WO2013075937A1 - Strahlungsemittierendes organisches bauteil - Google Patents

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WO2013075937A1
WO2013075937A1 PCT/EP2012/071954 EP2012071954W WO2013075937A1 WO 2013075937 A1 WO2013075937 A1 WO 2013075937A1 EP 2012071954 W EP2012071954 W EP 2012071954W WO 2013075937 A1 WO2013075937 A1 WO 2013075937A1
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WO
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radiation
intermediate layer
emitting
carrier body
organic component
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PCT/EP2012/071954
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English (en)
French (fr)
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Thilo Reusch
Thomas Dobbertin
Daniel Steffen Setz
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Publication date
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    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • 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
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • a radiation-emitting, organic component is specified.
  • a radiation-emitting, organic component described here is, for example, an organic light-emitting diode (OLED) or an organic light-emitting diode
  • the component comprises a carrier body whose outer surface has a rough region with a first average roughness.
  • the carrier body is a mechanically bearing component of the component, in particular a substrate, to which further components of the component, for example in the form of layers, are applied.
  • the carrier body is configured to mechanically support and carry these other components.
  • the carrier body may be an optical component of the radiation-emitting, organic component.
  • the carrier body is to
  • Radiolucent component refers here and below to a permeability or reflectivity for electromagnetic radiation generated by the radiation-emitting, organic component during operation a radiolucent component of
  • Radiation-emitting organic component at least 50%, preferably at least 75%, particularly preferably
  • the radiation-emitting, organic component can be transparent, transparent, translucent (translucent) or milky, radiation-scattering.
  • the carrier body has on its outer surface a rough area which has a first average roughness. It is possible that the entire outer surface of the carrier body
  • Carrier body has a corresponding average roughness. Furthermore, it is possible that only a part of the outer surface of the carrier body, for example a main surface of the
  • Carrier body having the rough area with the first average roughness.
  • the component comprises a radiation-permeable intermediate layer which is applied directly to the rough region of the carrier body and this covers at least in places.
  • "At least partially covered” means that at least part of the rough area or the entire rough area of the radiation-permeable intermediate layer can be covered.
  • the intermediate layer is applied directly to the rough area. This means that the rough region, that is to say the carrier body, and the intermediate layer adjoin one another directly, so that the intermediate layer directly covers the carrier body.
  • the intermediate layer is a
  • the intermediate layer can be multi-layered.
  • the intermediate layer comprises at least two
  • a multilayer structure of the intermediate layer makes it possible to adjust its optical properties particularly precisely.
  • Radiation-emitting organic component the component comprises a radiation-transmissive first electrode, which is arranged on the side facing away from the carrier body of the intermediate layer.
  • a radiation-transmissive first electrode which is arranged on the side facing away from the carrier body of the intermediate layer.
  • at least one further layer is arranged between the first electrode and the intermediate layer, so that the first electrode and intermediate layer have no common interface.
  • Electrode is applied directly to the intermediate layer, so that these two components are directly adjacent. Furthermore, it is possible that the first electrode of the
  • Intermediate layer be formed electrically conductive and form the first electrode.
  • the component comprises a layer stack, which is arranged on the side facing away from the intermediate layer side of the first electrode and comprises an organically active region.
  • the layer stack can be directly adjacent to the first electrode.
  • the layer stack comprises, for example, at least one hole-conducting layer and an electron-conducting layer, between which the active region can be arranged.
  • the active region can be at least one
  • the organic layer stack may comprise further layers such as electron-blocking and / or hole-blocking layers.
  • the component may be configured to emit colored light or white light during operation
  • the component can be configured to light different colors and / or light of different color temperature from different sides
  • Radiation-emitting organic component includes the Component a second electrode.
  • the second electrode may be radiation-transmissive or radiation-reflecting.
  • the second electrode can on the the the
  • the second electrode is designed to be radiation-reflecting, for example, the electromagnetic radiation generated in the active region is emitted by the carrier body
  • Electrode is designed to be transparent to radiation. In this case, an emission can take place on both sides, that is through the carrier body and through the second electrode.
  • the active region via the first electrode and the second electrode is electrically contacted. That is, the first and second electrodes contact each other electrically unlike portions of the active region.
  • Interlayer to an optical refractive index which is at least as large as a mean optical
  • Refractive index of the layer stack is in particular the layer thickness-weighted refractive index of the organic layer stack.
  • the layer stack has a mean optical refractive index of at least 1.6 and at most 1.8.
  • Radiation-emitting, organic component has the Carrier body to an optical refractive index, which is smaller than the optical refractive index of the intermediate layer.
  • the carrier body is then formed with a so-called normal refractive material, that is, it has a refractive index, for example below 1.6, for example, of 1.5.
  • the carrier body can be formed, for example, with a glass which can be roughened with advantage by an etching process, so that the rough region on the outer surface of the carrier body can be produced particularly easily and its average roughness can be set particularly precisely.
  • Radiation-emitting organic component the component comprises a carrier body whose outer surface has a rough area with a first average roughness, a radiation-permeable intermediate layer which is applied directly to the rough area and this at least
  • Electrode which is arranged on the side facing away from the carrier body of the intermediate layer, an organic compound
  • Layer stack which is arranged on the side facing away from the intermediate layer of the first electrode and comprises an active region, and a second electrode, wherein the active region via the first electrode and the second electrode is electrically contacted.
  • the intermediate layer has an optical refractive index at least as great as a mean optical refractive index of the layer stack, and the intermediate layer has an optical refractive index which is greater than an optical refractive index of the carrier body.
  • organic components such as an organic light-emitting diode
  • the light generated in the active region is partially coupled out directly.
  • the not directly coupled out light is distributed to different loss channels such as light, which remains in the carrier body, light that in the organic
  • a film with scattering particles may be applied to the carrier body on the outside of the carrier body.
  • the coupling-out efficiency in the case of such measures amounts to approximately 60 to 70% of the light conducted in the carrier body.
  • Further measures for increasing the decoupling, in particular of light, which is guided in the organic layer stack and / or the electrodes are, for example, structured regions which are provided with a material with a low refractive index are formed, which can be applied to a radiation-transmissive electrode.
  • high-index scattering particles can be introduced below a radiation-transmissive electrode, for example in a polymeric matrix, the polymeric matrix having a relatively low refractive index of approximately 1.5 at a wavelength of 600 nm.
  • the use of Bragg gratings or photonic crystals with periodic scattering structures having feature sizes in the wavelength range of the light emitted by the active zone is possible.
  • the radiation-emitting organic component described here having a carrier body which has a rough region on which a radiation-permeable intermediate layer is applied represents a possibility of light both from the carrier body and the organic layer stack and / or the radiation-transmissive first electrode
  • Interlayer for scattering electromagnetic radiation generated in the active region The probability of total reflection at the interface is reduced, so that a larger proportion of the radiation can enter the carrier body and exit the component from there. Furthermore, with a different refractive index of the intermediate layer and the layer stack, less radiation remains in guided modes of the layer stack and / or of the first electrode. Overall, the efficiency of the component is due to the high refractive index
  • Interlayer thus increased, as a total of more radiation that Leaves component, as this would be the case without intermediate layer.
  • the rough area is roughened targeted. That is, the production of the rough area is carried out in a specific process step, with which a desired average roughness is set specifically. For example, the rough area can be over
  • Etching process can be generated specifically.
  • the rough region has an average roughness of at least 0.25 ym, preferably at least 0.5 ym, more preferably at least 1.0 ym.
  • Such roughness values in which the mean roughness is in the range of the wavelength of the electromagnetic radiation generated in the active region or above, have been found to be particularly suitable
  • decouple The values given relate, for example, to measurements over a path length of 10 ⁇ m or more.
  • the rough area is irregularly structured. That is, the rough one
  • the region is not formed by a periodic structure constituting a photonic crystal, for example, but the
  • the structuring of the rough area may be considered random if by investigative methods such as a Fourier transform none
  • the region may also have a periodic structuring in which the
  • Periodicity is large against the wavelength of the electromagnetic radiation generated in the active zone.
  • the surface facing away from the carrier body of the intermediate layer has a second average roughness, which is smaller than the first average roughness. That is, the surface of the intermediate layer facing away from the carrier body is less rough than the rough region of the carrier body to which the intermediate layer is applied.
  • the intermediate layer acts as a planarization layer for the rough region at the
  • the intermediate layer with respect to electromagnetic radiation having a wavelength of 600 nm, an optical refractive index of at least 1.6, in particular of at least 1.8. That is, the intermediate layer is an optically high refractive index layer or a so-called "high index" layer, in other words, the intermediate layer forms a high refractive index Planarmaschinestik, which borders directly on the rough area of the carrier body.
  • the radiation-emitting, organic component directly adjoins the first electrode to the intermediate layer. That is, in this case, no further layer is disposed between the first electrode and the intermediate layer. In particular, the area between the first electrode and the
  • Interlayer then free of a barrier layer, which, for example, the passage of moisture and / or atmospheric gases in the direction of the organic
  • Layer stack could inhibit or prevent.
  • the intermediate layer is formed with a glass and / or a non-liquid processed material.
  • the intermediate layer can then be a high-index glass layer or a layer that can be vapor-deposited on the glass layer
  • the intermediate layer can be applied to the carrier body by means of vapor deposition, CVD, PECVD or ALD.
  • the intermediate layer may then be formed, for example, with a nitride or oxide such as SiN, Al 2 O 3, ZrO 2, 1O 2, HfO 2.
  • an additional barrier layer between the intermediate layer and the first electrode can be dispensed with for such layers.
  • these layers also form the structure of the rough region on their surface facing away from the rough region. To reduce the roughness of this surface, these layers must be planarized after their application, which can be done for example via a polishing step such as so-called chemical mechanical polishing (CMP).
  • CMP chemical mechanical polishing
  • processed material is formed and applied to the carrier body, and the roughness of the carrier body facing away from the surface of the intermediate layer is reduced after application to the carrier body. Reducing the
  • Roughness can be achieved, for example, by polishing, in particular by chemical-mechanical polishing (CMP).
  • CMP chemical-mechanical polishing
  • Radiation-emitting organic component is a between the first electrode and the intermediate layer
  • Moisture and / or gases at least inhibits. "At least inhibits" means that without the layer in a given time interval more moisture and / or gases in the
  • Interlayer penetrate than with the layer.
  • the intermediate layer when using a barrier layer, can also be deposited from a liquid phase onto the carrier body.
  • a subsequent planarization step for reducing the average roughness of the surface of the intermediate layer facing away from the carrier body can be omitted since, when applied from the liquid phase to the surface
  • Carrier body structuring the rough area of the Carrier body is not shown by the intermediate layer.
  • the intermediate layer can be applied by means of a sol-gel method.
  • the intermediate layer may be a high-index sol-gel glass. Further, you can also
  • Intermediate layer find use. These materials may optionally be used with index refractive index additives such as metal oxide nanoparticles
  • Particle diameters below 100 nm, preferably below 50 nm find use.
  • this _ Ti02 nanoparticles offer with a particle diameter of less than 50 nm.
  • OptiNDEX or "CNTRENE”
  • Plastic materials that can be applied from the liquid phase are suitable for forming the intermediate layer.
  • An increase in the thermal conductivity, in particular the intermediate layer deposited on the carrier body from the liquid phase, can be achieved by introducing particles with high thermal conductivity.
  • particles of A1N, SiC, MgO with thermal conductivities of up to 590 W / mK can be introduced into the material of the intermediate layer.
  • Carrier body is deposited.
  • the method it is possible to produce a radiation-emitting, organic component described here, so that all of them are suitable for the Radiation-emitting, organic component described features are also disclosed for the method.
  • Interlayer and / or the barrier layer the passage of UV radiation or prevents the passage of UV radiation. That is, at least one of the two layers has filter properties with respect to UV radiation. In this way, the layers of the organic
  • these materials can be introduced particularly simply into an intermediate layer which is deposited from a liquid phase on the carrier body.
  • Salicylic acid esters cinnamic acid ester derivatives
  • Resorcinol monobenzoates oxalic anilides, p-
  • Hydroxybenzoeklareester on. It is also possible that these materials are arranged in a separate layer above or below the intermediate layer, which is formed with a high refractive index material, which is available as a matrix material for the specified materials.
  • the intermediate layer may also be subdivided into at least two sublayers, one of which, for example Underlayer is free of the UV-absorbing materials, whereas the other lower layer contains the UV-absorbing materials.
  • Figures 1A and 1B show a carrier body
  • FIGS 2, 3 and 4 show schematic
  • FIG. 1A shows a schematic sectional view of a carrier body 1, on which an intermediate layer 2 is applied.
  • the support body 1 has on its outer surface a rough area la, in the present case by a main surface of the carrier body is formed.
  • the rough area la in the present case by a main surface of the carrier body is formed.
  • Carrier body 1 formed with a high refractive index glass, which has a refractive index greater than 1.8.
  • Roughening the rough area la can be targeted.
  • Roughening and thus forming the rough area 1 wet etching, dry etching such as reactive ion beam etching, sand blasting, embossing, grinding.
  • the intermediate layer 2 is not by a
  • planarizing layer is formed, which is applied for example via a CVD process on the rough area. This non-planarizing layer forms at its the
  • Radiation-emitting organic component is a planarization of the carrier body 1 facing away from the surface of the intermediate layer 2, for example, by a chemical polishing step. This results in the arrangement shown in Figure 1B, in which the carrier body 1 facing away from
  • Surface 2a of the intermediate layer 2 has an average roughness which is smaller than the average roughness of the rough region la.
  • the average roughness in the present case is less than 0.25 ⁇ m, in particular less than 0.12 ⁇ m.
  • the arrangement of carrier body and intermediate layer shown schematically in Figure 1B can also be realized by means of an intermediate layer which is formed from a planarizing material, which is applied for example from the liquid phase to the rough region la. In this case, the described
  • FIG. 1B The structure shown schematically in FIG. 1B of a carrier body 1 with the rough region 1 a and a
  • Interlayer 2 which is high-refractive and a the
  • Carrier body 1 facing away from smooth surface 2a forms the basis for the illustrated in Figures 2, 3 and 4 embodiments of radiation-emitting organic components.
  • Layers the coupling of waveguide-guided electromagnetic radiation can be improved. Due to the preferably irregular roughening of the carrier body in the region of the interface between the intermediate layer 2 and
  • Carrier body 1 the probability of leakage of light is increased.
  • an exemplary embodiment of a radiation-emitting organic component described here is closer
  • the component comprises the carrier body 1, which has on a main surface the rough region 1a, which has an average roughness of at least 0.25 ⁇ m.
  • a high-indexing intermediate layer 2 is applied, which on the side facing away from the carrier body 1 has a surface 2a with a mean roughness which is less than the average roughness of the rough area 1a.
  • the intermediate layer is applied to the carrier body 1 from the liquid phase.
  • Barrier layer 7 which at least inhibits the passage of moisture and / or atmospheric gases.
  • Barrier layer 7 is followed by the radiation-transmissive first electrode 3.
  • the radiation-transmissive first electrode 3 can be any radiation-transmissive first electrode 3.
  • the first electrode 3 may be formed with a thin metal film which may contain, for example, at least one of the following materials AgPt, Au, Mg, Ag: Mg.
  • the radiation-transmissive first electrode 3 may be a percolation anode, which may be metallic nanowire-possible materials here include Ag, Ir, Au, Cu, Cr, Pd, Pt-with a semiconductive nanowire-possible materials here are InAs, Si or further optionally formed with a suitable doping, graphene particles or carbon nanotubes.
  • the materials mentioned for the radiation-transmissive first electrode 3 can also be used in combination with conductive polymers such as PEDOT or PANI and / or
  • TMO transition metal oxide
  • the t radiation-permeable first electrode can consist of the TMO material or contain such. In particular, it is possible that the TMO material in combination with a metal or a
  • organic material forms the electrode.
  • the first electrode 3 follows the layer stack with the layers 4, 5, for example, the hole-conducting, hole-blocking, electron-conducting and
  • Electron blocking materials include. Furthermore, the layer stack comprises an organic active region 10 which comprises at least one emission layer in which electromagnetic radiation, in particular light, can be generated during operation. At least the organic active region is formed with an organic material.
  • the second electrode 6 connects, which may be formed, for example, reflective and thereto, for example, with a reflective material such as
  • the reflectivity of the second electrode 6, for example, the cathode of It can form at least 80% of the radiation generated in the active zone during operation.
  • Figure 3 shows an embodiment in which the
  • the intermediate layer 2 is formed with a high refractive index glass or a material deposited from the gas phase.
  • the intermediate layer 2 in the embodiment of Figure 4 a material 8, which is for filtering UV radiation, which through the carrier body 1 to the organic layers
  • the material 8 may additionally or alternatively be introduced into the barrier layer 7.

Abstract

Es wird ein strahlungsemittierendes, organisches Bauteil angegeben, mit einem strahlungsdurchlässigen Trägerkörper (1), dessen Außenfläche einen rauen Bereich (1a) mit einer ersten mittleren Rauheit aufweist, einer strahlungsdurchlässigen Zwischenschicht (2), die direkt auf den rauen Bereich (1a) aufgebracht ist und diesen zumindest stellenweise bedeckt, einer strahlungsdurchlässigen ersten Elektrode (3), die an der dem Trägerkörper (1) abgewandten Seite der Zwischenschicht (2) angeordnet ist, einem Schichtenstapel (4, 5), der an der Zwischenschicht (2) abgewandten Seite der ersten Elektrode (3) angeordnet ist und einen organischen aktiven Bereich (10) umfasst, und einer zweiten Elektrode (6), wobei der aktive Bereich (10) über die erste Elektrode (3) und die zweite Elektrode (6) elektrisch kontaktierbar ist, und die Zwischenschicht (2) einen optischen Brechungsindex aufweist, der wenigstens so groß ist wie ein mittlerer optischer Berechungsindex des Schichtenstapel (4, 5), und die Zwischenschicht (2) einen optischen Brechungsindex aufweist, der größer ist als ein optischer Brechungsindex des Trägerkörpers.

Description

Beschreibung
Strahlungsemittierendes organisches Bauteil
Es wird ein Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil angegeben .
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein
Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil anzugeben, das besonders effizient betrieben werden kann.
Bei einem hier beschriebenen strahlungsemittierenden, organischen Bauteil handelt es sich beispielsweise um eine organische Leuchtdiode (OLED) oder einen organischen
Transistor. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden, organischen Bauteils umfasst das Bauteil einen Trägerkörper, dessen Außenfläche einen rauen Bereich mit einer ersten mittleren Rauheit aufweist. Bei dem Trägerkörper handelt es sich um eine mechanisch tragende Komponente des Bauteils, insbesondere um ein Substrat, auf das weitere Komponenten des Bauteils, beispielsweise in Form von Schichten, aufgebracht sind. Der Trägerkörper ist dabei dazu eingerichtet, diese weiteren Komponenten mechanisch zu stützen und zu tragen. Darüber hinaus kann der Trägerkörper eine optische Komponente des strahlungsemittierenden, organischen Bauteils sein. Der Trägerkörper ist dazu
strahlungsdurchlässig ausgebildet .
Die Begriffe „strahlungsdurchlässig" und
„Strahlungsreflektierend" beziehen sich hier und im Folgenden auf eine Durchlässigkeit beziehungsweise Reflektivität für vom strahlungsemittierenden, organischen Bauteil im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung. Beispielsweise ist eine strahlungsdurchlässige Komponente des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils derart
ausgebildet, dass wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 75 %, besonders bevorzugt wenigstens 90 % der
elektromagnetischen Strahlung, die im Bauteil erzeugt worden ist, durch die Komponente tritt. Entsprechend reflektiert eine Strahlungsreflektierende Komponente des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 75 %, besonders bevorzugt
wenigstens 90 % der auf sie treffenden elektromagnetischen Strahlung, die im Bauteil im Betrieb erzeugt wird.
Eine strahlungsdurchlässige Komponente des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils kann dabei klarsichtig, transparent, transluzent (lichtdurchlässig) oder milchig, strahlungsstreuend ausgebildet sein.
Der Trägerkörper weist vorliegend an seiner Außenfläche einen rauen Bereich auf, der eine erste mittlere Rauheit aufweist. Dabei ist es möglich, dass die gesamte Außenfläche des
Trägerkörpers eine entsprechende mittlere Rauheit aufweist. Ferner ist es möglich, dass nur ein Teil der Außenfläche des Trägerkörpers, beispielsweise eine Hauptfläche des
Trägerkörpers, den rauen Bereich mit der ersten mittleren Rauheit aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils umfasst das Bauteil eine strahlungsdurchlässige Zwischenschicht, die direkt auf den rauen Bereich des Trägerkörpers aufgebracht ist und diesen zumindest stellenweise bedeckt. „Zumindest stellenweise bedeckt" heißt dabei, dass zumindest ein Teil des rauen Bereichs oder der gesamte raue Bereich von der strahlungsdurchlässigen Zwischenschicht bedeckt sein kann. Die Zwischenschicht ist dabei direkt auf den rauen Bereich aufgebracht. Das heißt, dass der raue Bereich, also der Trägerkörper, und die Zwischenschicht unmittelbar aneinander grenzen, so dass die Zwischenschicht den Trägerkörper unmittelbar bedeckt.
Bei der Zwischenschicht handelt es sich um eine
strahlungsdurchlässige Komponente des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils, so dass elektromagnetische Strahlung, die beispielsweise im
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteil erzeugt wird, durch die Zwischenschicht hindurch zumindest zum Teil auf den rauen Bereich treffen kann.
Die Zwischenschicht kann mehrlagig aufgebaut sein. In diesem Fall umfasst die Zwischenschicht zumindest zwei
Unterschichten, die mit unterschiedlichen Materialien
gebildet sein können. Über einen mehrlagigen Aufbau der Zwischenschicht lassen sich deren optische Eigenschaften besonders genau einstellen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils umfasst das Bauteil eine strahlungsdurchlässige erste Elektrode, die an der dem Trägerkörper abgewandten Seite der Zwischenschicht angeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass zwischen der ersten Elektrode und der Zwischenschicht zumindest eine weitere Schicht angeordnet ist, so dass erste Elektrode und Zwischenschicht keine gemeinsame Grenzfläche aufweisen.
Darüber hinaus ist es aber auch möglich, dass die erste
Elektrode direkt auf die Zwischenschicht aufgebracht ist, so dass diese beiden Komponenten direkt aneinander grenzen. Ferner ist es möglich, dass die erste Elektrode von der
Zwischenschicht umfasst ist. In diesem Fall kann die
Zwischenschicht elektrisch leitend ausgebildet sein und die erste Elektrode bilden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils umfasst das Bauteil einen Schichtenstapel, der an der der Zwischenschicht abgewandten Seite der ersten Elektrode angeordnet ist und einen organisch aktiven Bereich umfasst. Der Schichtenstapel kann dabei direkt an die erste Elektrode angrenzen.
Der Schichtenstapel umfasst beispielsweise zumindest eine lochleitende Schicht und eine elektronenleitende Schicht, zwischen denen der aktive Bereich angeordnet sein kann. Je nach Bauteil kann der aktive Bereich zumindest eine
elektrolumineszierende organische Schicht umfassen. Ferner kann der organische Schichtstapel weitere Schichten wie elektronenblockierende und/oder lochblockierende Schichten umfassen. Das Bauteil kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, im Betrieb farbiges Licht oder weißes Licht zu
erzeugen. Ferner kann das Bauteil dazu eingerichtet sein, von unterschiedlichen Seiten Licht unterschiedlicher Farbe und/oder Licht unterschiedlicher Farbtemperatur zu
emittieren. Bezüglich des prinzipiellen Aufbaus eines
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 AI verwiesen, die insbesondere im Bezug auf den Aufbau eines Strahlungsemittierenden,
organischen Bauteils hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils umfasst das Bauteil eine zweite Elektrode. Die zweite Elektrode kann vorliegend strahlungsdurchlässig oder Strahlungsreflektierend ausgebildet sein. Die zweite Elektrode kann auf der dem
Trägerkörper abgewandten Seite des organischen
Schichtenstapels auf diesen aufgebracht sein. Ist die zweite Elektrode beispielsweise strahlungsreflektierend ausgebildet, so erfolgt eine Emission der im aktiven Bereich erzeugten elektromagnetischen Strahlung durch den Trägerkörper
hindurch. Alternativ ist es möglich, dass die zweite
Elektrode strahlungsdurchlässig ausgebildet ist. In diesem Fall kann eine Emission beidseitig erfolgen, das heißt durch den Trägerkörper und durch die zweite Elektrode hindurch.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils ist der aktive Bereich über die erste Elektrode und die zweite Elektrode elektrisch kontaktierbar . Das heißt, die erste und die zweite Elektrode kontaktieren zueinander elektrisch ungleichnamige Bereiche der aktiven Zone.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils weist die
Zwischenschicht einen optischen Brechungsindex auf, der wenigstens so groß ist wie ein mittlerer optischer
Berechungsindex des Schichtenstapels. Der mittlere
Brechungsindex des Schichtenstapels ist dabei insbesondere der schichtdickengewichtete Brechungsindex des organischen Schichtenstapels. Beispielsweise hat der Schichtenstapel einen mittleren optischen Brechungsindex von wenigstens 1,6 und höchstens 1,8.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils weist der Trägerkörper einen optischen Brechungsindex auf, der kleiner ist als der optische Brechungsindex der Zwischenschicht.
Vorzugsweise ist der Trägerkörper dann mit einem so genannten normal brechenden Material gebildet, das heißt er weist einen Brechungsindex beispielsweise unterhalb von 1,6, zum Beispiel von 1,5 auf. Der Trägerkörper kann dazu beispielsweise mit einem Glas gebildet sein, das sich mit Vorteil durch einen Ätzprozess gezielt aufrauen lässt, so dass der raue Bereich an der Außenfläche des Trägerkörpers besonders einfach herstellbar und seine mittlere Rauheit besonders genau einstellbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils umfasst das Bauteil einen Trägerkörper, dessen Außenfläche einen rauen Bereich mit einer ersten mittleren Rauheit aufweist, eine strahlungsdurchlässige Zwischenschicht, die direkt auf den rauen Bereich aufgebracht ist und diesen zumindest
stellenweise bedeckt, eine strahlungsdurchlässige erste
Elektrode, die an der dem Trägerkörper abgewandten Seite der Zwischenschicht angeordnet ist, einen organischen
Schichtenstapel, der an der der Zwischenschicht abgewandten Seite der ersten Elektrode angeordnet ist und einen aktiven Bereich umfasst, und eine zweite Elektrode, wobei der aktive Bereich über die erste Elektrode und die zweite Elektrode elektrisch kontaktierbar ist. Die Zwischenschicht weist einen optischen Brechungsindex auf, der wenigstens so groß ist wie ein mittlerer optischer Berechungsindex des Schichtenstapel, und die Zwischenschicht weist einen optischen Brechungsindex auf, der größer ist als ein optischer Brechungsindex des Trägerkörpers . Bei Strahlungsemittierenden, organischen Bauteilen wie beispielsweise einer organischen Leuchtdiode, wird das im aktiven Bereich erzeugte Licht zum Teil direkt ausgekoppelt. Das nicht direkt ausgekoppelte Licht verteilt sich auf unterschiedliche Verlustkanäle wie beispielsweise Licht, das im Trägerkörper verbleibt, Licht, das im organischen
Schichtenstapel verbleibt, und durch das Licht erzeugte
Oberflächenplasmonen, beispielsweise an einer der Elektroden. Es hat sich nun gezeigt, dass für eine Auskopplung dieses Lichts weitere technische Maßnahmen notwendig sind.
Zur Erhöhung der Auskopplung von Licht, das beispielsweise aufgrund des Wellenleitereffekts in einem transparent
ausgebildeten Trägerkörper gefangen sein kann, sind
verschiedene Ansätze zur Erhöhung der Lichtauskopplung vorstellbar .
Zum Beispiel kann an der Außenseite des Trägerkörpers eine Folie mit Streupartikeln auf den Trägerkörper aufgebracht sein. Ferner kann eine Folie mit Oberflächenstrukturen - zum Beispiel Mikrolinsen - auf der Außenfläche aufgebracht sein oder es können Streupartikel in den Trägerkörper eingebracht werden. Die Auskoppeleffizienz im Fall derartiger Maßnahmen beträgt circa 60 bis 70 % des im Trägerkörper geleiteten Lichts. Durch diese Maßnahmen wird das Erscheinungsbild des Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils beeinflusst, da beispielsweise die aufgebrachte Folie eine milchige, diffus reflektierende Oberfläche bildet.
Weitere Maßnahmen zur Erhöhung der Auskoppelung insbesondere von Licht, das im organischen Schichtenstapel und/oder den Elektroden geführt wird, sind beispielsweise strukturierte Bereiche, die mit einem Material mit niedrigem Brechungsindex gebildet sind, die auf eine strahlungsdurchlässige Elektrode aufgebracht sein können. Ferner können unterhalb einer strahlungsdurchlässigen Elektrode - beispielsweise in einer polymeren Matrix - hochbrechende Streupartikel eingebracht werden, wobei die polymere Matrix einen relativ geringen Brechungsindex von circa 1,5 bei einer Wellenlänge von 600 nm aufweist. Ferner ist die Verwendung von Bragg-Gittern oder photonischen Kristallen mit periodischen Streustrukturen, die Strukturgrößen im Wellenlängenbereich des von der aktiven Zone emittierten Lichts aufweisen, möglich.
Das hier beschriebene Strahlungsemittierende, organische Bauteil mit einem Trägerkörper, der einen rauen Bereich aufweist, auf den eine strahlungsdurchlässige Zwischenschicht aufgebracht ist, stellt eine Möglichkeit dar, Licht sowohl aus dem Trägerkörper als auch dem organischen Schichtenstapel und/oder der strahlungsdurchlässigen ersten Elektrode
abzuleiten. Dadurch lässt sich beispielsweise die Effizienz eines Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils erheblich steigern. Aufgrund des unterschiedlichen optischen
Brechungsindices zwischen dem Trägerkörper und der
Zwischenschicht sowie des rauen Bereichs des Trägerkörpers kommt es an der Grenzfläche zwischen Trägerkörper und
Zwischenschicht zur Streuung von im aktiven Bereich erzeugter elektromagnetischer Strahlung. Die Wahrscheinlichkeit von Totalreflexion an der Grenzfläche ist reduziert, so dass ein größerer Anteil der Strahlung in den Trägerkörper eintreten und von dort aus dem Bauteil austreten kann. Ferner verbleibt bei unterschiedlichem Brechungsindex von Zwischenschicht und Schichtenstapel weniger Strahlung in geführten Moden des Schichtenstapels und/oder der ersten Elektrode. Insgesamt ist die Effizienz des Bauteils aufgrund der hochbrechenden
Zwischenschicht also erhöht, da insgesamt mehr Strahlung das Bauteil verlässt, als diese ohne Zwischenschicht der Fall wäre .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils ist der raue Bereich gezielt aufgeraut. Das heißt, die Herstellung des rauen Bereichs erfolgt in einem gezielten Verfahrensschritt, mit dem eine gewünschte mittlere Rauheit gezielt eingestellt wird. Beispielsweise kann der raue Bereich über ein
Ätzverfahren gezielt erzeugt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils weist der raue Bereich eine mittlere Rauheit von wenigstens 0,25 ym, bevorzugt wenigstens 0,5 ym, besonders bevorzugt wenigstens 1,0 ym auf. Solche Rauheitswerte, bei denen die mittlere Rauheit im Bereich der Wellenlänge der im aktiven Bereich erzeugten elektromagnetischen Strahlung oder darüber liegt, haben sich als besonders geeignet herausgestellt, um
beispielsweise im Trägerkörper umlaufendes Licht
auszukoppeln. Die angegebenen Werte beziehen sich dabei zum Beispiel auf Messungen über eine Weglänge von 10 ym oder mehr .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils ist der raue Bereich unregelmäßig strukturiert. Das heißt, der raue
Bereich ist in dieser Ausführungsform insbesondere nicht durch eine periodische Struktur gebildet, die beispielsweise einen photonischen Kristall bildet, sondern, die
Strukturierung des rauen Bereichs ist zufällig.
Beispielsweise kann die Strukturierung des rauen Bereichs als zufällig angesehen werden, wenn durch Untersuchungsmethoden wie beispielsweise einer Fouriertransformation keine
Periodizität der Strukturierung - insbesondere im
Größenbereich der in der aktiven Zone im Betrieb erzeugten elektromagnetischen Strahlung - erkennbar ist. Der raue
Bereich kann zusätzlich zu der zufälligen Strukturierung eine periodische Strukturierung aufweisen, bei der die
Periodizität jedoch groß gegen die Wellenlänge der in der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils weist die dem Trägerkörper abgewandte Oberfläche der Zwischenschicht eine zweite mittlere Rauheit auf, die kleiner ist als die erste mittlere Rauheit. Das heißt, die dem Trägerkörper abgewandte Oberfläche der Zwischenschicht ist weniger rau als der raue Bereich des Trägerkörpers, auf den die Zwischenschicht aufgebracht ist. Mit anderen Worten wirkt die Zwischenschicht als Planarisierungsschicht für den rauen Bereich an der
Außenfläche des Trägerkörpers. Nachfolgende Komponenten des Bauteils, wie beispielsweise die erste Elektrode, die auf die dem Trägerkörper abgewandte Oberfläche der Zwischenschicht aufgebracht sein können, sind damit auf eine Fläche
aufgebracht, die glatter ist als der Trägerkörper im Bereich des rauen Bereichs.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils weist die
Zwischenschicht bezüglich elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von 600 nm einen optischen Brechungsindex von wenigstens 1,6, insbesondere von wenigsten 1,8 auf. Das heißt, die Zwischenschicht ist eine optisch hochbrechende Schicht oder eine so genannte „Hoch-Index"-Schicht . Mit anderen Worten, bildet die Zwischenschicht eine hochbrechende Planarisierungsschicht, welche direkt an den rauen Bereich des Trägerkörpers grenzt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils grenzt die erste Elektrode direkt an die Zwischenschicht. Das heißt, in diesem Fall ist keine weitere Schicht zwischen der ersten Elektrode und der Zwischenschicht angeordnet. Insbesondere ist der Bereich zwischen der ersten Elektrode und der
Zwischenschicht dann frei von einer Barriereschicht, welche beispielsweise den Durchtritt von Feuchtigkeit und/oder atmosphärischen Gasen in Richtung des organischen
Schichtenstapels hemmen oder verhindern könnte.
Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Zwischenschicht mit einem Glas und/oder einem nicht flüssig prozessierten Material gebildet ist. Beispielsweise kann es sich bei der Zwischenschicht dann um eine Hoch-Index-Glasschicht handeln oder um eine Schicht, die aus der Gasphase auf den
Trägerkörper und dort insbesondere den rauen Bereich
aufgebracht ist. Beispielsweise kann die Zwischenschicht mittels Verfahren wie Aufdampfen, CVD, PECVD oder ALD auf den Trägerkörper aufgebracht sein. Die Zwischenschicht kann dann beispielsweise mit einem Nitrid oder Oxid wie beispielsweise SiN, AI2O3, Zr02, 1O2, Hf02 gebildet sein. Mit Vorteil kann für solche Schichten auf eine zusätzliche Barriereschicht zwischen Zwischenschicht und erster Elektrode verzichtet werden. Nachteilig bilden diese Schichten die Struktur des rauen Bereichs auch an ihrer dem rauen Bereich abgewandten Oberfläche ab. Zur Verringerung der Rauheit dieser Oberfläche müssen diese Schichten nach ihrem Aufbringen planarisiert werden, was beispielsweise über einem Polierschritt wie so genanntes chemisch-mechanisches Polieren (CMP) erfolgen kann. Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils angegeben, wobei die Zwischenschicht aus einem nicht flüssig
prozessierten Material gebildet und auf den Trägerkörper aufgebracht wird, und die Rauheit der dem Trägerkörper abgewandte Oberfläche der Zwischenschicht nach dem Aufbringen auf den Trägerkörper reduziert wird. Das Reduzieren der
Rauheit kann zum Beispiel durch Polieren, insbesondere durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) erfolgen. Mit dem
Verfahren ist es möglich, ein hier beschriebenes
Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil herzustellen, so dass sämtliche für das Strahlungsemittierende, organische Bauteil beschriebenen Merkmale auch für das Verfahren
offenbart sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils ist zwischen der ersten Elektrode und der Zwischenschicht eine
Barriereschicht angeordnet, die den Durchtritt von
Feuchtigkeit und/oder Gasen zumindest hemmt. „Zumindest hemmt" heißt, dass ohne die Schicht in einem vorgegebenen Zeitintervall mehr Feuchtigkeit und/oder Gase in die
Zwischenschicht eindringen als mit der Schicht.
Insbesondere bei der Verwendung einer Barriereschicht kann die Zwischenschicht auch aus einer flüssigen Phase auf den Trägerkörper abgeschieden werden. Mit Vorteil ergibt sich dabei, dass ein nachfolgender Planarisierungsschritt zur Verringerung der mittleren Rauheit der dem Trägerkörper abgewandten Oberfläche der Zwischenschicht unterbleiben kann, da bei einem Aufbringen aus der flüssigen Phase auf den
Trägerkörper die Strukturierung des rauen Bereichs des Trägerkörpers durch die Zwischenschicht nicht abgebildet wird. Beispielsweise kann die Zwischenschicht mittels eines Sol-Gel-Verfahrens aufgebracht werden.
Beispielsweise kann es sich bei der Zwischenschicht um ein hochbrechendes Sol-Gel-Glas handeln. Ferner können auch
Materialien wie Polycarbonat , PEN, PET, Polyurethan,
Acrylate, Epoxide, PMMA und weitere Kunststoffe als
Zwischenschicht Verwendung finden. Diese Materialien können optional mit Additiven zur Anpassung des Brechungsindex wie beispielsweise metalloxidische Nanopartikel mit
Partikeldurchmessern unterhalb von 100 nm, vorzugsweise unterhalb von 50 nm Verwendung finden. Beispielsweise bieten sich hierfür Ti02_Nanopartikel mit einem Partikeldurchmesser von kleiner 50 nm an. Auch die von der Firma „Brewer Science" unter dem Namen „OptiNDEX" oder „CNTRENE" vertriebenen
Kunststoffmaterialien, die aus der Flüssigphase aufgebracht werden können, sind zur Bildung der Zwischenschicht geeignet.
Eine Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit, insbesondere der aus der flüssigen Phase auf den Trägerkörper abgeschiedenen Zwischenschicht, kann durch das Einbringen von Partikeln mit hoher thermischer Leitfähigkeit erreicht werden.
Beispielsweise können dazu Partikel aus A1N, SiC, MgO mit thermischen Leitfähigkeiten von bis 590 W/mK in das Material der Zwischenschicht eingebracht werden.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils angegeben, wobei die Zwischenschicht aus einer flüssigen Phase auf
Trägerkörper abgeschieden wird. Mit dem Verfahren ist es möglich, ein hier beschriebenes Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil herzustellen, so dass sämtliche für das Strahlungsemittierende, organische Bauteil beschriebenen Merkmale auch für das Verfahren offenbart sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils hemmt die
Zwischenschicht und/oder die Barriereschicht den Durchtritt von UV-Strahlung oder verhindert den Durchtritt von UV- Strahlung. Das heißt, zumindest eine der beiden Schichten weist Filtereigenschaften bezüglich UV-Strahlung auf. Auf diese Weise können die Schichten des organischen
Schichtenstapels, die durch UV-Strahlung geschädigt oder zerstört werden können, vor dieser geschützt werden.
Beispielsweise enthält die Zwischenschicht und/oder die
Barriereschicht dazu ein Material, das UV-Strahlung
absorbiert, reflektiert oder streut. Diese Materialien können insbesondere besonders einfach in eine Zwischenschicht eingebracht werden, die aus einer flüssigen Phase auf dem Trägerkörper abgeschieden ist.
Beispielsweise bieten sich dazu Partikel anorganischer
Materialien wie T1O2 oder organische UV-Strahlung
absorbierende Materialen wie beispielsweise 2- Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxyphenylbenzotriazole,
Salicylsäureester, Zimtsäureesterdrivate,
Resorcinmonobenzoate, Oxalsäureanilide, p-
Hydroxybenzoesäureester an. Dabei ist es auch möglich, dass diese Materialien in einer separaten Schicht oberhalb oder unterhalb der Zwischenschicht angeordnet sind, die mit einem hochbrechenden Material gebildet ist, das als Matrixmaterial für die angegebenen Materialien zur Verfügung steht.
Ferner kann die Zwischenschicht auch in wenigstens zwei Unterschichten unterteilt sein, von denen beispielsweise eine Unterschicht frei von den UV-absorbierenden Materialien ist, wohingegen die andere Unterschicht die UV-absorbierenden Materialien enthält.
Im Folgenden wird ein hier beschriebenes
Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil anhand von
Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
Die Figuren 1A und 1B zeigen einen Trägerkörper mit
Zwischenschicht für Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils in schematischer Schnittdarstellung.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen schematische
Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Strahlungsemittierenden,
organischen Bauteilen.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. Die in den Figuren dargestellten Komponenten können, wie
dargestellt, direkt aneinander grenzen.
Die Figur 1A zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Trägerkörpers 1, auf den eine Zwischenschicht 2 aufgebracht ist. Der Trägerkörper 1 weist an seiner Außenfläche einen rauen Bereich la auf, der vorliegend durch eine Hauptfläche des Trägerkörpers gebildet ist. Beispielsweise ist der
Trägerkörper 1 dazu mit einem hochbrechenden Glas gebildet, das einen Brechungsindex von größer 1,8 aufweist. Die
Aufrauung des rauen Bereichs la kann gezielt erfolgen.
Insbesondere eignen sich die folgenden Verfahren zur
Aufrauung und damit zur Bildung des rauen Bereichs 1: Nass- Ätzung, Trocken-Ätzen wie zum Beispiel reaktives Ionenstrahl- Ätzen, Sandstrahlung, Prägen, Schleifen.
Dabei wird eine mittlere Rauheit von vorzugsweise wenigstens 0,25 ym, vorliegend von wenigstens 0,5 ym eingestellt.
Auf den rauen Bereich la ist die Zwischenschicht 2
aufgebracht. Im in der Figur 1A gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenschicht 2 dabei durch eine nicht
planarisierende Schicht gebildet, die zum Beispiel über einen CVD-Prozess auf den rauen Bereich aufgebracht ist. Diese nicht planarisierende Schicht bildet an ihrer dem
Trägerkörper 1 abgewandten Seite die Strukturierung des rauen Bereichs la ab.
Vor der Aufbringung weiterer Komponenten des
Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils erfolgt eine Planarisierung der dem Trägerkörper 1 abgewandten Oberfläche der Zwischenschicht 2 beispielsweise durch einen chemischen Polierschritt. Dabei resultiert die in der Figur 1B gezeigte Anordnung, bei der die dem Trägerkörper 1 abgewandte
Oberfläche 2a der Zwischenschicht 2 eine mittlere Rauheit aufweist, die kleiner ist als die mittlere Rauheit des rauen Bereichs la. Insbesondere ist die mittlere Rauheit vorliegend kleiner als 0,25 ym, insbesondere kleiner als 0,12 ym. Die in der Figur 1B schematisch dargestellte Anordnung von Trägerkörper und Zwischenschicht kann dabei auch mittels einer Zwischenschicht realisiert werden, die aus einem planarisierenden Material gebildet ist, das beispielsweise aus der flüssigen Phase auf den rauen Bereich la aufgebracht ist. In diesem Fall kann der beschriebene
Planarisierungsschritt entfallen.
Der in der Figur 1B schematisch dargestellte Aufbau eines Trägerkörpers 1 mit dem rauen Bereich la und einer
Zwischenschicht 2, die hochbrechend ist und eine dem
Trägerkörper 1 abgewandte glatte Oberfläche 2a aufweist, bildet die Grundlage für die in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele strahlungsemittierender, organischer Bauteile.
Durch die Strukturierung des Trägerkörpers in einen rauen Bereich la an der Außenfläche des Trägerkörpers und dem
Aufbringen einer hochbrechenden Zwischenschicht 2 direkt auf den rauen Bereich la kommt es an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Trägerkörper, der beispielsweise strahlungsdurchlässig und normal brechend ausgebildet ist, zu Lichtstreuungen. Diese Lichtstreuungen führen dazu, dass sowohl im Trägerkörper als auch in den auf die
Zwischenschicht aufgebrachten strahlungsdurchlässigen
Schichten die Auskopplung von durch Wellenleitung geführter elektromagnetischer Strahlung verbessert werden kann. Durch die vorzugsweise unregelmäßige Aufrauung des Trägerkörpers im Bereich der Grenzfläche zwischen Zwischenschicht 2 und
Trägerkörper 1 ist die Wahrscheinlichkeit für einen Austritt von Licht vergrößert. In Verbindung mit der schematischen Schnittdarstellung der Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils näher
erläutert. Das Bauteil umfasst den Trägerkörper 1, der an einer Hauptfläche den rauen Bereich la aufweist, der eine mittlere Rauheit von wenigstens 0,25 ym aufweist. Auf den rauen Bereich la ist eine hochbrechende Zwischenschicht 2 aufgebracht, die an der dem Trägerkörper 1 abgewandten Seite eine Oberfläche 2a mit einer mittleren Rauheit aufweist, die geringer ist als die mittlere Rauheit des rauen Bereichs la.
Die Zwischenschicht ist dabei wie weiter oben beschrieben aus der flüssigen Phase auf den Trägerkörper 1 aufgebracht.
Direkt an die Zwischenschicht 2 schließt sich eine
Barriereschicht 7 an, die den Durchtritt von Feuchtigkeit und/oder atmosphärischen Gasen zumindest hemmt.
An der der Zwischenschicht 2 abgewandten Seite der
Barriereschicht 7 schließt sich die strahlungsdurchlässige erste Elektrode 3 an.
Die strahlungsdurchlässige erste Elektrode 3 kann
beispielsweise mit einem TCO (Transparent Conductive Oxide - strahlungsdurchlässiges leitfähiges Oxid) wie ITO, ZnO, Sn02 gebildet sein. Die Dicke kann beispielsweise zwischen 50 nm und 200 nm betragen. Ferner kann die erste Elektrode 3 mit einem dünnen Metallfilm gebildet sein, der beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialien enthalten kann AgPt, Au, Mg, Ag:Mg. Ferner kann die strahlungsdurchlässige erste Elektrode 3 eine Perkolationsanode sein, die mit einem metallischen Nanowire - mögliche Materialien sind hier beispielsweise Ag, Ir, Au, Cu, Cr, Pd, Pt -, mit einem halbleitenden Nanowire - mögliche Materialien sind hier InAs, Si oder weitere gegebenenfalls mit einer geeigneten Dotierung -, Graphen-Teilchen oder Kohlenstoffnanoröhrchen gebildet ist. Die genannten Materialien für die strahlungsdurchlässige erste Elektrode 3 können dabei auch in Kombination mit leitfähigen Polymeren wie PEDOT oder PANI und/oder
Übergangsmetalloxiden oder leitfähigen transparenten Oxiden aus der Flüssigphase kombiniert sein. Als weiteres Material zur Bildung einer transparenten Elektrode kann ein TMO
(transparent metal oxide) -Material Verwendung finden, das insbesondere aus einer Lösung auf die Zwischenschicht 2 aufgebracht werden kann. Die t strahlungsdurchlässige erste Elektrode kann dabei aus dem TMO-Material bestehen oder ein solches enthalten. Insbesondere ist es möglich, dass das TMO- Material in Kombination mit einem Metall oder einem
organischen Material die Elektrode ausbildet.
Der ersten Elektrode 3 folgt der Schichtenstapel mit den Schichten 4, 5 nach, die beispielsweise lochleitende, lochblockierende, elektronenleitende und
elektronenblockierende Materialien umfassen. Ferner umfasst der Schichtenstapel einen organischen aktiven Bereich 10, der zumindest eine Emissionsschicht umfasst, in der im Betrieb elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht, erzeugt werden kann. Zumindest der organische aktive Bereich ist mit einem organischen Material gebildet.
An der dem Trägerkörper 1 abgewandten Seite des organischen Schichtenstapels schließt sich die zweite Elektrode 6 an, die beispielsweise reflektierend ausgebildet sein kann und dazu beispielsweise mit einem reflektierenden Material wie
Aluminium oder Silber gebildet ist. Die Reflektivität der zweiten Elektrode 6, die zum Beispiel die Kathode des Bauteils bilden kann, beträgt dabei wenigstens 80 % für die in der aktiven Zone im Betrieb erzeugten Strahlung.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt die Figur 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem auf die
Barriereschicht 7 verzichtet ist. In diesem Fall ist die Zwischenschicht 2 mit einem hochbrechenden Glas oder einem Material gebildet, das aus der Gasphase abgeschieden ist.
In Ergänzung zum Ausführungsbeispiel der Figur 3 weist die Zwischenschicht 2 im Ausführungsbeispiel der Figur 4 ein Material 8 auf, das zur Filterung von UV-Strahlung, welche durch den Trägerkörper 1 zu den organischen Schichten
gelangen könnte, ergänzt ist. Dafür kommen beispielsweise Partikel der oben näher beschriebenen Materialien in Frage. Das Material 8 kann dabei zusätzlich oder alternativ auch in die Barriereschicht 7 eingebracht sein.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil mit
- einem strahlungsdurchlässigen Trägerkörper (1), dessen Außenfläche einen rauen Bereich (la) mit einer ersten
mittleren Rauheit aufweist,
- einer strahlungsdurchlässigen Zwischenschicht (2), die direkt auf den rauen Bereich (la) aufgebracht ist und diesen zumindest stellenweise bedeckt,
- einer strahlungsdurchlässigen ersten Elektrode (3) , die an der dem Trägerkörper (1) abgewandten Seite der
Zwischenschicht (2) angeordnet ist,
- einem Schichtenstapel (4, 5), der an der der
Zwischenschicht (2) abgewandten Seite der ersten Elektrode (3) angeordnet ist und einen organischen aktiven Bereich (10) umfasst, und
- einer zweiten Elektrode (6), wobei
- der aktive Bereich (10) über die erste Elektrode (3) und die zweite Elektrode (6) elektrisch kontaktierbar ist, und
- die Zwischenschicht (2) einen optischen Brechungsindex aufweist, der wenigstens so groß ist wie ein mittlerer optischer Berechungsindex des Schichtenstapel (4, 5), und
- die Zwischenschicht (2) einen optischen Brechungsindex aufweist, der größer ist als ein optischer Brechungsindex des Trägerkörpers .
2. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem der raue Bereich (la) gezielt aufgeraut ist.
3. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der raue Bereich (la) eine erste mittlere Rauheit von wenigstens 0,25 ym aufweist.
4. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der raue Bereich (la) unregelmäßig strukturiert ist.
5. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die dem Trägerkörper (1) abgewandte Oberfläche der Zwischenschicht (2) eine zweite mittlere Rauheit aufweist, die kleiner als die erste mittlere Rauheit ist.
6. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Zwischenschicht (2) bezüglich elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von 600 nm einen optischen Brechungsindex von wenigstens 1,6 aufweist.
7. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der Trägerkörper (1) mit einem Glas gebildet ist.
8. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die erste Elektrode (3) direkt an die Zwischenschicht (2) grenzt oder die Zwischenschicht (2) die erste Elektrode umfasst .
9. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Zwischenschicht (2) mit einem Glas und/oder einem nicht flüssig prozessiertem Material gebildet ist.
10. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem zwischen der ersten Elektrode (3) und der
Zwischenschicht (2) eine Barriereschicht (7) angeordnet ist, die den Durchtritt von Feuchtigkeit und/oder Gasen zumindest hemmt .
11. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Zwischenschicht (2) aus einer flüssigen Phase auf den Trägerkörper (1) abgeschieden ist.
12. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Zwischenschicht (2) und/oder die Barriereschicht (7) den Durchtritt von UV-Strahlung zumindest hemmt.
13. Strahlungsemittierendes, organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Zwischenschicht (2) und/oder die Barriereschicht (7) ein Material (8) enthält, das UV-Strahlung absorbiert, reflektiert oder streut.
14. Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zwischenschicht (2) aus einer flüssigen Phase auf Trägerkörper (1) abgeschieden wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsemittierenden, organischen Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei - die Zwischenschicht (2) aus einem nicht flüssig prozessierten Material gebildet und auf den Trägerkörper (1) aufgebracht wird, und
- die Rauheit der dem Trägerkörper (1) abgewandte Oberfläche der Zwischenschicht (2) nach dem Aufbringen auf den
Trägerkörper (1) reduziert wird.
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