WO2009021741A2 - Organische elektronische bauelemente - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to organic electronic components, in particular organic light-emitting diodes (OLEDs) or organic solar cells.
  • OLEDs organic light-emitting diodes
  • OLEDs have an organic layer system, which as a rule consists of several organic layers, which is contacted by means of two electrodes. This also applies to the organic solar cells.
  • the present invention is concerned in particular with the cooling of the organic electronic components, with the generation of effects (for example, the achievement of color changes or the representation of characters or symbols by OLEDs).
  • the present invention also deals with the protection (for life extension) of such organic electronic components.
  • Organic electronic components are from the It is already known in the production of OLEDs, for example, to use desiccants, such as zeolites or CaO-based systems, since the harmful effect of water on the OLEDs is already known. The same applies to organic solar cells.
  • desiccants such as zeolites or CaO-based systems
  • the temperature of the components affects their life, their performance and their stability. In operation, there is usually a temperature increase of the components, which has a negative effect on these properties, in particular the life of the components.
  • CaO-based desiccant in the form of adhesive pads.
  • Zeolite-based products are generally applied as a liquid desiccant (eg, zeolite pastes) from a solution.
  • the zeolites must be activated before use, which can be done for example by IR radiation and / or by introducing it into a vacuum.
  • color films which can be glued, for example, to the OLEDs to use to achieve lighting effects.
  • Object of the present invention is based on the known from the prior art organic electronic components to extend their life in the simplest and most cost-effective manner. In this case, it is a particular object to improve the cooling of organic electronic components. Moreover, it is the object of the present invention to provide organic electronic components such as, in particular, OLEDs, with which light effects can be achieved in a simple, inexpensive and flexible manner.
  • the inventively improved device design increases the effect of measures for cooling;
  • the heat conduction to corresponding cooling elements or heat sinks is significantly improved.
  • Not only rigid, but also flexible or flexibly encapsulated components can dissipate heat better according to the invention.
  • the waste heat can also be used to generate energy. be used.
  • the organic electronic components according to the invention are significantly better protected against life-shortening light exposure.
  • virtually any desired effects can be generated in a simple and cost-effective manner.
  • FIG. 1 shows a first organic electronic component of the invention in the form of an OLED.
  • FIG. 2 shows a flexible organic electronic component in the form of an OLED according to the invention.
  • FIG. 3 shows a first and a second organic electronic component in the form of an OLED, which has a photochromic and / or electrochromic layer.
  • FIG. 4 shows an application for an organic electronic component in the form of an OLED according to the invention.
  • FIGS. 5 to 7 show further electronic components in the form of OLEDs which have electrochromic layers.
  • FIG. 1 shows a first example of an organic electronic component according to the invention in the form of an organic light-emitting diode.
  • a first electrode in this case transparent ITO anode 2 is arranged adjacent to this glass substrate. If, in the course of the further description, it is merely stated that a first element is arranged on a second element (and not also that both elements adjoin one another), this does not mean that the first element is arranged directly adjacent to the second element That is, it can then be arranged between the first and the second element readily one or more further elements.
  • an organic layer System 3 OLED stack
  • the second electrode (cathode 4) is arranged on the OLED stack and adjacent to these.
  • the first and the second electrode 2, 4 are in this case formed as surface electrodes.
  • On the second electrode 4 and adjacent to it is a layer of a heat conducting material, also as a second thermally conductive
  • a desiccant layer 6 containing a dry material and a thermally conductive material (alternatively referred to as getter layer).
  • This getter layer here comprises zeolite-containing materials, as are known to the person skilled in the art, but according to the invention a thermally conductive material in the form of metal particles is introduced into the zeolite layer. These metal particles are distributed uniformly over the entire layer thickness of the getter layer 6.
  • the metal particles here have an average size of 10 to 100 ⁇ m and are contained in the getter layer 6 with a volume fraction of about 30%.
  • the material chosen here was copper.
  • the layer thickness of the getter layer 6 is 1 ⁇ m.
  • a first thermally conductive layer (copper layer) 7 is arranged adjacent to the getter layer 6 and on this a first thermally conductive layer (copper layer) 7 is arranged. Adjacent to this thermally conductive layer 7 and disposed thereon is a cover glass 5 with a cavity which closes off the organic electronic component on the side opposite the substrate. The cavity is in this case cuboid embedded in the cover glass 5 and receives the thermally conductive layer 7, the getter layer 6 and the second politiciansleitmaterialtik 9.
  • the first thermally conductive layer 7 completely covers the cavity of the cover glass 5 facing the glass substrate 1 such that it completely surrounds the getter layer 6 at its upper side and its narrow sides and also thermally contacts the heat-conducting material 9 laterally (at the narrow or end sides) ,
  • the largest part of the first thermally conductive layer 7, the complete getter layer 6, the complete second heat-conducting material layer 9, the largest part of the cathode 4, the complete OLED stack 3 as well as the largest part of the ITO anode 2 are thus covered by the cover glass 5 closed and protected with cavity to the outside.
  • the first thermally conductive layer 7 is now led out laterally from the region of the cover glass by forming two thermal bridge connections 7a-1 and 7a-2.
  • the thermal bridge terminals 7a are connected to an external passive heat sink 8 (for example, with a copper wire).
  • an external passive heat sink 8 for example, with a copper wire.
  • the adhesive which secures the cover glass 5 with cavity on the glass substrate 1 or on portions of the electrodes 2, 4 is embodied here as a thermally conductive adhesive and is in thermal contact with the thermally conductive layer 7 and its heat bridge terminals 7a-1 and 7a -2, causing the heat dissipation further optimized.
  • the thermal bridge terminals 7a-1 and 7a-2 are provided with an electrical insulation 10a, 10b on their underside (that is to say on the section facing the glass substrate 1). Immediately adjacent to this electrical insulation 10a, 10b are then each e- lectric connections 2a, 4a of the two electrodes 2, 4 formed (which are thus also led out laterally from the cover glass 5 covered area) to the OLED stack 3 on the first and second electrodes 2, 4 to supply the appropriate voltage.
  • the thermal bridge connections 7a and the two electrical connection contacts 2a, 4a are thus coupled with the aid of the electrically insulating section 10a, 10b and form respective common thermoelectric contacts of the organic layer system or O-LED stack 3.
  • a thermally conductive layer 7 (which is formed here of copper, but also of aluminum, silver, nickel, calcium, magnesium, zinc, Sn, iron, gold or.) On the OLED 3 side facing the cover glass 5 in the first embodiment an alloy of several of these metals may be formed) deposited.
  • This layer 7 here has a thickness between 50 nm and 1 mm.
  • the embodiment of the getter layer 7, ie the application of a desiccant is characterized by introducing the thermally conductive materials (metal particles likewise from the abovementioned metals or alloys) for rapid removal of the heat from the OLED stack 3 provides.
  • an additional dressingleitmaterial- Layer 9 is formed, which is in contact with the OLED stack system 3 and the thermally conductive desiccant layer 6.
  • the thermally conductive layer 7 via the thermal bridge terminals 7a also made of copper
  • the external heat sink structure 8 thermally connected.
  • an active cooling element can additionally be used in such a component according to the invention.
  • This may be, for example, a fan or a liquid-cooled system, as known to those skilled in the art.
  • the active cooling element is then designed and / or arranged such that the heat removal already described is additionally supported.
  • it may furthermore be advantageous to embed the described passive cooling in a liquid reservoir.
  • This liquid reservoir (for example water-filled) is then heated by the heat removed, the heated water or its heat can then be used further (for example by connecting a system for hot water production or distribution).
  • such embedding in a liquid reservoir may also be suitable for OLEDs or other organic electronic components which generate sufficient waste heat.
  • the electrodes 2 and 4 are provided by providing the electrical connection contacts 2a and 4a, which are coupled by means of electrical insulation 10a and 10b to the thermal bridge terminals 7a-1 and 7a-2, carried out so that a common electrical-thermal contacting of the OLED stack 3 takes place.
  • the heat-conducting layers are not live, so the heat-conducting layer 7 and the electrical parts are decoupled from each other.
  • alternative embodiments are possible in which the heat-conducting layers 7, 7a can be used simultaneously for electrical contacting.
  • the heat dissipation according to the invention can be supported by the use of substrates 1 and / or cover glasses 5, which are particularly good heat-conducting. These do not necessarily consist of glass, however, at least in the form of an OLED or organic solar cell, it is necessary for one of the elements 1, 5 to be at least partially transparent to light radiation of a desired wavelength.
  • FIG. 2 shows a further organic electronic component according to the invention in the form of a flexible, bendable organic light-emitting diode.
  • the OLED shown in Figure 2 is constructed as that in Figure 1, so that only the differences are described below:
  • the rigid in the embodiment in Figure 1 glass substrate 1 is here replaced by a three-layer flexible film substrate 1.
  • the two electrodes 2, 4 and the OLED stack are constructed of flexibly bendable or ductile materials.
  • rigid cover glass 5 having a cavity together with a thermally conductive layer 7 is replaced in the present case by a flexibly bendable covering element, which consists of a flexi-bendable layer system.
  • the flexibly bendable layer system 5 has three layers arranged one above the other, but may also be more or less than three layers (viewed in the direction from the side facing away from the substrate): A top, outermost cover layer of a carrier film of polypropylene, polyethylene , PI or PET (reference numeral 5a). Arranged adjacent thereto follows a two-layer heat-conducting film 12 (which is therefore part of the cover 5 here).
  • the foil-substrate-facing layer of this heat-conducting foil 12 is in this case constructed as a metallized layer 12a of ductile Cu or Al.
  • the second layer 12b Adjacent to the layer 12a, the second layer 12b follows the heat-conducting film 12 (which, depending on the geometric configuration, adjoins the first electrode 2, the second electrode 4 and / or the film substrate 1 in the regions surrounding the OLED stack 3).
  • This layer 12b is designed here as a PP, PE, PI, PET or polycarbonate layer.
  • the film layer 12b thus forms a cavity in the region of the OLED stack 3 analogously to the case shown in FIG.
  • the OLED stack 3 and a further dressingleitmaterial 9 surrounding this at its top and on its side surfaces are arranged.
  • a getter layer is likewise present here 6 with one placed bathleitp
  • the entire surface bendable component is the encapsulation or the cover 5 by a flexible bendable layer system, which has a heat-conducting foil 12 replaced.
  • the substrate may also have a corresponding heat-conducting foil.
  • the heat-conducting film may, as shown here, be part of a multilayer system, but it may also be the sole constituent of the substrate or of the encapsulation.
  • at least one layer of the heat-conducting foil 12 is preferably metallized, which can serve not only for heat conduction but also for increasing the barrier properties with respect to water and oxygen.
  • FIG. 3 a shows a first exemplary embodiment of a further organic electronic component according to the invention in the form of an OLED, which has a photochromic and / or electrochromic layer.
  • FIG. 3 b shows another such exemplary embodiment, in which this layer faces the OLED stack 3 in comparison with the case shown in FIG. 3 a Surface side of the substrate base 1 is arranged.
  • the basic structure of the OLED element shown in FIG. 3a is like that of the element shown in FIG. For simplicity, only the electrical contact 4a is indicated here, the electrical and thermal connections 2a, 7a-1 and 7a-2 (together with the elements 10a, 10b) are not shown here.
  • the substrate 1 on the side facing away from the cover 5 has a layer of a photochromic and / or electrochromic material 11 arranged adjacently to the substrate 1.
  • a protective lacquer layer 13 is arranged on the side facing away from the substrate base 1, which prevents mechanical damage to the layer 11.
  • Electrochronic Device The Dawning of the PECD Era ", Angew Chem 2004, 116, 1523-1528.
  • Electrochromic layer can now, as described below, realize various aspects.
  • photochromic layers as used for example in self-tinting spectacles
  • a photochromic layer 11 is applied, which has a corresponding absorption band.
  • organic solar cells according to the invention not shown here
  • this is only possible to a limited extent since the light is required for energy generation. But even in this case it may be useful, if necessary, to filter out part of the wavelengths and / or part of the light intensity as a function of the incident light intensity.
  • this method can be used in particular for those OLEDs which emit light only in a narrow wavelength range, as is the case, for example, with monochrome OLEDs.
  • outdoor OLEDs that are turned on at night, for example, can be protected from sunlight throughout the light spectrum.
  • the photochromic materials used according to the invention can be applied in one layer or in several layers on the substrate. It is also possible to integrate a corresponding layer or to integrate the photochromic material into the substrate or else into the encapsulation material (top emitting OLEDs). To cover the desired light spectrum, a photochromic material can be used, but it is also possible to use a plurality of photochromic materials, which are then preferably arranged in a plurality of mutually parallel
  • Layers can be arranged to be used. Thus, both single layers and layer systems can be used.
  • electrochromic layers or electrochromic layer systems can be carried out analogously to the use of photochromic layers or photochromic layer systems.
  • the advantage achieved thereby is the possibility of active switching of the sunshade in that the corresponding electrochromic layer is provided with electrode contacts via which corresponding direct voltages can be applied.
  • the desired light intensity which impinges on an organic solar cell or which is effectively emitted by an organic light-emitting diode
  • the adjustment of a desired voltage also allows for a gradual color change on a suitable electrochromic system, for example on a polyaniline layer.
  • the thickness of the corresponding photochromic and / or electrochromic layer or layers depends on the color effect which is to be achieved. If only slight color changes are to be achieved, the corresponding layer will be thinner to choose. Thicker layers require stronger color effects. Alternatively or cumulatively thereto, however, the effect intensity can also be controlled via the concentration of the photochromic and / or electrochromic material in the corresponding layer. The color effects are dependent on the wavelength and the intensity of the light used.
  • the light generated in the OLED can be coupled out by providing suitable layers with suitable layer thicknesses, layer concentrations and layer materials in order to optimize such decoupling.
  • a corresponding effect generation can also be done by purely photochromic layers.
  • characters or symbols can also be made visible by providing a corresponding layer structure.
  • An application here- of, for example, is a radiation intensity indicator.
  • ggf. secondary light sources only specific areas and wavelengths are selectively addressed.
  • FIG. 4 where the letters OLED have been structured into a corresponding layer, by a concentration of the FIG. 4A shows the situation before a light incidence of light of suitable wavelength
  • FIG. 4B shows the case with irradiation of light of the suitable wavelength, for example through the OLED stack 3 itself.
  • electrochromic and photochromic materials in different layers (the layers may be arranged either one above the other or side by side).
  • the layer thicknesses and / or the concentrations of the e-lektrochromen and / or photochromic materials are chosen here according to the desired application.
  • part of the electrodes can be shared:
  • FIGS. 3a and 3b show such embodiments. These exemplary embodiments are basically designed like the exemplary embodiments shown in FIGS. 3a and 3b, so that only the differences will be described below.
  • the electrochromic layer 11 is arranged directly adjacent to the transparent ITO anode 2 (on the side of this electrode facing away from the OLED stack 3).
  • the substrate 1 is then arranged adjacently.
  • the electrochromic layer 11 is arranged as in the case shown in FIG. 3a.
  • two further electrodes 14a and 14b are arranged on their two surface sides in such a way that a "sandwich" of substrate 1, first further electrode 14a, electrochromic layer 11, second ter further electrode 14b and protective lacquer layer 13 results.
  • the electrochromic layer 11 is therefore enclosed by two layer-shaped electrodes 14a, 14b, via which the suitable voltage can be applied to the electrochromic layer 11.
  • Fig. 7 is basically similar to that shown in Fig. 3a.
  • these two further electrodes are now arranged laterally in the layer plane of the electrochromic layer 11, so that the electric field generated by them does not pass through the electrochromic layer 11 perpendicular to the layer plane goes, but the electric field vector E is here in the layer plane and thus arranged perpendicular to the layer thickness or parallel to the layer plane by the electrochromic
  • the ITO anode 2 is likewise used to operate the electrochromic layer 11.
  • any desired lettering such as company names or the like, can be made visible here.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf organische elektronische Bauelemente. Zur Verfügung gestellt wird eine Substratbasis (1) und ein Abdeckelement (5) sowie zumindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet: eine erste Elektrode (2), ein mindestens eine zumindest teilweise aus einem organischen Material bestehende Schicht aufweisendes organisches Schichtsystem (3) und eine zweite Elektrode (4), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet sind: eine ein Trockenmaterial sowie ein thermisch leitfähiges Material enthaltende Trockenmittelschicht (6) und eine thermisch leitfähige Schicht (7), wobei die Trockenmittelschicht und die thermisch leitfähige Schicht thermisch miteinander gekoppelt sind.

Description

Organische elektronische Bauelemente
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf organische elektronische Bauelemente, insbesondere organische Leuchtdioden (OLEDs) oder organische Solarzellen. OLEDs weisen hierbei ein in der Regel aus mehreren organischen Schichten aufgebautes organisches Schichtsystem auf, welches mittels zweier Elektroden kontaktiert ist. Dies gilt ebenso für die organischen Solarzellen. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich hierbei insbesondere mit der Kühlung der organischen elektronischen Bauelemente, mit der Generierung von Effekten (beispielsweise der Erzielung von Farbänderungen oder der Darstellung von Schriftzeichen oder Symbolen durch OLEDs) . Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich darüberhinaus mit dem Schutz (zur Lebensdauerverlängerung) solcher organischer elektronischer Bauelemente .
Organische elektronische Bauelemente sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt: Beispielsweise ist es bei der Herstellung von OLEDs üblich, Trockenmittel, wie Zeolithe oder CaO-basierte Systeme einzusetzen, da die schädliche Wirkung von Wasser auf die OLEDs bereits bekannt ist. Ähnliches gilt für organische Solarzellen. Darüberhinaus ist es bekannt, dass die Temperatur der Bauelemente ihre Lebensdauer, ihre Leistung und ihre Stabilität beeinflusst. Im Betrieb kommt es in der Regel zu einer Temperaturerhöhung der Bauelemente, die sich negativ auf diese Eigenschaften, insbesondere auch die Lebensdauer der Bauelemente auswirkt .
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Standard- Trockenmitteln (CaO- und Zeolith-haltige Produkte) ist es bekannt, CaO-basierende Trockenmittel in Form von Klebepads aufzukleben. Zeolith-basierte Produkte werden in der Regel als Flüssigtrockenmittel (beispielsweise Zeolithpasten) aus einer Lösung aufge- bracht. Die Zeolithe müssen hierbei vor ihrem Einsatz aktiviert werden, was beispielsweise durch IR-Strah- lung und/oder durch Einbringen in ein Vakuum erfolgen kann.
Wie bereits angedeutet, kann es zur Degradation der organischen elektronischen Bauelemente durch Lichteinfall kommen. Eine Ursache ist die Bildung von Sin- gulett-Sauerstoff durch die Lichtanregung von Photosensibilatoren (beispielsweise Phthalocyaninen) und aufgrund des Energieübertrags auf den Sauerstoff.
Dieses kann insbesondere für Außenraumanwendungen von OLEDs oder von organischen Solarzellen ein Problem darstellen, da die aktiven Flächen dann lange der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Hierbei reichen bereits geringe Mengen an Sauerstoff aus (welche beispielsweise durch Klebenähte durchdringen können) , um die Lebensdauer der Bauelemente merklich zu verringern.
Schließlich ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Farbfolien, welche beispielsweise auf die OLEDs geklebt werden können, zur Erzielung von Lichteffekten einzusetzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, basierend auf den aus dem Stand der Technik bekannten organischen elektronischen Bauelemente deren Lebensdauer auf möglichst einfache und kostengünstige Art und Weise zu verlängern. Hierbei ist es insbesondere eine Aufgabe, die Kühlung von organischen elektronischen Bauelementen zu verbessern. Darüberhinaus ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, organische elektronische Bauelemente wie insbesondere OLEDs zur Verfügung zu stellen, mit welchen auf einfache, günstige und flexible Art und Weise Lichteffekte erzielbar sind.
Die vorstehenden Aufgaben werden durch ein organisches elektronisches Bauelement nach Anspruch 1, durch ein organisches elektronisches Bauelement nach Anspruch 21, durch ein organisches elektronisches Bauelement nach Anspruch 27 und durch ein Display nach Anspruch 38 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind hierbei den jeweiligen abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Darüberhinaus werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Verfügung gestellt (siehe Ansprüche 39 bis 41) , welche im Rahmen der oben genannten Aufgabenlösung ebenfalls Einsatz finden können. Erfindungsgemäße Verwendungen sind in Anspruch 42 beschrieben. Die grundlegende Idee der Lösung der oben genannten Aufgaben basiert zum einen darauf, die Trocknung und die Kühlung der vorgenannten organischen elektroni- sehen Bauelemente zu integrieren. Weitere grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung ist es, photochrome und/oder elektrochrome Schichten zum Schutz der organischen elektronischen Bauelemente und/oder zur Generierung von Effekten mit solchen Bauelementen einzusetzen.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend ausführlich anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Die hierbei dargestellten einzelnen erfindungs- gemäßen Merkmale können nicht nur in einer Kombination, wie sie in den einzelnen speziellen vorteilhaften Ausführungsbeispielen gezeigt wird, auftreten, sondern können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch in beliebigen anderen Kombinationsmöglichkeiten aus- gebildet sein oder verwendet werden.
Die mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ausführlich beschriebenen organischen elektronischen Bauelemente gemäß der Erfindung haben vor allen Din- gen die folgenden Vorteile gegenüber den aus dem
Stand der Technik bekannten organischen elektronischen Bauelementen: • Das erfindungsgemäß verbesserte Bauelementdesign erhöht die Wirkung von Maßnahmen zur Kühlung; ins- besondere wird die Wärmeleitung zu entsprechenden Kühlelementen bzw. Kühlkörpern deutlich verbessert. Nicht nur starre, sondern auch flexible bzw. flexibel verkapselte Bauelemente können erfindungsgemäß besser Wärme abführen. • Insbesondere bei organischen Solarzellen kann erfindungsgemäß die Abwärme auch zur Energiegewin- nung verwendet werden.
• Die erfindungsgemäßen organischen elektronischen Bauelemente sind deutlich besser vor lebensdauerverkürzender Lichteinwirkung geschützt. • Mittels der erfindungsgemäßen organischen elektronischen Bauelemente lassen sich auf einfache und kostengünstige Art und Weise nahezu beliebige Effekte generieren.
• Sowohl gegen die Degradation durch Wärme als auch gegen die Degradation durch Licht kann durch die vorliegende Erfindung eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik erreicht werden, was insbesondere bei angestrebten Leuchtdichten von 1000 cd/m2 und mehr sowie bei zunehmendem In- tegrationsbedarf der Bauelemente in Endprodukten eine Rolle spielt (der Wärmeerzeugung und -abfuhr kommt als lebensdauer- und eigenschaftsbeeinflus- sender Parameter eine immer größere Bedeutung zu) .
• Insbesondere durch die Kopplung der Wärmeabfuhr und der Aufnahme von Feuchtigkeit durch das integrierte Vorsehen von einem thermisch leitfähigen Material in der Trockenmittelschicht sowie die darauffolgende Ankopplung dieser Schicht an eine thermisch leitfähige Schicht ergibt sich hinsicht- lieh der oben genannten Aspekte ein deutlicher
Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes organisches elektronisches Bauelement der Erfindung in Form einer OLED. Figur 2 ein flexibles organisches elektronisches Bauelement in Form einer OLED gemäß der Erfindung.
Figur 3 ein erstes und ein zweites organisches elektronisches Bauelement in Form einer OLED, welches eine photochrome und/oder elektrochro- me Schicht aufweist.
Figur 4 einen Anwendungsfall für ein er- findungsgemäßes organisches e- lektronisches Bauelement in Form einer OLED.
Figuren 5 bis 7 weitere elektronische Bauelemente in Form von OLEDs, welche elekt- rochrome Schichten aufweisen.
Figur 1 zeigt ein erstes Beispiel für ein erfindungsgemäßes organisches elektronisches Bauelement in Form einer organischen Leuchtdiode.
Auf einem Glassubstrat bzw. einer Substratbasis 1 ist angrenzend an diesem Glassubstrat eine erste Elektrode (hier: transparente ITO-Anode) 2 angeordnet. Wird im Laufe der weiteren Beschreibung lediglich davon gesprochen, dass ein erstes Element auf einem zweiten Element angeordnet ist (und nicht auch davon, dass beide Elemente aneinander angrenzen) , so bedeutet dies nicht, dass das erste Element unmittelbar angrenzend an das zweite Element angeordnet ist, d.h. es können dann zwischen dem ersten und dem zweiten Element ohne weiteres noch ein oder mehrere weitere Elemente angeordnet sein. Auf der ersten Elektrode 2 und angrenzend an diese ist ein organisches Schicht- System 3 (OLED-Stack) angeordnet, welches hier mehre¬ re Schichten aus organischen Materialien aufweist (der genaue Aufbau eines solchen OLED-Stacks ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt) . Auf dem OLED-Stack und angrenzend an diesen ist die zweite Elektrode (Kathode 4) angeordnet. Die erste und die zweite Elektrode 2, 4 sind hierbei als Flächenelektroden ausgebildet. Auf der zweiten Elektrode 4 und angrenzend an diese ist eine Schicht aus einem Wärme- leitmaterial, auch als zweite thermisch leitfähige
Schicht bezeichnet, angeordnet (Schicht 9) . Unmittelbar angrenzend an die Wärmeleitschicht 9 (hier handelt es sich um eine Kupferschicht) ist eine ein Trockenmaterial sowie ein thermisch leitfähiges Material enthaltende Trockenmittelschicht 6 (alternativ auch als Getterschicht bezeichnet) angeordnet. Diese Get- terschicht umfasst hier zeolithhaltige Materialien, wie sie dem Fachmann bekannt sind, wobei jedoch erfindungsgemäß in die Zeolithschicht ein thermisch leitfähiges Material in Form von Metallpartikeln eingebracht ist. Diese Metallpartikel sind gleichmäßig über die gesamte Schichtdicke der Getterschicht 6 verteilt. Die Metallpartikel haben hier eine durchschnittliche Größe von 10 bis 100 μm und sind mit ei- nem Volumenanteil von etwa 30 % in der Getterschicht 6 enthalten. Als Material wurde hier Kupfer gewählt. Die Schichtdicke der Getterschicht 6 beträgt 1 μm.
Unmittelbar angrenzend an die Getterschicht 6 und auf dieser ist eine erste thermisch leitfähige Schicht (Kupferschicht) 7 angeordnet. Angrenzend an diese thermisch leitfähige Schicht 7 und auf ihr angeordnet ist ein Deckglas 5 mit einer Kavität, welche das organische elektronische Bauelement auf der substratge- genüberliegenden Seite abschließt. Die Kavität ist hierbei quaderförmig in das Deckglas 5 eingelassen und nimmt die thermisch leitfähige Schicht 7, die Getterschicht 6 sowie die zweite Wärmeleitmaterialschicht 9 auf . Die erste thermisch leitfähige Schicht 7 bedeckt hierbei die dem Glassubstrat 1 zugewandte Kavität des Deckglases 5 vollständig so, dass sie die Getterschicht 6 an deren Oberseite und deren Schmalseiten vollständig umschließt und auch das Wärmeleitmaterial 9 seitlich (an den Schmal- bzw. Stirnseiten) thermisch kontaktiert. Der größte Teil der ersten thermisch leitfähigen Schicht 7, die komplette Getterschicht 6, die komplette zweite Wärmeleitmaterial - schicht 9, der größte Teil der Kathode 4, der komplette OLED-Stack 3 sowie der größte Teil der ITO- Anode 2 werden somit von dem Deckglas 5 mit Kavität nach außen hin abgeschlossen und geschützt.
In der Schichtebene gesehen wird nun die erste thermisch leitfähige Schicht 7 seitlich aus dem Bereich des Deckglases herausgeführt, indem zwei Wärmebrü- ckenanschlüsse 7a-l und 7a-2 ausgebildet sind. Die Wärmebrückenanschlüsse 7a sind (beispielsweise mit einer Kupferleitung) mit einem externen, passiven Kühlkörper 8 verbunden. Somit kann die im OLED-Stack 3 erzeugte Wärme über das Wärmeleitmaterial 9, auf das jedoch auch verzichtet werden kann, die Getterschicht mit Wärmeleitpartikeln 6, die thermisch mit dieser Schicht in Kontakt stehende thermisch leitfähige Schicht 7 sowie die Wärmebrückenanschlüsse 7a einfach und effizient in den Kühlkörper 8 zur Kühlung des OLED-Stacks 3 überführt werden. Der Klebstoff, welcher das Deckglas 5 mit Kavität auf dem Glassubstrat 1 bzw. auf Abschnitten der Elektroden 2, 4 befestigt, ist hier als thermisch leitender Klebstoff ausgeführt und steht in thermischem Kontakt mit der thermisch leitfähigen Schicht 7 sowie ihren Wärmebrückenanschlüssen 7a- 1 und 7a-2, was die Wärmeableitung weiter optimiert.
Die Wärmebrückenanschlüsse 7a- 1 und 7a- 2 sind an ihrer Unterseite (also an dem dem Glassubstrat 1 zuge- wandten Abschnitt) mit einer elektrischen Isolierung 10a, 10b versehen. Unmittelbar angrenzend an diese elektrische Isolierung 10a, 10b sind dann jeweils e- lektrische Anschlüsse 2a, 4a der beiden Elektroden 2, 4 ausgebildet (welche somit ebenfalls seitlich aus dem vom Deckglas 5 überdeckten Bereich herausgeführt sind) , um dem OLED-Stack 3 über die erste und zweite Elektrode 2, 4 die geeignete Spannung zuzuführen. Die Wärmebrückenanschlüsse 7a und die beiden elektrischen Anschlusskontakte 2a, 4a sind somit mit Hilfe des e- lektrisch isolierenden Abschnitts 10a, 10b gekoppelt und bilden jeweils gemeinsame thermoelektrische Kontaktierungen des organischen SchichtSystems bzw. O- LED-Stacks 3 aus.
Erfindungsgemäß wird so beim ersten Ausführungsbeispiel auf dem der OLED 3 zugewandten Seite des Deckglases 5 eine thermisch leitfähige Schicht 7 (welche hier aus Kupfer ausgebildet ist, jedoch auch aus Aluminium, Silber, Nickel, Kalzium, Magnesium, Zink, Sn, Eisen, Gold oder einer Legierung aus mehreren dieser Metalle ausgebildet sein kann) abgeschieden. Diese Schicht 7 weist hier eine Dicke zwischen 50 nm und 1 mm auf. Erfindungsgemäß wesentlicher Aspekt ist hier die Ausbildung der Getterschicht 7, also die Applika- tion eines Trockenmittels, welches durch Einbringen der thermisch leitfähigen Materialien (Metallpartikel ebenfalls aus den oben genannten Metallen bzw. Legierungen) für einen schnellen Abtransport der Wärme aus dem OLED-Stack 3 sorgt.
Optional ist hier eine zusätzliche Wärmeleitmaterial- Schicht 9 ausgebildet, welche sich im Kontakt mit dem OLED-Stacksystem 3 und der thermisch leitenden Trockenmittelschicht 6 befindet. Neben der notwendigen elektrischen Kontaktierung des Bauelements über die elektrischen Anschlüsse 2a, 4a wird die thermisch leitfähige Schicht 7 über die Wärmebrückenanschlüsse 7a (ebenfalls aus Kupfer) kontaktiert, um ein optimales Abfließen der Wärme zu ermöglichen. Mit dieser Wärmebrücke 7, 7a ist dann die externe Kühlkörper- struktur 8 (deren genaue Ausbildung dem Fachmann bekannt ist) thermisch verbunden.
Je nach Anwendung kann in einem solchen erfindungsgemäßen Bauelement neben der gezeigten passiven Kühlung zusätzlich ein aktives Kühlelement verwendet werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Ventilator oder um ein flüssigkeitsgekühltes System handeln, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Das aktive Kühl- element wird dann so ausgebildet und/oder angeordnet, dass der bereits beschriebene Wärmeabtransport zusätzlich unterstützt wird. Bei organischen Solarzellen kann es weiterhin vorteilhaft sein, die beschriebene passive Kühlung in ein Flüssigkeitsreservoir einzubetten: Durch die abtransportierte Wärme wird dann dieses Flüssigkeitsreservoir (beispielsweise wassergefüllt) erwärmt, das erwärmte Wasser bzw. dessen Wärme kann dann weiter verwendet werden (beispielsweise durch Nachschaltung eines Systems zur Warmwassererzeugung bzw. -Verteilung) . Je nach Anwen- düng kann sich eine solche Einbettung in ein Flüssigkeitsreservoir auch für OLEDs oder andere organische elektronische Bauteile eignen, welche eine ausreichende Abwärme erzeugen.
Wie bereits beschrieben, sind die Elektroden 2 und 4 durch Vorsehen der elektrischen Anschlusskontakte 2a und 4a, welche mittels elektrischen Isolierungen 10a und 10b an die Wärmebrückenanschlüsse 7a- 1 und 7a- 2 gekoppelt sind, so ausgeführt, dass eine gemeinsame elektrisch- thermische Kontaktierung des OLED-Stacks 3 erfolgt. Im vorliegenden Fall sind somit die wärmeleitenden Schichten nicht spannungsführend, also die wärmeführende Schicht 7 und die elektrischen Teile voneinander entkoppelt. Wie dem Fachmann jedoch bekannt ist, sind auch alternative Ausgestaltungsformen möglich, bei denen die wärmeleitenden Schichten 7, 7a gleichzeitig für die elektrische Kontaktierung eingesetzt werden können.
Unterstützt werden kann die erfindungsgemäße Wärmeab- fuhr durch den Einsatz von Substraten 1 und/oder Deckgläsern 5, welche besonders gut wärmeleitend sind. Diese müssen nicht zwangsläufig aus Glas bestehen, jedoch ist zumindest in der Ausbildung als OLED oder organische Solarzelle notwendig, dass eines der Elemente 1, 5 zumindest teilweise für Lichtstrahlung einer gewünschten Wellenlänge transparent ist.
Figur 2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes organisches elektronisches Bauelement in Form einer flexi- bei biegbaren organischen Leuchtdiode.
Grundsätzlich ist die in Figur 2 gezeigte OLED so aufgebaut wie diejenige in Figur 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden: Das bei der Ausführungsform in Figur 1 starre Glassubstrat 1 ist hier durch ein dreischichtiges, flexibles Foliensubstrat 1 ersetzt. Ebenso sind die beiden Elektroden 2, 4 sowie der OLED-Stack aus flexibel biegbaren bzw. duktilen Materialien aufgebaut. Ebenso ist das bei der Ausführungsform von Figur 1 starre Deckglas 5 mit Kavität samt thermisch leitfähiger Schicht 7 im vorliegenden Fall durch ein flexibel biegbare Abdeckelement, welches aus einem flexi - bei biegbaren Schichtsystem besteht, ersetzt. Das flexibel biegbare Schichtsystem 5 weist hierbei drei übereinander angeordnete Schichten auf, es könnnen jedoch auch mehr oder weniger als drei Schichten sein (in Richtung von der substratabgewandten Seite hin zur Substratzugewandten Seite gesehen) : Eine oberste, äußerste Deckschicht aus einer Trägerfolie aus Polypropylen, Polyethylen, PI oder PET (Bezugszeichen 5a) . Daran angrenzend angeordnet folgt eine aus zwei Schichten bestehende Wärmeleitfolie 12 (die hier also ein Bestandteil des Abdeckelements 5 ist) . Die fo- liensubstratabgewandte Schicht dieser Wärmeleitfolie 12 ist hierbei als metallisierte Schicht 12a aus duktilem Cu oder Al aufgebaut. Angrenzend an die Schicht 12a folgt die zweite Schicht 12b der Wärmeleitfolie 12 (welche je nach geometrischer Ausgestaltung an die erste Elektrode 2, die zweite Elektrode 4 und/oder das Foliensubstrat 1 in den den OLED-Stapel 3 umgebenden Bereichen angrenzt) . Diese Schicht 12b ist hier als PP-, PE-, PI-, PET- oder Polycarbonat- Schicht ausgebildet.
Die Folienschicht 12b bildet somit im Bereich des OLED-Stapels 3 analog zum in Figur 1 gezeigten Fall eine Kavität aus. In dieser Kavität sind der OLED- Stapel 3 sowie ein diesen an seiner Oberseite sowie an seinen Seitenflächen umgebendes weiteres Wärmeleitmaterial 9 angeordnet. Auf diesem, also zwischen Wärmeleitmaterial 9 (hier als flüssiges oder pastö- ses, nicht leitfähiges und die OLEDs nicht schädigendes Material ausgebildet, z. B. Harz oder Silikonöl) und Schicht 12b und an die Elemente 9 und 12b angrenzend ist hier ebenfalls eine Getterschicht 6 mit ein- gebrachten Wärmeleitpartikeln (analog zum in Figur 1 gezeigten Fall) angeordnet. Die Getterschicht 6 ist hier optional .
Beim in Figur 2 gezeigten flexiblen, d.h. vollflächig biegbaren Bauelement ist die Verkapselung bzw. das Abdeckelement 5 durch ein flexibel biegbares Schichtsystem, welches eine Wärmeleitfolie 12 aufweist, ersetzt. Alternativ hierzu oder auch kumulativ hierzu kann jedoch auch das Substrat eine entsprechende Wärmeleitfolie aufweisen. Die Wärmeleitfolie kann, wie hier gezeigt, der Bestandteil eines mehrschichtigen Systems sein, sie kann jedoch auch einziger Bestandteil des Substrats bzw. der Verkapselung sein. Vor- zugsweise ist hierbei zumindest eine Schicht der Wärmeleitfolie 12 metallisiert, dies kann nicht nur zur Wärmeleitung, sondern auch zur Erhöhung der Barriere- eigenschaften gegenüber Wasser und Sauerstoff dienen. Bei der Ausbildung des Foliensubstrats 1 und des fle- xiblen Abdeckelements 5 ist darauf zu achten, dass mindestens eine dieser beiden Oberflächenseiten des organischen elektronischen Bauelements transparent ist.
Zusätzlich können beim in Figur 2 gezeigten Fall die weiteren bereits im Rahmen der Figur 1 beschriebenen Maßnahmen ergriffen werden (beispielsweise externe Kühlkörper und dergleichen) .
Figur 3a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für ein weiteres erfindungsgemäßes organisches elektronisches Bauelement in Form einer OLED, welches eine photochrome und/oder elektrochrome Schicht aufweist. Figur 3b zeigt ein weiteres solches Ausführungsbeispiel, bei dem diese Schicht im Vergleich zum in Figur 3a gezeigten Fall auf der dem OLED-Stack 3 zugewandten Oberflächenseite der Substratbasis 1 angeordnet ist.
Der grundsätzliche Aufbau des in Figur 3a gezeigten OLED-Elements ist wie derjenige des in Figur 1 ge- zeigten Elements. Zur Vereinfachung ist hier nur der elektrische Kontakt 4a angedeutet, die elektrischen und thermischen Anschlüsse 2a, 7a-l und 7a-2 (samt der Elemente 10a, 10b) sind hier nicht gezeigt. Einziger Unterschied ist somit, dass das Substrat 1 auf der dem Deckel 5 abgewandten Seite eine angrenzend an das Substrat 1 angeordnete Schicht aus einem photochromen und/oder elektrochromen Material 11 aufweist. Auf dieser und angrenzend an dieser ist auf der der Substratbasis 1 abgewandten Seite eine Schutzlack- schicht 13 angeordnet, welche mechanische Beschädigungen der Schicht 11 verhindert.
Entsprechende photochrome und/oder elektrochrome Materialien sind für andere Anwendungszwecke bereits vorbeschrieben worden und dem Fachmann somit bekannt:
• H. Bonas, H. Dürr „Organic photochronism" , Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 4, pp. 639-665, 2001.
• G. Sonnez et al „A Red, Green and Blue Polymerie
Electrochronic Device: The Dawning of the PECD Era", Angew. Chem. 2004, 116, 1523-1528.
• R. Mortiner "Organic electrochronic materials" , Electrochimica Acta 44 (1999) , 2971-2981
• C. Lampert "Chromogenic Smart materials", materials today, March 2004, pp 28 - 35 it Hilfe einer entsprechenden photochromen und/oder elektrochromen Schicht lassen sich nun, wie nachfolgend beschrieben, verschiedene Aspekte realisieren. Mit Hilfe von photochromen Schichten (wie sie beispielsweise in selbsttönenden Brillen verwendet wer- den) können gezielt störende Lichtwellenlängen bzw. Lichtwellenlängenbereiche herausgefiltert werden. Hierzu wird eine photochrome Schicht 11 aufgebracht, welche ein entsprechendes Absorptionsband aufweist. Bei erfindungsgemäßen organischen Solarzellen (hier nicht gezeigt) ist dies nur bedingt möglich, da das Licht zur Energieerzeugung benötigt wird. Aber auch in diesem Fall kann es sinnvoll sein, ggf. in Abhängigkeit von der auftreffenden Lichtintensität einen Teil der Wellenlängen und/oder einen Teil der Licht- intensität herauszufiltern.
Bei OLEDs kann dieses Verfahren insbesondere bei solchen OLEDs angewendet werden, die nur in einem schmalen Wellenlängenbereich Licht emittieren, wie es bei- spielsweise bei monochromen OLEDs der Fall ist. Zusätzlich können OLEDs für Außenanwendungen, die beispielsweise nachts eingeschaltet werden, vor Sonnenlicht im gesamten Lichtspektrum geschützt werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten photochromen Materialien können in einer Schicht oder in mehrere Schichten auf dem Substrat aufgebracht werden. Auch eine Integration einer entsprechenden Schicht bzw. eine Integration des photochromen Materials in das Sub- strat oder auch in das Verkapselungsmaterial (Topemittierende OLEDs) ist möglich. Zur Abdeckung des gewünschten Lichtspektrums kann ein photochromes Material verwendet werden, es können jedoch ebenso auch mehrere photochrome Materialien, welche dann Vorzugs - weise in mehreren parallel zueinander angeordneten
Schichten angeordnet werden können, verwendet werden. Es können somit sowohl Einzelschichten, als auch Schichtsysteme eingesetzt werden.
Ganz analog wie die Verwendung von photochromen Schichten bzw. photochromen Schichtsystemen kann der Einsatz von elektrochromen Schichten bzw. elektroch- romen Schichtsystemen erfolgen. Der dabei erzielte Vorteil ist die Möglichkeit eines aktiven Schaltens des Sonnenschutzes dadurch, dass die entsprechende elektrochrome Schicht mit Elektrodenkontakten versehen wird, über die sich entsprechende Gleichspannungen anlegen lassen. So kann z.B. die gewünschte Lichtintensitat (welche auf eine organische Solarzelle trifft oder welche von einer organischen Leuchtdi- ode effektiv emittiert wird) durch die Wahl der Spannung eingestellt werden. Die Einstellung einer gewünschten Spannung ermöglicht auch eine abgestufte Farbänderung an einem geeigneten elektrochromen System, beispielsweise an einer Polyanilinschicht . Au- ßerdem ist es so möglich, kurzzeitig die OLED oder die Solarzelle „aktiv" für bestimmte Wellenlängen bzw. -bereiche zu schalten. Ein Anwendungsfall ist hierbei eine Ampel aus OLEDs, welche beispielsweise das rote Signal durch ein Transparentschalten der e- lektrochromen Schicht kurzzeitig sichtbar machen kann. Bei nicht- leuchtendem Signal kann entweder die OLED ausgeschaltet werden, die Wellenlängenbereiche der OLED können herausgefiltert werden oder eine Kombination von beidem kann gewählt werden. Der Strom für eine Farbänderung ist relativ gering, da der einmal eingestellte Farbzustand in der Regel ohne weiteren Stromfluss stabil bleibt.
Durch entsprechende geometrische Strukturierung in der Schichtebene (insbesondere durch lokale Variation der Konzentration an elektrochromen Material und/oder an photochromen Material in der Schichtebene) können auch, wie nachfolgend beschrieben, Effekte erzielt werden: So können Farbänderungen durch das Anlegen einer Spannung an eine elektrochrome Schicht erzielt werden. Diese Farbänderungen sind je nach verwendetem Materialsystetn stark durch die verwendete Spannung variierbar. Mit dieser Technik können aufgrund der entsprechenden lokalen Strukturierung der photochromen oder elektrochromen Schicht auch Schriftzei- chen und Symbole durch Anlegen der Spannung sichtbar gemacht oder farblich verändert werden.
Die Dicke der entsprechenden photochromen und/oder elektrochromen Schicht bzw. Schichten hängt hierbei von dem Farbeffekt, welcher zu erzielen ist, ab. Sollen nur geringe Farbänderungen erzielt werden, so wird die entsprechende Schicht dünner zu wählen sein. Dickere Schichten bedingen stärkere Farbeffekte. Alternativ hierzu oder auch kumulativ hierzu lässt sich die Effektstärke jedoch auch über die Konzentration des photochromen und/oder elektrochromen Materials in der entsprechenden Schicht steuern. Die Farbeffekte sind dabei abhängig von der Wellenlänge und der Intensität des verwendeten Lichts.
Erfindungsgemäß kann dabei das in der OLED erzeugte Licht ausgekoppelt werden, indem geeignete Schichten mit geeigneten Schichtdicken, Schichtkonzentrationen und Schichtmaterialien vorgesehen werden, um eine solche Auskopplung zu optimieren.
Eine entsprechende Effektgenerierung kann ebenso durch rein photochrome Schichten erfolgen. So können neben Farbänderungen auch Zeichen oder Symbole sicht- bar gemacht werden, indem eine entsprechende Schicht- strukturierung vorgesehen wird. Eine Anwendung hier- von ist beispielsweise eine Strahlungsintensitätsanzeige. Je nach Wellenlänge, auf die die photochromen Schichten reagieren, können so durch ggf . sekundäre Lichtquellen nur bestimmte Bereiche und Wellenlängen selektiv angesprochen werden. Hierbei kann auch die
OLED selbst den photochromen Effekt hervorrufen, d.h. die OLED strahlt das den photochromen Effekt in der entsprechenden Schicht bewirkende Licht aus. Zum Beispiel kann dies bei strukturierten OLEDs bzw. ent- sprechenden Displays mit mehreren Farben, die emittiert werden können, geschehen (vgl. Figur 4, wo die Buchstaben OLED in eine entsprechende Schicht strukturiert worden sind, indem lediglich in diesen lokalen Bereichen eine Konzentration des photochromen Ma- terials, welche ungleich 0 ist, vorgesehen wurde) : Figur 4A zeigt die Situation vor einem Lichteinfall von Licht geeigneter Wellenlänge, Figur 4B zeigt den Fall bei Einstrahlung von Licht der geeigneten Wellenlänge, beispielsweise durch den OLED-Stack 3 selbst.
Erfindungsgemäß ist es hierbei selbstverständlich möglich, sowohl elektrochrome als auch photochrome Materialien in unterschiedlichen Schichten einzuset- zen (die Schichten können hierbei entweder übereinander oder auch nebeneinander angeordnet sein) . Die Schichtdicken und/oder die Konzentrationen der e- lektrochromen und/oder photochromen Materialien werden hierbei entsprechend der angestrebten Anwendung gewählt.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die elektrochromen und/oder photochromen Schichten auf der Innenseite des Bauelements anzubringen (also auf derjenigen Sei- te des Substrats 1, welche dem OLED-Stack 3 zugewandt ist) bzw. zwischen dem Substrat 1 und dem OLED-Stack 3 (vgl. Figur 3b), da die meisten dieser Materialien vor Wasser und vor Luft zu schützen sind.
Außerdem kann erfindungsgemäß ein Teil der Elektroden mitbenutzt werden:
Figuren 5 bis 7 zeigen solche Ausführungsbeispiele. Diese Ausführungsbeispiele sind grundsätzlich wie die in Figur 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiele ausgebildet, so dass nachfolgend lediglich die Unterschiede beschrieben werden. Bei dem weiteren, in Figur 5 gezeigten Beispiel ist die elektrochrome Schicht 11 unmittelbar angrenzend an die transparente ITO-Anode 2 (auf deren dem OLED-Stack 3 abgewandten Seite dieser Elektrode) angeordnet.
Auf der der transparenten Elektrode 2 abgewandten Seite der elektrochromen Schicht 11 befindet sich dann unmittelbar angrenzend an die Schicht 11 ange- ordnet, eine weitere Elektrode 14. Die elektrochrome Schicht 11 ist somit sandwichförmig zwischen der transparenten Elektrode 2 und der weiteren Elektrode 14 angeordnet, so dass mitteis dieser beiden Elektroden 11, 14 eine gewünschte Spannung an die elektro- chrome Schicht 11 angelegt werden kann. Auf der der elektrochromen Schicht 11 abgewandten Seite der weiteren Elektrode 14 (welche hier ebenfalls schichtför- mig ausgebildet ist) ist dann angrenzend das Substrat 1 angeordnet .
Im in Figur 6 gezeigten Fall ist die elektrochrome Schicht 11 wie im in Figur 3a gezeigten Fall angeordnet. Auf ihren beiden Oberflächenseiten sind jedoch zwei weitere Elektroden 14a und 14b so angeordnet, dass sich ein „Sandwich" aus Substrat 1, erster weiterer Elektrode 14a, elektrochromer Schicht 11, zwei- ter weiterer Elektrode 14b und Schutzlackschicht 13 ergibt. Auch hier wird somit die elektrochrome Schicht 11 von zwei schichtförmigen Elektroden 14a, 14b, über die an die elektrochrome Schicht 11 die ge- eignete Spannung angelegt werden kann, eingeschlossen.
Auch der in Figur 7 gezeigte Fall ähnelt grundsätzlich demjenigen, welcher in Figur 3a gezeigt ist. Statt der Verwendung von schichtförmigen, sandwichartig angeordneten weiteren Elektroden 14a, 14b sind diese beiden weiteren Elektroden jetzt jedoch in der Schichtebene der elektrochromen Schicht 11 seitlich derselben angeordnet, so dass das von ihnen erzeugte elektrische Feld hier nicht senkrecht zur Schichtebene durch die elektrochrome Schicht 11 hindurch geht, sondern der elektrische Feldvektor E hier in Schichtebene und somit senkrecht zur Schichtdicke angeordnet ist bzw. parallel zur Schichtebene durch die elektrochrome
Schicht 11 hindurchgeht.
Im ersten (in Figur 5) gezeigten Fall wird somit die ITO-Anode 2 ebenfalls zum Betrieb der elektrochromen Schicht 11 genutzt.
Die vorbeschriebenen Möglichkeiten lassen sich ebenso bei organischen Solarzellen einsetzen, da Solarzellen neben der Stromerzeugung auch eine gewisse Ästhetik haben sollen, oder ebenso bei Kombinationen von transparenten OLEDs auf organischen Solarzellen.
Erfindungsgemäß lassen sich hierbei beliebige Schriftzüge, wie Firmenbezeichnungen oder ähnliches, sichtbar machen.

Claims

Patentansprüche
1. Organisches elektronisches Bauelement, insbesondere organische Leuchtdiode (OLED) oder organische Solarzelle, aufweisend eine Substratbasis (1) und ein Abdeckelement (5) sowie zumindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet: eine erste Elektrode (2) , ein mindestens eine zumindest teilweise aus einem organischen Material bestehende Schicht aufweisendes organisches Schichtsystem (3) und eine zweite Elektrode (4), dadurch gekennzeichnet , dass zumindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet sind: eine ein Trockenmaterial sowie ein thermisch leitfähiges Material enthaltende Trockenmittelschicht (6) und eine thermisch leitfähige Schicht (7), wobei die Trockenmittelschicht und die thermisch leitfähige Schicht thermisch miteinander gekoppelt sind.
2. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch leitfähige Material ein metallisches Material enthält, wobei das metallische Material in Form von Metallpartikeln in dem Trockenmaterial verteilt ist, insbesondere gleich- mäßig verteilt ist und/oder dass die Trockenmittelschicht eine Schichtdicke von 10 nm bis 5000 μm, bevorzugt von 200 nm bis 10 μm aufweist.
3. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass die Metallpartikel eine durchschnittliche Größe von zwischen 0.1 μm und 1000 μm, bevorzugt von zwischen 1 μm und 200 μm aufweisen.
4. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermisch leitfähige Material mit einem Volumenanteil von zwischen 5% und 70%, bevorzugt von zwischen 20% und 40% in der Trockenmittelschicht (6) enthalten ist und/oder dass das thermisch leitfähige Material Ni, Cu, Ag, Al, Ca, Mg, Zn, Sn, Fe, Au und/oder eine Le- gierung aus mehreren dieser Materialien aufweist oder daraus besteht und/oder
dass das Trockenmaterial mindestens ein Zeo- lithmaterial und/oder CaO aufweist und/oder dar- aus besteht.
5. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch leitfähige Schicht (7) mindestens einen Wärmebrückenanschluss (7a) aufweist, mittels dessen das organische elektronische Bauelement thermisch kontaktierbar ist
und/oder
dass die thermisch leitfähige Schicht (7) mindestens ein Metall und/oder mindestens eine Legierung aufweist.
6. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
gekennzeichnet durch einen Kühlkörper (8), welcher in thermischem Kontakt mit dem Wärmebrückenanschluss steht .
7. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenmittelschicht (6) zwischen der zweiten Elektrode (4) und dem Abdeckelement (5) angeordnet ist.
8. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenmittelschicht (6) und die thermisch leitfähige Schicht (7) dadurch thermisch mitein- ander gekoppelt sind, dass sie zumindest teilweise vollflächig aneinander angrenzend angeordnet sind und/oder dass die thermisch leitfähige Schicht (7) zwischen der Trockenmittelschicht (6) und dem Abdeckelement (5) angeordnet ist.
9. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (2) auf der Substratbasis (1) und bevorzugt auch angrenzend an diese angeordnet ist, dass das organische Schichtsystem (3) auf der ersten Elektrode und bevorzugt auch angrenzend an diese angeordnet ist, dass die zweite Elektrode (4) auf dem organischen Schichtsystem und bevorzugt auch angrenzend an dieses angeordnete ist und dass das Abdeckele- ment (5) auf der zweiten Elektrode angeordnet ist.
10. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine zweite thermisch leitfähige Schicht (9) , welche zwischen einer der Elektroden (2, 4) und der Trockenmittelschicht (6) und bevorzugt auch angrenzend an diese Elektrode und/oder die Trockenmittelschicht angeordnet ist, wobei die zweite thermisch leitfähige Schicht (9) bevorzugt mindestens ein Metall und/oder mindestens eine Legierung aufweist oder bevorzugt als mit einem flüssigen oder pastösen Material gefülltes Schichtvolumen ausgebildet ist.
11. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein aktives Kühlelement, bevorzugt umfassend einen Ventilator und/oder ein Flüssigkeitskühlsystem, welches so angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass mit ihm das organische Schichtsystem
(3) kühlbar ist.
12. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
ein mit einer Kühlflüssigkeit zumindest teilweise füllbares und/oder gefülltes Flüssigkeitsreservoir, wobei die Trockenmittelschicht, die erste thermisch leitfähige Schicht (7) und/oder die zweite thermisch leitfähige Schicht (9) zu- mindest teilweise in das Flüssigkeitsreservoir eingebettet sind.
13. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (2) einen ersten elektrischen Anschlusskontakt (2a) aufweist und/oder dass die zweite Elektrode (4) einen zweiten e- lektrischen Anschlusskontakt (4a) aufweist.
14. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch und nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite elektrische Anschlusskontakt (2a, 4a) über einen elektrisch isolierenden Abschnitt (10) an mindestens einen der Wärmebrückenanschlüsse (7a) gekoppelt ist, zur Ausbildung einer gemeinsamen thermo- elektrischen Kontaktierung des organischen Schichtsystems .
15. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , dass die Substratbasis (1) und/oder das Abdeckelement (5) ein Material mit einem WärmeIeitungskoeffi- zienten von zwischen 0.1 Watt/ (mKelvin) und
500 Watt/ (mKelvin) enthält oder daraus besteht.
16. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbasis (1) und/oder das Abdeckelement
(5) ein elektrisch nicht leitendes Material, insbesondere Glas, aufweist oder daraus besteht.
17. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet , dass die Substratbasis (1) und/oder das Abdeckelement (5) zumindest teilweise transparent ist.
18. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbasis (1) und/oder das Abdeckelement (5) ein mindestens eine Schicht aufweisendes, flexibel biegbares Schichtsystem aufweist oder daraus besteht, wobei mindestens eine der Schichten des flexibel biegbaren Schichtsystems eine Wärmeleitfolie aufweist oder daraus besteht.
19. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass das flexibel biegbare Schichtsystem eine metallisierte Schicht aufweist oder daraus besteht.
20. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfolie metallisiert ist zur Ausbildung der metallisierten Schicht.
21. Flexibel biegbares organisches elektronisches
Bauelement, insbesondere organische Leuchtdiode (OLED) oder organische Solarzelle, aufweisend eine flexibel biegbare Substratbasis (1) und ein flexibel biegbares Abdeckelement (5) sowie zu- mindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet: eine flexibel biegbare erste Elektrode (2) , ein mindestens eine zumindest teilweise aus einem organischen Material bestehende Schicht aufweisendes, flexibel biegbares organisches Schichtsystem (3) und eine flexibel biegbare zweite Elektrode (4) , dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbasis (1) und/oder das Abdeckelement (5) mindestens ein mindestens eine Schicht auf- weisendes, flexibel biegbares Schichtsystem aufweist oder daraus besteht, wobei mindestens eine der Schichten des flexibel biegbaren Schichtsystems eine Wärmeleitfolie (12) aufweist oder dar- aus besteht.
22. Flexibel biegbares organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass das flexibel biegbare Schichtsystem eine metal- lisierte Schicht (12a) aufweist oder daraus besteht.
23. Flexibel biegbares organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfolie (12) metallisiert ist zur
Ausbildung der metallisierten Schicht (12a) .
24. Flexibel biegbares organisches elektronisches Bauelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet sind: eine ein Trockenmaterial sowie ein thermisch leitfähiges Material enthaltende, flexibel biegbare Trockenmittelschicht (6) und eine flexibel biegbare thermisch leitfähige Schicht (7) , wobei die Trockenmittelschicht und die thermisch leitfähige Schicht thermisch miteinander gekoppelt sind.
25. Flexibel biegbares organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfolie die thermisch leitfähige Schicht (7) ausbildet.
26. Flexibel biegbares organisches elektronisches Bauelement nach einem der beiden vorhergehenden
Ansprüche
gekennzeichnet durch eine Ausbildung nach einem der Ansprüche 2 bis 17.
27. Organisches elektronisches Bauelement, insbesondere organische Leuchtdiode (OLED) oder organische Solarzelle, aufweisend eine Substratbasis (1) und ein Abdeckelement (5) sowie zumindest teilweise zwischen der Substrat - basis und dem Abdeckelement angeordnet : eine erste Elektrode (2), ein mindestens eine zumindest teilweise aus einem organischen Material bestehende Schicht aufweisendes organisches Schichtsystem (3) und eine zweite Elektrode (4),
gekennzeichnet durch ein mindestens eine Schicht, welche mindestens ein elektrochromes Material und/oder mindestens ein photochromes Material aufweist oder daraus besteht (elektrochrome und/oder photochrome Schicht) , umfassendes elektrochromes und/oder photochromes SchichtSystem (11) .
28. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch
gekennzeichnet, dass ein mehrere elektrochrome und/oder photochrome Schichten mit jeweils unterschiedlichem Lichtab¬ sorptionsspektrum umfassendes elektrochromes und/oder photochromes Schichtsystem (11) .
29. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch
eine Ausbildung als OLED und dadurch, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem mindestens eine Schicht umfasst, welche mindestens ein photochromes und/oder elektrochromes Material aufweist, welches Licht eines Wellenlängenbereiches außerhalb des von dem organischen Schichtsystem der OLED emittierten Wellen- längenbereiches absorbiert und/oder welches so gewählt ist, dass die Wellenlänge des Absorptionsmaximums des photochromen und/oder elektroch- romen Materials sich von der Wellenlänge des E- missionsmaximums des von dem organischen Schichtsystem der OLED emittierten Wellenlängenbereiches um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 25%, bevorzugt um mindestens 50%, bevorzugt um mindestens 100%, bezogen auf die Wellenlänge des Absorptionsmaximum unterscheidet.
30. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem auf der dem Abdeckelement zugewandten Seite der Substratbasis und bevorzugt auch angrenzend an letztere angeordnet ist, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem auf der dem Abdeckelement abgewandten Seite der Substratbasis und bevorzugt auch angrenzend an letztere angeordnet ist, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem auf der der Substratbasis zugewandten Seite des Abdeckelements und bevorzugt auch angrenzend an letzteres angeordnet ist, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem auf der der Substrat - basis abgewandten Seite des Abdeckelements und bevorzugt auch angrenzend an letzteres angeordnet ist oder dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem in dem Abdeckelement integriert oder in der Substratbasis integriert angeordnet ist.
31. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schichtsystem mindestens eine Schicht, welche mindes- tens ein elektrochromes Material aufweist, und zwei Elektroden umfasst, wobei diese Schicht mittels der beiden Elektroden elektrisch kontaktiert ist.
32. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrochrome und/oder photochrome Schicht- System mindestens eine in der Schichtebene insbesondere durch Variation der lokalen Konzentra- tion des elektrochromen und/oder photochromen
Materials strukturierte elektrochrome und/oder photochrome Schicht aufweist.
33. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch
gekennzeichnet durch mehrere senkrecht zur Schichtebene übereinander angeordnete strukturierte elektrochrome und/oder photochrome Schichten, wobei die Schichten bevorzugt jeweils unterschiedlich strukturiert sind.
34. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der sieben vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrochrome Material Polyannilin enthält oder daraus besteht, und/oder dass mindestens eine der elektrochromen und/oder photochromen Schichten eine Dicke von 50 nm bis 1 mm aufweist
und/oder dass mindestens eines der elektrochromen Materi- alien und/oder der photochromen Materialien in einer Matrix vorliegt.
35. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das organische Schichtsystem mindestens eine in der Schichtebene insbesondere durch Variation der lokalen Konzentration ihres organischen Materials strukturierte Schicht aufweist.
36. Organisches elektronisches Bauelement nach einem der neun vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest teilweise zwischen der Substratbasis und dem Abdeckelement angeordnet sind: eine ein
Trockenmaterial sowie ein thermisch leitfähiges Material enthaltende Trockenmittelschicht (6) und eine thermisch leitfähige Schicht (7) , wobei die Trockenmittelschicht und die thermisch leit- fähige Schicht thermisch miteinander gekoppelt sind.
37. Organisches elektronisches Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch
gekennzeichnet durch eine Ausbildung nach einem der Ansprüche 2 bis
20.
38. Display aufweisend eine Vielzahl von in einer zweidimensionalen Matrix angeordneten organischen elektronischen Bauelementen in Form von OLEDs nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
39. Verfahren zum Schutz eines organischen elektronischen Bauelements, insbesondere einer organischen Leuchtdiode (OLED) oder einer organischen Solarzelle, vor Lichteinfall eines definierten Spektralbereiches und/oder vor Lichteinfall o- berhalb einer vordefinierten Intensität,
dadurch gekennzeichnet, dass an ein organisches elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 27 bis 37 eine zeitlich variable elektrische Spannung angelegt wird.
40. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrische Spannung tageszeitabhängig und/oder in Abhängigkeit von der auf das Bauele- ment einfallenden Lichtintensität variiert wird.
41. Verfahren zum temporären Sichtbarmachen von Strukturen, Symbolen und/oder Schriftzeichen mittels einer organischen Leuchtdiode (OLED) ,
dadurch gekennzeichnet, dass
an ein organisches elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 27 bis 37 eine zeitlich variable elektrische Spannung angelegt wird.
42. Verwendung eines organischen elektronischen Bauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 37 zum temporären Sichtbarmachen von Strukturen, Symbolen und/oder Schriftzeichen, in einem Display, zur Farbanzeige oder zur Strahlungsintensitäts- anzeige.
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