EP1459396A1 - Organische leuchtdiode (led) und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Organische leuchtdiode (led) und verfahren zu ihrer herstellung

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EP1459396A1
EP1459396A1 EP02787404A EP02787404A EP1459396A1 EP 1459396 A1 EP1459396 A1 EP 1459396A1 EP 02787404 A EP02787404 A EP 02787404A EP 02787404 A EP02787404 A EP 02787404A EP 1459396 A1 EP1459396 A1 EP 1459396A1
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EP
European Patent Office
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layer
organic layer
polymers
oled
organic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02787404A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Birnstock
Jörg BLÄSSING
Karsten Heuser
Marcus Scheffel
Matthias STÖSSEL
Georg Wittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1459396A1 publication Critical patent/EP1459396A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • OLED Organic light emitting diode
  • the invention relates to an organic light-emitting diode (OLED for organic light-emitting diode) with at least one polymer layer according to the preamble of claim 1.
  • OLED organic light-emitting diode
  • Organic light emitting diodes show a number of advantages that make them attractive for use in optoelectronics. These include the availability of many emission colors, low threshold voltages, quick switchability, small thickness and the possibility of using flexible substrates. Typical areas of application for OLEDs are pixelated display instruments and large-area elements for lighting purposes.
  • OLEDs An important development goal for OLEDs is to increase the luminous efficacy and thus reduce the power consumption. This is particularly important for mobile applications where only limited energy resources are available.
  • Extraction efficiency is the probability with which a photon generated in the emission zone can be coupled out of the diode and can thus be detected. Coupling losses occur by absorption or by waveguiding in one of the layers. Waveguide is due to total reflection at the interface of two layers with different refractive indices. With flat interfaces, the angle between the incident and reflected beam does not change except for the sign. Accordingly, a photon once totally reflected remains enclosed in the corresponding layer and cannot be extracted.
  • FIG. 1 illustrates the process of waveguiding in the layers of an organic light-emitting diode:
  • a transparent electrode 2 (usually indium tin oxide, ITO for short) is located on a substrate 3. At least one organic layer 1 is deposited thereon, followed by an electrode 5 (e.g. a cathode). In the organic layer 1, 6 photons are generated by emitters. Only photons that do not remain in layers 1-3 and 5 due to waveguiding are extracted. Line IV shows an example of the path of an extracted photon.
  • ITO indium tin oxide
  • waveguiding effects can occur in the organic layer, in the transparent electrode or in the substrate. Since the layer thicknesses of the organic layers and the transparent electrode are in the range of the light wavelength or below, discrete optical modes I, II are formed in these layers, while a mode continuum III is present in the substrate and classic radiation optics can be used here. A distinction is therefore made between layer modes and substrate modes.
  • the optical modes formed in a thin, flat layer are essentially dependent on the layer thickness and the refractive index of the layer.
  • a change in the refractive index and thus the disturbance of the waveguiding effects can be achieved by inhomogeneities within the organic layer if the inhomogeneities have a different refractive index than the layer matrix.
  • the proposed oxidic nanoparticles can lead to a degradation of the active layer by oxidation. Accordingly, a significantly shorter lifespan was observed for the diodes with nanoparticles than for the reference diodes.
  • a polymer LED is applied to a one-dimensional-periodic structure with a period of 388 nm and depths of 10 - 100 nm.
  • the structure acts as a Bragg reflector and in turn leads to a scattering of optical modes in the emitter material.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art.
  • an organic active OLED layer and a method for the production thereof are to be created in which the waveguiding effect is minimized by special precautions without the life of the layer being greatly shortened by the use of inorganic materials or by periodic structures a strong wavelength selectivity of the extraction occurs.
  • inhomogeneities are introduced in at least one organic layer of the OLED which themselves have an organic composition.
  • the organic inhomogeneities have a different refractive index than a layer matrix and consequently interfere with the waveguiding effects.
  • FIG. 2a schematically shows the path of a photon, which is emitted by an emitter 6 and extracted from an organic layer 1, when the line 4a is provided with arrows and after it has passed through partial regions 1B with a first refractive index within a layer matrix material 1A with a second refractive index different from the first in one Steeper angle than the critical angle of total reflection strikes a transparent neighboring layer 2, which is, for example, an ITO anode.
  • Layer 5 is, for example, a cathode.
  • a photon remains trapped in the layer between a cathode 5 and a transparent anode 2 due to the waveguiding effect if the angle of incidence does not exceed the critical angle of total reflection. Layer modes arise.
  • a mixture of plastics is used, the properties of which permit use as an active OLED layer or as a passive intermediate layer, or a mixture of their starting materials. Separation processes during or after layer formation are used in a targeted manner to obtain a layer that contains two or more phases.
  • the phases with different refractive index consist of different plastics.
  • Composite-like structure is understood here above all to mean the structure of a particle-filled plastic, as well as the structure of a composite with two three-dimensionally interpenetrating individual components, as it also arises, for example, when an open-pore plastic body is poured out with a second plastic.
  • At least two polymers are dissolved or dispersed, which are in the Separate the removal of the solvent or dispersion medium or separate them before the layer dries by separating the solvent or dispersion medium.
  • the layer consists chemically of a single polymeric material which, in island regions, has differences in material properties, such as crystallinity, degree of branching, degree of crosslinking, density and co-polymerization, and thus differences in the refractive index, compared to the matrix.
  • Different charge carrier transport materials, emitter materials and any mixtures thereof can be used as plastics. It is also possible to use further, electrically inactive plastics or their precursors.
  • the segregation process and chemical reactions can be influenced in a targeted manner.
  • 1 is a schematic representation of the waveguide losses in the layers of a conventional organic light emitting diode
  • 2a shows a schematic representation of the scattering of photons by refractive index inhomogeneities in an organic layer
  • 2b is a schematic representation of the waveguide in an organic layer without scattering centers
  • 3a shows a micrograph of an organic layer according to a first embodiment
  • 3b shows a microscopic picture of an organic layer according to a second exemplary embodiment.
  • FIGS. 1-2b The explanations for FIGS. 1-2b are already in the general part of the description.
  • Embodiment 1 (Fig. 3a):
  • polymer materials poly (para-phenylene-vinylene) derivative (PPV) and poly (N-vinyl carbazole) (PVC), which were mixed and spin-coated in solution as a layer on a substrate.
  • One third of the mixture of the dissolved plastics consisted of PPV and two thirds of PVC. After the spin coating, the two materials separated, in which large structures made of PVC with smaller satellites were formed in a PPV matrix. This is shown by the microscopic image of the surface of the resulting organic layer shown in FIG. 3a). In a matrix made of PPV, PVC areas with a wide size distribution curve are stored as scattering centers.
  • Embodiment 2 (Fig. 3b):
  • it is PPV and PVC, which were mixed and spin-coated as a layer in solution.
  • the mixture consists of 50% PPV and 50% PVC.
  • the microscopic image of the organic layer produced in this way shown in FIG. 3b), shows that spherical PVC regions are in turn embedded as scattering centers in a PPV matrix, but in this case with a very high much narrower size distribution curve than in the first embodiment explained above.
  • the light areas consist of PVC and the dark areas of PW.
  • the exemplary embodiments demonstrate how a different size and a different size distribution of the scattering centers can be achieved by varying the mixing ratios of the two plastics. This advantageously offers the possibility of specifically adjusting the optical properties of the organic layer.
  • the present invention is of course not limited to the polymer materials mentioned in the two exemplary embodiments, but can be used for all materials which are suitable in terms of their electrical properties for organic LEDs.
  • an effect similar to segregation can be achieved if crystalline regions form within an amorphous matrix.

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Abstract

Eine organische Schicht (1) wird derart auf einen transparenten Träger (2) aufgebracht, dass in der Schicht verschiedene Teilbereiche mit unterschiedlichen Brechungsindices ausgebildet werden. Wegen der Umlenkung an den Phasengrenzen innerhalb der Schicht bleiben weniger Photonen durch Wellenleitverluste in der Schicht gefangen als bei homogenen Schichten.

Description

Beschreibung
Organische Leuchtdiode (OLED) und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine organische Leuchtdiode (kurz OLED für Organic Light Emitting Diode) mit zumindest einer Polymerschicht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Organische Leuchtdioden zeigen eine Reihe von Vorteilen, die sie für den Einsatz in der Optoelektronik attraktiv machen. Dazu zählen die Verfügbarkeit vieler Emissionsfarben, geringe Einsatzspannungen, schnelle Schaltbarkeit, geringe Dicke und die Möglichkeit der Verwendung biegsamer Substrate. Typische Anwendungsgebiete von OLEDs sind pixelierte Anzeigeinstrumente und großflächige Elemente für Beleuchtungszwecke.
Ein wichtiges Entwicklungsziel für OLEDs ist die Steigerung der Lichtausbeute und damit verbunden eine Verringerung der Leistungsaufnahme. Dies ist besonders für mobile Anwendungen von Bedeutung, bei denen nur beschränkte Energieressourcen zur Verfügung stehen.
Der Großteil der bisherigen Entwicklungen zur Maximierung der Lichtausbeute beschäftigte sich mit der Steigerung der internen Quanteneffizienz. Diese ist definiert als das Verhältnis zwischen den in der Diode generierten Photonen zu den injizierten Elektronen. Neue Materialien mit verbesserten Lumineszenzeigenschaften, optimierte Schichtfolgen oder besser angepaßte Elektrodenmaterialien trugen in den letzten Jahren zur Erhöhung der internen Quanteneffizienz bei.
Ein anderer Ansatz zur Steigerung der Lichtausbeute besteht in der Verbesserung der Extraktionseffizienz. Unter Extraktionseffizienz versteht man die Wahrscheinlichkeit, mit der ein in der Emissionszone erzeugtes Photon aus der Diode ausgekoppelt und somit nachgewiesen werden kann. Auskoppelverluste entstehen durch Absorption oder durch Wellenleitung in einer der Schichten. Wellenleitung ist durch Totalreflexion an der Grenzfläche zweier Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindices bedingt . Bei ebenen Grenzflächen ändert sich der Winkel zwischen einfallendem und reflektiertem Strahl bis auf das Vorzeichen nicht. Entsprechend bleibt ein einmal totalreflektiertes Photon in der entsprechenden Schicht eingeschlossen und kann nicht extrahiert werden.
Die Darstellung von Fig. 1 veranschaulicht den Prozeß der Wellenleitung in den Schichten einer organischen Leuchtdiode:
Auf einem Substrat 3 befindet sich eine transparente Elektrode 2 (in der Regel Indium-Zinn-Oxid, kurz ITO) . Darauf ist mindestens eine organische Schicht 1 abgeschieden, auf die eine Elektrode 5 (z.B. eine Kathode) folgt. In der organischen Schicht 1 werden von Emittern 6 Photonen erzeugt. Nur Photonen, die nicht durch Wellenleitung in einer der Schichten 1 - 3 und 5 bleiben, werden extrahiert. Die Linie IV zeigt beispielhaft den Weg eines extrahierten Photons .
Je nach Schichtdicke und Brechungsindex der einzelnen Schichten können Wellenleiteffekte, in Fig. 1 angedeutet durch die Linien I, II und III, in der organischen Schicht, in der transparenten Elektrode bzw. im Substrat auftreten. Da die Schichtdicken der Organikschichten und der transparenten Elektrode im Bereich der Lichtwellenlänge oder darunter liegen, bilden sich in diesen Schichten diskrete optische Moden I, II aus, während im Substrat ein Modenkontinuum III vorliegt und hier die klassische Strahlenoptik angewandt werden kann. Man unterscheidet daher Schichtmoden und Substratmoden.
Gelingt es, die Ausbildung von Schichtmoden zu stören und damit die unerwünschte Wellenleitung zu minimieren, erhöht sich die Extraktionseffizienz und damit auch die Lichtausbeute. Die ausgebildeten optischen Moden in einer dünnen, ebenen Schicht sind neben der Wellenlänge im wesentlichen von der Schichtdicke und dem Brechungsindex der Schicht abhängig.
Eine Änderung des Brechungsindexes und damit die Störung der Wellenleiteffekte kann durch Inhomogenitäten innerhalb der organischen Schicht erreicht werden, wenn die Inhomogenitäten einen anderen Brechungsindex als die Schichtmatrix besitzen.
Bisher wurden die im folgenden kurz umrissenen Ansätze a) bis c) zur Unterdrückung von Wellenleiteffekten vorgeschlagen, wobei a) und b) auf eine Änderung des Brechungsindexes abzielen und c) eine Änderung der Schichtdicke ausnutzt:
a) Dispersion von Nanopartikeln in eine der organischen Schichten der OLED (S.A. Carter et al . , Enhanced luminance in polymer composite light emitting devices. Appl . Phys . Lett . 71(9) , p. 1145, 1997)
Hierbei werden 30 bis 80 nm große Partikel aus Ti02, Si02 oder Al203 in das polymere Emittermaterial MEH-PPV eingebettet.
Diese Methode ist mit folgenden Schwierigkeiten verbunden: Es ist technisch sehr schwierig, Nanopartikel gleichmäßig in einem Lösungsmittel zu dispergieren, in dem bereits Polymere dispergiert oder gelöst sind. Die Folge schlecht dispergierter Nanopartikel ist eine inhomogene Emission der LED-Schicht, die diese Nanopartikel enthält, weshalb auf eine solche Weise gefertigte Dioden für den Einsatz in Anzeigeinstrumenten nicht geeignet sind.
Die vorgeschlagenen oxidischen Nanopartikel können zu einer Degradation der aktiven Schicht durch Oxidation führen. Entsprechend wurde bei den Dioden mit Nanopartikeln eine deutlich kürzere Lebensdauer als bei den Referenzdioden beobachtet.
b) Dicht gepackte Si02-Mikrokugeln (T. Yamasaki, K. Sumioka, T. Tsutsui : Organic light-emitting device with an ordered mono- layer of silica microspheres as a scattering medium, Appl. Phys. Lett. 76 (10), p. 1243, 2000).
Hierbei werden Einzellagen aus dicht gepackten Si02-Kugeln mit 550 nm Durchmesser als Streuzentren verwendet. Dabei werden die Kugeln auf dem Substrat neben den ITO-Anodenbahnen aufgebracht . Hiermit läßt sich Wellenleitung in den Organikschichten und im Glas unterdrücken. Eine Erhöhung der Auskoppeleffizienz wurde beobachtet .
Diese Methode ist mit folgenden Schwierigkeiten verbunden: Das Aufbringen dicht gepackter Kugelflächen ist nur unter sehr großem Aufwand realisierbar. Ein großflächiges Aufbringen solcher Flächen von mehreren Quadradzentimetern wurde zudem bisher noch nicht realisiert. Die Streuzentren befinden sich außerhalb des aktiven Diodenvolumens. Entsprechend kann nur ein kleiner Teil der Substratoberfläche zur Lichterzeugung ausgenutzt werden. Des weiteren ergibt sich eine inhomogene Leuchtdichte.
Durch die periodische Struktur der dichten Kugelpackung ist die Streueffizienz stark wellenlängenselektiv. Entsprechend kommt es zu einem in der Regel unerwünschten lateralen Farbverlauf.
c) Korrugierte (wellenförmige) Organik-Schichten (J.M. Lupton et al . , Bragg scattering from periodically microstructured light emitting diodes, Appl. Phys. Lett. 77(21), p. 3340, 2000) .
Hierbei wird eine polymere LED auf einer eindimensional-periodischen Struktur mit einer Periode von 388 nm und Tiefen von 10 - 100 nm aufgebracht. Die Struktur wirkt als Bragg-Reflektor und führt wiederum zu einer Streuung von optischen Moden im Emittermaterial .
Diese Methode ist mit folgenden Schwierigkeiten verbunden: Die Periodizität der Struktur führt zu einer starken Winkeldispersion. Als Anode wurde eine 15 nm dünne Goldschicht benutzt, die trotz der geringen Schichtdicke bereits eine starke Absorption aufweist. Eine Übertragung der Korrugation auf das sonst als Standardanode gebräuchliche, transparente ITO ist aufgrund der größeren ITO-Schichtdicken und hohen Prozeßtemperaturen schwer realisierbar.
Desweiteren gibt es diverse Ansätze zur besseren Auskopplung der Substratmoden. Da sich mit diesen Verfahren aber nicht die Ausbildung von optischen Moden in dünnen Schichten unterbinden läßt, kommen sie für die Verhinderung des Wellenleiteffekts nicht in Frage .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine organische aktive OLED-Schicht und ein Verfahren zu deren Herstellung geschaffen werden, in der durch besondere Vorkehrungen der Wellenleiteffekt minimiert ist, ohne daß durch den Einsatz anorganischer Materialien die Lebensdauer der Schicht stark verkürzt ist oder durch periodische Strukturen eine starke Wellenlängenselektivität der Extraktion auftritt.
Diese Aufgabe wird durch eine OLED mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der OLED bzw. des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 - 8 bzw. 10 - 16 angegeben.
Erfindungsgemäß werden in zumindest einer organischen Schicht der OLED Inhomogenitäten eingebracht, die selbst eine organische Zusamensetzung aufweisen. Die organischen Inhomogenitäten besitzen einen anderen Brechungsindex als eine Schichtmatrix und stören folglich die Wellenleiteffekte.
Die Fig. 2a) zeigt schematisch anhand der mit Pfeilen versehenen Linie 4a den Weg eines Photons, das von einem Emitter 6 ausgesandt und aus einer organischen Schicht 1 extrahiert wird, wenn es nach Durchlaufen von Teilbereichen 1B mit einem ersten Brechungsindex innerhalb eines Schichtmatrix-Materials 1A mit einem vom ersten verschiedenen zweiten Brechungsindex in einem steileren Winkel als dem Grenzwinkel der Totalreflexion auf eine transparente Nachbarschicht 2 trifft, die beispielsweise eine ITO-Anode ist. Schicht 5 ist beispielsweise eine Kathode.
Zum Vergleich ist in Fig. 2b) anhand der mit Pfeilen versehenen Linie 4b der Weg eines Photons schematisch gezeigt, das in einer vollständig aus einem einzigen Material bestehenden homogenen organischen Schicht erzeugt wird.
Zwischen einer Kathode 5 und einer transparenten Anode 2 bleibt ein Photon in der Schicht durch den Wellenleiteffekt gefangen, wenn der Auftreffwinkel den Grenzwinkel der Totalreflexion nicht überschreitet. Es entstehen Schichtmoden.
Zur Herstellung einer organischen Schicht mit Teilbereichen mit unterschiedlichen Brechungsindices wird eine Mischung von Kunststoffen verwendet, deren Eigenschaften die Nutzung als aktive OLED-Schicht oder auch als passive Zwischenschicht zuläßt, oder eine Mischung ihrer Ausgangsstoffe. Entmischungsprozesse während oder nach der Schichtausbildung werden gezielt ausgenutzt, um eine Schicht zu erhalten, die zwei oder mehr Phasen enthält. Dabei bestehen die Phasen mit unterschiedlichem Brechungsindex in einer besonders bevorzugten Variante aus verschiedenen Kunststoffen.
Damit die Brechungsindexinhomogenitäten zur Extraktion der Photonen aus der transparenten Schicht besonders effektiv beitragen, ist es vorteilhaft, daß sich durch die Entmischung in der Schicht eine kompositartige Struktur ausbildet. Unter kompositartiger Struktur wird hier vor allem die Struktur eines partikelgefüllten Kunststoffs verstanden, sowie die Struktur eines Komposits mit zwei dreidimensional interpenetrierenden Einzel- komponenten, wie sie beispielweise auch entsteht, wenn man einen offenporigen Kunststoffkörper mit einem zweiten Kunststoff ausgießt .
Um eine zumindest zweiphasige Schicht zu erhalten, werden zumindest zwei Polymere gelöst oder dispergiert, die sich beim Entfernen des Lösungs- bzw. Dispersionsmittels entmischen oder die sich bereits vor dem Trocknen der Schicht durch Entmischen der Lösungs- bzw. Dispersionsmittel trennen.
Statt mit bereits polymerisierten Substanzen zu arbeiten, ist es denkbar, monomer oder oligomer vorliegende Ausgangsstoffe der Polymere zur Beschichtung einzusetzen, wobei die Entmischung der zumindest zwei Phasen vor, während oder nach der Polymerisation eintreten kann.
In einer anderen bevorzugten Variante besteht die Schicht chemisch aus einem einzigen polymeren Material, das in Inselbereichen gegenüber der Matrix Unterschiede in Materialeigenschaften wie Kristallinität , Verzweigungsgrad, Vernetzungsgrad, Dichte und Co-Polymerisation und somit Unterschiede im Brechungsindex aufweist .
Als Kunststoffe können unterschiedliche Ladungssträger-Trans- portmaterialien, Emittermaterialien und beliebige Mischungen daraus eingesetzt werden. Möglich ist auch die Verwendung weiterer, elektrisch inaktiver Kunststoffe oder ihrer Vorstufen.
Durch Variation der Herstellungsbedingungen lassen sich Entmischungsprozeß und chemische Reaktionen und somit die Struktur und die optischen Eigenschaften der KunststoffSchicht gezielt beeinflussen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3b näher erläutert .
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Wellenleitungsverluste in den Schichten einer herkömmlichen organischen Leuchtdiode,
Fig. 2a eine schematische Darstellung der Streuung von Photonen durch Brechnungsindexinhomogenitäten in einer organischen Schicht, Fig. 2b eine schematische Darstellung der Wellenleitung in einer organischen Schicht ohne Streuzentren,
Fig. 3a eine mikroskopische Aufnahme einer organischen Schicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3b eine mikroskopische Aufnahme einer organischen Schicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel .
Die Erläuterungen zu den Figuren 1 - 2b befinden sich bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung.
Ausführungsbeispiel 1 (Fig. 3a) :
Hierbei handelt es sich um die Polymermaterialien Poly(Para- Phenylen-Vinylen) -Derivat (PPV) und Poly (N-vinylkarbazol) (PVK) , die gemischt und in Lösung als Schicht auf einem Substrat aufgeschleudert wurden.
Die Mischung der gelösten Kunststoffe bestand zu einem Drittel aus PPV, zu zwei Dritteln aus PVK. Nach dem Aufschleudern trat eine Entmischung der beiden Materialien ein, bei der sich große Strukturen aus PVK mit kleineren Satelliten in einer PPV-Matrix ausgebildet haben. Die in Fig. 3a) gezeigte mikroskopische Aufnahme der Oberfläche der entstehenden organischen Schicht zeigt dies. In einer Matrix aus PPV sind PVK-Gebiete mit einer breiten Größenverteilungskurve als Streuzentren eingelagert.
Ausführungsbeispiel 2 (Fig. 3b) :
Wie bei Ausführungsbeispiel 1 handelt es sich um PPV und PVK, die gemischt und in Lösung als Schicht aufgeschleudert wurden.
Die Mischung besteht in diesem Beispiel zu 50 % aus PPV und zu 50 % aus PVK. Die in Fig. 3b) dargestellte mikroskopische Aufnahme der hierbei erzeugten organischen Schicht zeigt, daß wiederum kugelförmige PVK-Gebiete als Streuzentren in eine PPV-Matrix eingelagert sind, in diesem Fall jedoch mit einer sehr viel schmaleren Größenverteilungskurve als beim oben erläuterten ersten Ausführungsbeispiel.
In den beiden mikroskopischen Aufnahmen bestehen die hellen Bereiche aus PVK und die dunklen Bereiche aus PW.
Die Ausführungsbeispiele belegen, wie sich mit Variation der Mischungsverhältnisse der beiden Kunststoffe eine andere Größe und eine andere Größenverteilung der Streuzentren erzielen lassen. Dies bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, die optischen Eigenschaften der organischen Schicht gezielt einzustellen.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die in den beiden Ausführungsbeispielen genannten Polymermaterialien, sondern ist für alle seitens ihrer elektrischen Eigenschaften für organische LEDs geeigneten Materialien anwendbar.
Weiterhin ist beispielsweise mit einem einzigen Kunststoffmaterial ein ähnlicher Effekt wie eine Entmischung zu erzielen, wenn sich innerhalb einer amorphen Matrix kristalline Bereiche bilden.

Claims

Patentansprüche
1. Organische Leuchtdiode (OLED) mit zumindest einer organischen Schicht, die Brechungsindexinhomogenitäten aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein und dieselbe organische Schicht mindestens einen ersten Teilbereich und mindestens einen zweiten Teilbereich aufweist, die aus organischem Material bestehen und unterschiedliche Brechungsindices aufweisen, und die Teilbereiche eine Schicht mit einer kompositartigen Struktur ausbilden.
2. OLED nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die verschiedenen Teilbereiche durch Entmischung des aufgebrachten Schichtmaterials gebildet sind.
3. OLED nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die organische Schicht Ladungsträger-Transportmaterial und/oder Emittermaterial aufweist.
4. OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die organische Schicht elektrisch inaktives Material aufweist .
5. OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schicht zumindest zwei Polymere mit unterschiedlichen Brechungsindices aufweist .
6. OLED nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die verschiedenen Teilbereiche in einer Schicht aus einem einzigen Typ eines Kunststoffmaterials mittels lokaler Variation einer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaft erzeugt sind.
7. OLED nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß innerhalb eines amorphen Schichtmatrixmaterials kristalline Bereiche bestehen.
8. OLED nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die lokal variierende Eigenschaft zumindest eine der Eigenschaften Vernetzungsgrad, Verzweigungsgrad, Dichte und Co-Polymerisation ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer organischen Leuchtdiode (OLED) mit zumindest einer organischen Schicht, die Brechungs- indexinhomogenitäten aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Material der organischen Schicht auf einen Träger aufgebracht wird, derart, daß sich während oder nach dem Beschich- tungsschritt in der Schicht mindestens ein erster Teilbereich und mindestens ein zweiter Teilbereich ausbilden, die unterschiedliche Brechungsindices aufweisen, und die Teilbereiche eine Schicht mit einer kompositartigen Struktur ausbilden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Teilbereiche durch einen Entmischungsprozeß in der sich formenden Polymerschicht aus einer Mischung löslicher oder dis- pergierbarer Polymere oder Monomere gebildet werden, bei dem zumindest zwei Phasen entstehen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die organische Schicht Ladungsträger-Transportmaterial und/oder Emittermaterial verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die organische Schicht elektrisch inaktives Material verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder nach einem der auf Anspruch 10 zurückbezogenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Entmischung der Polymere durch das Entfernen eines Lösungsmittels bzw. eines Dispersionsmittels herbeigeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10 oder nach einem der auf Anspruch 10 zurückbezogenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Entmischung der Polymere durch eine Entmischung von zumindest zwei Lösungsmitteln hervorgerufen wird, in denen die zumindest zwei Polymere gelöst sind.
15. Verfahren nach Anspruch 10 oder nach einem der auf Anspruch 10 zurückbezogenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Entmischung der Polymere durch eine Entmischung von zumindest zwei Dispersionsmitteln hervorgerufen wird, in denen die zumindest zwei Polymere dispergiert sind.
16. Verfahren nach Anspruch 10 oder nach einem der auf Anspruch 10 zurückbezogenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zumindest zwei verschiedenen Polymere in der organischen Schicht erst während des Beschichtungsverfahrens oder danach durch Polymerisation gebildet werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004021567A1 (de) 2004-05-03 2005-12-08 Covion Organic Semiconductors Gmbh Elektronische Vorrichtungen enthaltend organische Halbleiter
DE102004035965B4 (de) * 2004-07-23 2007-07-26 Novaled Ag Top-emittierendes, elektrolumineszierendes Bauelement mit zumindest einer organischen Schicht
US7540978B2 (en) 2004-08-05 2009-06-02 Novaled Ag Use of an organic matrix material for producing an organic semiconductor material, organic semiconductor material and electronic component
DE102004041371B4 (de) * 2004-08-25 2007-08-02 Novaled Ag Bauelement auf Basis einer organischen Leuchtdiodeneinrichtung und Verfahren zur Herstellung
DE102004042461A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-30 Novaled Gmbh Top-emittierendes, elektrolumineszierendes Bauelement mit Frequenzkonversionszentren
EP1648042B1 (de) 2004-10-07 2007-05-02 Novaled AG Verfahren zur Dotierung von einem Halbleitermaterial mit Cäsium
JP4410123B2 (ja) 2005-02-10 2010-02-03 株式会社東芝 有機ｅｌディスプレイ
DE502005009415D1 (de) * 2005-05-27 2010-05-27 Novaled Ag Transparente organische Leuchtdiode
EP1739765A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-03 Novaled AG Organische Leuchtdiode und Anordnung mit mehreren organischen Leuchtdioden
EP1808909A1 (de) * 2006-01-11 2007-07-18 Novaled AG Elekrolumineszente Lichtemissionseinrichtung
US8179034B2 (en) 2007-07-13 2012-05-15 3M Innovative Properties Company Light extraction film for organic light emitting diode display and lighting devices
US20090015142A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 3M Innovative Properties Company Light extraction film for organic light emitting diode display devices
DE102007059732B4 (de) * 2007-12-12 2020-11-12 Pictiva Displays International Limited Lichtemittierende Vorrichtung
DE102008035559A1 (de) 2008-07-30 2010-02-11 Rupert Goihl Elektrolumineszenz oder Photovoltaikquelle
US20100110551A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 3M Innovative Properties Company Light extraction film with high index backfill layer and passivation layer
US7957621B2 (en) * 2008-12-17 2011-06-07 3M Innovative Properties Company Light extraction film with nanoparticle coatings
EP2287938B1 (de) 2009-08-22 2012-08-01 Karlsruher Institut für Technologie Ladungsträger-Transportschicht, Verfahren zu ihrer Herstellung und elektrooptisches Bauelement
US8237174B2 (en) * 2010-05-10 2012-08-07 National Central University LED structure
DE102014100405A1 (de) * 2014-01-15 2015-07-16 Osram Oled Gmbh Organisches lichtemittierendes Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements
DE102014111424A1 (de) 2014-08-11 2016-02-11 Osram Oled Gmbh Organisches Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements
CN110462869A (zh) 2017-02-20 2019-11-15 卡帝瓦公司 用于具有增强的光输出耦合的发光器件的喷墨印刷系统和技术

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003491A1 (en) * 1990-08-24 1992-03-05 Cambridge Research And Innovation Limited Patterning of semiconductive polymers
WO1995031515A1 (en) * 1994-05-17 1995-11-23 Forskarpatent I Linköping Ab Colour source and method for its fabrication
WO1999021708A1 (en) * 1997-10-24 1999-05-06 Agfa-Gevaert Naamloze Vennootschap Use of glass laminate as a substrate in semiconductor devices
JP2000109824A (ja) * 1998-10-08 2000-04-18 Mitsubishi Chemicals Corp 発光素子
WO2000058760A1 (en) * 1999-03-31 2000-10-05 Cpfilms Inc. Film composites
EP2267814A1 (de) * 1999-03-12 2010-12-29 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymere, ihre Herstellung und Verwendung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4123269A (en) * 1977-09-29 1978-10-31 Xerox Corporation Electrostatographic photosensitive device comprising hole injecting and hole transport layers
TW386609U (en) 1996-10-15 2000-04-01 Koninkl Philips Electronics Nv Electroluminescent illumination apparatus
CA2223167C (en) * 1996-12-04 2004-04-27 Hitachi, Ltd. Organic light emitting element and producing method thereof
US5871579A (en) 1997-09-25 1999-02-16 International Business Machines Corporation Two-step dipping technique for the preparation of organic-inorganic perovskite thin films
GB9815271D0 (en) 1998-07-14 1998-09-09 Cambridge Display Tech Ltd Particles and devices comprising particles
JP2000284134A (ja) 1999-03-31 2000-10-13 Seiko Epson Corp 光学装置
JP4614400B2 (ja) 2000-01-17 2011-01-19 日東電工株式会社 有機ｅｌ発光装置、偏光面光源装置及び液晶表示装置
JP4984343B2 (ja) * 2000-09-29 2012-07-25 株式会社日立製作所 有機電界発光素子及びそれを用いた光電子素子
US20020064683A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-30 Shinjiro Okada Organic electroluminescence device and process for production thereof
TW518909B (en) * 2001-01-17 2003-01-21 Semiconductor Energy Lab Luminescent device and method of manufacturing same
TW529317B (en) * 2001-10-16 2003-04-21 Chi Mei Electronic Corp Method of evaporating film used in an organic electro-luminescent display
US20040155576A1 (en) * 2003-01-17 2004-08-12 Eastman Kodak Company Microcavity OLED device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003491A1 (en) * 1990-08-24 1992-03-05 Cambridge Research And Innovation Limited Patterning of semiconductive polymers
WO1995031515A1 (en) * 1994-05-17 1995-11-23 Forskarpatent I Linköping Ab Colour source and method for its fabrication
WO1999021708A1 (en) * 1997-10-24 1999-05-06 Agfa-Gevaert Naamloze Vennootschap Use of glass laminate as a substrate in semiconductor devices
JP2000109824A (ja) * 1998-10-08 2000-04-18 Mitsubishi Chemicals Corp 発光素子
EP2267814A1 (de) * 1999-03-12 2010-12-29 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymere, ihre Herstellung und Verwendung
WO2000058760A1 (en) * 1999-03-31 2000-10-05 Cpfilms Inc. Film composites

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO03061026A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005515599A (ja) 2005-05-26
CN1608328B (zh) 2010-06-09
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CN1608328A (zh) 2005-04-20
DE10164016A1 (de) 2003-07-17
TW200301578A (en) 2003-07-01
US7256541B2 (en) 2007-08-14
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TWI267214B (en) 2006-11-21
US20050122035A1 (en) 2005-06-09

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