DE102009054742A1 - Organische lichtemittierende Vorrichtung mit homogener Temperaturverteilung - Google Patents

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Abstract

Eine organische lichtemittierende Vorrichtung (100) umfasst eine aktiven Schicht zur Erzeugung elektrolumineszenter Strahlung und eine Wärmeleitschicht (206) zur Abführung von Wärme, die während eines Elektrolumineszenzvorgangs entsteht. Die Wärmeleitschicht (206) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 200 W/mK, insbesondere von mehr als 500 W/mK, auf.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische lichtemittierende Vorrichtung.
  • Eine organische lichtemittierende Vorrichtung (organic light emitting device bzw. OLED) ist ein Lumineszenzstrahler, mit dem aus elektrischer Energie eine elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. Die OLED weist zumindest eine organische aktive Schicht auf, in der die elektromagnetische Strahlung entsteht. Die aktive Schicht ist zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet. Bei einem angelegten Durchlasspotential injiziert die Anode Löcher in die aktive Schicht, während die Kathode Elektronen injiziert. Die injizierten Löcher und Elektronen wandern jeweils (unter dem Einfluss eines extern angelegten elektrischen Felds) zu der entgegengesetzt geladenen Elektrode und erzeugen bei Rekombination in der aktiven Schicht eine elektrolumineszente Emission.
  • Eine OLED hat insbesondere den Vorteil, dass sie als großflächige und homogene Lichtquelle eingesetzt werden kann. Das ermöglicht völlig neuartige Anwendungen als Leuchtmittel. Derzeit weisen kommerziell erhältliche OLED, wie das Produkt ”ORBEUS CDW-031” der Anmelderin, noch eine relativ niedrige Lichtausbeute auf. Zukünftig sollen jedoch erheblich höhere Ausbeuten und Leuchtdichten erzielt werden. Mit der Größe und mit höheren Leuchtdichten entsteht jedoch das Problem, dass sich die OLED im Inneren erwärmt. Damit entstehen thermische Effekte, wie beispielsweise eine Alterung der unterschiedlichen funktionellen Schichten. Weil eine Temperaturverteilung über ein großflächiges Bauelement nicht homogen erfolgt, kann es zu unterschiedlichen lokalen Alterungsprozesse in den Schichten kommen, die mit längerer Betriebsdauer des Bauelements zu verstärkten Leuchtdichteinhomogenitäten führen. Solche Inhomogenitäten sind jedoch unerwünscht.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine organische lichtemittierende Vorrichtung anzugeben, bei der eine inhomogene Temperaturverteilung möglichst vermeiden wird.
  • Dieses Problem wird durch eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Verschiedene Ausführungsformen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung haben eine aktive Schicht zur Erzeugung elektrolumineszenter Strahlung und eine Wärmeleitschicht zur Abführung von Wärme, die während eines Elektrolumineszenzvorgangs entsteht. Die Wärmeleitschicht weist eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 200 W/mK, insbesondere von mehr als 500 W/mK, auf.
  • Der gemeinsame Grundgedanke für die Ausführungsformen ist es, dass in die organische lichtemittierende Vorrichtung eine Wärmeleitschicht zum Abführen bzw. Verteilen von Wärme eingebracht wird. Die Wärmeleitschicht weist eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit auf. Diese ist größer als die Wärmeleitfähigkeit von in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung verwendeten Metallen. Die Leitfähigkeit von Aluminium liegt bspw. bei 200 W/mK. Als Wärmeleitmaterial werden insbesondere auf Kohlenstoff basierende Materialien verwendet. Diese können beispielsweise Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nano tubes bzw. CNT) verwendet. CNT sind als Material besonders gut wärmeleitfähig, so dass in der Vorrichtung erzeugt Wärme gut nach außen transportiert werden kann. Zudem sind CNT in ihren elektrischen Eigenschaften, die eine Verwendung als Halbleiter oder als elektrischer Leiter ermöglichen, besonders variabel in den verschiedenen Materialien der organischen lichtemittierenden Vorrichtung verwendbar. Schließlich sind CNT in ihren optischen Eigenschaften geeignet, dass Leuchtbild der Vorrichtung nur geringfügig zu beeinflussen. Soweit optische Eigenschaften keine besondere Rolle spielen, können andere Materialien, bspw. eine Graphit enthaltende, dünne Wärmeleitfolie verwendet werden. Die Wärmeleitfolie kann auch Metalle enthalten, um eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erzielen.
  • Um die Wärme besonders gut abzuführen, erstreckt sich die Wärmeleitschicht in vielen Ausführungsformen zu einer Außenseite der Vorrichtung. In anderen Ausführungsformen koppelt die Wärmeleitschicht an eine Wärmesenke, bspw. an einen Kühlkörper. In einigen Ausführungsformen wird die Wärme lediglich innerhalb der Vorrichtung gleichmäßig verteilt, um eine gleichmäßige, d. h. homogene Temperaturverteilung zu erzielen.
  • Dabei weist in einigen Ausführungsformen die Wärmeleitschicht eine Vielzahl von getrennten Teilbereichen auf. Diese Teilbereiche können an allen geeigneten Stellen innerhalb der organischen lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sein. Somit wird es möglich, eine gewünschte Temperaturverteilung bei einer Wärmebelastung der Vorrichtung zu erhalten.
  • In einigen Ausführungsformen weist die organische lichtemittierende Vorrichtung eine Anodenschicht auf und die Wärmeleitschicht ist als Zwischenschicht in der Anodenschicht vorgesehen. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Anodenseite häufig ein transparentes Metalloxid als Schichtmaterial aufweist. Transparente Metalloxide haben häufig eine geringe Wärmeleitfähigkeit, die durch die Zwischenschicht verbessert wird.
  • Dabei ist in einigen Ausgestaltungen dieser Ausführungsformen die Wärmeleitschicht als Vielzahl von Zwischenschichten in der Anodenschicht vorgesehen.
  • In einigen Ausführungsformen hat die organische lichtemittierende Vorrichtung eine organische Funktionsschicht, welche die aktive Schicht aufweist. Die Wärmeleitschicht ist als Zwischenschicht in der organischen Funktionsschicht vorgesehen. Diese Ausführungsformen sind besonders vorteilhaft, weil dadurch Wärme aus den Bereichen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung abgeführt wird, in denen häufig Wärme erzeugt wird. In der aktiven Schicht wird elektromagnetische Strahlung durch Elektroluminszenz erzeugt. Dies geschieht durch die Rekombination von Elektronen-Lochpaaren (Exitonen) und deren Relaxation. Die Relaxation kann aber auch durch andere Prozesse als durch eine Aussendung elektromagnetischer Strahlung erfolgen, bspw. durch ein quenching, bei dem Wärme entsteht. Auch wenn diese Effekte unerwünscht sind, so sind sie jedoch nie vollständig zu unterdrücken. Zu der Wärmeabfuhr wird durch die Wärmeleitschicht in der organischen Funktionsschicht weiterhin erreicht, dass gerade die sensiblen organischen Materialien durch die Struktur der genannten Ausführungsformen besonders gut gekühlt werden können; zumindest wird durch die Wärmeleitschicht jedoch eine gleichmäßige Verteilung der Wärmeenergie und damit eine gleichmäßige Wärmebelastung der organischen Funktionsschicht erzielt.
  • In einigen Ausgestaltungen dieser Ausführungsformen ist die Wärmeleitschicht als Vielzahl von Zwischenschichten in der organischen Funktionsschicht vorgesehen.
  • In einigen Ausführungsformen hat die organische lichtemittierende Vorrichtung eine Kathodenschicht, die von der Wärmeleitschicht bedeckt ist. Da häufig über die Kathodenschicht keine Strahlung ausgekoppelt wird, ermöglicht diese Struktur einen besonders gute und damit auch effektive Wärmeauskopplung. Dies gilt umso mehr, wenn die Kathodenschicht ein Metall, eine Metalllegierung oder Metallschichten und damit ebenfalls relativ gute Wärmeleiter aufweist.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Wärmeleitschicht zwischen der Anodenschicht und der organischen Funktionsschicht angeordnet. Damit lässt sich die Wärmeleitschicht ohne große Umstellung bestehender Herstellungsprozesse in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung vorsehen. An dieser Anordnung ist zudem vorteilhaft, dass die Wärmeabfuhr gerade an einer Stelle verbessert wird, an der ansonsten ein sehr schlechter Temperaturausgleich stattfindet. In einigen Ausgestaltungen erstreckt sich die Wärmeleitschicht in Form von getrennten Streifen auf einer Grenzfläche zwischen der Anodenschicht und der organischen Funktionsschicht, so dass die optische Auskopplung über die Anodenseite möglichst gering beeinflusst wird. In einigen Ausgestaltungen erstreckt sich die Wärmeleitschicht netzförmig auf der Grenzfläche zwischen der Anodenschicht und der organischen Funktionsschicht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der organischen lichtemittierenden Vorrichtung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren geben die erste(n) Ziffer(n) eines Bezugszeichens die Figur an, in denen das Bezugzeichen zuerst verwendet wird. Die gleichen Bezugszeichen werden für gleichartige oder gleich wirkende Elemente bzw. Eigenschaften in allen Figuren verwendet.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Aufsicht auf eine organische lichtemittierende Vorrichtung;
  • 2 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel längs einer Schnittachse A-A;
  • 3 eine Aufsicht auf die Anodenschicht des ersten Ausführungsbeispiels;
  • 4 eine Aufsicht auf die Anodenschicht einer weiteren Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels;
  • 5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel längs der Schnittachse A-A;
  • 6 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel längs der Schnittachse A-A und
  • 7 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel längs der Schnittachse A-A.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Aufsicht auf eine organische lichtemittierende Vorrichtung. Die organische lichtemittierende Vorrichtung 100 ist eine elektrolumineszente Vorrichtung. Sie hat eine erste Oberseite auf eine Kathodenschicht 102 aufgebracht ist. Die Kathodenschicht 102 ist mit einem Kathodenschluss 104 verbunden. Die Verbindung erfolgt über eine erste Elektrode 106, die Teil der Kathode in der gezeigten organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist. Eine Anode der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 ist mit einem Anodenanschluss 108 verbunden und weist eine zweite Elektrode 110 auf. Die zweite Elektrode 110 grenzt unmittelbar an eine Anodenschicht, welche die der Kathodenschicht 102 gegenüberliegende Oberfläche der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 bedeckt. Die Anodenschicht ist in 1 nicht zu erkennen.
  • Die Kathodenschicht 102 und die Anodenschicht dienen als elektrische Zuleitung von Ladungsträgern an eine organische Funktionsschicht, die zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist. Beide Zuleitungen können Metalle, bspw. Ag bzw. Metallverbindungen umfassen. Dabei sind besonders Metalle mit einem hohen Reflexionskoeffizienten geeignet, um eine Absorption der innerhalb der organischen Funktionsschicht zu vermeiden. Es ist zumindest eine der elektrischen Zuleitungen als transparente Zuleitung ausgestaltet, um die innerhalb der organischen Funktionsschicht erzeugte elektromagnetische Strahlung nach außen auskoppeln zu können. Es ist ebenso denkbar, das beide Zuleitungen als transparente Zuleitung ausgebildet sind, um eine insgesamt transparente organische lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen. Eine transparente Zuleitung kann ein transparentes, leitendes Oxid (transparent conductive Oxide bzw. TCO) aufweisen. Das TCO ist der Regel ein Metalloxid, beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären Metallstoffverbindungen, wozu auch SnO2 und In2O3 zählen, gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder auch Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCO. Weiterhin entsprechen die TCO nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein, um eine hohe Leitfähigkeit zu erzielen. Die elektrischen Zuleitungen können hochleitende organische Materialien, wie Polyethylendioxythiophen (”PEDOT”), oder dotierte organische Schichten umfassen. In Zusammenhang mit organischen Leitungsschichten kann der Begriff ”Dotierung” für eine partielle Oxidation bzw. Reduktion der organischen Schicht stehen. Es ist möglich, dass alle der genannten Materialien miteinander geeignet kombiniert in einer elektrischen Zuleitung vorhanden sind.
  • Der Aufbau der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 wird nachfolgend anhand von Querschnitten längs einer Schnittachse A-A für vier Ausführungsbeispiele genauer beschrieben. Dabei werden die sich gegenüberliegenden erste Elektrode 106 und zweite Elektrode 110 aus Gründen der vereinfachten Darstellung als Teil des Kathodenanschlusses 104 bzw. des Anodenanschlusses 108 betrachtet.
  • ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel längs einer Schnittachse A-A. Die organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 weist ein Substrat 200 auf, auf dem eine Schichtfolge aufgebracht ist. Typischerweise ist das Substrat 200 ein transparenter Träger, beispielsweise ein Glas oder eine Folie, wie beispielsweise eine biegsame Plastikfolie. Auf dem Substrat 200 ist eine Anodenschicht 202 aufgebracht. Die Anodenschicht 202 ist transparent. Dazu umfasst Anodenschicht 202 ein geeignetes transparentes leitfähiges Material, wie beispielsweise ein TCO, etwa ITO. Auf der Anodenschicht 202 ist eine organische Funktionsschicht 204 aufgebracht. Über der organischen Funktionsschicht 202 ist eine Kathodenschicht 102 aufgebracht. Üblicherweise wird die dargestellte Schichtenfolge von einer Verkapselung bedeckt, die aus Gründen der vereinfachten Darstellung für die gesamte Beschreibung unberücksichtigt bleibt und damit weggelassen wird.
  • Die organische Funktionsschicht 204 weist eine oder eine Vielzahl von organischen Schichten auf. Zumindest ist eine aktive Schicht vorgesehen, in der eine emittierte Strahlung erzeugt wird, sobald an diese eine elektrische Spannung angelegt ist. Die aktive Schicht weist ein elektrolumineszentes Material auf. Beispielsweise kann das elektrolumineszente Material geeignete Polymere für eine Fluoreszenz- oder eine Phosphoreszenzemission aufweisen. Alternativ können kleine organische Moleküle, die über Fluoreszenz oder über Phosphoreszenz emittieren, als aktive Schicht (organische Elektrolumineszenzschicht) dienen.
  • Bei einem angelegten Durchlasspotential injiziert die Anode Löcher in die Anodenschicht 202, während die Kathode Elektronen in die Kathodenschicht 102 injiziert. Die injizierten Löcher und Elektronen wandern jeweils (unter dem Einfluss eines extern angelegten elektrischen Felds) zu der entgegengesetzt geladenen Elektrode und erzeugen durch Rekombination in der aktiven Schicht eine elektrolumineszente Emission.
  • Die Zuführung der Ladungsträger kann jeweils über eine Ladungstransportschicht erfolgen. Die zwischen der Anodenschicht 202 und der aktiven Schicht angeordnete Ladungstransportschicht wird auch als hole transport layer (HTL) bezeichnet. Sie kann beispielsweise ein p-dotiertes leitfähiges organisches oder anorganisches Material aufweisen. Die zwischen der Kathodeschicht 102 und der aktiven Schicht angeordnete Ladungstransportschicht wird auch als electron transport layer (ETL) bezeichnet. Sie kann beispielsweise ein n-dotiertes leitfähiges organisches oder anorganisches Material aufweisen. Für beide Ladungstransportschichten können auch geeignete intrinsische, d. h. undotierte Schichten verwendet werden. Die Ladungstransportschichten sind ebenfalls Teil der organischen Funktionsschicht.
  • Um eine elektrische Spannung an die organische Funktionsschicht 204 bzw. an die aktive Schicht anlegen zu können, ist die Kathodenschicht 102 ist mit einem ersten Anschluss 104 verbunden. Die Anodenschicht 202 ist mit einem zweiten elektrischen Anschluss 108 verbunden. Der erste Anschluss 104 und der zweite Anschluss 108 können an eine in der Figur nicht dargestellte Energiequelle angeschlossen werden. Beispielsweise sind sie an eine konstante Stromquelle, bspw. eine Batterie oder eine Treiberschaltung, gekoppelt.
  • Bei der Rekombination von Ladungsträgern in der aktiven Schicht sowie durch ohmsche Widerstände in den elektrischen Zuleitungen wird innerhalb der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 Wärme produziert. Diese ist besonders nachteilig für die Materialen in der organischen Funktionsschicht 204. Bei den dort verwendeten Materialien handelt es sich in aller Regel um organische Moleküle oder um organische Makromoleküle (Polymere). Diese können durch Temperatureffekte degradieren, insbesondere kann es zu Prozessen wie Dissoziation kommen. Diejenigen organischen Materialien, die bei der Herstellung einer OLED verwendet werden, können sich unter Temperatureinwirkung sowohl in der Molekülstruktur als auch in der Materialstruktur (bspw. durch [Re-]Kristallisation, Glasübergänge, etc.) verändern, so dass andere optische Eigenschaften, bspw. hinsichtlich der Emissionsspektren oder der Brechungsindizes, hervorgerufen werden können. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist zur Wärmeabfuhr eine Wärmeableitschicht 206 vorgesehen. Diese weist mehrere Teilbereiche auf, die sich in Form von Leiterstreifen lateral zwischen der Anodenschicht 202 und der organischen Funktionsschicht 204 erstrecken. Die Wärmeleitschicht 206 wird also analog zu sogenannten busbars zwischen der Anodenschicht 202 und der organischen Funktionsschicht 204 angeordnet. Diese Anordnung wird insbesondere in Zusammenhang mit der 3 deutlich. 3 zeigt eine Aufsicht auf die Anodenschicht 202 des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Die Wärmeableitschicht 206 weist ein wärmeleitendes Material auf, das zwei wesentliche Eigenschaften miteinander verbindet. Einerseits weist das Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Dabei sollte für eine Wärmeleitschicht 206, die im Körper der OLED angeordnet ist wenigstens eine Wärmeleitfähigkeit von 500 W/mK vorgesehen sein. Anderseits ist das Material wenigstens zum Teil transparent für die emittierte Strahlung, so dass es das Leuchtbild der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 möglichst wenig beeinflusst. Ein dafür besonders gut geeignetes Material sind CNT. Diese weisen generell eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Die ist um wenigstens eine Größenordnung (Faktor 10) höher als bei Metallen. Dazu kommt, dass die häufig auf der Anodenseite verwendeten transparenten Metalloxide und das Substrat 200 eine noch geringere Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Durch eine geeignete Wahl der Struktur der CNT können zudem gewünschte optische Eigenschaften und/oder eine hohe elektrische Leitfähigkeit der CNT erzielt werden. Die CNT können damit eine besonders gute Wärmesenke in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 bilden, ohne deren eigentliche Funktion als elektrolumineszente Vorrichtung wesentlich zu stören.
  • Weil die Wärmeleitschicht 206 nur auf Teilbereichen der Anodenschicht 202 aufgebracht ist, wird insbesondere das Leuchtbild nur geringfügig beeinflusst. Dabei können auch besonders dünne Streifen als Teilbereiche der Wärmeleitschicht 206 vorgesehen sein. Allgemein kann durch eine Wahl der Größe, der Anzahl und der Dichte der Teilbereiche die Wärmeabfuhr zwischen der organischen Funktionsschicht 204 und der Anodenschicht 202 optimiert werden.
  • Es ist aber ebenso möglich, dass die Wärmeabfuhr an anderen Stellen der organischen lichtemittierende Vorrichtung beeinflusst werden kann, um deren Temperaturverhalten geeignet zu gestalten. Dies soll anhand der folgenden Ausführungsbeispiele verdeutlicht werden.
  • 4 zeigt eine Aufsicht auf die Anodenschicht einer weiteren Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels. Die Wärmeleitschicht 206 erstreckt sich netzförmig auf der Anodenschicht 202. Die Wärmeleitschicht 206 bildet ein hexagonales Netz, so dass eine möglichst gute thermische Kopplung bei gleichzeitig geringer Bedeckung erzielt wird. Das Leuchtbild der organischen lichtemittierenden Vorrichtung wird damit besonders gering beeinflusst.
  • In beiden Ausgestaltungen kann die Wärmeleitschicht durch Verfahren wie einem thermischen Aufdampfen, eine chemical vapor deposition (CVD), durch Lichtbogen oder Laser aufgebracht werden. Eine Strukturierung kann durch Masken bzw. Lithographieschritte erreicht werden.
  • ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • 5 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel längs der Schnittachse A-A. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Wärmeleitschicht 206 nicht zwischen der Anodenschicht 202 und der organischen Funktionsschicht 204 angeordnet ist, sondern dass sie die Kathodenschicht 102 auf der der organischen Funktionsschicht 204 abgewandten Seite bedeckt. Dies ist besonders dann möglich, wenn über die Kathodenschicht 102 keine Strahlung ausgekoppelt wird, da dadurch eine Absorption der Strahlung in der Wärmeleitschicht 206 keine Rolle spielt. In diesem Fall wird die Kathodenschicht 102 vorteilhafterweise ein reflektierendes Material, bspw. Gold oder Aluminium, aufweisen. Die Wärmeleitschicht 206 wird idealerweise, wie im ersten Ausführungsbeispiel, Kohlenstoff aufweisen. Die Wärmeleitfähigkeit sollte höher sein, als die des Materials der Kathodenschicht 102. Für eine intransparente Kathodenschicht wird wegen des hohen Reflexionskoeffizienten häufig Aluminium verwendet. Die Wärmeleitschicht 206 sollte daher einen Wärmeleitkoeffizienten von mehr als 200 W/mK aufweisen. Sie kann aus eine Wärmeleitfolie, beispielsweise aus einer dünnen Graphitfolie bestehen, die auf der Kathodenschicht 102 aufgebracht wird. Auch kann sie Materialien wie CNT aufweisen. CNT bildet einen hervorragenden Wärmeleiter, so dass über die Kathodenschicht 102 eine besonders gute Wärmesenke gebildet ist.
  • DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • 6 zeigt einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel längs der Schnittachse A-A. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die die Wärmeleitschicht 206 in Form von mehreren Teilbereichen in der Anodenschicht 202 eingebracht ist. Die Teilbereiche der Wärmeleitschicht 206 bilden dabei Zwischenschichten die abwechselnd zwischen dem Anodenschichtmaterial eingebracht sind. Die Dicke der Wärmeleitschicht 206 kann dabei derart gewählt werden, dass sie die optischen Eigenschaften der Anodenschicht 202 möglichst gering beeinflussen. Auch dabei ist eine Verwendung von CNT besonders geeignet, da dieses Material bei geeigneter Wahl der Struktur der Nanaröhrchen ein guter elektrischer Leiter ist.
  • VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • 7 zeigt einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel längs der Schnittachse A-A. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den anderen Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Wärmeleitschicht 206 in Form von Zwischenschichten in die organische Funktionsschicht 204 eingebracht ist. Die Zwischenschichten können einzelne funktionelle Teilschichten, wie bspw. die HTL, die aktive Schicht oder die ETL voneinander trennen oder in diese funktionellen Teilschichten eingebettet werden. Auch hier kann wegen der optischen und elektrischen Eigenschaften insbesondere ein Material wie CNT verwendet werden.
  • Alle genannten Ausführungsbeispiele können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden, so dass Teilbereiche der Wärmeleitschicht 206 an allen geeigneten Stellen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 vorgesehen werden kann. Diese Teilbereiche sind jeweils als Wärmesenke ausgelegt, beispielsweise indem sie sich an einen Außenbereich der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 erstrecken, so dass Wärme nach außen abgeführt wird. Sie können beispielsweise auch an andere Wärmesenken, beispielsweise an Kühlkörper, thermisch gekoppelt sein.
  • Insgesamt eignen sich eine Graphitfolie oder CNT als Material der Wärmeleitschicht 206, weil diese damit an allen geeigneten Stellen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 eingesetzt werden können. CNT sind als Material besonders gut wärmeleitfähig, so dass in der Vorrichtung 100 erzeugt Wärme gut nach außen transportiert werden kann. Zudem sind CNT in ihren elektrischen Eigenschaften, die eine Verwendung als Halbleiter oder als elektrischer Leiter ermöglichen, besonders variabel in den verschiedenen Materialien der organischen lichtemittierenden Vorrichtung 100 verwendbar. Schließlich sind CNT in ihren optischen Eigenschaften geeignet, dass Leuchtbild der Vorrichtung 100 nur geringfügig zu beeinflussen. Die CNT werden insbesondere durch ein thermisches Aufdampfen aufgebracht, um eine unnötige thermische Belastung von schon eingebrachten organischen Materialien zu vermeiden.
  • ABSCHLIESSENDE FESTSTELLUNG
  • Die organische lichtemittierende Vorrichtung wurde zur Veranschaulichung des zugrundeliegenden Gedankens anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf bestimmte Merkmalskombinationen beschränkt. Auch wenn einige Merkmale und Ausgestaltungen nur im Zusammenhang mit einem besonderen Ausführungsbeispiel oder einzelnen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, können sie jeweils mit anderen Merkmalen aus anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden. Es ist ebenso möglich, in Ausführungsbeispielen einzelne dargestellte Merkmale oder besondere Ausgestaltungen wegzulassen oder hinzuzufügen, soweit die allgemeine technische Lehre realisiert bleibt.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Organische lichtemittierende Vorrichtung
    102
    Kathodenschicht
    104
    Kathodenanschluss
    106
    Erste Elektrode
    108
    Anodenanschluss
    110
    Zweite Elektrode
    200
    Substrat
    202
    Anodenschicht
    204
    Organische Funktionsschicht
    206
    Wärmeleitschicht

Claims (13)

  1. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) umfassend: – eine aktive Schicht zur Erzeugung elektrolumineszenter Strahlung und – eine Wärmeleitschicht (206) zur Abführung von Wärme, die während eines Elektrolumineszenzvorgangs entsteht; wobei die Wärmeleitschicht (206) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 200 W/mK, insbesondere von mehr als 500 W/mK, aufweist.
  2. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 1, wobei sich die Wärmeleitschicht (206) zu einer Außenseite der Vorrichtung (100) erstreckt.
  3. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei die Wärmeleitschicht (206) eine Vielzahl von getrennten Teilbereichen aufweist.
  4. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche umfassend: – eine Anodenschicht (202); wobei die Wärmeleitschicht (206) als Zwischenschicht in der Anodenschicht (202) vorgesehen ist.
  5. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 4, wobei die Wärmeleitschicht (206) als Vielzahl von Zwischenschichten in der Anodenschicht (202) vorgesehen ist.
  6. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche umfassend: – eine organischen Funktionsschicht (204), die die aktive Schicht aufweist; wobei die Wärmeleitschicht (206) als Zwischenschicht in der organischen Funktionsschicht (204) vorgesehen ist.
  7. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 6, wobei die Wärmeleitschicht (206) als Vielzahl von Zwischenschichten in der organischen Funktionsschicht (204) vorgesehen ist.
  8. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche umfassend: – eine Kathodenschicht (102); wobei die Wärmeleitschicht (206) die Kathodenschicht (102) bedeckt.
  9. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei die Wärmeleitschicht (206) zwischen der Anodenschicht (202) und der organischen Funktionsschicht (204) angeordnet ist.
  10. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 9, wobei sich die Wärmeleitschicht (206) in Form von getrennten Streifen auf einer Grenzfläche zwischen der Anodenschicht (202) und der organischen Funktionsschicht (204) erstreckt.
  11. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß Patentanspruch 9, wobei sich die Wärmeleitschicht (206) netzförmig auf einer Grenzfläche zwischen der Anodenschicht (202) und der organischen Funktionsschicht (204) erstreckt.
  12. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei die Wärmeleitschicht (206) Kohlenstoffnanoröhrchen als Wärmeleitmaterial aufweist.
  13. Organische lichtemittierende Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche, wobei die Wärmeleitschicht (206) eine Graphitfolie als Wärmeleitmaterial aufweist.
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