、接触面として備えられ、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、電極層の表面抵抗および少なくとも１つの接触表面の配列に依存する、方法に関する。
【００８６】
少なくとも１つの電極層を施すことは、有利には、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む。
【００８７】
それに応じて、本発明は、さらに、層平面に沿って水平方向で変化する層平面に垂直な方向で電気的抵抗を有する、少なくとも１つの電極層および少なくとも１つの抵抗マッチング層を含む、電気光学素子、とりわけ光起電力素子、エレクトロクロミック素子、またはとりわけ上述のような方法で生産されるＯＬＥＤもしくはＰＬＥＤを生産するためのコーティングされた基板にも関係する。
【００８８】
さまざまな物質、例えばガラス、とりわけソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック、および／またはプラスチック、とりわけバリアコーティング・プラスチック、および／またはそれらの組み合わせは、コーティング基板の基板材料として適当である。
【００８９】
コーティング基板の電極層は、好ましくは少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む。
【００９０】
説明されている方法では、一様な機能分布、とりわけ一様な輝度分布を得るために使用できる事前補正基板を備えることができる。
【００９１】
基板は、他の機能層、例えば反射防止層を補うことができる。
【００９２】
抵抗マッチング層は、別のコーティング工程で蒸着するか、または例えば、例えばＰＥＤＯＴコーティングとして設計されている、有機電気光学素子向きの正孔輸送層に組み込むことができる。ＰＥＤＯＴコーディングに組み込むことには、抵抗補正層が仕事関数に関して陽極に非常にうまく適合されるという他の利点もある。
【００９３】
抵抗マッチング層は、有利には、後続のクリーニング・プロセスにより劣化しないように設計される。さらに、抵抗マッチング層は、有利には、他の液体コーティングの溶媒に対し本質的に耐性がある（例えば、ポリマーＯＬＥＤの場合）。抵抗マッチング層は、さらに有利には、気密であり、また干渉もしくは吸収に関して実質的に光学不活性である。
【００９４】
本発明は、同様に、電気光学素子、とりわけ光起電力素子、エレクトロクロミック素子、またはＯＬＥＤもしくはＰＬＥＤを生産するために上述のような基板を使用すること、さらには上述のような電気光学素子を、
−発光手段として、
−照明手段として、
−サイン・パネルまたは発光パネルとして、
−可変標識板として、
−スイッチまたはセンサ照明として、
−高解像度または低解像度ディスプレイとして、
−デジタルポスター画面または広告パネルとして、
−照明床またはライト・デスクとして、
−周囲照明用の光表面として、
−ディスプレイの背景照明用、
−特殊照明用、特に顕微鏡において、
−信号伝達または照明用、特に自動車、航空、海事、または家庭部門において、
−光起電力素子として、
−光電子センサとして、
−液晶素子として、
−エレクトロクロミック窓素子として、または
−エレクトロクロミック鏡として、使用することに関する。
【００９５】
本発明は、ＯＬＥＤの実施例を使用する好ましい実施形態の助けを借りて、また付属の図面を参照しつつ、以下でさらに詳しく説明される。同じ参照番号は、図面中の同一または類似の部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９６】
図１ａおよび１ｂは、従来技術による矩形ＯＬＥＤコンポーネント１００の概略を示している。図１は、斜視図であり、図２は、コンポーネント１００を通る断面図である。この例示的な実施形態のＯＬＥＤコンポーネント１００は、ポリマーＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）として設計され、したがって、２つの有機層１３０および１４０を含む。
【００９７】
透明な基板１１０、例えば、ガラス基板、またはそれに対応して不動態化されたポリマー基板上で、透明な導電性電極層１２１が陽極として施される。
【００９８】
この後に、この例示的な実施形態では正孔輸送層（ＨＴＬ）として作用する、基板の凸凹を補正する補正層１３０が続く。この後に、例えば発光ポリマー（ＬＥＰ）、例えばＰＰＶ（ポリ−パラ−フェニレン・ベニレン/poly-para-phenylene-venylene）またはパラレン/paralene、または短鎖有機分子、例えば対応するドーパントを有するＡｌｑ３を含む電界発光層１４０（ＥＬ層）が続く。ポリマーは、典型的には、液相から蒸着され、短鎖有機分子は、熱蒸発により気相から蒸着される。
【００９９】
ＯＬＥＤ層順序は、陰極層１２２により完了する。表されている例示的な実施形態は、対称的相互接続をもたらす。したがって、コンポーネント１００を接触させるために、接触表面１５１および１５２は、陽極層１２１の２つの対向する側に配列され、接触表面１５３および１５４は、陰極層１２２の２つの対向する側に配列される。ＤＣ電圧源１０および対応する線路２０との相互接続は、図１ｂに表されている。
【０１００】
典型的には、環境からの酸素または水による破壊から機能層を保護するためカプセル化を行った。
【０１０１】
図１ｃは、図１ａおよび１ｂで表されているＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網を示している。この理想化された回路網では、有機層の内側の抵抗は、長さスケールがμｍからｍｍまでの範囲であれば、これらは、典型的には、電極層の表面抵抗または典型的な層厚さが１００ｎｍの範囲内である層の横方向の局所抵抗よりもかなり大きいので、無視される。
【０１０２】
有機層を通る局所的横方向抵抗は、以下のようにＨＴＬおよびＥＬ層を通る横方向抵抗の総和によって与えられ、
（２） Ｒｉ＝ＲＨＴＬ，ｉ＋ＲＥＬ，ｉ（Ｉｉ）、ｉ＝１，．．．，ｎ、
ただし、ＥＬ層の抵抗値は、流れる電流強度Ｉｉに依存する。陽極の層抵抗Ａｉおよび陰極のＫｉとともに、個々の分岐内の電流強度Ｉｉおよび電極間の結果として得られる電位差を計算することができる。電極層の層抵抗は、一般に、層平面に沿って一定であると仮定することができる。局所的放射輝度は、同様に、優勢な電流強度により決定される。電流強度ＲＥＬ（Ｉｉ）およびＬＥＬ（Ｉｉ）に対するＥＬ層の抵抗および輝度の依存関係は、実験して、横方向に小さなコンポーネント（ピクセル・デバイス）について直接決定することができる。個々の電流強度Ｉｉ自体、したがってＲＥＬ（Ｉｉ）は未知であるため、回路網の計算は、反復実行される。
【０１０３】
本発明の特に有利な実施形態の基本的概念は、抵抗マッチング層による補正を行うことであり、これにより、好ましくは、ＯＬＥＤコンポーネントの発光表面全体の輝度を一定にできる。
【０１０４】
現在の近似における抵抗マッチング層の寸法決定は、２つの電極層の表面抵抗にのみ依存することが判明している。以下の放物線型抵抗プロファイルは、図２で表されている両側対称的相互接続の場合に層に対し適用され、
【数４】
ただし、
Ａ＝Ａｉ＝定数、Ｋ＝Ｋｉ＝定数、ｉ＝∈｛１，．．．，ｎ−１｝、および
Ａ０＝Ａｎ＝２＊Ａ、Ｋ０＝Ｋｎ＝２＊Ｋ
である。
【０１０５】
図３から６は、電流を表し、したがって、さまざまな接触ＯＬＥＤコンポーネントについて設定されている輝度分布を表している。従来技術によるＯＬＥＤコンポーネントでは、輝度の不均質は常に見られる。それに対応して長いコンポーネントおよび／または大きな輝度、つまり、大きな電流密度、したがって大きな電圧降下がある場合には、相互接続アプローチを用いる従来技術では一様な輝度分布を得ることはできない。
【０１０６】
図３〜６に表されている相互接続の実施例および計算された分布は、それぞれ、対応する相互接続を使用する対応する矩形ＯＬＥＤコンポーネントに対する図２で表されているような等価抵抗回路網に基づく。図２のように、コンポーネントは、それぞれの場合において、基板を上にして表される（図１ａおよび１ｂとの比較で、図は１８０°回転されている）。相互接続は、図３ａ、３ｄ、４ａ、４ｄ、５ａ、５ｄ、６ａ、および６ｄの対応する矢印によりそれぞれ表されている。
【０１０７】
結果を比較しやすくするため、横方向抵抗は、それぞれ、一定であり、また等しいと仮定する。これらの計算は、さらに１オームの一定の陰極抵抗Ｋ、１０オームの一定の陽極抵抗Ａ、３００オームの一定の横方向抵抗、Ａ０＝Ａｎ＝２・ＡおよびＫ０＝Ｋｎ＝２・Ｋの線路および接触抵抗、さらにはコンポーネントを通る全電流１００ｍＡに基づく。この全電流にそれぞれ必要な動作電圧Ｕ０は、それぞれ指定されている。
【０１０８】
図３ａは、両側で対称的に相互接続されている、例えば図１ａに表されているように従来技術によるＬＥＤコンポーネントを示している。光出方向は上方向を指し、基板１１０は、それに対応して、コンポーネントの上側に置かれる。ＨＴＬ層１３０およびＥＬ層１４０は、透明陽極層１２１と陰極層１２２との間に配列される。
【０１０９】
図３ｂは、それぞれ、陽極および陰極層のポテンシャル・プロファイル３１０および３２０を表している。その結果得られる電流密度分布３３０は、図３ｃに表されている。
【０１１０】
逆に、図３ｄは、両側で同様に対称的に相互接続されているが、図３ａに表されているコンポーネントとは対照的に、基板２１０、電極層２２１および２２２、さらにはＨＴＬおよびＥＬ層２３０および２４０に加えて、抵抗マッチング層２６２を含むＬＥＤコンポーネントを示している。
【０１１１】
抵抗マッチング層２６２は、上の式（３）に対応する横方向に変化する抵抗プロファイルを有する。陽極および陰極層の対応するポテンシャル・プロファイル４１０および４２０は、それぞれ、図３ｅに表されている。本発明による抵抗マッチング層２６２のおかげで、図３ｆに表されている均質な電流密度分布４３０が得られる。したがって、この方法で補正されたＯＬＥＤコンポーネントは、均質な輝度分布を有する。
【０１１２】
以下の図４ａ〜ｆ、５ａ〜ｆ、および６ａ〜ｆは、ＯＬＥＤコンポーネントのそれぞれ異なる相互接続だけが図３ａ〜ｆと異なる。
【０１１３】
図４ａ〜４ｆに表されているように、ＯＬＥＤコンポーネントの対角線上の相互接続に対する補正は、同様に、式
【数５】
に対応する抵抗マッチング層の放物型抵抗プロファイルを使って実行され、
ただし、
Ａ＝Ａｉ＝定数、Ｋ＝Ｋｉ＝定数、ｉ＝∈｛１，．．．，ｎ−１｝、および
Ａ０＝Ａｎ＝２・Ａ、Ｋ０＝Ｋｎ＝２・Ｋ
である。
【０１１４】
パラメータｉ０により定められる、放物線の頂点は、陽極抵抗Ａが陰極抵抗Ｋよりも大きい場合についてコンポーネントの真ん中から、コンポーネントの陰極ターミナル側上の領域までずらされる。
【０１１５】
この場合も、補正抵抗プロファイルの強度は、陽極と陰極の表面抵抗によってのみ決定され、全電流または他の均質な抵抗層、とりわけＥＬ層の値とは無関係である。しかし、頂点ｉ０の位置は、電極抵抗の比に依存する。そのため、その場合、Ａ＝Ｋは、対称的相互接続の場合と同様にコンポーネントの真ん中にあり、Ａ＞＞Ｋでは、コンポーネントは、図５ａ〜５ｆで表されているように片側接触の場合と同様に振る舞う、つまり、頂点は、陰極接点のある端面側に向かってずれる。Ａ＞Ｋでは、ｉ０は、これら両極端の間に位置する。この位置は、全電流および他の均質設計のＥＬ層の挙動とは無関係である。
【０１１６】
言い換えると、ＯＬＥＤコンポーネントの片側相互接続は、図５ａ〜５ｆに表されているように、図３ｄに表されている対称的相互接続に対応する半側コンポーネントに回路技術に関して対応し、したがって、放物線の頂点（ｉ０）が接触側の反対側の端面側に置かれている場合に関係式（４）による同じ放物型プロファイルで補正することができる。
【０１１７】
式（３）から明らかなように、対称的に構成された抵抗回路網を両側で接触させると、頂点は、コンポーネントの真ん中にある、つまり
【数６】
であり、ｎは、横方向抵抗の個数を示す。片側で接触している抵抗回路網では、対称平面は、最後の反対側にある横方向抵抗の少し外にあるが（余分な距離
【数７】
）、それは、他の場合だと、この抵抗は、それ自身の上へ反射され、抵抗値の半分しか表さないからである。
【０１１８】
この場合も、補正抵抗プロファイルの強度は、陽極と陰極の表面抵抗によってのみ決定され、全電流または他の均質な抵抗層、とりわけＥＬ層の値とは無関係である。頂点の位置は、電極抵抗に無関係である。
【０１１９】
陽極層の両側接触および陰極の片側接触を持つ図６ａ〜６ｆに表されている相互接続では、抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、式（４）による基本放物型プロファイルに従い、電極抵抗ＡおよびＫにのみ依存する。Ａ＜＜Ｋについては、この相互接続に対する抵抗プロファイルは、図３ａ〜３ｆに対応する対称的相互接続のものと同じであり、頂点ｉ０は、コンポーネントの真ん中にある。比Ａ／Ｋが小さくなるにつれ、頂点は、陰極接点からコンポーネントの他方の側の方向にずれる。
【０１２０】
この場合も、補正抵抗プロファイルの強度は、陽極と陰極の表面抵抗によってのみ決定され、全電流または他の均質な抵抗層、とりわけＥＬ層の値とは無関係である。
【０１２１】
図７ａおよび７ｂは、抵抗マッチング層を使って補正される対称的相互接続ＯＬＥＤコンポーネントに対し２０から５００ｍＡまでの異なる全電流強度で得られるようなポテンシャル・プロファイルおよび電流分布をそれぞれ表す。特に、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０２を表し、図７ｂは、５０ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１２を表し、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０４を表し、図７ｂは、１００ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１４を表し、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０６を表し、図７ｂは、２００ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１６を表し、図７ａは、ポテンシャル・プロファイル５０８を表し、図７ｂは、５００ｍＡの電流強度に対する輝度プロファイル５１８を表す。
【０１２２】
これらの計算は、１オームの一定の陰極抵抗Ｋ、１０オームの一定の陽極抵抗Ａ、３００オームの一定の横方向抵抗、ＡおよびＫの大きさの２倍であるＡ０、Ｋ０、Ａｎ、およびＫ０を持つ線路および接触抵抗、さらにはコンポーネントを通る１００ｍＡの全電流に基づく。これらの計算は、さらに、実際のＯＬＥＤ特性に基づく。
【０１２３】
抵抗マッチング層のプロファイルは、全電流強度とは無関係であることが判明している。さらに、望ましい他の層も、抵抗マッチング層上に施すことができる（ＰＥＤＯＴ、ＥＬ、など）。これらの層が合わせて同じ電流依存性を持つ一様な横方向抵抗を有する限り、横方向電流の一様性に変わりはない。一様な電流分布とともに、他の層の一様な抵抗により、表面上で一定である２つの電極層の間でポテンシャルが増大する。
【０１２４】
抵抗マッチング層を使った一様な発光表面の生成は、局所的コンポーネント特性の摂動に関してロバストである。補正抵抗値およびＯＬＥＤ特性において「雑音」が±５％になる場合でも、非摂動の場合の値を中心に局所的輝度の変動が生じるだけであり、一様性から有意な系統的偏差を生じない。対応する計算の結果は、図８に示されており、そこでは、さまざまな輝度プロファイル３７０が、±１５％だけ摂動された補正抵抗値またはＯＬＥＤ特性について表されている。それぞれの平均値３８０および統計的平均３９０は、同様に表される。
【０１２５】
矩形のコンポーネントについては、ディスクリート抵抗を含む上述の回路網は、式（４）による補正抵抗プロファイルに対する離散的関係式を一般化
【数８】
で置き換えることにより連続層モデルに変換することができ、
ただし、式中、
Ｒｃｏｒｒ：層平面に垂直な方向の抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ａ：陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：陰極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
ｘ０：抵抗プロファイルの頂点の位置であり、
ｘ：ターミナル側の間の層平面に沿った座標であり、
Ｃ１、Ｃ２：定数であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である。
【０１２６】
定数Ｃ２は、例えばコーティング技術による、抵抗の基本的寄与が一定であることを記述する。例えば、抵抗マッチング層は、一般に、頂点において０よりも大きな最小厚さを有する。
【０１２７】
上記の方程式の適用可能であることの前提条件は、接触がコンポーネント側の長さ全体にわたって生じるか、または接触領域の表面抵抗が電極層の典型的抵抗に比較して小さいというものである。
【０１２８】
接触領域において電圧降下が生じるため、対策を講じない場合、輝度一様性の摂動は、局所的、例えば本質的に点状の接点で予想される。しかし、この効果は、抵抗マッチング層の実施形態の適当な選択により補正することもできる。
【０１２９】
図９は、本発明による矩形のＯＬＥＤコンポーネント２０２の概略斜視図である。この例示的な実施形態では、対称的相互接続に関して反対側に接触部２５１および２５２を有する、陽極として備えられている第１の電極層２２１は、基板２１０上に配列される。電極層２２１は、好ましくは、基板を通る光出力用の透明ＩＴＯ層として設計される。この例示的な実施形態のＯＬＥＤコンポーネントは、ＰＬＥＤとして設計され、したがって、正孔輸送層２３０および電界発光層２４０を含む。抵抗マッチング層２６２は、電極層２２１と正孔輸送層２３０との間に配列される。ＯＬＥＤ層順序は、対称的相互接続について反対側に接触部２５３および２５４を有する、陰極として用意されている電極層２２２により完了する。したがって、図９に表されているＯＬＥＤコンポーネントは、図１ａのコンポーネントと本質的に同じであり、さらに、抵抗マッチング層２６２を含む。
【０１３０】
図９に表されている例示的な実施形態では、抵抗マッチング層２６２は、電気的抵抗が層厚さの変動により変化するように設計される。抵抗プロファイルは、上の式（５）によるプロファイルに対応し、ｘは層平面に沿った軸上の座標であり、接触部２５１および２５２を接続し、主軸に垂直方向に延び、ｘ０は層の真ん中に置かれる。したがって、ＯＬＥＤコンポーネント２０２は、本質的に均質な輝度分布を光出表面全体にわたって有する。
【０１３１】
層厚さを変える代わりに、他の方法、例えば、層組成および／または層形態を変えることにより、抵抗マッチング層の抵抗を変化させることもできる。これは、図１０に表されているように、本発明によるＯＬＥＤコンポーネント２０４の実施形態において行われる。この実施形態２０４は、図９に表されている実施形態２０２に対応し、抵抗マッチング層２６４は層２６２と同じ抵抗プロファイルを有するが、違う点は、層２６４が、層厚さが一定の層平面に沿って変化する層組成を有する点である。例えば、層組成は、適当な印刷方法により異なる組成は異なる抵抗性を有する層物質の異なる組成を施すことにより変化させることができる。
【０１３２】
図１１および１２は、本発明によるＯＬＥＤコンポーネント２０６および２０８の好ましい実施形態を表し、そこでは、ＨＴＬ層および抵抗マッチング層は、補正されたＨＴＬ層２３２または２３４を形成するようにそれぞれ組み合わされる。これには、抵抗マッチング層を施すのに、追加の作業工程を必要としないという特別な利点がある。
【０１３３】
図１１に表されている補正されたＨＴＬ層２３２は、層平面に沿って変化する層厚さを有し、ＯＬＥＤコンポーネントの均質な輝度分布はそのプロファイルに得られ、これはさらに式（５）に対応する。図１２に表されている例示的な実施形態では、補正されたＨＴＬ層２３４の抵抗プロファイルは、層組成および／または層形態を変えることにより与えられる。
【０１３４】
もちろん、他の設計も、図９から１２に表されている矩形ＯＬＥＤコンポーネント２０２から２０８に加えて本発明の範囲内にある。
【０１３５】
図１３は、本発明による丸形のＯＬＥＤコンポーネント６００の一実施形態の概略斜視図である。このコンポーネント６００は、陽極層６２１が表面幅にわたって配列されている、丸形基板６１０を備える。陽極層６２１のエッジ領域では、円環状接触表面６５１が接触するように用意されている。陽極層６２１と上に配列されている陰極層６２２との間に、補正されたＨＴＬ層６３４と電界発光層６４０が配列される。この例示的な実施形態では、陰極層６２２は、円環状接触表面６５２を有する。補正されたＨＴＬ層６３４は、層平面に沿って適当な抵抗プロファイルを有し、これは、層の真ん中からエッジに向かって増大し、ＯＬＥＤコンポーネント６００は、均質な輝度分布を有する。
【０１３６】
図１４に表されている丸形ＯＬＥＤコンポーネント７００は、同様に、基板７１０を含み、この上に、円環状接触表面７５１を有する陽極層７２１が配列される。補正されたＨＴＬ層７３４およびＥＬ７４０は、陽極層７２１上に配列される。次いで、層順序は、陰極層７２２により完了する。図１３に表されている実施形態６００とは対照的に、コンポーネント７００の陰極層７２２は、層の真ん中に配列された接触表面７５２を有する。本質的に点状または小面積接触表面７５２により、コンポーネント７００の接触が簡素化される。
【０１３７】
図１５および１６は、図１４に表されているコンポーネント７００のそれぞれ断面図および平面図の概略を示している。同様に、それぞれの場合において表されているのは、電圧源１０で、これには、ＯＬＥＤコンポーネント７００が接続される。層組成および／または層形態を変えることによりこの実施形態において生成される、補正されたＨＴＬ層７３４の抵抗プロファイルは、図１５の対応する陰影により示される。層平面に対し横方向の抵抗は、この例示的な実施形態では本質的に直線的に、層の真ん中からエッジに向かって増大する。
【０１３８】
図１７は、本発明によＯＬＥＤコンポーネント９００の特に好ましい実施形態を示しており、鋭角設計となっている。コンポーネント９００では、別のＨＴＬ層９３０および抵抗マッチング層９６４が備えられる。これとは別に、ＯＬＥＤコンポーネント９００は、本質的に、図１４から１６で表されている丸形ＯＬＥＤコンポーネント７００のセグメントを表す。したがって、ＯＬＥＤコンポーネント９００は、基板９１０、およびその上に、エッジのところに配列されている接触表面９５１とともに配列されている陽極層９２１、さらには、抵抗マッチング層９６４およびＨＴＬ層９３０の上に配列されているＥＬ層９４０を備える。次いで、層順序は、この実施形態では、小面積接触部９５２を有する、陰極層９２２により完了する。
【０１３９】
図１ｃに表されている等価抵抗回路網と同様に、図１８は、図１７に表されているＯＬＥＤコンポーネント９００の等価栄光回路網を示しているが、抵抗マッチング層９６４なしである。
【０１４０】
有機層を通る局所的横方向抵抗は、上の式（２）によるＨＴＬおよびＥＬ層を通る横方向抵抗の総和により与えられ、また、ＥＬの抵抗値は流れる電流強度Ｉｉに依存する。陽極層の層抵抗Ａｉおよび陰極層のＫｉとともに、印加される電圧Ｕ０および全電流Ｉ０に基づき、個々の分岐内の電流強度Ｉｉおよび電極間の結果として得られる電位差を反復計算することができる。
【０１４１】
これらの計算から、このコンポーネントの均質な輝度分布を得るためにｉの値を増やしてゆくと、図１９で表されている接触抵抗
【数９】
（ｉ＝１，．．．，ｎ）の直線的またはほぼ直線的な減少が得られる。
【０１４２】
ＯＬＥＤコンポーネントの均質な輝度分布に対する抵抗マッチング層の抵抗プロファイルは、例えば図７ｂに表されているように、電流強度に無関係であるため、本発明は、特に有利には、抵抗マッチング層でコーティングされている事前補正基板を実現する。
【０１４３】
本発明によるこのような基板のさまざまな実施形態は、図２０から２３に表されている。それぞれ表されている基板８０２、８０４、８０６、および８０８は、好ましくはＩＴＯ層として設計され、接触表面８５１および８５２を有する、電極層８２１が上に施されている基板８１０を含む。
【０１４４】
基板８０２は、層厚さが層平面に沿って変化する、好ましくは透明ＩＴＯ層として同様に設計される、抵抗マッチング層８６２を有する。抵抗マッチング層８６２は、図２０に表されているように、例えば、ＰＥＤＯＴ層として好ましくは設計することができるＨＴＬ層８３０でコーティングすることもできる。
【０１４５】
図２１に表されている実施形態では、抵抗マッチング層８６４は、層平面に沿った抵抗変化が層組成および／または層形態および／または層厚さを一定とした層の密度を変化させることにより生成される。ＨＴＬ層８３０は、さらに、この例示的な実施形態でも実現される。
【０１４６】
抵抗マッチング層は、さらに、有利には、例えば、ＰＥＤＯＴ層として設計されている、ＨＴＬコーティング内に組み込むことができる。本発明によるコーティングされた基板８０６および８０８の対応する実施形態は、図２２および２３にそれぞれ表されている。基板８０６は、層厚さを変化させることにより事前補正されたＨＴＬ層８３２を備え、基板８０８は、例えば層形態を変化させることにより事前補正されたＨＴＬ層８３４を備える。
【０１４７】
抵抗マッチング層８６２または８６４、または事前補正されたＨＴＬ層８３２または８３４は、有利には、その後のクリーニング・プロセスにより劣化せず、また他の液体コーティングの溶媒に対し本質的に耐性を有するように設計される。抵抗マッチング層は、さらに有利には、気密であり、また干渉もしくは吸収に関して実質的に光学不活性である。
【０１４８】
卵形設計の一実施例は、図２４および２５に表されている。楕円形ＯＬＥＤコンポーネントは、図２４および２５において断面図および平面図として概略が表されており、陽極層７２１が配列され、そのエッジに接触表面７５１が設けられている、基板７１０を備える。補正されたＨＴＬ層７３４およびＥＬ層７４０は、陽極層７２１上に配列されている。層順序は、陰極層７２２により完了する。コンポーネントの陰極層７２２は、楕円の焦点のところにそれぞれ配列されている表面７５２と接触しなければならない。本質的に点状または小面積接触表面７５２により、コンポーネント７００の接触が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１ａ】従来技術によるＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１ｂ】従来技術によるＯＬＥＤコンポーネントの断面図である。
【図１ｃ】図１ａおよび１ｂのＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図２】本発明によるＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図３】対称的接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図４】対角線上で接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図５】片側接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図６】陽極では両側接触し、陰極では片側接触している抵抗マッチング層を有する、また有しないＯＬＥＤコンポーネントの比較の図である。
【図７ａ】さまざまな電流強度に関して抵抗マッチング層および対称的接触を有するＯＬＥＤコンポーネントにおけるポテンシャル・プロファイルを示す図である。
【図７ｂ】さまざまな電流強度に関して抵抗マッチング層および対称的接触を有するＯＬＥＤコンポーネントの輝度を示す図である。
【図８】抵抗マッチング層の抵抗値の無作為化された偏差を有するＯＬＥＤコンポーネントの輝度分布を示す図である。
【図９】本発明による第１の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１０】本発明による第２の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１１】本発明による第３の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１２】本発明による第４の矩形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１３】本発明による第１の丸形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１４】本発明による第２の丸形のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１５】図１４のＯＬＥＤコンポーネントの断面図である。
【図１６】図１４のＯＬＥＤコンポーネントの平面図である。
【図１７】本発明による鋭角のＯＬＥＤコンポーネントの斜視図である。
【図１８】抵抗マッチング層のない図１７のＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図１９】抵抗マッチング層のある図１７のＯＬＥＤコンポーネントの等価抵抗回路網の図である。
【図２０】本発明による第１の基板の斜視図である。
【図２１】本発明による第２の基板の斜視図である。
【図２２】本発明による第３の基板の斜視図である。
【図２３】本発明による第４の基板の斜視図である。
【図２４】楕円形ＯＬＥＤコンポーネントの断面図である。
【図２５】図２４のＯＬＥＤコンポーネントの平面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０ 電圧源
２０ ターミナル線
１００ ＯＬＥＤコンポーネント
１１０ 基板
１２１、１２２ 電極層
１３０ 正孔輸送層
１４０ 電界発光層
１５１〜１５４ 接触部
２０２〜２０８ 矩形設計を使用する本発明によるＯＬＥＤコンポーネント
２１０ 基板
２２１、２２２ 電極層
２３０ 正孔輸送層
２３２、２３４ 補正された正孔輸送層
２４０ 電界発光層
２５１〜２５４ 接触部
２６２、２６４ 抵抗マッチング層
３１０ 未補正コンポーネントに対する陽極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
３２０ 未補正コンポーネントに対する陰極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
３３０ 未補正コンポーネントに対する電極層に沿った位置の関数としての層平面に対し横方向の電流強度のプロファイル
３７０ ±５％だけ摂動された補正抵抗値またはＯＬＥＤ特性に対する輝度プロファイル
３８０ 摂動された輝度プロファイルの平均値
３９０ 統計的平均
４１０ 補正されたコンポーネントに対する陽極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
４２０ 補正されたコンポーネントに対する陰極層に沿ったポテンシャル・プロファイル
４３０ 補正されたコンポーネントに対する電極層に沿った位置の関数としての層平面に対し横方向の電流強度のプロファイル
５０２ 電流強度を５０ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５０４ 電流強度を１００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５０６ 電流強度を２００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５０８ 電流強度を５００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対するポテンシャル・プロファイル
５１２ 電流強度を５０ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
５１４ 電流強度を１００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
５１６ 電流強度を２００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
５１８ 電流強度を５００ｍＡとする補正されたコンポーネントに対する輝度プロファイル
６００ 丸形設計のＯＬＥＤコンポーネント
６１０ 基板
６２１、６２２ 電極層
６３４ 補正された正孔輸送層
６４０ 電界発光層
６５１、６５２ 接触部
７００ 丸形設計のＯＬＥＤコンポーネント
７１０ 基板
７２１、７２２ 電極層
７３４ 補正された正孔輸送層
７４０ 電界発光層
７５１、７５２ 接触部
８０２〜８０８ 矩形設計を使用する本発明によるＯＬＥＤコンポーネント
８１０ 基板
８２１ 電極層
８３０ 正孔輸送層
８３２、８３４ 補正された正孔輸送層
８５１、８５２ 接触部
８６２、８６４ 抵抗マッチング層
９００ 鋭角断面を持つＯＬＥＤコンポーネント
９１０ 基板
９２１、９２２ 電極層
９３０ 正孔輸送層
９６４ 抵抗マッチング層
９４０ 電界発光層
９５１、９５２ 接触部
Ａ０〜Ａｎ 陽極抵抗
Ｋ０〜Ｋｎ 陰極抵抗
Ｒ１〜Ｒｎ 局所層抵抗
Ｉ１〜Ｉｎ 局所電流強度
ＲＨＴＬ，１〜ＲＨＴＬ，ｎ 正孔輸送層の局所抵抗
ＲＥＬ，１〜ＲＥＬ，ｎ 電界発光層の局所抵抗
Ｕ０ 陽極と陰極との間に印加される電圧
Ｉ０ コンポーネントを通る全電流強度
Ｒ１Ｋ〜ＲｎＫ 抵抗マッチング層の局所抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学素子を生産する方法であって、
基板を備える工程と、
第１の電極層を施す工程と、
とりわけ少なくとも１つの電気光学的に使用可能な物質を含む、少なくとも１つの機能層を施す工程と、
第２の電極層を施す工程とを含み、
層平面に沿って少なくとも１つの水平方向に変化する前記層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を施す工程を特徴とする方法。
【請求項２】
有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードを生産するための方法であって、少なくとも１つの機能層を施すことは、少なくとも１つ有機電気光学物質を含む少なくとも１つの層を施すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
エレクトロクロミック素子を生産するための方法であって、少なくとも１つの機能層を施すことは、少なくとも１つのエレクトロクロミック層を施すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘ、ＮｉＯｘ、ＶＯｘ、および／またはＮｂＯｘを含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの機能層を施すことは、少なくとも１つの光起電力層を施すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
さらに、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加またはタップするために前記第１および第２の電極層のエッジ領域内に接触表面を施すことを含む請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
方法であって、
前記電気光学素子の少なくとも１つの表面の機能分布を指定する工程と、
前記電気光学素子の動作電圧を指定する工程と、
前記第１の電極層と第２の電極層との間に指定された動作電圧±１０％の値を持つ電圧が印加されたときに前記電気光学素子の前記少なくとも１つの表面が本質的に指定された機能分布を有するように前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施す工程とを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記電気光学素子の光出および／または光入表面が本質的に一様な機能分布を有するように前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記機能分布は、輝度分布である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向に前記層の前記エッジに向かって本質的に増大する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向で前記少なくとも一点から前記層の前記エッジに向かって本質的に距離の二乗に比例して増大する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に
【数１】
に比例する前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、
ただし、式中、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に式
【数２】
で記述される前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、ただし、式中、
Ｒ：前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
Ｃ１、Ｃ２：距離ｒとは無関係の定数であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、流体コーティング物質を施すことを含む請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記流体コーティング物質を施すことは、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って実行される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記流体コーティング物質を施すことは、
コンピュータ制御印字ヘッドを使って、とりわけインクジェット印字ヘッドを使って印刷する工程、
フレキソ印刷またはグラビア印刷により印刷する工程、
スクリーン印刷により印刷する工程、または
マスクを通じてスプレーする工程のうちの少なくとも１つを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、物理的気相蒸着法、とりわけ蒸発またはスパッタリングによる、または化学気相蒸着法、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着法による層の蒸着を含む請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を持つ層領域を施すことを含む請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、物質ＩＴＯ、ＳｎＯｘ、ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴｉＯｘ、ａ：Ｃ−Ｈ、ドープＳｉ、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＡＮＩ、アントラセン、Ａｌｑ３、ＴＤＰ、ＣｕＰｕ、またはＮＰＤのうちの少なくとも１つを施すことを含む請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、正孔輸送層として施される請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１および第２の電極層は、異なる仕事関数を有する請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１および／または第２の電極層を施すことは、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１および／または第２の電極層を施すことは、金属層を施すことを含む請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの正孔注入層および／または電子遮断層および／または正孔遮断層および／または電子輸送層および／または正孔輸送層および／または電子注入層を施す工程を特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つのイオン輸送層および／または１つのイオン蓄積層を施す工程を特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
光吸収特性が前記層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を施すことを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記光吸収層を施すことは、
感光層を施す工程と、
感光層を露光する工程と、
感光層を現像する工程とを含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記電気光学素子は、発光素子として設計され、前記感光層は、特定の期間の間スイッチオン状態にすることにより露光され、これは、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に特定の電圧を印加することによりオンにされる請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも部分的に反射する層または少なくとも部分的に反射する層システムを施す工程を特徴とする請求項１乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも部分的に反射防止の層または少なくとも部分的に反射防止の層システムを施す工程を特徴とする請求項１乃至３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
電気光学素子であって、
基板と、
第１の電極層と、
少なくとも１つの機能層と、
第２の電極層とを備え、
層平面に沿って少なくとも１つの水平方向に変化する前記層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を特徴とする請求項１乃至３１のいずれか１項に記載の方法によりとりわけ生産される電気光学素子。
【請求項３３】
有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードとして設計され、前記機能層は、少なくとも１つの有機電気光学物質を含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３４】
エレクトロクロミック素子として設計され、前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つのエレクトロクロミック層を含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３５】
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘ、ＮｉＯｘ、ＶＯｘ、および／またはＮｂＯｘを含む請求項３４に記載の素子。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つの光起電力層を含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３８】
前記第１および／または第２の電極層は、電圧を印加するか、または電圧をタップするために、前記エッジ領域内に接触面を有する請求項１乃至３７のいずれか１項に記載の素子。
【請求項３９】
前記素子の前記光出および／または光入表面は、指定された動作電圧±１０％の値を持つ電圧が前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に印加されたときに特定の機能分布を有する請求項１乃至３８のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４０】
前記素子の前記光出および／または光入表面は、本質的に一様な機能分布を有する請求項１乃至３９のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４１】
前記機能分布は、輝度分布である請求項１乃至４０のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４２】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向に前記層のエッジに向かって本質的に増大する請求項１乃至４１のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４３】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向で前記少なくとも一点から前記層の前記エッジに向かって本質的に距離の二乗に比例して増大する請求項１乃至４２のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４４】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に
【数３】
に比例する前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、ただし、式中、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至４３のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４５】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に式
【数４】
で記述される前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、ただし、式中、
Ｒ：前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
Ｃ１、Ｃ２：距離ｒとは無関係の定数であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至４４のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、流体コーティング物質を使って施される請求項１乃至４５のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って施される請求項４６に記載の素子。
【請求項４８】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、
インクジェット印刷ヘッドを使った印刷、
フレキソ印刷またはグラビア印刷による印刷、
スクリーン印刷による印刷、または
マスクを通してのスプレーにより施される請求項４６に記載の素子。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、物理的気相蒸着法、とりわけ蒸発またはスパッタリングにより、または化学気相蒸着法、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着法により施される請求項１乃至４８のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を持つ領域を含む請求項１乃至４９のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５１】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、物質ＩＴＯ、ＳｎＯｘ、ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴｉＯｘ、ａ：Ｃ−Ｈ、ドープＳｉ、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＡＮＩ、アントラセン、Ａｌｑ３、ＴＤＰ、ＣｕＰｕ、またはＮＰＤのうちの少なくとも１つを含む請求項１乃至５０のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、正孔輸送層として設計される請求項１乃至５１のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５３】
前記第１および第２の電極層は、異なる仕事関数を有する請求項１乃至５２のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５４】
前記第１および／または第２の電極層は、少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む請求項１乃至５３のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５５】
前記第１および／または第２の電極層は、金属層として設計される請求項１乃至５４のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５６】
少なくとも１つの正孔注入層および／または電子遮断層および／または正孔遮断層および／または電子輸送層および／または正孔輸送層および／または電子注入層を特徴とする請求項１乃至５５のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５７】
少なくとも１つのイオン輸送層および／または１つのイオン蓄積層を特徴とする請求項１乃至５６のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５８】
光吸収特性が前記層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を特徴とする請求項１乃至５７のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５９】
少なくとも部分的に反射する層または少なくとも部分的に反射する層システムを特徴とする請求項１乃至５８のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６０】
少なくとも部分的に反射防止の層または少なくとも部分的に反射防止の層システムを特徴とする請求項１乃至５９のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６１】
光出および／光入表面の本質的に対称的な、とりわけ矩形、丸形、または卵形の形状を特徴とする請求項１乃至６０のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６２】
自由な非対称形状を有する光出および／または光入表面を特徴とする請求項１乃至６１のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６３】
少なくとも１つの鋭角領域を備える光出および／または光入表面を特徴とする請求項６１および６２のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６４】
方法であって、
基板を備える工程と、
少なくとも１つの電極層を施す工程と、
前記層平面に沿って水平方向に変化する前記層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を前記基板上に施す工程とを含み、
前記電極層の少なくとも１つの部分表面は、接触面として備えられ、前記抵抗マッチング層の前記抵抗プロファイルは、前記電極層の前記表面抵抗および前記少なくとも１つの接触表面の配列に依存する、コーティングされた基板を生産するための方法。
【請求項６５】
前記少なくとも１つの電極層を施すことは、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記層平面に沿って水平方向で変化する前記層平面に垂直な方向で電気的抵抗を有する、少なくとも１つの電極層および１つの抵抗マッチング層を特徴とする請求項６４および６５のいずれか１項に記載の方法によりとりわけ生産される、電気光学素子を生産するためのコーティングされた基板。
【請求項６７】
前記基板は、ガラス、とりわけソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック、および／またはプラスチック、とりわけバリアコーティング・プラスチック、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項６６に記載のコーティングされた基板。
【請求項６８】
前記電極層は、少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む請求項１乃至６７のいずれか１項に記載のコーティングされた基板。
【請求項６９】
電気光学素子、とりわけ光起電力素子、フォトクロミック素子、光電子センサ、ＯＬＥＤ、またはＰＬＥＤを生産するための請求項６６乃至６８のいずれか１項に記載の基板の使用。
【請求項７０】
電気光学素子を使用することであって、
発光手段として、または
照明手段として、または
サイン・パネルまたは発光パネルとして、または
可変標識板として、または
スイッチまたはセンサ照明として、または
高解像度または低解像度ディスプレイとして、または
デジタルポスター画面または広告パネルとして、または
照明床またはライト・デスクにおいて、または
周囲照明用の光表面として、または
ディスプレイの背景照明用、または
特殊照明用、特に顕微鏡において、
信号伝達または照明用、特に自動車、航空、海事、または家庭部門において、
光起電力素子として、
光電子センサとして、
液晶素子として、
エレクトロクロミック窓素子として、または
エレクトロクロミック鏡として、請求項３２乃至６３のいずれか１項に記載の電気光学素子を使用すること。
【請求項１】
電気光学素子を生産する方法であって、
基板を備える工程と、
第１の電極層を施す工程と、
とりわけ少なくとも１つの電気光学的に使用可能な物質を含む、少なくとも１つの機能層を施す工程と、
第２の電極層を施す工程とを含み、
層平面に沿って少なくとも１つの水平方向に変化する前記層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を施す工程を特徴とする方法。
【請求項２】
有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードを生産するための方法であって、少なくとも１つの機能層を施すことは、少なくとも１つ有機電気光学物質を含む少なくとも１つの層を施すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
エレクトロクロミック素子を生産するための方法であって、少なくとも１つの機能層を施すことは、少なくとも１つのエレクトロクロミック層を施すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘ、ＮｉＯｘ、ＶＯｘ、および／またはＮｂＯｘを含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの機能層を施すことは、少なくとも１つの光起電力層を施すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
さらに、第１の電極層と第２の電極層との間に電圧を印加またはタップするために前記第１および第２の電極層のエッジ領域内に接触表面を施すことを含む請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
方法であって、
前記電気光学素子の少なくとも１つの表面の機能分布を指定する工程と、
前記電気光学素子の動作電圧を指定する工程と、
前記第１の電極層と第２の電極層との間に指定された動作電圧±１０％の値を持つ電圧が印加されたときに前記電気光学素子の前記少なくとも１つの表面が本質的に指定された機能分布を有するように前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施す工程とを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記電気光学素子の光出および／または光入表面が本質的に一様な機能分布を有するように前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記機能分布は、輝度分布である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向に前記層の前記エッジに向かって本質的に増大する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向で前記少なくとも一点から前記層の前記エッジに向かって本質的に距離の二乗に比例して増大する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に
【数１】
に比例する前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、
ただし、式中、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に式
【数２】
で記述される前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、ただし、式中、
Ｒ：前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
Ｃ１、Ｃ２：距離ｒとは無関係の定数であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、流体コーティング物質を施すことを含む請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記流体コーティング物質を施すことは、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って実行される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記流体コーティング物質を施すことは、
コンピュータ制御印字ヘッドを使って、とりわけインクジェット印字ヘッドを使って印刷する工程、
フレキソ印刷またはグラビア印刷により印刷する工程、
スクリーン印刷により印刷する工程、または
マスクを通じてスプレーする工程のうちの少なくとも１つを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、物理的気相蒸着法、とりわけ蒸発またはスパッタリングによる、または化学気相蒸着法、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着法による層の蒸着を含む請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を持つ層領域を施すことを含む請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層を施すことは、物質ＩＴＯ、ＳｎＯｘ、ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴｉＯｘ、ａ：Ｃ−Ｈ、ドープＳｉ、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＡＮＩ、アントラセン、Ａｌｑ３、ＴＤＰ、ＣｕＰｕ、またはＮＰＤのうちの少なくとも１つを施すことを含む請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、正孔輸送層として施される請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１および第２の電極層は、異なる仕事関数を有する請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１および／または第２の電極層を施すことは、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１および／または第２の電極層を施すことは、金属層を施すことを含む請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの正孔注入層および／または電子遮断層および／または正孔遮断層および／または電子輸送層および／または正孔輸送層および／または電子注入層を施す工程を特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つのイオン輸送層および／または１つのイオン蓄積層を施す工程を特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
光吸収特性が前記層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を施すことを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記光吸収層を施すことは、
感光層を施す工程と、
感光層を露光する工程と、
感光層を現像する工程とを含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記電気光学素子は、発光素子として設計され、前記感光層は、特定の期間の間スイッチオン状態にすることにより露光され、これは、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に特定の電圧を印加することによりオンにされる請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも部分的に反射する層または少なくとも部分的に反射する層システムを施す工程を特徴とする請求項１乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも部分的に反射防止の層または少なくとも部分的に反射防止の層システムを施す工程を特徴とする請求項１乃至３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
電気光学素子であって、
基板と、
第１の電極層と、
少なくとも１つの機能層と、
第２の電極層とを備え、
層平面に沿って少なくとも１つの水平方向に変化する前記層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を特徴とする請求項１乃至３１のいずれか１項に記載の方法によりとりわけ生産される電気光学素子。
【請求項３３】
有機電気光学素子、とりわけ有機発光ダイオードとして設計され、前記機能層は、少なくとも１つの有機電気光学物質を含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３４】
エレクトロクロミック素子として設計され、前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つのエレクトロクロミック層を含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３５】
前記エレクトロクロミック層は、ＷＯｘ、ＮｉＯｘ、ＶＯｘ、および／またはＮｂＯｘを含む請求項３４に記載の素子。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つの光起電力層を含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの機能層は、少なくとも１つのドープ半導体層、とりわけ、ｐドープ半導体層およびｎドープ半導体層を有する二層システムを含む請求項３２に記載の素子。
【請求項３８】
前記第１および／または第２の電極層は、電圧を印加するか、または電圧をタップするために、前記エッジ領域内に接触面を有する請求項１乃至３７のいずれか１項に記載の素子。
【請求項３９】
前記素子の前記光出および／または光入表面は、指定された動作電圧±１０％の値を持つ電圧が前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に印加されたときに特定の機能分布を有する請求項１乃至３８のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４０】
前記素子の前記光出および／または光入表面は、本質的に一様な機能分布を有する請求項１乃至３９のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４１】
前記機能分布は、輝度分布である請求項１乃至４０のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４２】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向に前記層のエッジに向かって本質的に増大する請求項１乃至４１のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４３】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、前記層平面の少なくとも一点において最小であり、前記少なくとも一点から少なくとも１つの水平方向で前記少なくとも一点から前記層の前記エッジに向かって本質的に距離の二乗に比例して増大する請求項１乃至４２のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４４】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に
【数３】
に比例する前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、ただし、式中、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至４３のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４５】
前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は、本質的に式
【数４】
で記述される前記層平面に沿って少なくとも１つの水平方向のプロファイルを有し、ただし、式中、
Ｒ：前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の局所電気的抵抗であり、
Ａ：前記陽極として備えられている電極層の一様な表面抵抗であり、
Ｋ：前記陰極として備えられている前記電極層の一様な表面抵抗であり、
ｒ：前記層平面内の突出した点または突出した曲線までの前記層平面に沿った距離であり、ただし、前記層平面に垂直な方向の前記抵抗マッチング層の前記抵抗は前記突出した点で、または前記突出した点に沿って最小であり、
Ｃ１、Ｃ２：距離ｒとは無関係の定数であり、
ｎ：ｎ＞０、とりわけｎ＝２の指数であり、
ｍ：前記電極抵抗の相対的重み、とりわけｍ＝１である請求項１乃至４４のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、流体コーティング物質を使って施される請求項１乃至４５のいずれか１項に記載の素子。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、スピン・コーティングまたはディップ・コーティングを使って施される請求項４６に記載の素子。
【請求項４８】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、
インクジェット印刷ヘッドを使った印刷、
フレキソ印刷またはグラビア印刷による印刷、
スクリーン印刷による印刷、または
マスクを通してのスプレーにより施される請求項４６に記載の素子。
【請求項４９】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、物理的気相蒸着法、とりわけ蒸発またはスパッタリングにより、または化学気相蒸着法、とりわけプラズマ誘導化学気相蒸着法により施される請求項１乃至４８のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５０】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、異なる層厚さおよび／または異なる層組成および／または異なる層形態を持つ領域を含む請求項１乃至４９のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５１】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、物質ＩＴＯ、ＳｎＯｘ、ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ、ＴｉＯｘ、ａ：Ｃ−Ｈ、ドープＳｉ、ＰＥＤＯＴ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ＰＡＮＩ、アントラセン、Ａｌｑ３、ＴＤＰ、ＣｕＰｕ、またはＮＰＤのうちの少なくとも１つを含む請求項１乃至５０のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの抵抗マッチング層は、正孔輸送層として設計される請求項１乃至５１のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５３】
前記第１および第２の電極層は、異なる仕事関数を有する請求項１乃至５２のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５４】
前記第１および／または第２の電極層は、少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む請求項１乃至５３のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５５】
前記第１および／または第２の電極層は、金属層として設計される請求項１乃至５４のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５６】
少なくとも１つの正孔注入層および／または電子遮断層および／または正孔遮断層および／または電子輸送層および／または正孔輸送層および／または電子注入層を特徴とする請求項１乃至５５のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５７】
少なくとも１つのイオン輸送層および／または１つのイオン蓄積層を特徴とする請求項１乃至５６のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５８】
光吸収特性が前記層平面に沿って変化する光吸収層、とりわけ、無彩色光吸収層を特徴とする請求項１乃至５７のいずれか１項に記載の素子。
【請求項５９】
少なくとも部分的に反射する層または少なくとも部分的に反射する層システムを特徴とする請求項１乃至５８のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６０】
少なくとも部分的に反射防止の層または少なくとも部分的に反射防止の層システムを特徴とする請求項１乃至５９のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６１】
光出および／光入表面の本質的に対称的な、とりわけ矩形、丸形、または卵形の形状を特徴とする請求項１乃至６０のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６２】
自由な非対称形状を有する光出および／または光入表面を特徴とする請求項１乃至６１のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６３】
少なくとも１つの鋭角領域を備える光出および／または光入表面を特徴とする請求項６１および６２のいずれか１項に記載の素子。
【請求項６４】
方法であって、
基板を備える工程と、
少なくとも１つの電極層を施す工程と、
前記層平面に沿って水平方向に変化する前記層平面に垂直な方向に電気的抵抗を有する、少なくとも１つの抵抗マッチング層を前記基板上に施す工程とを含み、
前記電極層の少なくとも１つの部分表面は、接触面として備えられ、前記抵抗マッチング層の前記抵抗プロファイルは、前記電極層の前記表面抵抗および前記少なくとも１つの接触表面の配列に依存する、コーティングされた基板を生産するための方法。
【請求項６５】
前記少なくとも１つの電極層を施すことは、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む、少なくとも部分的に透明な導電層を施すことを含む請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記層平面に沿って水平方向で変化する前記層平面に垂直な方向で電気的抵抗を有する、少なくとも１つの電極層および１つの抵抗マッチング層を特徴とする請求項６４および６５のいずれか１項に記載の方法によりとりわけ生産される、電気光学素子を生産するためのコーティングされた基板。
【請求項６７】
前記基板は、ガラス、とりわけソーダ石灰ガラス、ガラスセラミック、および／またはプラスチック、とりわけバリアコーティング・プラスチック、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項６６に記載のコーティングされた基板。
【請求項６８】
前記電極層は、少なくとも部分的に透明であり、とりわけインジウム・スズ酸化物を含む請求項１乃至６７のいずれか１項に記載のコーティングされた基板。
【請求項６９】
電気光学素子、とりわけ光起電力素子、フォトクロミック素子、光電子センサ、ＯＬＥＤ、またはＰＬＥＤを生産するための請求項６６乃至６８のいずれか１項に記載の基板の使用。
【請求項７０】
電気光学素子を使用することであって、
発光手段として、または
照明手段として、または
サイン・パネルまたは発光パネルとして、または
可変標識板として、または
スイッチまたはセンサ照明として、または
高解像度または低解像度ディスプレイとして、または
デジタルポスター画面または広告パネルとして、または
照明床またはライト・デスクにおいて、または
周囲照明用の光表面として、または
ディスプレイの背景照明用、または
特殊照明用、特に顕微鏡において、
信号伝達または照明用、特に自動車、航空、海事、または家庭部門において、
光起電力素子として、
光電子センサとして、
液晶素子として、
エレクトロクロミック窓素子として、または
エレクトロクロミック鏡として、請求項３２乃至６３のいずれか１項に記載の電気光学素子を使用すること。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公表番号】特表２００８−５２９２０５（Ｐ２００８−５２９２０５Ａ）
【公表日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５１６２０（Ｐ２００７−５５１６２０）
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０００５０２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７７１３６
【国際公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（５０４２９９７８２）ショット アクチエンゲゼルシャフト (346)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ．１０，Ｄ−５５１２２ Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２０日（２００６．１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０００５０２
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７７１３６
【国際公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（５０４２９９７８２）ショット アクチエンゲゼルシャフト (346)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ．１０，Ｄ−５５１２２ Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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