DE102011086168A1

DE102011086168A1 - Organisches licht emittierendes bauelement

Info

Publication number: DE102011086168A1
Application number: DE102011086168A
Authority: DE
Inventors: Thilo Reusch; Nina Riegel; Daniel Steffen Setz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-12
Also published as: US20140264316A1; CN103931010B; US9343704B2; CN103931010A; WO2013068520A1; US9748523B2; US20160226028A1; DE102011086168B4

Abstract

Es wird ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben mit einem Substrat (1), auf dem eine transparente Elektrode (2) und eine weitere Elektrode (3) aufgebracht sind, zwischen denen eine organische Licht emittierende Schicht (5) angeordnet ist, und zumindest einer optischen Streuschicht (7), die auf einer der organischen Licht emittierenden Schicht (5) abgewandten Seite der transparenten Elektrode (2) angeordnet ist.

Description

Es wird ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben.
Bei herkömmlichen organischen Leuchtdioden (OLEDs) wird lediglich ein Teil des generierten Lichts direkt ausgekoppelt. Das restliche im aktiven Bereich erzeugte Licht verteilt sich auf verschiedene Verlustkanäle, so etwa in Licht, das im Substrat, in einer transparenten Elektrode und in organischen Schichten durch Wellenleitungseffekte geführt wird, sowie in Oberflächenplasmonen, die in einer metallischen Elektrode erzeugt werden können. Die Wellenleitungseffekte kommen insbesondere durch die Brechungsindexunterschiede an den Grenzflächen zwischen den einzelnen Schichten und Bereichen einer OLED zustande. Das in den Verlustkanälen geführte Licht kann insbesondere ohne technische Zusatzmaßnahmen nicht aus einer OLED ausgekoppelt werden.
Um die Lichtauskopplung und damit die abgestrahlte Lichtleistung zu erhöhen, sind Maßnahmen bekannt, um das in einem Substrat geführte Licht in abgestrahltes Licht auszukoppeln. Hierzu werden beispielsweise auf der Substrataußenseite Folien mit Streupartikeln oder Folien mit Oberflächenstrukturen wie etwa Mikrolinsen verwendet. Es ist auch bekannt, eine direkte Strukturierung der Substrataußenseite vorzusehen oder Streupartikel in das Substrat einzubringen. Einige dieser Ansätze, beispielsweise die Verwendung von Streufolien, werden bereits kommerziell eingesetzt und können insbesondere bei als Beleuchtungsmodule ausgeführten OLEDs bezüglich der Abstrahlfläche hochskaliert werden. Jedoch haben diese Ansätze zur Lichtauskopplung die wesentlichen Nachteile, dass die Auskoppeleffizienz auf etwa 60 bis 70% des im Substrat geleiteten Lichts begrenzt ist und dass das Erscheinungsbild der OLED wesentlich beeinflusst wird, da durch die aufgebrachten Schichten oder Filme eine milchige, diffus reflektierende Oberfläche erzeugt wird.
Es sind weiterhin Ansätze bekannt, das in organischen Schichten oder in einer transparenten Elektrode geführte Licht auszukoppeln. Diese Ansätze haben sich jedoch bisher noch nicht kommerziell in OLED-Produkten durchgesetzt. Beispielsweise wird in der Druckschrift Y. Sun, S.R. Forrest, Nature Photonics 2,483 (2008) das Ausbilden von sogenannten "low-index grids" vorgeschlagen, wobei auf eine transparente Elektrode strukturierte Bereiche mit einem Material mit niedrigem Brechungsindex aufgebracht werden. Weiterhin ist es auch bekannt, hoch brechende Streubereiche unter einer transparenten Elektrode in einer polymeren Matrix aufzubringen, wie beispielsweise in der Druckschrift US 2007/0257608 beschrieben ist. Hierbei hat die polymere Matrix in der Regel einen Brechungsindex im Bereich von 1,5 und wird nasschemisch aufgebracht. Weiterhin sind auch so genannte Bragg-Gitter oder photonische Kristalle mit periodischen Streustrukturen mit Strukturgrößen im Wellenlängenbereich des Lichts bekannt, wie beispielsweise in den Druckschriften Ziebarth et al., Adv. Funct. Mat. 14, 451 (2004) und Do et al., Adv. Mat. 15, 1214 (2003) beschrieben sind.
Bei OLEDs mit großer Leuchtfläche ergibt sich oftmals das Problem der Leuchtdichteinhomogenität mit zunehmendem Abstand von elektrischen Kontakten. Dieses Problem kann durch Verwendung von Strom leitenden Strukturen, so genannten „bus bars“ innerhalb der aktiven, leuchtenden Fläche verbessert werden. Solche Strukturen sind jedoch im Leuchtbild einer OLED sichtbar und aus diesem Grund unerwünscht.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein organisches Licht emittierendes Bauelement anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein organisches Licht emittierendes Bauelement auf einem Substrat eine transparente Elektrode und eine weitere Elektrode auf, zwischen denen ein organischer funktioneller Schichtenstapel angeordnet ist. Der organische funktionelle Schichtenstapel weist eine organische Licht emittierende, elektrolumineszierende Schicht auf. Das organische Licht emittierende Bauelement kann insbesondere als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein.
Der organische funktionelle Schichtstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules“) oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweist, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die Licht emittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Als Materialien für die Licht emittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Weiterhin kann der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Schichtenstapel auch Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann auch eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten aufweisen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind.
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die Schichtzusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 A1 verwiesen, die insbesondere im Bezug auf den Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Elektroden können jeweils großflächig ausgebildet sein. Dadurch kann eine großflächige Abstrahlung der in der organischen Licht emittierenden Schicht erzeugten elektromagnetischen Strahlung ermöglicht werden. „Großflächig“ kann dabei bedeuten, dass das organische Licht emittierende Bauelement eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem Quadratzentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweist.
Über den Elektroden und dem organischen funktionellen Schichtenstapel kann weiterhin noch eine Verkapselungsanordnung angeordnet sein. Die Verkapselungsanordnung kann bevorzugt in Form einer Dünnschichtverkapselung ausgeführt sein.
Unter einer als Dünnschichtverkapselung ausgebildeten Verkapselungsanordnung wird vorliegend eine Vorrichtung verstanden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und/oder gegenüber weiteren schädigenden Substanzen wie etwa korrosiven Gasen, beispielsweise Schwefelwasserstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Dünnschichtverkapselung derart ausgebildet, dass sie von atmosphärischen Stoffen höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Diese Barrierewirkung wird bei der Dünnschichtverkapselung im Wesentlichen durch als dünne Schichten ausgeführte Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten erzeugt, die Teil der Verkapselungsanordnung sind. Die Schichten der Verkapselungsanordnung weisen in der Regel eine Dicke von kleiner oder gleich einigen 100 nm auf.
Insbesondere kann die Dünnschichtverkapselung dünne Schichten aufweisen oder aus diesen bestehen, die für die Barrierewirkung der Verkapselungsanordnung verantwortlich sind. Die dünnen Schichten können beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens („atomic layer deposition“, ALD) aufgebracht werden. Geeignete Materialien für die Schichten der Verkapselungsanordnung sind beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid. Bevorzugt weist die Verkapselungsanordnung eine Schichtenfolge mit einer Mehrzahl der dünnen Schichten auf, die jeweils eine Dicke zwischen einer Atomlage und 10 nm aufweisen, wobei die Grenzen eingeschlossen sind.
Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD hergestellten dünnen Schichten kann die Verkapselungsanordnung zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch thermisches Aufdampfen oder mittels eines plasmagestützten Prozesses, etwa Sputtern oder plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung („plasma-enhanced chemical vapor deposition“, PECVD), abgeschieden werden. Geeignete Materialien dafür können die vorab genannten Materialien sowie Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Aluminiumoxid sowie Mischungen und Legierungen der genannten Materialien sein. Die eine oder die mehreren weiteren Schichten können beispielsweise jeweils eine Dicke zwischen 1 nm und 5 µm und bevorzugt zwischen 1 nm und 400 nm aufweisen, wobei die Grenzen eingeschlossen sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Substrat eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat auf, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer. Besonders bevorzugt weist das Substrat Glas, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte, auf oder ist daraus.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Substrat transparent ausgebildet und die transparente Elektrode ist zwischen dem Substrat und der organischen Licht emittierenden Schicht angeordnet, sodass in der Licht emittierenden Schicht erzeugtes Licht durch die transparente Elektrode und das Substrat abgestrahlt werden können. Ein derartiges organisches Licht emittierendes Bauelement kann auch als so genannter "bottom emitter" bezeichnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vom Substrat aus gesehen auf dem organischen funktionellen Schichtenstapel und den Elektroden eine Abdecksicht angeordnet, so dass die Elektroden und der organische funktionelle Schichtenstapel mit der organischen Licht emittierenden Schicht zwischen dem Substrat und der Abdeckschicht angeordnet sind. Die Abdeckschicht kann im Hinblick auf ihre Anordnung im Vergleich zum Substrat auch als „Superstrat“ bezeichnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Abdeckschicht transparent ausgebildet und die transparente Elektrode ist zwischen der organischen Licht emittierenden Schicht und der Abdeckschicht angeordnet, sodass in der Licht emittierenden Schicht erzeugtes Licht durch die transparente Elektrode und die Abdeckschicht abgestrahlt werden kann. Ein derartiges organisches Licht emittierendes Bauelement kann auch als so genannter „top emitter“ bezeichnet werden. Die weitere Elektrode, die auf der dem Substrat zugewandten Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels angeordnet ist, ist für ein als „top emitter“ ausgebildetes organisches Licht emittierendes Bauelement reflektierend ausgeführt.
Die Abdeckschicht kann beispielsweise eines oder mehrere der Materialien aufweisen, die vorab im Zusammenhang mit dem Substrat beschrieben sind. Besonders bevorzugt weist die Abdeckschicht eine Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte auf.
Die Abdeckschicht kann verkapselnde Eigenschaften aufweisen und Teil einer Verkapselungsanordnung sein oder als Verkapselungsanordnung ausgebildet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Abdeckschicht nur als mechanischer Schutz, beispielsweise als Kratzschutz, aufgebracht ist. Das organische Licht emittierende Bauelement kann zusätzlich zur Abdeckplatte eine oben beschriebene Verkapselungsanordnung, insbesondere eine Dünnschichtverkapselung, aufweisen, über der, vom Substrat aus gesehen, die Abdeckschicht angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine optische Streuschicht auf einer der organischen Licht emittierenden Schicht abgewandten Seite der transparenten Elektrode angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine optische Streuschicht zwischen der transparenten Elektrode und dem Substrat, das transparent ausgebildet ist, angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine optische Streuschicht auf einer der transparenten Elektrode abgewandten Seite des Substrats, das transparent ausgebildet ist, angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine optische Streuschicht zwischen der transparenten Elektrode und der Abdeckschicht, die transparent ausgebildet ist, angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine optische Streuschicht auf einer der transparenten Elektrode abgewandten Seite der Abdeckschicht, die transparent ausgebildet ist, angeordnet ist.
Es ist auch möglich, dass das organische Licht emittierende Bauelement mehrere optische Streuschichten gemäß Kombinationen der vorgenannten Ausführungsformen aufweist.
Die Streuschicht kann im Vergleich zu einem hier als normalbrechendes Material bezeichneten Material mit einem Brechungsindex von 1,5 ein hier als höherbrechendes Material bezeichnetes Material mit einem Brechungsindex in einem Bereich von größer oder gleich etwa 1,6 und kleiner oder gleich etwa 1,7 bis 1,8 oder ein hier als hochbrechendes Material bezeichnetes Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,8 aufweisen. Die hier und im Folgenden beschriebenen Brechungsindizes gelten für eine Wellenlänge von beispielsweise 600 nm. Für andere Wellenlängen kann sich ein angegebener Brechungsindexwert aufgrund von Materialdispersion auch ändern.
Weiterhin kann die Streuschicht ein Matrixmaterial und Streupartikel aufweisen oder daraus gebildet sein, wobei die Streupartikel bevorzugt einen zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen. Die vorab und im Folgenden beschriebenen Brechungsindizes der Streuschicht beziehen sich im Falle einer Streuschicht mit einem Matrixmaterial und Streupartikeln auf das Matrixmaterial.
Durch die zumindest eine optische Streuschicht, die von der organischen Licht emittierenden Schicht ausgesehen auf der entgegengesetzten Seite der transparenten Elektrode angeordnet ist, kann die Lichtauskopplung aus dem organischen Licht emittierenden Bauelement durch eine Verringerung desjenigen Anteils des Lichts bewirkt werden, der in den Schichten des Bauelements durch Wellenleitungseffekte geführt wird. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass eine Verbesserung der Leuchtdichtehomogenität und Verringerung der Leuchtdichteinhomogenität erreicht wird. Dabei kann es insbesondere bei einer auf der der transparenten Elektrode abgewandten Seite des Substrats oder der Abdeckschicht angeordneten Streuschicht auch möglich sein, Prozessschwankungen in Bezug auf die Leuchtdichteinhomogenität und/oder die Emissionsfarbe durch ein gezieltes Anpassen der Streuschicht ausgeglichen werden können.
Die Streuwirkung der zumindest einen Streuschicht kann beispielsweise durch Variation der Konzentration der Streupartikel im Matrixmaterial beeinflusst werden. Weiterhin kann die Streuwirkung auch durch Variation der Anzahl der Streupartikel auf der aktiven Fläche des organischen Licht emittierenden Bauelements beeinflusst werden. Insbesondere kann die Streuschicht beispielsweise eine variierende Dicke und/oder eine variierende Konzentration der Streupartikel im Matrixmaterial aufweisen, sodass die Beeinflussung der Streuwirkung sowohl im ganzen Film als auch innerhalb des Films, durch den die zumindest eine optische Streuschicht gebildet wird, erreicht werden kann. Durch gezielte Veränderung der Streuwirkung innerhalb der optischen Streuschicht kann beispielsweise ein kontinuierlicher Verlauf der Streuwirkung erzielt werden. Dabei wird das Licht an gewissen, beabsichtigten Stellen besser ausgekoppelt, wodurch beispielsweise gezielt Leuchtdichteinhomogenitäten ausgeglichen werden können. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, nur einzelne Bereiche mit Streuwirkung zu versehen oder einzelne Bereiche mit einer stärkeren Streuwirkung als andere Bereiche zu versehen, wodurch Effekte wie die Darstellung von Schrift oder Zeichen wie etwa Piktogrammen durch bewusst verstärkte Inhomogenitäten oder andere strukturierte Leuchteindrücke innerhalb des Leuchtbildes, also auf der aktiven Fläche, möglich werden. Dabei wird von den Bereichen, in denen die Streuwirkung höher ist, mehr Licht abgestrahlt als von Bereichen, in denen die Streuwirkung geringer ist oder die keine Streuwirkung aufweisen.
Somit kann durch eine Streuschicht, die eine variierende Anordnung von Streupartikeln aufweist, je nach Anordnung der Streupartikel entweder eine Homogenisierung des Leuchtbildes oder auch eine gezielte Inhomogenität des Leuchtbildes erreicht werden. Beispielsweise kann eine der Elektroden oder beide Elektroden jeweils mittels eines Kontaktelements elektrisch kontaktiert werden, das vorzugsweise am Rand der aktiven Fläche angeordnet ist. Aufgrund des Materials und/oder der Dicke der jeweiligen Elektrode kann ein Spannungsabfall entlang der Elektrode mit steigendem Abstand vom Kontaktelement vorliegen, wodurch die Anzahl der Ladungsträger, die in den organischen funktionellen Schichtenstapel injiziert werden, mit steigendem Abstand zum Kontaktelement abnehmen kann. Um die entsprechende Abnahme der Leuchtdichte mit steigendem Abstand vom Kontaktelement auszugleichen, können die Streupartikel in der zumindest einen optischen Streuschicht eine Konzentration aufweisen, die mit steigenden Abstand vom Kontaktelement zunimmt.
Die zumindest eine optische Streuschicht kann beispielsweise als selbsttragender Film, insbesondere auf der der transparenten Elektrode abgewandten Seite des Substrats oder der Abdeckschicht, aufgebracht sein. Unter einer selbsttragenden Schicht wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die vor der Anordnung auf dem Substrat oder der Abdeckschicht getrennt hergestellt ist. Weiterhin ist es auch möglich, die zumindest eine Streuschicht wie oben beschrieben nach "innen" zu verlegen und dort anzuordnen, also bei einem Top-Emitter beispielsweise zwischen einer Dünnfilmverkapselung und der Abdeckschicht, die durch ein Deckglas gebildet sein kann, bei Bottom-Emittern zwischen dem Substrat und der transparenten Elektrode. Je nach Material der Streuschicht kann es insbesondere bei solchen innen liegenden Streuschichten erforderlich sein, zwischen der Streuschicht und der transparenten Elektrode eine weitere Barriere zusätzlich zur Verkapselungsanordnung anzuordnen, die beispielsweise durch eine weitere vorab beschriebene Dünnfilmverkapselung gebildet wird. Insbesondere im Falle von Materialien für die optische Streuschicht, die aus der Flüssigphase aufgebracht werden, kann es besonders vorteilhaft sein, eine solche Barriere oder Verkapselungsschicht zwischen der Streuschicht und der transparenten Elektrode anzuordnen.
Bei wie weiter unter beschriebenen nicht flüssig prozessierten Schichten, beispielsweise aus anorganischen Materialien, kann es auch möglich sein, dass keine solche zusätzliche Barriere nötig ist, beispielsweise bei einer Streuschicht, die ein hoch brechendes Material aus Glas, einem Oxid oder einem Nitrid aufweist, die normalerweise selbst eine Barrierewirkung aufweisen.
Hier und im Folgenden bezeichnet eine außen liegende Streuschicht eine optische Streuschicht, die auf der der transparenten Elektrode abgewandten Seite des Substrats oder der Abdeckschicht angeordnet ist, während eine als innen liegende Streuschicht bezeichnete optische Streuschicht zwischen der transparenten Elektrode und dem Substrat oder zwischen der transparenten Elektrode und der Abdeckschicht angeordnet ist.
Je nachdem, ob die Streuschicht innen oder außen angeordnet ist, haben sich verschiedene Materialien aus verschiedenen Brechungsindexbereichen als besonders vorteilhaft erwiesen. Ist die Streuschicht außen auf dem Substrat oder der Abdeckschicht aufgebracht, so kann die Streuschicht bevorzugt einen Brechungsindex im Bereich von etwa 1,5 aufweisen, also ein normalbrechendes Material aufweisen. Insbesondere haben sich hierbei die folgenden Polymere als Matrixmaterial als vorteilhaft erwiesen: Polycarbonat, Polyethylennaphthalat, Polyethylenterephthalat, Polyurethan, ein Acrylat wie etwa Polymethylmethacrylat. Die Streupartikel weisen dabei bevorzugt ein Material auf, das einen vom Matrixmaterial abweichenden Brechungsindex aufweist, beispielsweise können die Streupartikel Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid, Siliziumoxid und/oder Poren aufweisen. Mit Poren werden hier und im Folgenden Hohlräume bezeichnet, die beispielsweise gasgefüllt sein können, etwa luftgefüllt.
Bei einer innen liegenden Streuschicht können als Matrixmaterial die gleichen Materialien verwendet werden wie bei einer außen liegenden Streuschicht. Weiterhin kann eine innen liegende Streuschicht auch die vorab genannten Streupartikel-Materialien bzw. Streupartikel-Ausführungen aufweisen.
Insbesondere kann eine innen liegende Streuschicht einen Brechungsindex aufweisen, der zumindest gleich und bevorzugt größer als ein schichtdickengewichteter mittlerer Brechungsindex der Schichten des organischen funktionellen Schichtenstapels ist. Besonders vorteilhaft kann bei einer innen liegenden Streuschicht die Verwendung von höherbrechenden oder hochbrechenden Materialien sein, da dadurch die Lichtauskopplung noch weiter gesteigert werden kann. Beispielsweise kann die Streuschicht als Matrixmaterial eine hochbrechende Schicht aufweisen, die aus der Flüssigphase aufgebracht wird und die ein Polymer mit darin verteilten Metalloxiden aufweist, wie beispielsweise von der Firma BrewerScience unter der Bezeichnung OptiNDEX-Serie erhältlich. Weiterhin kann die Streuschicht als Matrixmaterial zusätzlich oder alternativ zu den vorab genannten normalbrechenden Polymeren beispielsweise auch ein Epoxid aufweisen.
Zur Erhöhung des Brechungsindex des Matrixmaterials kann weiterhin ein Additiv darin enthalten sein, das aus einem höher brechenden Material besteht, beispielsweise ein Metalloxid wie etwa Titandioxid. Das Additiv liegt dabei bevorzugt in Form von Nanopartikeln vor, die eine Größe von kleiner als 50 nm aufweisen. Nanopartikel mit einer solchen Größe, die in einem Bereich deutlich unter der Wellenlänge des in der organischen Licht emittierenden Schicht erzeugten Lichts liegt, wirken insbesondere für sichtbares Licht nicht als individuelle Streupartikel.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die Streuschicht ein Sol-Gel-Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,8 und/oder ein anorganischen Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,8 aufweist. Ein solches anorganisches Material kann beispielsweise durch ein hochbrechendes Glas oder durch ein hochbrechendes Oxid oder Nitrid gebildet werden, beispielsweise Titandioxid, Siliziumnitrid, Tantaloxid oder Zirkonoxid.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Streupartikel eine Größe von größer oder gleich 200 nm und kleiner oder gleich 5000 nm auf. Durch derartige Streupartikel kann eine Streuwirkung durch das Einbringen dieser in das Matrixmaterial mit einem von den Streupartikeln verschiedenen Brechungsindex erreicht werden. Dabei können die Streupartikel einen höheren oder niedrigeren Brechungsindex als das Matrixmaterial aufweisen. Hochbrechende Streupartikel können beispielsweise Titandioxid oder Zirkondioxid aufweisen, während niedrig brechende Streupartikel beispielsweise Siliziumdioxid aufweisen können oder durch Poren gebildet werden können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Brechungsindizes des Matrixmaterials und der Streupartikel sowie die Konzentration der Streupartikel derart gewählt sind, dass die Streuwirkung ("haze") der gesamten Streuschicht nicht unterhalb von 20% liegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Streuschicht beispielsweise mittels Siebdruck, Schablonendruck, Spin-Coating oder Spray-Coating aufgebracht werden. Dabei ist es auch möglich, beispielsweise einen Gradienten in der Streuwirkung durch eine variierende Anzahl oder Konzentration der Streupartikel herzustellen. Ein linearer Gradient kann beispielsweise durch eine Dickenvariation der Streuschicht durch Absenken des Rakelmessers in einem Druckverfahren erreicht werden. Ein radialer Konzentrationsgradient der Streupartikel kann beispielsweise durch Aufschleudern und die dabei wirkenden Zentrifugalkräfte erreicht werden. Ein beliebiger Gradient kann beispielsweise auch durch Druckverfahren hergestellt werden. Beispielsweise können Punkte der nassen Streuschicht mit unterschiedlicher Dichte pro Fläche aufgedruckt werden, die durch einen Temperaturfilm ineinander verfließen und einen kontinuierlichen Streufilm bzw. eine kontinuierliche Streuschicht mit unterschiedlicher Schichtdicke ergeben. Weiterhin ist es auch möglich, einen beliebigen Konzentrationsgradienten der Streupartikel zu erreichen, indem beispielsweise das Matrixmaterial in einem gleichmäßigen Film und auf diesem eine lateral variierende Dichte von Streupartikeln aufgebracht werden. Die Streupartikel können dabei beispielsweise durch Drucken, etwa Ink-Jetten, oder Sprühen aufgebracht werden. Die Streupartikel sinken nach dem Aufbringen in das Matrixmaterial ein und ergeben aufgrund ihrer lateral variierenden Dichte lateral unterschiedliche Streuwirkungen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Streuschicht zumindest ein Additiv auf, das UV-absorbierend ist. Dadurch können die organischen Schichten des organisch funktionellen Schichtenstapels vor UV-Strahlung geschützt werden. Das Additiv kann dazu beispielsweise Titandioxid oder ein organisches UV-Strahlung absorbierendes Material aufweisen, beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Materialien: 2-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxyphenylbenzotriazol, Salicylsäureester, Zimtsäureesterderivat, Resorcinmonobenzoat, Oxalsäureanilid, p-Hydroxybenzoesäureester.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Streuschicht zumindest ein Additiv auf, das eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, insbesondere eine thermische Leitfähigkeit, die größer als die thermische Leitfähigkeit des Matrixmaterials ist. Das Additiv kann dazu beispielsweise Partikel mit einem oder mehreren der folgenden Materialien aufweisen: Aluminiumnitrid, Siliziumkarbid, Magnesiumoxid. Diese Materialien können eine thermische Leitfähigkeit von bis zu 590 W/mK aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente Elektrode ein transparentes leitendes Oxid auf oder besteht aus einem transparenten leitenden Oxid. Transparente leitende Oxide („transparent conductive oxide“, TCO) sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO₂ oder In₂O₃ gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn₂SnO₄, CdSnO₃, ZnSnO₃, MgIn₂O₄, GaInO₃, Zn₂In₂O₅ oder In₄Sn₃O₁₂ oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente Elektrode ITO, ZnO und/oder SnO₂ auf oder ist daraus. Insbesondere kann die transparente Elektrode dabei eine Dicke von größer oder gleich 50 nm und kleiner oder gleich 200 nm aufweisen.
Es ist weiterhin möglich, dass die transparente Elektrode ein transparentes Metalloxid, aufgebracht aus einer Lösung aufweist.
Weiterhin kann die transparente Elektrode eine Metallschicht oder einen Metallfilm mit einem Metall oder einer Legierung aufweisen, beispielsweise mit einem oder mehreren der folgenden Materialien: Ag, Pt, Au, Mg, Ag:Mg.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die transparente Elektrode als so genannte Perkolationselektrode und insbesondere als so genannte Perkolationsanode ausgebildet. Eine Perkolationselektrode kann vorzugsweise folgende Materialien aufweisen oder daraus sein: metallische Nanodrähte, beispielsweise mit oder aus Ag, Ir, Au, Cu, Cr, Pd, Pt oder einer Kombination daraus; halbleitende Nanodrähte, beispielsweise mit oder aus InAs und/oder Si, die weiterhin auch dotiert sein können; Graphen oder Graphen-Teilchen; Kohlenstoffnanoröhrchen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente Elektrode eines oder mehrere der vorgenannten Materialien in Kombination mit einem leitfähigen Polymer, beispielsweise Poly-3,4-ethylendioxythiophen (PEDOT) und/oder Polyanilin (PANI), und/oder mit einem Übergangsmetalloxid und/oder im Falle einer metallischen transparenten Elektrode oder einer Perkolationselektrode mit einem transparenten leitfähigen Oxid aufgebracht aus der Flüssigphase auf.
Die transparente Elektrode ist in einer bevorzugten Ausführungsform als Anode ausgebildet und weist eines oder mehrere der vorgenannten Materialien auf. Die weitere Elektrode ist dann als Kathode ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die weitere Elektrode reflektierend ausgebildet und weist beispielsweise ein Metall auf, das ausgewählt sein kann aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen daraus. Insbesondere kann die reflektierende weitere Elektrode Ag, Al oder Legierungen mit diesen aufweisen, beispielsweise Ag:Mg, Ag:Ca, Mg:Al. Die reflektierende Elektrode kann dabei insbesondere als Kathode ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die reflektierende Elektrode auch eines der oben genannten TCO-Materialien aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auch die weitere Elektrode transparent. Die transparente weitere Elektrode kann Merkmale und Materialien aufweisen, wie in Zusammenhang mit der transparenten Elektrode beschrieben sind. Insbesondere kann das organische Licht emittierende Bauelement mit zwei transparenten Elektroden als transluzente OLED ausgebildet sein, die beidseitig Licht abstrahlen kann. Dabei können auch zumindest zwei Streuschichten auf verschiedenen Seiten der organischen Licht emittierenden Schicht angeordnet sein. Insbesondere können bei einer beidseitig emittierenden OLED vorab beschriebene Ausführungsformen bezüglich der zumindest einen Streuschicht auf der Substratseite und auf der Seite der Abdeckschicht kombiniert sein.
Bei dem hier beschriebenen organischen Licht emittierenden Bauelement kann durch die zumindest eine optische Streuschicht gemäß den vorab beschriebenen Ausführungsformen eine Steigerung der Effizienz sowie eine Leuchtdichtehomogenisierung im Vergleich zu OLEDs ohne solche zusätzliche Streuschicht erreicht werden.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1A bis 1D schematische Darstellungen von organischen Licht emittierenden Bauelementen gemäß einigen Ausführungsbeispielen,
2 eine schematische Darstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
3A und 3B schematische Darstellungen von variierenden Streupartikelkonzentrationen der Streuschicht,
4A und 4B schematische Darstellungen eines Verfahrens zur Herstellung eines Streuwirkungsgradienten und
5A bis 5C schematische Darstellungen eines weiteren Verfahrens zur Herstellung von Streuwirkungsgradienten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In den 1A bis 1D sind verschiedene Ausführungsbeispiele für organische Licht emittierende Bauelement 100, 101, 102, 103 gezeigt.
Bei allen diesen Ausführungsbeispielen weist das organische Licht emittierende Bauelemente 100, 101, 102, 103 ein Substrat 1 auf, auf dem zwischen einer transparenten Elektrode 2 und einer weiteren Elektrode 3 ein organischer funktioneller Schichtenstapel 4 mit einer organischen Licht emittierenden Schicht 5 angeordnet ist. Darüber ist eine Verkapselungsanordnung 6 zum Schutz der organischen Schichten angeordnet. Die Verkapselungsanordnung 6 ist dabei besonders bevorzugt als Dünnschichtverkapselung wie im allgemeinen Teil beschrieben ausgeführt.
In den Ausführungsbeispielen der 1A und 1B ist das Substrat 1 jeweils transparent ausgeführt, beispielsweise in Form einer Glasplatte oder Glasschicht. Auf dieser ist die transparente Elektrode 2 aufgebracht, die beispielsweise ein transparentes leitendes Oxid, ein transparentes Metalloxid oder ein anderes oben im allgemeinen Teil genanntes Material für die transparente Elektrode oder Kombinationen daraus aufweist. Insbesondere ist die transparente Elektrode 2 in den gezeigten Ausführungsbeispielen als Anode ausgebildet. Die organischen Licht emittierenden Bauelemente 100, 101 sind somit als Bottom-Emitter ausgeführt und strahlen im Betrieb Licht durch transparente Elektrode 2 und das transparente Substrat 1 ab.
Die weitere Elektrode 3 ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen reflektierend ausgebildet und weist insbesondere ein oben im allgemeinen Teil genanntes Metall auf. Der organische funktionelle Schichtenstapel 4 mit der organischen Licht emittierenden Schicht weist beispielsweise eine Lochinjektionsschicht, eine Löchertransportschicht, eine Elektronenblockierschicht, eine Löcherblockierschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht auf, die geeignet sind, Löcher bzw. Elektronen zur organischen Licht emittierenden Schicht 5 zu leiten bzw. den jeweiligen Transport zu blockieren. Geeignete Schichtaufbauten für den organischen funktionellen Schichtenstapel 4 sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter ausgeführt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 1A weist das organische Licht emittierende Bauelement 100 auf der der transparenten Elektrode 2 abgewandten Seite des Substrats 1 eine optische Streuschicht 7 auf. Die außen liegende Streuschicht 7 weist ein normalbrechendes Material mit einem Brechungsindex im Bereich von etwa 1,5 auf, beispielsweise ein Polymermaterial wie Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polyethylennaphthalat, Polyethylenterephthalat, Polyurethan oder eine Kombination daraus, das ein Matrixmaterial der Streuschicht 7 bildet. Durch ein derartiges Material kann die Auskopplung von im Substrat 1 durch Wellenleitungseffekte geführtem Licht durch eine Verringerung der Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen dem Substrat 1 und der Streuschicht 7 erreicht werden. Weiterhin weist die Streuschicht 7 Streupartikel im Matrixmaterial auf, die einen zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen, wie weiter unten beschrieben ist.
Das organische Licht emittierende Bauelement 101 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1B weist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 1A eine so genannte innen liegende Streuschicht 7 auf, also eine Streuschicht 7, die zwischen dem Substrat 1 und der transparenten Elektrode 2 angeordnet ist. Die Streuschicht 7 kann dieselben Materialien aufweisen wie die Streuschicht 7 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1A. Besonders bevorzugt weist die Streuschicht 7 im Ausführungsbeispiel gemäß 1B aber ein höherbrechendes oder hochbrechendes Matrixmaterial auf, wie oben im allgemeinen Teil beschrieben ist. Beispielsweise kann die Streuschicht 7 zusätzlich oder alternativ zu den vorab genannten Polymeren auch ein Epoxid aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Streuschicht 7 als Matrixmaterial ein hochbrechendes Polymer aufweisen, das beispielsweise von der Firma BrewerScience unter der Bezeichnung OptiNDEX erhältlich ist.
Das Matrixmaterial kann weiterhin ein Additiv zur Anpassung und insbesondere zur Erhöhung des Brechungsindex aufweisen, so beispielsweise Titanoxid-Nanopartikel mit einer Größe von kleiner als 50 nm. Weiterhin kann die Streuschicht 7 in 1B ein Sol-Gel-Matrixmaterial mit einem Brechungsindex von größer als 1,8 aufweisen. Es ist auch möglich, dass die Streuschicht 7 ein anorganisches Matrixmaterial aufweist, beispielsweise ein hochbrechendes Glas oder Oxid oder Nitrid, etwa Titanoxid, Siliziumnitrid, Tantaloxid oder Zirkonoxid.
Für aus der Flüssigphase aufgebrachte Materialien für die Streuschicht 7 kann, wie in 1B gezeigt ist, zwischen der Streuschicht 7 und der transparenten Elektrode 2 eine zusätzliche Verkapselungsschicht, beispielsweise in Form einer Dünnschichtverkapselung 8, angeordnet sein, um die organischen Schichten des organischen funktionellen Schichtenstapels 4 gegen das Eindringen von schädigenden Substanzen durch die Streuschicht 7 zu schützen.
Die organischen Licht emittierenden Bauelemente 102 und 103 gemäß den Ausführungsbeispielen der 1C und 1D sind als so genannte Top-Emitter ausgebildet, bei denen die Streuschicht 7 auf der dem Substrat 1 abgewandten Seite der organischen Licht emittierenden Schicht 5 angeordnet ist.
In 1C ist die Streuschicht 7 als außen liegende Schicht auf einer vom Substrat 1 aus gesehen über dem organischen funktionellen Schichtenstapel 4 angeordneten Abdeckschicht 9 angeordnet. Die Abdeckschicht 9 ist dabei transparent ausgebildet, beispielsweise in Form einer Glasschicht oder einer Glasplatte, die als Verkapselung oder auch als Kratzschutz ausgebildet sein kann. Weiterhin ist die transparente Elektrode 2 zwischen der Licht emittierenden Schicht 5 und der Abdeckschicht 9 angeordnet, sodass das in der organischen Licht emittierenden Schicht 5 erzeugte Licht durch die transparente Elektrode 2, die Verkapselungsanordnung 6, die Abdeckschicht 9 und die darüber angeordnete außen liegende Streuschicht 7 abgestrahlt werden kann.
Das organische Licht emittierende Bauelement 103 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1D weist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 1C eine innen liegende Streuschicht 7 zwischen der Abdeckschicht 9 und der transparenten Elektrode 2 und insbesondere zwischen der Abdeckschicht 9 und der Verkapselungsanordnung 6 auf.
Die Streuschicht 7 in den Ausführungsbeispielen gemäß der 1C und 1D kann Materialien aufweisen, wie sie für die Streuschichten 7 der 1A und 1B beschrieben sind.
Die Streuwirkung der Streuschicht 7 in den gezeigten Ausführungsbeispielen wird durch das Einbringen der Streupartikel in das Matrixmaterial der Streuschicht 7 erreicht werden. Die Streupartikel weisen dabei eine Größe von größer oder gleich 200 nm und kleiner oder gleich 5000 nm sowie einen im Vergleich zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex auf. Beispielsweise können die Streupartikel einen höheren Brechungsindex als das Matrixmaterial aufweisen. Hierzu eignen sich insbesondere Streupartikel, die beispielsweise aus Titanoxid oder Zirkonoxid sind. Es ist auch möglich, dass die Streupartikel einen niedrigeren Brechungsindex als das Matrixmaterial aufweisen. Die Streupartikel können dabei beispielsweise aus Siliziumdioxid sein oder als Poren, beispielsweise als luftgefüllte Poren, ausgebildet sein.
Weiterhin können in den Streuschichten 7 der gezeigten Ausführungsbeispiele Additive wie beispielsweise UV-absorbierende Materialien und/oder Materialien mit einer thermischen Leitfähigkeit, die größer als die thermische Leitfähigkeit des Matrixmaterials ist, vorhanden sein. Die Additive können insbesondere Materialien wie oben im allgemeinen Teil beschrieben aufweisen.
Zusätzlich zu den gezeigten Ausführungsbeispielen der 1A bis 1D kann ein organisches Licht emittierendes Bauelement auch zumindest zwei oder mehr Streuschichten aufweisen, die an den in den 1A bis 1D gezeigten Positionen angeordnet sind.
In 2 ist ein solches organischen Licht emittierendes Bauelement 104 mit mehr als einer Streuschicht gezeigt, das rein beispielhaft vier Streuschichten 71, 72, 73, 74 aufweist, die sowohl auf der Substratseite als auch auf der Seite der Abdeckschicht 9 angeordnet sind. Das organische Licht emittierende Bauelement 104 entspricht daher einer Kombination der Ausführungsbeispiele der 1A bis 1D. Insbesondere sind beim organischen Licht emittierenden Bauelement 104 beide Elektroden 2, 3 transparent ausgebildet, sodass das organische Licht emittierende Bauelement 104 transluzent ist und in beide Richtungen, also durch das Substrat 1 wie auch durch die Abdeckschicht 9 abstrahlt.
In 3A ist ein Ausführungsbeispiel eines organischen Licht emittierenden Bauelements in einer Aufsicht auf die aktive Fläche 11 gezeigt, die im Betrieb des Bauelements leuchtend erscheint. Die aktive Fläche 11 wird bei den vorher gezeigten Licht emittierenden Bauelementen 100 und 102 gemäß 1A und 1C durch die dem organischen funktionellen Schichtenstapel 4 abgewandte Seite der Streuschicht 7 und bei den Licht emittierenden Bauelementen 101 und 103 durch die dem organischen funktionellen Schichtenstapel 4 abgewandte Seite des Substrats 1 (1B) bzw. der Abdeckschicht 9 (1D) gebildet.
Zur Kontaktierung zumindest einer der Elektroden ist ein Kontaktbereich 10 neben der aktiven Fläche 11 vorhanden. Da durch einen derartigen einseitigen elektrischen Kontakt die Leuchtdichte mit Abstand zum Kontaktelement 10 aufgrund des Querleitwiderstands der Elektrodenmaterialien abnimmt, weist die zur Homogenisierung der Leuchtdichte erforderliche Streuschicht eine laterale Variation der Streuwirkung durch eine variierende Konzentration der Streupartikel im Matrixmaterial auf, was durch die unterschiedlich schattierten Bereich der aktiven Fläche 11 angedeutet ist. Durch eine solche Erhöhung der Streuwirkung kann in den Bereichen, die weiter vom Kontaktbereich 10 entfernt sind, mehr Licht ausgekoppelt werden, das ansonsten durch Wellenleitungseffekte in den Schichten des Bauelements geführt würde. Insbesondere nimmt die Konzentration der Streupartikel mit steigendem Abstand zum Kontaktelement 10 zu. Alternativ dazu kann auch die Dicke der Streuschicht bei einer gleichbleibenden Streupartikelkonzentration oder auch mit einer variierenden Streupartikelkonzentration zunehmen.
In 3B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein rundes organisches Licht emittierendes Bauelement gezeigt, bei dem der Kontaktbereich 10 die aktive Fläche 10 lateral umschließt. Die Leuchtdichte des von der aktiven Fläche 11 ohne optische Streuschicht abgestrahlten Lichts nimmt daher vom Rand zur Mitte hin ab. Durch eine Streuschicht mit einem radialen Konzentrationsgradienten der Streupartikel zur Mitte hin kann die Leuchtdichte homogenisiert werden.
Zur Erzeugung von Streuwirkungsgradienten kann, wie in 4A in einer Aufsicht und in 4B in einer Schnittdarstellung gezeigt ist, auf dem entsprechenden Element 12 des organischen Licht emittierenden Bauelements, beispielsweise also auf dem Substrat oder der Abdeckschicht, eine variierende Dichte von einzelnen Punkten des Materials 70 der Streuschicht aufgebracht werden. Durch einen Temperschritt und ein dadurch bewirktes Verlaufen der einzelnen Bereiche des Materials 70 der Streuschicht kann die in 4B gezeigte variierende Streufilmdicke der Streuschicht 7 hergestellt werden.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Streuwirkungsgradienten ist in den 5A bis 5C gezeigt. Hierzu wird, wie in 5A gezeigt ist, auf einem Element 12 des organischen Licht emittierenden Bauelements, beispielsweise auf dem Substrat oder dem Abdeckfilm, ein Matrixmaterial 75 gleichmäßig aufgebracht. Beispielsweise durch Aufsprühen oder Aufdrucken werden Streupartikel 76 auf dem Matrixmaterial 75 angeordnet, wie in 5B gezeigt ist, wobei die Streupartikel 76 in einer gewünschten Dichte und variierenden Verteilung auf dem Matrixmaterial 75 angeordnet werden. Durch ein Einsinken der Streupartikel 76 in das Matrixmaterial 75, wie in 5C gezeigt ist, wird eine wie oben beschriebene lateral variierende Streuwirkung der so hergestellten Streuschicht 7 bewirkt.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0257608 [0004]
WO 2010/066245 A1 [0010]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Y. Sun, S.R. Forrest, Nature Photonics 2,483 (2008) [0004]
Ziebarth et al., Adv. Funct. Mat. 14, 451 (2004) [0004]
Do et al., Adv. Mat. 15, 1214 (2003) [0004]

Claims

Organisches Licht emittierendes Bauelement mit einem Substrat (1), auf dem eine transparente Elektrode (2) und eine weitere Elektrode (3) aufgebracht sind, zwischen denen eine organische Licht emittierende Schicht (5) angeordnet ist, und zumindest eine optische Streuschicht (7), die auf einer der organischen Licht emittierenden Schicht (5) abgewandten Seite der transparenten Elektrode (2) angeordnet ist.
Bauelement nach Anspruch 1, wobei das Substrat (1) transparent ist, die transparente Elektrode (2) zwischen dem Substrat (1) und der Licht emittierenden organischen Schicht (5) angeordnet ist und die zumindest eine optische Streuschicht (7) zwischen der transparenten Elektrode (2) und dem Substrat (1) und/oder auf einer der transparenten Elektrode (2) abgewandten Seite des Substrats (1) angeordnet ist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Elektroden (2, 3) und die organische Licht emittierende Schicht (5) zwischen dem Substrat (2) und einer Abdeckschicht (9) angeordnet sind, wobei die Abdeckschicht (9) transparent ist, die transparente Elektrode (2) zwischen der Abdeckschicht (9) und der Licht emittierenden organischen Schicht (5) angeordnet ist und die zumindest eine optische Streuschicht (7) zwischen der transparenten Elektrode (2) und der Abdeckschicht (9) und/oder auf einer der transparenten Elektrode (2) abgewandten Seite der Abdeckschicht (9) angeordnet ist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die weitere Elektrode (3) transparent ist und zumindest zwei Streuschichten (7, 71, 72, 73, 74) auf verschiedenen Seiten der organischen Licht emittierenden Schicht (5) angeordnet sind.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Streuschicht (7) ein Matrixmaterial (75) und Streupartikel (76) mit einem zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex aufweist.
Bauelement nach Anspruch 8, wobei das Matrixmaterial (75) eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweist: Polycarbonat, Polyethylennaphthalat, Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Acrylat, Polymethylmethacrylat, Epoxid.
Bauelement nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Matrixmaterial (75) ein Sol-Gel-Material und/oder ein anorganisches Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,8 aufweist.
Bauelement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die zumindest eine optische Streuschicht (7) eine variierende Dicke und/oder eine variierende Konzentration der Streupartikel (76) im Matrixmaterial (75) aufweist.
Bauelement nach Anspruch 8, wobei zumindest eine der transparenten Elektrode (2) und der weiteren Elektrode (3) mittels eines Kontaktelements (10) elektrisch kontaktiert wird und wobei die Streupartikel (76) eine Konzentration aufweisen, die mit steigenden Abstand vom Kontaktelement (10) zunimmt.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Streuschicht (7) zumindest ein Additiv aufweist, das Brechungsindex-anpassend ist, UV-absorbierend ist und/oder eine thermische Leitfähigkeit aufweist, die größer als die thermische Leitfähigkeit des Matrixmaterials ist.
Bauelement nach Anspruch 10, wobei das Additiv eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweist: Titandioxid, 2-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxyphenylbenzotriazol, Salicylsäureester, Zimtsäureesterderivat, Resorcinmonobenzoat, Oxalsäureanilid, p-Hydroxybenzoesäureester.
Bauelement nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Additiv eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweist: Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Magnesiumoxid.
Verfahren zur Herstellung eines organischen optoelektronischen Bauelements mit einem Substrat (1), auf dem eine transparente Elektrode (2) und eine weitere Elektrode (3) aufgebracht sind, zwischen denen eine organische Licht emittierende Schicht (5) angeordnet ist, bei dem zumindest eine optische Streuschicht (7) auf einer der organischen Licht emittierenden Schicht (5) abgewandten Seite der transparenten Elektrode (2) angeordnet wird, bei dem die zumindest eine optische Streuschicht (7) ein Matrixmaterial (75) und Streupartikel (76) mit einem zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex aufweist, bei dem die zumindest eine optische Streuschicht (7) eine variierende Dicke und/oder eine variierende Konzentration der Streupartikel (76) im Matrixmaterial (75) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die variierende Konzentration der Streupartikel (76) durch eine Dickenvariation der zumindest einen optischen Streuschicht (7) durch Absenken eines Rakelmessers in einem Druckverfahren oder durch Aufschleudern erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die variierende Konzentration der Streupartikel (76) durch ein Verfahren erzeugt wird, bei dem Punkte eines nassen Streuschichtmaterials mit einer variierenden Dichte pro Fläche aufgedruckt werden oder bei dem ein Matrixmaterial in einem gleichmäßigen Film und auf diesem eine variierende Dichte von Streupartikeln aufgebracht werden.