WO2009124532A1 - Elektrooptisches organisches bauelement - Google Patents

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WO2009124532A1
WO2009124532A1 PCT/DE2009/000454 DE2009000454W WO2009124532A1 WO 2009124532 A1 WO2009124532 A1 WO 2009124532A1 DE 2009000454 W DE2009000454 W DE 2009000454W WO 2009124532 A1 WO2009124532 A1 WO 2009124532A1
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WO
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layer
electrode
layer structure
refractive index
light
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PCT/DE2009/000454
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English (en)
French (fr)
Inventor
Carsten Rothe
Domagoj Pavici
Original Assignee
Novaled Ag
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Publication date
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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
    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/42—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/90—Other aspects of coatings
    • C03C2217/94—Transparent conductive oxide layers [TCO] being part of a multilayer coating
    • C03C2217/948—Layers comprising indium tin oxide [ITO]

Definitions

  • the invention relates to an electro-optical organic component, in particular light-emitting organic diode.
  • OLEDs organic light-emitting diodes Due to their unique properties as thin, areal light emitters, organic light-emitting diodes (OLEDs) are ideal as an active element in display applications or for general lighting. Very good internal quantum yields (ratio of the generated photons to the injected electrons) are already achieved today. In particular, using phosphorescent emitter materials, internal quantum efficiencies are achieved which approach almost the theoretical limit of 100%.
  • the refractive indices of almost all organic materials and the necessary transparent electrode materials, in particular indium tin oxide (ITO), which are used for the construction of organic light-emitting diodes, are in the range from about 1.7 to about 2.1. If such a light-emitting diode is applied to a transparent carrier substrate and the usable light is coupled out through the carrier substrate, this is referred to as the bottom-emitting arrangement.
  • ITO indium tin oxide
  • OLEDs are also produced in top emitting design.
  • the light is not coupled out by the carrier substrate, but in the opposite direction, using a transparent electrode. Therefore, opaque support substrates such as metal foils can also be used in this geometry. Also in this arrangement, a refractive index jump exists in the transition of the light from the high refractive layers making up the OLED or its encapsulation, and in air.
  • the actual light extraction efficiencies actually depend on several parameters for both of the standard OLED configurations described above. Important here are in particular the refractive indices of all materials used. Furthermore, the light output is generally improved when the internal angle-dependent light distribution is directed forward. However, even for the best OLEDs in the arrangements described above, a maximum of 25 to 35% of the internally generated light is extracted.
  • Light which is included in the carrier substrate because of its supercritical angle, can be partially decoupled by means of surface structuring.
  • Typical micro-optical structures are pyramids or lenses.
  • Another possibility for improving the decoupling of light in the carrier substrate is the application of scattering layers.
  • Another method for coupling light out of the organic layers is to apply antireflection layers at the critical interfaces, which have cracks in the refractive index.
  • antireflection layers at the critical interfaces, which have cracks in the refractive index.
  • the document EP 1 100 129 B1 further discloses an OLED in which a low-breaking intermediate layer, that is to say a layer with a low refractive index, is introduced between a transparent ITO electrode and the glass substrate.
  • a low-breaking intermediate layer that is to say a layer with a low refractive index
  • the intermediate layer has a computational index of as much as possible below the refractive index of the glass substrate, that is less than 1.5.
  • the object of the invention is to provide an improved electro-optical organic component, in particular light-emitting organic diode, in which the efficiency of the light extraction is optimized.
  • the invention encompasses the idea of an electro-optical organic component, in particular a light-emitting organic diode, with a layer arrangement on a substrate, wherein the layer arrangement is formed with an electrode and a counterelectrode and an organic region arranged between the electrode and the counterelectrode and comprising a light-emitting layer, and wherein the layer arrangement has an optically birefringent anti-reflection layer structure which is formed on the electrode or the counterelectrode.
  • optically birefringent anti-reflection layer structure to be integrated in a simple manner in the production of the organic component.
  • the optical properties of the layer arrangement are thereby changed to optimize the light extraction.
  • Optically birefringent in the context of the present application means that an optical refractive index in the direction of the layer structure of the layer arrangement differs from the optical refractive index in the direction of the layer. tion transverse to the layer structure of the layer arrangement.
  • Antireflective layer structure which is formed in optical contact with the layer assembly, back reflections of the light generated in the layer arrangement are suppressed. A concomitant increased transmission leads to a better light outcoupling, which increases the external quantum efficiency.
  • the optically birefringent antireflective layer structure may be formed in direct contact with the electrode or the counter electrode or through an intermediate region thereof.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the optically birefringent anti-reflection layer structure is designed as a single layer.
  • the optically birefringent antireflection coating structure is made in multiple layers.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that in the optically birefringent antireflection coating structure, an optical refractive index in the direction parallel to the layer structure of the layer arrangement is greater than an optical refractive index in a direction perpendicular to the layer structure of the layer arrangement.
  • Such a configuration can be formed in particular in conjunction with metallic, non-transparent electrodes.
  • a preferred embodiment of the invention provides that in the optically birefringent antireflection coating structure the optical refractive index in the direction parallel to the layer structure of the layer arrangement is smaller than the optical refractive index in the direction perpendicular to the layer structure of the layer arrangement.
  • Such a configuration is possible, for example, in connection with optically transparent electrodes, for example made of ITO.
  • a relative difference between the optical refractive index in the direction parallel to the layer structure of the layer arrangement and the optical refractive index in the direction perpendicular to the layer structure of the layer arrangement is at least 3%.
  • an education with the highest possible relative difference is chosen, since in this case positive effects increase. At values below 3%, hardly any significant effects were observed.
  • the use of so-called meta-materials allows a high birefringence effect.
  • a further development of the invention can provide that the optically birefringent relief layer structure is formed on the counter electrode designed as a cover electrode and integrated into a component encapsulation.
  • the optically birefringent anti-reflection layer structure is formed from a material selected from the following group of materials: crystalline oxide material such as rutile and organic material.
  • crystalline oxide material such as rutile and organic material.
  • a polymer film or a polymer film may be used.
  • the application of birefringent organic films by evaporation of suitable organic molecules.
  • Other sublimable molecules may be provided.
  • the optically birefringent antireflection coating structure is formed on the electrode or counter electrode and in direct contact therewith.
  • the optically birefringent antireflection coating structure may be separated from the electrode or the counterelectrode by an intermediate layer region.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the electrode is formed as a substrate-side electrode and at the substrate-side electrode, an intermediate layer is formed with an optical refractive index, which is greater than an optical refractive index of the substrate.
  • This preferred embodiment of the electro-optical organic component is an embodiment which, independently of the provision of the optically birefringent antireflective layer structure, can be used independently and in this case automatically leads to an improved light decoupling efficiency.
  • an electro-optical organic component in particular light-emitting organic diode, is provided with a layer arrangement on a substrate, wherein the layer arrangement is formed with an electrode and a counterelectrode and an organic region arranged between the electrode and the counterelectrode and comprising a light-emitting layer and wherein the electrode is formed as a substrate-side electrode and at the substrate-side electrode, an intermediate layer with a optical refractive index which is greater than an optical refractive index of the
  • the substrate is designed as a substrate layer.
  • the intermediate layer may be formed by means of the optically birefringent antireflection layer structure.
  • the intermediate layer is made of TiO 2, for example in combination with a semitransparent electrode made of silver, which in turn is applied to a glass substrate.
  • a layer of TiO2 has a refractive index of about 2.6.
  • a development of the invention provides that the optical refractive index of the intermediate layer is greater than 1.5 and preferably greater than 2.5.
  • higher refractive indices are selected, with currently available materials having refractive indices of up to about 3.2.
  • the intermediate layer is formed with a layer thickness whose layer thickness value is in the order of the wavelength of light which can be generated in the light-emitting layer, namely about 30nm to about lOOOnm.
  • the layer thickness must be a multiple of one quarter of the wavelength of the light to be coupled out.
  • the minimum layer thickness is 30nm.
  • the anti-reflection is based on interference, so it needs coherent light.
  • the light becomes incoherent, a very thick intermediate layer leads to incoherent light and thus acts like a substrate.
  • a development of the invention can provide that the intermediate layer is formed on the substrate-side electrode and in direct contact herewith.
  • a preferred development of the invention can provide that the layer arrangement of at least one type selected from the following group of types is formed accordingly: top-emitting design, bottom-emitting design and transparent design.
  • a method for producing an electro-optical organic component in which a layer arrangement is applied to a substrate, wherein the layer arrangement is formed with an electrode and a counterelectrode and an organic region arranged between the electrode and the counterelectrode and comprising a light-emitting layer, and wherein the layer arrangement is produced with an optically birefringent antireflective layer structure which is formed on the electrode or the counterelectrode.
  • this is for a method of fabricating an electro-optic device in which the electrode is formed as a substrate-side electrode and wherein an intermediate layer having an optical refractive index greater than an optical refractive index of the substrate is formed at the substrate-side electrode is.
  • birefringent polymer films can be laminated to the top emitting devices. In the case of a bottom-emitting device, it is laminated onto the substrate. Birefringent layers may also be produced by sputtering suitable materials, particularly oxide materials. The methods known as such can then also be used for implementing method steps corresponding to the above-described variations of the electro-optical organic component.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an electro-optical organic component with an optically birefringent antireflective layer structure
  • FIG. 2 shows a graphic representation for calculations of an effective optical layer thickness as a function of the solid angle for different optically birefringent antireflective layer structures
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an electro-optical organic component 4 shows a graph for the light extraction efficiency for an electro-optical organic component in the embodiment according to FIG. 3 as a function of a light-intercoupling layer structure in bottom-emitting embodiment internal space angle and refractive index for the optically birefringent antireflective layer structure
  • FIG. 5 shows a graph of the coupling-out efficiency as a function of the solid angle for an electro-optical organic component in the embodiment according to FIG. 3, in which an optically birefringent antireflective layer structure is formed, and without an optically birefringent antireflective layer structure.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an electro-optical organic device, which is designed for example as a light-emitting organic diode (OLED).
  • OLED organic diode
  • a layer arrangement 2 with an electrode 3 and a counter electrode 4 and an arranged between the electrode 3 and the counter electrode 4 a light-emitting layer comprising organic region 5 is arranged.
  • the electrode 3 is designed as a light-reflecting metal layer.
  • the counterelectrode 4 is made of an optically transparent material, for example a thin, semipermeable metal layer or an oxide layer.
  • charge carriers namely electrons and holes
  • the organic region 5 By applying an electrical voltage to the electrode 3 and the counterelectrode 4, charge carriers, namely electrons and holes, are injected into the organic region 5 and recombined there in the region of the light-emitting layer, which can be designed as a single layer or multilayer arrangement, with the emission of light.
  • a light-outcoupling layer in the form of an optically birefringent antireflective layer structure 6 is applied, which can be embodied in one or more layers.
  • the optical refractive index in the direction of the layer structure may be greater or smaller than the optical refractive index in the direction transverse to the layer structure.
  • the optical refractive index perpendicular or parallel to the layer structure is greater than in the direction of the layer structure, n parallel ⁇ n perpendicular.
  • the ratio of refractive indices is reversed, ie n para ⁇ iei> n vertical
  • FIG. 2 shows a graphical representation for calculations of an effective optical layer thickness as a function of the solid angle for various optically birefringent anti-reflection layer structures.
  • considerations with regard to the optical thickness of a reflection layer in conjunction with a light-transmissive counter-electrode in the embodiment in the form of a metal layer are shown.
  • an optimal antireflection is achieved if the optical thickness of the antireflective layer structure, defined by refractive index x layer thickness, corresponds to a multiple of ⁇ / 4, where ⁇ is the wavelength of the light to be coupled out:
  • n x d A / 4 x N (1)
  • n is the optical refractive index of the anti-reflection layer
  • d is the layer thickness of the anti-reflection layer
  • N is an arbitrary natural number.
  • the layer thickness is chosen so that the reflection perpendicular to the surface of the layer structure, that is at zero degrees solid angle, is minimal.
  • the effective layer thickness for other solid angles, ⁇ , measured from the perpendicular to the surface of the component is then given by:
  • the optical layer thickness is too thick to achieve optimal (minimum) reflection.
  • the optical layer thickness in this case follows:
  • n (a) xd (a) dJ (tan (a)) 2 nl ⁇ + n 2 perpendicular " " " " parallel
  • FIG. 2 plots optical film thickness as a function of internal solid angle for various assumed birefringent materials.
  • the optical layer thickness is the same for all materials, ie with an ideal choice of the layer thickness of the antireflective layer structure according to Equation (1) above, the best minimum reflection is achieved here equally for all materials.
  • the effective optical layer thickness increases continuously. Along with this, the reflection losses increase because equation (1) is no longer optimally fulfilled.
  • the effective optical layer thickness increases significantly slower for the birefringent materials shown than for the non-birefringent material.
  • the effective optical layer thickness for the standard material is already 100% too thick - correspondingly large are the reflection losses.
  • the coupling-out efficiency of the device is increased, which optimizes the external quantum efficiency.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an electro-optical organic component having an optically birefringent antireflective layer structure in a bottom-emitting embodiment.
  • the same reference numerals as in Fig. 1 are used in Fig. 3.
  • the optically birefringent anti-reflection layer structure 6 is formed on the electrode 3.
  • the optically birefringent anti-reflection layer structure 6 is arranged between the carrier substrate 1 and the electrode 3.
  • the anti-reflection layer structure 6 is formed in direct contact with the electrode 3.
  • the statements made in connection with the electro-optical organic component according to FIG. 1 apply correspondingly.
  • 4 shows a graph for the light extraction efficiency for an electro-optical organic device in the embodiment according to FIG. 3 as a function of an internal solid angle and the refractive index for the optically birefringent antireflective layer structure.
  • Etfos was used, which is based on the exact solution of the Fresnel equation and not on simple ray tracing.
  • Fig. 4 shows in the form of a graded shading the coupling efficiency of the organic layers into the glass substrate as a function of the internal solid angle and as a function of the refractive index of the anti-reflection layer structure, the better the extraction efficiency the brighter the shading. It turns out that it is advantageous for an improved outcoupling in the forward direction (internal solid angle zero degrees) if the anti-reflection layer structure has the lowest possible refractive index of, for example, 1.2. For higher solid angles, however, a better decoupling is achieved for higher refractive indices. This effect can be exploited by using a birefringent material as an antireflection layer, which has a higher refractive index in parallel than perpendicular to the layer structure, n parallel > n perpendicular .
  • the refractive index profiles as a function of the internal solid angle were plotted in FIG. 4 for two hypothetical materials.
  • a constant index of refraction of 1.2 was chosen to achieve maximum light extraction in the forward direction.
  • the refractive index increases continuously as a function of internal solid angle, and thus preferably follows approximately the maximum outcoupling efficiency for the respective solid angle.
  • 5 shows a graph of the coupling-out efficiency as a function of the solid angle for an electro-optical organic component in the embodiment according to FIG. 3, in which an optically birefringent antireflective layer structure is formed (dashed line) and without an optically birefringent antireflective layer structure (solid line).
  • the coupling-out efficiency of the birefringent material clearly exceeds that of the non-birefringent material.
  • the birefringent material has an overall outcoupling efficiency increased by 27.5% relative to the use of a non-birefringent constant refractive index material of 1.2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches organisches Bauelement, insbesondere lichtemittierende organische Diode, mit einer Schichtanordnung (2) auf einem Substrat (1), wobei die Schichtanordnung (2) mit einer Elektrode (3) und einer Gegenelektrode (4) sowie einem zwischen der Elektrode (3) und der Gegenelektrode (4) angeordneten und eine lichtemittierende Schicht umfassenden organischen Bereich (5) gebildet ist und wobei die Schichtanordnung (2) eine optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) aufweist, die an der Elektrode (3) oder der Gegenelektrode (4) gebildet ist.

Description

Elektrooptisches organisches Bauelement
Die Erfindung betrifft ein elektrooptisches organisches Bauelement, insbesondere lichtemittierende organische Diode.
Hintergrund der Erfindung
Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften als dünne, flächenhafte Lichtemitter sind organische lichtemittierende Dioden (OLED) ideal als aktives Element in Displayanwendungen oder zur allgemeinen Beleuchtung geeignet. Schon heute werden sehr gute interne Quantenausbeuten (Verhältnis der generierten Photonen zu den injizierten Elektronen) erzielt. Insbesondere unter Verwendung phosphoreszierender Emittermaterialien werden interne Quantenausbeute erzielt, welche fast die theoretische Grenze von 100 % erreichen.
Allerdings wird bei Weitem nicht alles Licht, welches innerhalb der organischen Schichten generiert wird, auch aus dem Bauteil ausgekoppelt. Die Brechungsindezes fast aller organischen Materialien und der nötigen transparenten Elektrodenmaterialien, insbesondere Indium- Zinn-Oxid (ITO), die zum Bau von organischen Leuchtdioden verwendet werden, bewegen sich im Bereich von etwa 1.7 bis etwa 2.1. Wenn eine solche Leuchtdiode auf ein transparentes Trägersubstrat aufgebracht wird und das nutzbare Licht durch das Trägersubstrat ausgekoppelt wird, spricht man von der so genannten bottom-emittierenden Anordnung.
Alle typischerweise verwendeten Substratmaterialien, insbesondere Glasträger oder Polymerfolien, weisen einen Brechungsindex von etwa 1.5 auf. Deshalb tritt ein Brechungsindexsprung von hohem zum niedrigen Brechungsindex beim Übergang des Lichtes aus der organischen Schichtfolge in das Träger- bzw. Substratmaterial auf. Dieser Brechungsindexsprung hat zur Folge, dass ein Teil des im Inneren der organischen Schichten generierten Lichtes zurück in die organischen Schichten reflektiert wird. Des Weiteren kommt es ab einem bestimmten Grenzwinkel (gemessen vom Lot der Schichtanordnung) zur Totalreflexion. Das heißt Licht, welches innerhalb der organischen Schichten mit einem Winkel größer als der Grenzwinkel generiert wird, verlässt die organischen Schichten nie. Dieses Licht wird im Regelfall an den Elektroden absorbiert und steht damit nicht als nutzbares Licht zur Verfügung. An der Grenzfläche Trägersubstrat zu Luft (Brechungsindex - 1.0) treten weitere, qualitativ ähnliche, Reflexionsverluste auf.
Neben der oben beschriebenen bottom-emittierende Ausführung werden OLEDs auch in topemittierender Ausführung hergestellt. In diesem Fall wird das Licht nicht durch das Trägersubstrat sondern, unter Benutzung einer lichtdurchlässigen Elektrode, in entgegengesetzter Richtung ausgekoppelt. Deshalb können in dieser Geometrie auch lichtundurchlässige Trägersubstrate wie Metallfolien verwendet werden. Auch in dieser Anordnung existiert ein Brechungsindexsprung beim Übergang des Lichtes von den hoch brechenden Schichten, welche die OLED oder deren Verkapselung ausmachen, und in Luft auf.
Die tatsächlich erzielten Lichtauskoppelungseffizienzen hängen für beide der oben beschriebenen Standard OLED-Konfigurationen von mehreren Parametern ab. Wichtig sind hierbei insbesondere die Brechungsindezes aller verwendeten Materialien. Des weiteren ist die Lichtausbeute generell verbessert, wenn die interne winkelabhängige Lichtverteilung vorwärts gerichtet ist. Allerdings werden auch für die besten OLEDs in den oben beschriebenen Anordnungen maximal 25 bis 35 % des intern generierten Lichtes ausgekoppelt.
Licht, welches wegen seines überkritischen Winkels im Trägersubstrat eingeschlossen ist, kann mittels Oberflächenstrukturierung teilweise ausgekoppelt werden. Typische mikrooptische Strukturen sind hierbei Pyramiden oder Linsen. Eine weitere Möglichkeit um die Auskoppelung von Licht im Trägersubstrate zu verbessern, ist das Aufbringen von Streuschichten.
Eine weitere Methode, Licht auch aus den organischen Schichten auszukoppeln, besteht in dem Aufbringen von Entspiegelungsschichten an den kritischen Grenzflächen, welche Sprünge im Brechungsindex aufweisen. Beispielsweise werden solche auf dem Phänomen der Interferenz basierenden, ein- oder mehrlagigen, optischen Endspiegelungsschichten ausführlich in dem Dokument EP 1 435 761 dargestellt.
Im Dokument EP 1 100 129 Bl wird ferner eine OLED offenbart, bei der zwischen einer transparenten ITO-Elektrode und dem Glasträger eine niedrig brechende Zwischenschicht, also eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, eingebracht ist. In diesem Fall wird ein besserer Lichtübergang von den OLED-Schichten in das Glassubstrat erreicht, wenn die Zwi- schenschicht einen Berechungsindex vom möglichst deutlich unterhalb des Brechungsindex des Glassubstrates besitzt, das heißt kleiner als 1.5.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Lichtauskopplung von Top emittierenden OLEDs mittels Aufbringen einer Abschlussschicht auf die für Licht halbdurchlässige oberste Elektrode der OLED zu verbessern. Wie zum Beispiel in Dokument US 2005/285510 offenbart, werden beste Ergebnisse mit möglichst hoch brechenden Schichten erzielt.
Die oben genannten Beispiele zur Verbesserung der Lichtauskoppelung von OLEDs basieren auf dem Phänomen der Interferenz von Licht an dünnen Schichten. Welche Schichtdicken und welche Brechungsindezes bevorzugt zum Einsatz kommen sollten, ist abhängig von den beiden Brechungsindezes des zu entspiegelnden Übergangs. Um zum Beispiel die Reflexion von Licht der Wellenlänge λ an der Grenzfläche zwischen zwei Materialien mit den Brechungsindezes «, und W3 zu minimieren, sollte ein Material mit dem Brechungsindex n2 gemäß «2 = Vwi x ni gewählt werden. Des Weiteren ist die ideale Schichtdicke d gegeben
Figure imgf000005_0001
durch n2 x d = x N , wobei N eine beliebige natürliche Zahl ist. In diesem Beispiel ist die 4
Reflexion minimal für Licht von genau einer Wellenlänge, welches exakt senkrecht auf die zu entspiegelnde Oberfläche auftrifft. Mit anderen Worten: Die Auskoppelung von Licht das senkrecht zum Trägersubstrat emittiert wird, ist in der Tat optimiert. Andererseits steigt die Reflexion mit größer werdenden internen Raumwinkeln sukzessive an. Für Raumwinkel deutlich größer als Null Grad verkehrt sich der Effekt der Endspiegelungsschicht in das Negative, das heißt für diesen Raumwinkelbereich nimmt die Reflexion aufgrund der Endspiegelungsschicht zu. Insbesondere für Beleuchtungszwecke sollte idealer Weise Licht, welches unter allen internen Raumwinkel generiert wird, ausgekoppelt werden und nicht nur solches, welches senkrecht die OLED verlässt.
In diesem Zusammenhang wird im Dokument WO 05/104261 vorgeschlagen, die über alle Raumwinkel integrierte Reflektivität eines zur Verbesserung der Auskoppelung bestimmten Bauelements zu minimieren. Dieser Vorgehensweise folgend werden in der Regel die Schichtdicken so zu wählen sein, dass Licht, welches unter einem von Null Grad abweichender Raumwinkel in den organischen Schichten generiert wird, optimal auskoppelt wird. Dem- - A - zufolge sind die Reflexionsverluste bei diesem Winkel ungleich Null minimal - alle anderen
Raumwinkel weisen höhere Reflexionsverluste auf.
Die bekannten Anordnungen zur Erhöhung der Auskoppeleffizienz sind nur für einen bestimmten Raumwinkel ideal. Licht, was die organischen Schichten unter anderen Raumwinkeln auf die Grenzschicht der OLED trifft, wird daher vergleichsweise schlecht ausgekoppelt. Demzufolge ist die Effizienz der oben genannten auf Interferenz basierenden Strukturen limitiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes elektrooptisches organisches Bauelement, insbesondere lichtemittierende organische Diode, zu schaffen, bei dem die Effizienz der Lichtauskopplung optimiert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrooptisches organisches Bauelement nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Die Erfindung umfasst den Gedanken eines elektrooptischen organischen Bauelementes, insbesondere lichtemittierende organische Diode, mit einer Schichtanordnung auf einem Substrat, wobei die Schichtanordnung mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode sowie einem zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode angeordneten und eine lichtemittierende Schicht umfassenden organischen Bereich gebildet ist und wobei die Schichtanordnung eine optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur aufweist, die an der Elektrode oder der Gegenelektrode gebildet ist.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass mit der auf einfache Art und Weise bei der Herstellung des organischen Bauelementes zu integrierenden, optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur eine verbesserte Auskoppeleffizienz für das in der Schichtanordnung erzeugte Licht erreicht wird. Die optischen Eigenschaften der Schichtanordnung werden zur Optimierung der Lichtauskopplung hierdurch geändert. Optisch doppelbrechend bedeutet im Sinne der vorliegenden Anmeldung, dass ein optischer Brechungsindex in Richtung des Schichtaufbaus der Schichtanordnung verschieden vom optischen Brechungsindex in Rieh- tung quer zum Schichtaufbau der Schichtanordnung ist. Mittels der optisch doppelbrechenden
Entspiegelungsschichtstruktur, welche in optischem Kontakt mit der Schichtanordnung gebildet ist, werden Rückreflexionen des in der Schichtanordnung erzeugten Lichtes unterdrückt. Eine hiermit einhergehende erhöhte Transmission führt zu einer besseren Lichtauskopplung, was die äußere Quantenausbeute erhöht. Die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur kann in direktem Kontakt mit der Elektrode oder der Gegenelektrode oder durch einen Zwischenbereich hiervon getrennt gebildet sein.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur einschichtig ausgeführt ist.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur mehrlagig ausgeführt ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur ein optischer Brechungsindex in Richtung parallel zum Schichtaufbau der Schichtanordnung größer als ein optischer Brechungsindex in einer Richtung senkrecht zum Schichtaufbau der Schichtanordnung ist. Eine solche Ausgestaltung kann insbesondere in Verbindung mit metallischen, nicht-transparenten Elektroden gebildet werden.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass in der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur der optische Brechungsindex in Richtung parallel zum Schichtaufbau der Schichtanordnung kleiner als der optische Brechungsindex in der Richtung senkrecht zum Schichtaufbau der Schichtanordnung ist. Eine derartige Ausgestaltung ist zum Beispiel im Zusammenhang mit optisch transparenten Elektroden, beispielsweise aus ITO, möglich.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein relativer Unterschied zwischen dem optischen Brechungsindex in Richtung parallel zum Schichtaufbau der Schichtanordnung und dem optischen Brechungsindex in der Richtung senkrecht zum Schichtaufbau der Schichtanordnung wenigstens 3% beträgt. Bevorzugt wird eher eine Ausbildung mit einem möglichst hohen relativen Unterschied gewählt, da in diesem Fall positive Effekte zunehmen. Bei Werten unterhalb 3% wurden kaum wesentliche Effekte beobachtet. Insbesondere der Einsatz von so genannten Meta-Materialien ermöglicht einen hohen Doppelbrechungseffekt.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die optisch doppelbrechende Entspie- gelungsschichtstruktur an der als Deckelektrode ausgeführten Gegenelektrode gebildet und in eine Bauteilverkapselung integriert ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur aus einem Material ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Materialien gebildet ist: kristallines Oxidmaterial wie Rutil und organisches Material. Zum Einsatz kommen können beispielsweise bevorzugt ein Polymerfilm oder eine Polymerfolie. Vorgesehen sein kann auch das Aufbringen von doppelbrechenden organischen Filmen mittels Verdampfen von geeigneten organischen Molekülen. Auch andere sublimierbare Moleküle können vorgesehen sein.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur auf der Elektrode oder Gegenelektrode und in direktem Kontakt hiermit gebildet ist. Alternativ zu dieser Ausgestaltung kann die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur durch einen Zwischenschichtbereich von der Elektrode oder die Gegenelektrode getrennt sein.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Elektrode als eine sub- stratseitige Elektrode gebildet ist und an der substratseitigen Elektrode eine Zwischenschicht mit einem optischen Brechungsindex gebildet ist, welcher größer als ein optischer Brechungsindex des Substrates ist. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung des elektrooptischen organischen Bauelementes handelt es sich um eine Ausführungsform, die unabhängig von dem Vorsehen der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur eigenständig genutzt werden kann und hierbei selbstständig bereits zu einer verbesserten Lichtauskoppeleffizienz führt. In diesem Fall ist also ein elektrooptisches organisches Bauelement, insbesondere lichtemittierende organische Diode, mit einer Schichtanordnung auf einem Substrat geschaffen, wobei die Schichtanordnung mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode sowie einem zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode angeordneten und eine lichtemittierende Schicht umfassenden organischen Bereich gebildet ist und wobei die Elektrode als eine substratseitige Elektrode gebildet ist und an der substratseitigen Elektrode eine Zwischenschicht mit einem optischen Brechungsindex gebildet ist, welcher größer als ein optischer Brechungsindex des
Substrates selbst ist. Üblicherweise ist das Substrat als eine Substratsschicht ausgeführt. In einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht mittels der optisch doppelbrechenden Entspie- gelungsschichtstruktur gebildet sein. Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Zwischenschicht aus TiO2 hergestellt, beispielsweise in Kombination mit eine semitransparenten Elektrode aus Silber, welche ihrerseits auf ein Glassubstrat aufgebracht ist. Eine Schicht aus TiO2 verfügt über einen Brechungsindex von etwa 2.6.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass der optische Brechungsindex der Zwischenschicht größer als 1.5 und bevorzugt größer als 2.5 ist. Bevorzugt werden höhere Brechungsindizes gewählt, wobei zurzeit verfügbare Materialien Brechungsindizes von bis zu etwa 3.2 aufweisen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zwischenschicht mit einer Schichtdicke gebildet ist, deren Schichtdickenwert in der Größenordnung der Wellenlänge von in der lichtemittierenden Schicht erzeugbarem Licht liegt, nämlich etwa 30nm bis etwa lOOOnm. Für einen optimierten Effekt muss die Schichtdicke ein Vielfaches von einem Viertel der Wellenlänge des auszukoppelnden Lichtes sein. Für eine Zwischenschicht mit n=3 und Licht der Wellenlänge 400nm (minimaler Wert) ergibt sich eine Mindestschichtdicke von 30nm. Die Entspiegelung basiert auf Interferenz, braucht also kohärentes Licht. Bei sehr dicken Schichten wird das Licht inkohärent, eine sehr dicke Zwischenschicht führt zu inkohärentem Licht und wirkt damit wie ein Substrat.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Zwischenschicht auf der substrat- seitigen Elektrode und in direktem Kontakt hiermit gebildet ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Schichtanordnung wenigstens einer Bauart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauarten entsprechend gebildet ist: top-emittierende Ausführung, bottom-emittierende Ausführung und transparente Ausführung.
Es ist weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines elektrooptischen organischen Bauelementes gemäß einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungen vorgesehen, bei dem auf ein Substrat eine Schichtanordnung aufgebracht wird, wobei die Schichtanordnung mit einer Elektrode und einer Gegenelektrode sowie einem zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode angeordneten und eine lichtemittierende Schicht umfassenden organischen Bereich gebildet wird und wobei die Schichtanordnung mit eine optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur hergestellt wird, die an der Elektrode oder der Gegenelektrode gebildet wird. In ähnlicher Weise gilt dieses für ein Verfahren zum Herstellen eines elektro- optischen Bauelementes, bei dem die Elektrode als eine substratseitige Elektrode gebildet wird und bei dem an der substratseitigen Elektrode eine Zwischenschicht mit einem optischen Brechungsindex hergestellt wird, welcher größer als ein optischer Brechungsindex des Substrates ist. Für die Ausbildung der einzelnen Schichten können in Verbindung mit der Herstellung organischer lichtemittierender Bauelemente als solche bekannten Verfahren genutzt werden. Hierzu gehören zum Beispiel das Abscheiden von organischen Schichten mittels Vakuumverdampfung. Des Weiteren können doppelbrechende Polymerfolien auf die topemittierenden Bauelemente auflaminiert werden. Im Fall eines bottom-emittierenden Bauelementes wird auf das Substrat auflaminiert. Doppelbrechende Schichten können auch mittels Sputtern von geeigneten Materialien, insbesondere Oxidmaterialien, erzeugt werden. Die als solche bekannten Verfahren können dann auch zur Implementierung von Verfahrensschritten entsprechend den oben beschriebenen Variationen des elektrooptischen organischen Bauelementes verwendet werden.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrooptischen organischen Bauelementes mit einer optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur, Fig. 2 ein grafische Darstellung für Berechnungen einer effektiven optischen Schichtdicke in Abhängigkeit vom Raumwinkel für verschiedene optisch doppelbrechende Ent- spiegelungsschichtstrukturen, Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektrooptischen organischen Bauelementes mit einer optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur in bottom-emit- tierender Ausführung, Fig. 4 eine grafische Darstellung für die Lichtauskopplungseffizienz für ein elektroopti- sches organisches Bauelement in der Ausführung gemäß Fig. 3 als Funktion eines intemen Raumwinkels und des Brechungsindexes für die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur, und
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Auskopplungseffizienz in Abhängigkeit vom Raumwinkel für ein elektrooptisches organisches Bauelement in der Ausführung gemäß Fig. 3, bei der eine optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur gebildet ist, sowie ohne optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrooptischen organischen Bauelementes, welches beispielsweise als eine lichtemittierende organische Diode (OLED) ausgeführt ist. Auf einem Trägersubstrat 1 ist eine Schichtanordnung 2 mit einer Elektrode 3 und einer Gegenelektrode 4 sowie einem zwischen der Elektrode 3 und der Gegenelektrode 4 angeordneten, eine lichtemittierende Schicht umfassenden, organischen Bereich 5 angeordnet. Die E- lektrode 3 ist als eine lichtreflektierende Metallschicht ausgeführt. Die Gegenelektrode 4 ist aus einem optisch transparenten Material, beispielsweise einer dünnen, halbdurchlässigen Metallschicht oder einer Oxidschicht. Mittels Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektrode 3 und die Gegenelektrode 4 werden Ladungsträger, nämlich Elektronen und Löcher, in den organischen Bereich 5 injiziert und rekombinieren dort im Bereich der lichtemittierenden Schicht, als Einzelschicht oder Mehrschichtanordnung ausgeführt sein kann, unter Abgabe von Licht.
An der Gegenelektrode 4 ist eine Lichtauskopplungsschicht in Form einer optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur 6 aufgebracht, die ein- oder mehrschichtig ausführbar ist. In Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung der Gegenelektrode 2 kann in der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur 6 der optische Brechungsindex in Richtung des Schichtauf baus größer oder kleiner als der optische Brechungsindex in Richtung quer zum Schichtaufbau sein. So ist für die Ausführung der Gegenelektrode 4 als Metallschicht vorzugsweise der optische Brechungsindex senkrecht oder parallel zum Schichtaufbau größer als in Richtung des Schichtaufbaus, n parallel < n senkrecht- Andererseits ist bei Verwendung einer transparenten Oxidschicht für die Gegenelektrode 4 das Verhältnis der Brechungsindizes umgekehrt, also n paraιiei > n senkrecht-
Fig. 2 zeigt ein grafische Darstellung für Berechnungen einer effektiven optischen Schichtdicke in Abhängigkeit vom Raumwinkel für verschiedene optisch doppelbrechende Entspiege- lungsschichtstrukturen. In Fig. 2 sind zusammenfassend Betrachtungen hinsichtlich der optischen Dicke einer Ent- spiegelungsschicht in Verbindung mit einer für Licht halbdurchlässigen Gegenelektrode in der Ausführung als Metallschicht dargestellt. In diesem Fall wird eine optimale Entspiegelung erreicht, wenn die optische Dicke der Entspiegelungsschichtstruktur, definiert mittels Brechungsindex x Schichtdicke, einem Vielfachen von λ/4 entspricht, wobei λ die Wellenlänge des auszukoppelnden Lichtes ist:
n x d = A/4 x N (1)
n entspricht dem optischen Brechungsindex der Entspiegelungsschicht, d ist die Schichtdicke der Entspiegelungsschicht und N ist eine beliebige natürliche Zahl.
Diese idealen Bedingungen gehen einher mit minimaler Reflexion, können aber nur für einen singulären Raumwinkel erreicht werden. Typischerweise wird die Schichtdicke so gewählt, dass die Reflexion senkrecht zur Fläche des Schichtaufbaus, dass heißt bei Null Grad Raumwinkel, minimal ist. Die effektive Schichtdicke für andere Raumwinkel, α, gemessen vom Lot zur Fläche des Bauelementes ist dann gegeben durch:
«/(«) = (2) cos(α)
Dementsprechend ist die optische Schichtdicke zu dick, um eine optimale (minimale) Reflexion zu erreichen. Unter Verwendung des vorgeschlagenen doppelbrechenden Materials als Auskoppelungsschicht- bzw. Entspiegelungsschichtstruktur kann dieser Effekt ganz oder wenigstens teilweise kompensiert werden. Nach einfachen Überlegungen ergibt sich in diesem Fall für die optische Schichtdicke:
n(a) x d(a) = dJ(tan(a))2 nl^ + n 2 senkrecht """ " parallel
(3)
wobei ^senkrecht un<^ n parallel die entsprechenden Brechungsindezes der optischen doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur senkrecht und parallel relativ zur Schichtanordnung bezeichnen. Zur Illustration der vorangehenden Beziehung ist in Fig. 2 die optische Schichtdicke als Funktion des internen Raumwinkels für verschiedene angenommene doppelbrechende Materialien aufgetragen. Für einen Raumwinkel von Null Grad ist die optische Schichtdicke für alle Materialien gleich, das heißt bei einer idealen Wahl der Schichtdicke der Entspiegelungsschicht- struktur gemäß Gleichung (1) oben wird die beste, minimale Reflexion hier gleichermaßen für alle Materialien erzielt. Für höhere Raumwinkel steigt die effektive optische Schichtdicke kontinuierlich an. Einhergehend damit nehmen die Reflexionsverluste zu, da Gleichung (1) nicht mehr optimal erfüllt wird.
Allerdings steigt die effektive optische Schichtdicke für die gezeigten doppelbrechenden Materialien deutlich langsamer an als für das nicht doppelbrechende Material. Zum Beispiel ist bei einem internen Raumwinkel von 60° die effektive optische Schichtdicke für das Standardmaterial schon 100% zu dick - entsprechend groß sind hier die Reflexionsverluste. Demgegenüber (vgl. Fig. 2) beträgt die Schichtdickenzunahme für ein doppelbrechendes Material, definiert durch 2 x nsenkrecht = nparallel , bei 60° nur um 30%. Dementsprechend ist die Gesamtreflexion (integriert über alle Raumwinkel) der Entspiegelungsschichtstruktur bei Verwendung eines doppelbrechenden Materials deutlich verringert. Somit ist die Auskoppeleffizienz des Bauelementes erhöht, was die externe Quanteneffizienz optimiert.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrooptischen organischen Bauelementes mit einer optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur in bottom-emittierender Ausführung. Für gleiche Merkmale werden in Fig. 3 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.
Im Unterschied zu dem elektrooptischen organischen Bauelement in Fig. 1 ist bei der Ausgestaltung in Fig. 3 die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur 6 an der Elektrode 3 gebildet. Die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur 6 ist zwischen dem Trägersubstrat 1 und der Elektrode 3 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Entspiegelungsschichtstruktur 6 in direktem Kontakt mit der Elektrode 3 gebildet. Bezüglich der Ausgestaltung der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur 6 sowie der übrigen Schichten des Bauelementes gelten die in Verbindung mit dem elektrooptischen organischen Bauelement nach Fig. 1 gemachten Ausführungen entsprechend. Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung für die Lichtauskopplungseffizienz für ein elektroopti- sches organisches Bauelement in der Ausführung gemäß Fig. 3 als Funktion eines internen Raumwinkels und des Brechungsindexes für die optisch doppelbrechende Entspiegelungs- schichtstruktur.
Für die Bauteilsimulationen wurde das Softwarepaket Etfos benutzt, welches auf der exakten Lösung der Fresnelgleichung basiert und nicht auf einfacher Strahlenverfolgung. Im Detail wurde der folgende Schichtaufbau genutzt: Glassubstrat (n=1.5) / Entspiegelungsschicht (60nm, n variable) / ITO (90nm) / organische Schicht (60nm, n=1.7) / emittierende Schicht (Onm) / organische Schicht (60nm, n=1.7) / Aluminium (lOOnm).
Fig. 4 zeigt in Form einer abgestuften Schattierung die Auskoppelungsefflzienz von den organischen Schichten in das Glassubstrat als Funktion des internen Raumwinkels und als Funktion des Brechungsindexes der Entspiegelungsschichtstruktur, wobei die Auskopplungseffizienz um so besser ist je heller die Schattierung. Es ergibt sich, dass es für eine verbesserte Auskoppelung in Vorwartsrichtung (interner Raumwinkel Null Grad) vorteilhaft ist, wenn die Entspiegelungsschichtstruktur einen möglichst niedrigen Brechungsindex von zum Beispiel 1.2 aufweist. Für höhere Raumwinkel wird dagegen für höhere Brechungsindezes eine bessere Auskoppelung erzielt. Dieser Effekt kann genutzt werden, indem ein doppelbrechendes Material als Entspiegelungsschicht eingesetzt wird, welches parallel einen höheren Brechungsindex als senkrecht zum Schichtaufbau besitzt, nparallel > nsenkrecht .
Ähnliche Simulationen an Bauelementen, bei denen die Elektrode als halbdurchlässige Metallschicht ausgebildet ist, zeigen, dass in diesem Fall für die Ausbildung der doppelbrechenden Entspiegelungsschicht der Brechungsindex senkrecht zum Schichtaufbau größer als parallel zum Schichtaufbau ausgebildet sein sollte, nparallel < nsenkrecht .
Zur weiteren Veranschaulichung wurden in Fig. 4 für zwei hypothetische Materialien die Brechungsindexverläufe als Funktion des internen Raumwinkels eingezeichnet. Für ein nicht doppelbrechendes Material wurde ein konstanter Brechungsindex von 1.2 gewählt, um maximale Lichtauskoppelung in Vorwärtsrichtung zu erzielen. Im Gegensatz dazu steigt für das doppelbrechende Material der Brechungsindex als Funktion des internen Raumwinkels kontinuierlich an und folgt damit vorzugsweise ungefähr der maximalen Auskoppelungseffizienz für den jeweiligen Raumwinkel. Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung der Auskopplungseffizienz in Abhängigkeit vom Raumwinkel für ein elektrooptisches organisches Bauelement in der Ausführung gemäß Fig. 3, bei der eine optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur gebildet ist (gestrichelte Linie), sowie ohne optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (durchgezogene Linie).
Es ergibt sich, dass die Auskoppeleffizienz des doppelbrechenden Materials die des nicht doppelbrechenden Materials deutlich übersteigt. Nach Integrationen der in Fig. 5 gezeigten Daten über alle Raumwinkel ergibt sich für das doppelbrechende Material eine um 27.5 % erhöhte Gesamtauskopplungseffϊzienz relativ zu der Verwendung eines nicht doppelbrechenden Materials mit konstantem Brechungsindex von 1.2.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.

Claims

Ansprüche
1. Elektrooptisches organisches Bauelement, insbesondere lichtemittierende organische Diode, mit einer Schichtanordnung (2) auf einem Substrat (1), wobei die Schichtanordnung
(2) mit einer Elektrode (3) und einer Gegenelektrode (4) sowie einem zwischen der Elektrode (3) und der Gegenelektrode (4) angeordneten und eine lichtemittierende Schicht umfassenden organischen Bereich (5) gebildet ist und wobei die Schichtanordnung (2) eine optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) aufweist, die an der Elektrode
(3) oder der Gegenelektrode (4) gebildet ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) einschichtig ausgeführt ist.
3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) mehrlagig ausgeführt ist.
4. Bauelement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur (6) ein optischer Brechungsindex in Richtung parallel zum Schichtaufbau der Schichtanordnung (2) größer als ein optischer Brechungsindex in einer Richtung senkrecht zum Schichtaufbau der Schichtanordnung (2) ist.
5. Bauelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der optisch doppelbrechenden Entspiegelungsschichtstruktur (6) der optische Brechungsindex in Richtung parallel zum Schichtaufbau der Schichtanordnung (2) kleiner als der optische Brechungsindex in der Richtung senkrecht zum Schichtaufbau der Schichtanordnung (2) ist.
6. Bauelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein relativer Unterschied zwischen dem optischen Brechungsindex in Richtung parallel zum Schichtaufbau der Schichtanordnung (2) und dem optischen Brechungsindex in der Richtung senkrecht zum Schichtaufbau der Schichtanordnung (2) wenigstens 3% beträgt.
7. Bauelement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) an der als Deckelektrode ausgeführten Gegenelektrode (4) gebildet und in eine Bauteilverkapselung integriert ist.
8. Bauelement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) aus einem Material ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Materialien gebildet ist: kristallines Oxidmaterial wie Rutil und organisches Material.
9. Bauelement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch doppelbrechende Entspiegelungsschichtstruktur (6) auf der Elektrode (3) oder Gegenelektrode (4) und in direktem Kontakt hiermit gebildet ist.
10. Bauelement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) als eine substratseitige Elektrode gebildet ist und an der substratseitigen Elektrode eine Zwischenschicht mit einem optischen Brechungsindex gebildet ist, welcher größer als ein optischer Brechungsindex des Substrates ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Brechungsindex der Zwischenschicht größer als 1.5 und bevorzugt größer als 2.5 ist.
12. Bauelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht mit einer Schichtdicke gebildet ist, deren Schichtdickenwert in der Größenordnung der Wellenlänge von in der lichtemittierenden Schicht erzeugbarem Licht liegt, nämlich etwa 30nm bis etwa lOOOnm.
13. Bauelement nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht auf der substratseitigen Elektrode und in direktem Kontakt hiermit gebildet ist.
14. Bauelement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtanordnung (2) wenigstens einer Bauart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauarten entsprechend gebildet ist: top-emittierende Ausführung, bottom-emittierende Ausführung und transparente Ausführung.
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