WO2013124371A1 - Organische leuchtdiode - Google Patents

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WO2013124371A1
WO2013124371A1 PCT/EP2013/053482 EP2013053482W WO2013124371A1 WO 2013124371 A1 WO2013124371 A1 WO 2013124371A1 EP 2013053482 W EP2013053482 W EP 2013053482W WO 2013124371 A1 WO2013124371 A1 WO 2013124371A1
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active
layers
emitting diode
light
organic
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PCT/EP2013/053482
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Thomas Wehlus
Carola Diez
Stefan Seidel
Ulrich Niedermeier
Arndt Jaeger
Nina Riegel
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Publication date
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Priority to US14/380,360 priority patent/US9196870B2/en
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Definitions

  • An organic light-emitting diode is specified.
  • this comprises a mirror.
  • the mirror is adapted to reflect radiation generated during operation of the light-emitting diode, in particular visible radiation, to at least 50% or at least 80% or at least 95%.
  • the mirror is opaque to visible light.
  • the mirror is one
  • Metal mirror comprising or consisting of silver and / or aluminum.
  • the mirror can also form an electrode of the light-emitting diode, for example a cathode.
  • Light-emitting diode one or more organic layer sequences.
  • the organic layer sequence is based wholly or partly on organic materials.
  • the organic layer sequence preferably directly adjoins the mirror and touches the mirror over the entire surface or in places.
  • the organic layer sequence has one or more first active layers.
  • the first active layer is configured to generate a first radiation. At the first radiation it is in particular blue light or red light.
  • the organic layer sequence has exactly two or more than two second active layers.
  • the second active layers are each arranged to generate a second radiation.
  • the second radiation may preferably be a
  • the second radiation is yellow light, orange light or cyan light.
  • the active layers are arranged one above the other along a main direction away from the mirror.
  • Main directions of extension of the active layers are then preferably oriented parallel to the mirror. In other words, as seen in plan view of the LED, the active layers completely or partially overlap one another.
  • the light-emitting diode has at least two or exactly two of the
  • the at least two second active layers each have the same at least two mutually different ones
  • the second active layers each have exactly two radiation-active organic materials.
  • Both radiation-active organic materials may be fluorescent or phosphorescent
  • the first active layer has exactly one or more
  • the one or at least one of the radiation-active organic materials is selected from the radiation-active organic materials.
  • Materials of the first active layer are of the
  • the second active layers differ from the first active layer in at least one of the radiation-active organic
  • Material of the first layer may be one
  • the LED includes these a mirror and an organic layer sequence.
  • the organic layer sequence includes a first active layer for generating a first radiation and at least two second active layers for generating a second radiation.
  • the active layers are superimposed along a main direction away from the mirror
  • the second active layers each have the same at least two organic radiation-active materials.
  • the first active layer has a different radiation-active organic material. So it is possible that, in terms of one
  • the organic light emitting diode is efficient and inexpensive to produce.
  • At least two second active layers is a high color rendering index of that produced by the light emitting diode
  • this has an optical interface on which a
  • Refractive index jump between two different materials of the light emitting diode is present.
  • the refractive index jump is present in particular at an interface between the organic layer sequence and an adjacent, preferably at least partially radiation-transmissive electrode.
  • the optical interface may be located on a side of the organic layer sequence facing away from the mirror.
  • an optical cavity is formed by the mirror and the optical interface.
  • the cavity is limited and defined by the mirror and the reflective optical interface.
  • the optical cavity may have optical properties similar to a Fabry-Perot element and / or a resonator.
  • the cavity is particularly preferably not a resonator for generating a laser radiation.
  • LED emitted radiation is preferably a
  • the cavity has several, along the main direction
  • intensity maxima refers in particular to a self-interference minimum. That is, if in one point along the main direction
  • the position of the intensity maxima is dependent on a refractive index profile within the organic layer sequence and on the wavelength of the relevant radiation.
  • the active layers, along the main direction are located in or at one of the intensity maxima. This may mean that the active layer overlaps with the respective intensity maximum.
  • a geometric center of the active layer, along the main direction with a tolerance of at most 10 nm or at most 20 nm or of
  • the active layers are each preferably in one
  • Blue light refers here in particular radiation with a wavelength between inclusive
  • the active layers are in or on one
  • P X / (4n) + k X / (2n).
  • the position P is preferably maintained with a tolerance of at most X / (10 ⁇ ) or at most X / (20n).
  • the position specification relates in particular to a geometric center of the associated active layer, n denotes the middle one
  • ⁇ denotes the vacuum wavelength of the radiation that the corresponding active layer is configured to produce.
  • k is a natural number greater than or equal to 0. In particular, k equals 0, equals 1, equals 2, or equals 3.
  • k is equal to 0 or equal to 1.
  • the second active layers it applies to the second active layers that k is greater than 0.
  • k is equal to 1 or equal to 2. It is possible that the first active layer in a first
  • k may be the same for the second active layers or different, in particular by at most 1 or at most 2 different.
  • a distance between adjacent second active layers is smaller than a distance between the first active layer and the nearest second active layer.
  • the second active layers are relatively close to each other.
  • Between the second active layers is preferably not the first active layer.
  • a distance between the adjacent second active layers is at least 20 nm or at least 60 nm and
  • the second active layers are optimized for mutually different wavelengths. Optimized means, in particular, that the second active layers are located at positions according to the above-mentioned formula for the position P, wherein preferably k is the same for at least two of the second active layers.
  • the wavelengths for which the second active layers are optimized are 555 nm and 615 nm.
  • the second active layers each have a red-emitting radiation-active organic material and a green one
  • the second active layers comprise only the two aforementioned radiation-active organic materials and no further such materials.
  • the at least two second active layers have a blue-emitting radiation-active organic material and additionally a green-emitting radiation-active
  • the optical interface for the radiation generated during operation of the light-emitting diode has an average reflectivity of at least 25% or at least 30%.
  • the mean reflectivity is at most 60% or at most 50%.
  • Mean reflectivity here means that the reflectivity is averaged over all wavelengths emitted by the organic light-emitting diode in the intended use. The mean reflectivity can thus refer to white light.
  • Light-emitting diodes have at least two of the active layers or all active layers have an identical one
  • the at least two radiation-active organic materials are introduced in an equal mixing ratio and / or in a same spatial distribution.
  • the second active layers can work in the same way and with the same starting materials
  • the second active layers have identical or different thicknesses. For example, that of the second active layers which is in one
  • Green light intensity peak is greater in thickness than one of the second active layers, which is at a maximum intensity for red light, or vice versa.
  • a spacing between adjacent active layers is set by a thickness of the respective charge carrier generation layer located between these active layers.
  • the thicknesses of the charge carrier generation layers may differ from one another by at least a factor of 1.5 or by at least a factor of 1.75.
  • one or more barrier layers are assigned to the active layers.
  • the barrier layers preferably border
  • each of the active layers is assigned an electron barrier layer.
  • at least the second active layers is one each
  • the carrier generation layers directly adjoin one or two of the barrier layers associated with the nearest active layers. It can be the Each of the charge carrier generation layers directly adjoin a hole barrier layer and an electron barrier layer.
  • the thicknesses of the active layers, taken together with the respective associated barrier layers are at least 25 nm or at least 30 nm.
  • the thicknesses of the active layers, taken together with the respective associated barrier layers are at least 25 nm or at least 30 nm.
  • the thicknesses of the active layers, together with the associated barrier layers, are at most 60 nm or at most 50 nm.
  • the thicknesses of the charge carrier generation layers are between 20 nm and 150 nm and / or at most 40 nm or at most 130 nm.
  • the first active layer is for generating blue light
  • the first active layer may be in an intensity maximum for blue light.
  • the second active layers are preferably each yellow-emitting layers with a green and with a red emitting radiation-active organic material.
  • the second active layer closer to the mirror is optimized for generating green light.
  • This second active layer is preferably in one
  • the second active layer which is further away from the mirror, is preferably located in an intensity maximum for red light and is thus optimized for generating red light.
  • FIGS 1 and 7 are schematic sectional views of
  • FIG. 2 shows a representation of an intensity profile along a direction away from a mirror of an exemplary embodiment of an organic light-emitting diode described here.
  • FIGS 3, 4, 6 and 8 are schematic representations of
  • Figure 5 is a schematic sectional view of a
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of an organic light-emitting diode 1 is shown.
  • An optical cavity 53 is formed by a mirror 3 and by an optical interface 50.
  • Interface 50 is a dip in the optical refractive index in front.
  • An average reflectivity of the visible light interface 50 is about 40%, for example.
  • the layer sequence 4 comprises a first active layer 41 and two second active layers
  • Layers 41, 42, 43 are each one
  • a thickness of the organic layer sequence 4 is, for example, between 150 nm and 600 nm inclusive.
  • Layer sequence 4 can follow one another directly in the given order. Likewise, further, not shown intermediate layers may be appropriate.
  • the first active layer 41 comprises a radiation-active organic material, in which, during operation of the light-emitting diode 1 via fluorescence or phosphorescence electromagnetic
  • the second active layers 42, 43 each have the same at least two organic radiation-active materials adapted to emit red light and emit green light.
  • the second active layers 42, 43 differ in their material composition preferably not or not significantly.
  • the least two radiation-active organic materials may be homogeneously mixed in the second active layers 42, 43 or may also be present as separate partial layers.
  • an intensity I is plotted along a main direction x, perpendicular to the mirror 3 and away from the mirror 3. Due to the optical interface 50 and the mirror 3, the intensity I behaves approximately as in a Fabry-Perot element and / or in a resonator. Directly at the mirror 3 is an intensity minimum. Along the direction x and away from the mirror 3 then occur in each case a plurality of maxima and minima. Towards the optical
  • Interface 50 are the maxima and minima with respect to
  • the intensity profile is plotted along the direction x for several wavelengths.
  • the wavelength ⁇ is in this case 450 nm
  • X2 is 555 nm
  • A3 is 615 nm.
  • At a position between about 50 nm and 100 nm are first maxima Ml.
  • Second maxima M2 are between approximately 175 nm and 300 nm.
  • Third maxima M3 are between approximately 325 nm and 525 nm.
  • a position P of the maxima M1, M2, M3 is, apart from the wavelength, also of a refractive index n within the organic layer sequence 4 dependent and follows
  • the first active layer 41 is at the position P41
  • the first active layer 41 is thus optimized for generating blue light.
  • the second active layers 42, 43 each lie in the second maximum M2.
  • the second active layer 42 at position P42 is green Light and the additional second active layer 43 further away from the mirror 3 is optimized for red light.
  • FIGS. 3A to 3D emission spectra of the active layers 41, 42, 43 are shown.
  • FIG. 3A shows the spectrum emitted by the first active layer 41, which is essentially limited to the blue spectral range.
  • FIG. 3B the emission of the second active layer 42, which is closer to the mirror 3, is illustrated.
  • the emitted spectrum Due in particular to interference effects within the optical cavity 53, the emitted spectrum has a slightly pronounced minimum at approximately 570 nm and maxima at approximately 525 nm and 610 nm.
  • the emission of the second active layer 43 farther from the mirror 3 has a major emission region in the red spectral region of approximately 650 nm, see FIG. 3C. At around 560 nm there is a pronounced minimum.
  • Color Rendering Index is also known as the Color Rendering Index, or CRI for short.
  • Emission spectra are each comparatively spectrally broad.
  • the curves a, b correspond to the wavelength ranges which are supported by the maxima in the positions P42, P43 according to FIG. 2, in particular due to interference effects.
  • the curve a here is the supported
  • Positions P42, P43 in the second maxima M2, see Figure 2 is the spectral emission width of the radiation-emitting organic materials, see curves c, d, better exploitable and it is a high color rendering index
  • FIG. 5 schematically illustrates a conventional organic light-emitting diode.
  • the light-emitting diode has the active layers 41, 46, 47.
  • the active layers 41, 46, 47 in FIG. 5 are in the same positions as the active ones
  • the active layer 41 comprises a blue-emitting organic material, the layer 46 a green-emitting and the active layer 47 a red-emitting organic material. In each case, only one of the active layers 46, 47 lies
  • the light-emitting diode according to FIG. 5 has a so-called RGB structure.
  • FIGS. 6A to 6D The associated emission spectra are illustrated in FIGS. 6A to 6D, analogous to the illustration according to FIG In contrast to FIGS. 3B and C, it can be seen that only green light or only red light is emitted by the active layers 46, 47, and no especially mixed yellow radiation. This results in a comparatively strongly structured spectrum of the total radiation, see FIG. 6D.
  • the color rendering index of the spectrum of FIG. 6D is only about 84.
  • Having radiation-emitting material is a
  • color rendering index can be increased by adding further layers with other organic materials. However, this significantly increases the manufacturing costs. Likewise, aging of the individual color units is different
  • the improved color rendering index can thus be achieved, in particular, by virtue of the fact that in each case two radiation-emitting organic materials are present in at least two of the three active layers, for two different spectral ranges. These second active layers are positioned in intensity maxima for mutually different wavelengths. In this way, a spectral width of the radiation emitted in the respective second active layers can be increased and a strong structuring of the spectrum is possible reducible. As a result, a high color rendering index can be achieved.
  • organic light emitting diode 1 shown.
  • the individual layers along the main direction x are given below.
  • the individual layers preferably follow in the given order and directly on one another:
  • the mirror 3 is an aluminum mirror or a silver mirror with a thickness of
  • Electron injection layer 49 has a thickness of approximately 10 nm and is followed by an electron transport layer 34.
  • the first active layer 41 On the electron transport layer 34 is the first active layer 41, which is adapted to emit blue light and has a thickness of approximately 20 nm.
  • the first active layer 41 is followed by a 10 nm thick electron barrier layer 44e, again followed by the charge carrier generation layer 45a having a thickness of approximately 100 nm, for example with a tolerance of at most 15 nm.
  • a hole barrier layer 43h having a thickness of 10 nm and the second active layer 42 having a green and a red emitting material with a thickness of approximately 30 nm.
  • the next layer is followed by a
  • Electron barrier layer 44e thickness about 10 nm, and the carrier generation layer 45b with a thickness of about 45 nm +/- 15 nm.
  • Electron barrier layer 44e thickness about 10 nm
  • the carrier generation layer 45b with a thickness of about 45 nm +/- 15 nm.
  • Hole barrier layer 44h with a thickness of 10 nm
  • the second active layer 43 has the electron barrier layer 44e attached to it with a thickness of 10 nm, followed by the second active layer 42
  • Hole injection layer 48 having a thickness of approximately
  • the organic layer sequence 4 is on
  • radiation-transmissive electrode 5 made of indium-tin oxide and having a thickness of about 110 nm.
  • a carrier 2 is
  • a glass plate for example, a glass plate, a glass sheet or a plastic substrate.
  • the component according to FIG. 7 has an operating voltage of 9 V and an operating current of 3.3 mA / cm 2. An efficiency is 21 lm / W.
  • the color location of the emitted radiation is 0.350; 0.386 in the CIE standard color chart.
  • a correlated color temperature is 4900 K and a color rendering index 95.
  • the associated overall spectrum can be seen in FIG.
  • the active layers 41, 42, 43 are analogous to FIG. 2
  • the first active layer 41 may be a layer having only one red-emitting organic material.
  • the second active layers 42, 43 then each comprise a green and a blue-emitting organic material and are adapted to produce cyan mixed light.
  • the first active layer 41 is preferably in the first maximum M1 and the second active layers 42, 43 in the second maximum M2,

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Abstract

In mindestens einer Ausführungsform der organischen Leuchtdiode (1) umfasst diese einen Spiegel (3) und eine organische Schichtenfolge (4). Die organische Schichtenfolge (4) beinhaltet eine erste aktive Schicht (41) zur Erzeugung einer ersten Strahlung sowie mindestens zwei zweite aktive Schichten (42, 43) zur Erzeugung einer zweiten Strahlung. Die aktiven Schichten (41, 42, 43) sind, entlang einer Hauptrichtung (x) weg von dem Spiegel (3), übereinander angeordnet. Zwischen zwei benachbarten aktiven Schichten (41, 42, 43) befindet sich jeweils eine Ladungsträgererzeugungsschicht (45). Die zweiten aktiven Schichten (42, 43) weisen jeweils dieselben mindestens zwei strahlungsaktiven organischen Materialien auf. Die erste aktive Schicht (41) weist ein hiervon verschiedenes strahlungsaktives organisches Material auf.

Description

Beschreibung
Organische Leuchtdiode
Es wird eine organische Leuchtdiode angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine organische
Leuchtdiode anzugeben, deren Strahlung einen hohen
Farbwiedergabeindex aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode umfasst diese einen Spiegel. Der Spiegel ist dazu eingerichtet, im Betrieb der Leuchtdiode erzeugte Strahlung, insbesondere sichtbare Strahlung, zu mindestens 50 % oder zu mindestens 80 % oder zu mindestens 95 % zu reflektieren. Insbesondere ist der Spiegel undurchlässig für sichtbares Licht.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Spiegel um einen
Metallspiegel, der Silber und/oder Aluminium umfasst oder hieraus besteht. Der Spiegel kann auch eine Elektrode der Leuchtdiode bilden, beispielsweise eine Kathode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die
Leuchtdiode eine oder mehrere organische Schichtenfolgen. Die organische Schichtenfolge basiert ganz oder teilweise auf organischen Materialien. Bevorzugt grenzt die organische Schichtenfolge unmittelbar an den Spiegel an und berührt den Spiegel ganzflächig oder stellenweise.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weist die organische Schichtenfolge eine oder mehrere erste aktive Schichten auf. Die erste aktive Schicht ist zur Erzeugung einer ersten Strahlung eingerichtet. Bei der ersten Strahlung handelt es sich insbesondere um blaues Licht oder um rotes Licht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die organische Schichtenfolge genau zwei oder mehr als zwei zweite aktive Schichten auf. Die zweiten aktiven Schichten sind jeweils zur Erzeugung einer zweiten Strahlung eingerichtet. Bei der zweiten Strahlung kann es sich bevorzugt um eine
Mischstrahlung handeln. Insbesondere ist die zweite Strahlung gelbes Licht, oranges Licht oder cyanfarbiges Licht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode sind die aktiven Schichten, entlang einer Hauptrichtung weg von dem Spiegel, übereinander angeordnet.
Haupterstreckungsrichtungen der aktiven Schichten sind dann bevorzugt parallel zu dem Spiegel orientiert. In Draufsicht auf die Leuchtdiode gesehen überlappen mit anderen Worten die aktiven Schichten vollständig oder teilweise einander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode
befindet sich zumindest zwischen zwei der aktiven Schichten oder befindet sich jeweils zwischen zwei benachbarten aktiven Schichten eine Ladungsträgererzeugungsschicht, englisch
Charge generation layer oder kurz CGL . Bevorzugt weist die Leuchtdiode mindestens zwei oder genau zwei der
Ladungsträgererzeugungsschichten auf .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weisen die mindestens zwei zweiten aktiven Schichten jeweils dieselben mindestens zwei voneinander verschiedenen
strahlungsaktiven organischen Materialien auf. Insbesondere weisen die zweiten aktiven Schichten jeweils genau zwei strahlungsaktive organische Materialien auf. Bei den strahlungsaktiven organischen Materialien kann es sich jeweils um fluoreszierende oder um phosphoreszierende
Materialien handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weist die erste aktive Schicht genau ein oder mehrere
strahlungsaktive organische Materialien auf. Das eine oder mindestens eines der strahlungsaktiven organischen
Materialien oder alle strahlungsaktiven organischen
Materialien der ersten aktiven Schicht sind von den
strahlungsaktiven organischen Materialien der zweiten aktiven Schichten verschieden. Mit anderen Worten unterscheiden sich die zweiten aktiven Schichten von der ersten aktiven Schicht in mindestens einem der strahlungsaktiven organischen
Materialien. Auch bei dem strahlungsaktiven organischen
Material der ersten Schicht kann es sich um ein
fluoreszierendes oder um ein phosphoreszierendes Material handeln .
In mindestens einer Ausführungsform der organischen
Leuchtdiode umfasst diese einen Spiegel und eine organische Schichtenfolge. Die organische Schichtenfolge beinhaltet eine erste aktive Schicht zur Erzeugung einer ersten Strahlung sowie mindestens zwei zweite aktive Schichten zur Erzeugung einer zweiten Strahlung. Die aktiven Schichten sind, entlang einer Hauptrichtung weg von dem Spiegel, übereinander
angeordnet. Zwischen zwei benachbarten aktiven Schichten befindet sich jeweils eine Ladungsträgererzeugungsschicht. Die zweiten aktiven Schichten weisen jeweils dieselben mindestens zwei strahlungsaktiven organischen Materialien auf. Die erste aktive Schicht weist ein hiervon verschiedenes strahlungsaktives organisches Material auf. Es ist also möglich, dass, hinsichtlich einer
Materialzusammensetzung, die organische Leuchtdiode nur zwei voneinander verschieden gestaltete Arten von aktiven
Schichten aufweist. Hierdurch ist die organische Leuchtdiode effizient und kostengünstig herstellbar. Durch die Verwendung von insgesamt mindestens drei oder genau drei aktiven
Schichten, also der ersten aktiven Schicht sowie der
mindestens zwei zweiten aktiven Schichten, ist ein hoher Farbwiedergabeindex der von der Leuchtdiode erzeugten
Strahlung erzielbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weist diese eine optische Grenzfläche auf, an der ein
Brechungsindexsprung zwischen zwei verschiedenen Materialien der Leuchtdiode vorliegt. Der Brechungsindexsprung liegt insbesondere an einer Grenzfläche zwischen der organischen Schichtenfolge und einer angrenzenden, bevorzugt mindestens zum Teil strahlungsdurchlässigen Elektrode vor. Die optische Grenzfläche kann sich an einer dem Spiegel abgewandten Seite der organischen Schichtenfolge befinden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist durch den Spiegel und die optische Grenzfläche eine optische Kavität gebildet. Mit anderen Worten ist die Kavität durch den Spiegel und die reflektierende optische Grenzfläche begrenzt und definiert. Die optische Kavität kann optische Eigenschaften ähnlich einem Fabry-Perot-Element und/oder einem Resonator aufweisen. Bei der Kavität handelt es sich jedoch besonders bevorzugt nicht um einen Resonator zur Erzeugung einer Laserstrahlung. Die von der organischen
Leuchtdiode emittierte Strahlung ist bevorzugt eine
inkohärente Strahlung und keine Laserstrahlung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weist die Kavität, entlang der Hauptrichtung, mehrere
Intensitätsmaxima auf. Der Begriff Intensitätsmaximum bezieht sich insbesondere auf ein Selbstinterferenzminimum. Das heißt: Wenn in einem Punkt entlang der Hauptrichtung
emittierte Strahlung auf den Spiegel trifft, einen
Phasensprung von π erfährt und effektiv konstruktiv
interferiert mit sich selbst, liegt ein Intensitätsmaximum vor, im Falle destruktiver Interferenz ein
Intensitätsminimum. Die Lage der Intensitätsmaxima ist abhängig von einem Brechungsindexverlauf innerhalb der organischen Schichtenfolge sowie von der Wellenlänge der betreffenden Strahlung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befinden sich die aktiven Schichten, entlang der Hauptrichtung, jeweils in oder an einem der Intensitätsmaxima. Das kann bedeuten, dass die aktive Schicht mit dem betreffenden Intensitätsmaximum überlappt. Beispielsweise liegt eine geometrische Mitte der aktiven Schicht, längs der Hauptrichtung, mit einer Toleranz von höchstens 10 nm oder von höchstens 20 nm oder von
höchstens 30 nm bei dem entsprechenden Intensitätsmaximum.
Die aktiven Schichten liegen jeweils bevorzugt in einem
Intensitätsmaximum für blaues Licht, für grünes Licht und für rotes Licht. Blaues Licht bezeichnet hierbei insbesondere Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen einschließlich
430 nm und 490 nm, grünes Licht Strahlung mit einer
Wellenlänge zwischen einschließlich 525 nm und 575 nm und rotes Licht Strahlung mit einer Wellenlänge insbesondere zwischen einschließlich 595 nm und 670 nm. Beispielsweise liegen die aktiven Schichten in oder an einem
Intensitätsmaximum für eine Wellenlänge von 450 nm, für eine Wellenlänge von 555 nm und für eine Wellenlänge von 615 nm, jeweils mit einer Toleranz von höchstens 5 nm, von höchstens 10 nm oder von höchstens 20 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode
befinden sich die einzelnen aktiven Schichten, entlang der Hauptrichtung, jeweils an einer Position P gemäß der
folgenden Formel: P = X/ (4n) + k X/ (2n) . Die Position P wird bevorzugt mit einer Toleranz von höchstens X/ (10η) oder von höchstens X/ (20n) eingehalten. Die Positionsangabe bezieht sich insbesondere auf eine geometrische Mitte der zugehörigen aktiven Schicht, n bezeichnet dabei den mittleren
Brechungsindex der organischen Schichtenfolge, der
beispielsweise zwischen einschließlich 1,7 und 1,9 liegt, λ bezeichnet die Vakuumwellenlänge der Strahlung, zu deren Erzeugung die entsprechende aktive Schicht eingerichtet ist. k ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 0. Insbesondere gilt, dass k gleich 0, gleich 1, gleich 2 oder gleich 3 ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode gilt für die erste aktive Schicht, dass k gleich 0 oder gleich 1 ist .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode gilt für die zweiten aktiven Schichten, dass k größer 0 ist.
Insbesondere ist k gleich 1 oder gleich 2. Es ist möglich, dass sich die erste aktive Schicht in einem ersten
Intensitätsmaximum der Kavität befindet und beide zweiten aktiven Schichten in dem zweiten Intensitätsmaximum, k kann für die zweiten aktiven Schichten gleich sein oder auch verschieden, insbesondere um höchstens 1 oder um höchstens 2 verschieden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist ein Abstand zwischen benachbarten zweiten aktiven Schichten kleiner als ein Abstand zwischen der ersten aktiven Schicht und der nächstgelegenen zweiten aktiven Schicht. Mit anderen Worten liegen die zweiten aktiven Schichten relativ nahe beieinander. Zwischen den zweiten aktiven Schichten befindet sich bevorzugt nicht die erste aktive Schicht. Beispielsweise beträgt ein Abstand zwischen den benachbarten zweiten aktiven Schichten mindestens 20 nm oder mindestens 60 nm und
alternativ oder zusätzlich höchstens 150 nm oder höchstens 100 nm. Der Abstand der ersten aktiven Schicht zu der
nächstgelegenen zweiten aktiven Schicht beträgt
beispielsweise mindestens 80 nm oder mindestens 130 nm und alternativ oder zusätzlich höchstens 175 nm oder höchstens 140 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode sind die zweiten aktiven Schichten für voneinander verschiedene Wellenlängen optimiert. Optimiert bedeutet insbesondere, dass sich die zweiten aktiven Schichten an Positionen gemäß der oben genannten Formel für die Position P befinden, wobei bevorzugt k für mindestens zwei der zweiten aktiven Schichten gleich ist. Beispielsweise liegen die Wellenlängen, für die die zweiten aktiven Schichten optimiert sind, bei 555 nm und bei 615 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weisen die zweiten aktiven Schichten jeweils ein rot emittierendes strahlungsaktives organisches Material sowie ein grün
emittierendes strahlungsaktives organisches Material auf. Es ist möglich, dass die zweiten aktiven Schichten nur die beiden genannten strahlungsaktiven organischen Materialien aufweisen und keine weiteren solchen Materialien. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weisen die mindestens zwei zweiten aktiven Schichten ein blau emittierendes strahlungsaktives organisches Material und zusätzlich ein grün emittierendes strahlungsaktives
organisches Material auf. Bevorzugt liegen dann keine
weiteren strahlungsaktiven organischen Materialien in den zweiten aktiven Schichten vor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weist die optische Grenzfläche für die im Betrieb der Leuchtdiode erzeugte Strahlung eine mittlere Reflektivität von mindestens 25 % oder von mindestens 30 % auf. Alternativ oder zusätzlich liegt die mittlere Reflektivität bei höchstens 60 % oder bei höchstens 50 %. Mittlere Reflektivität bedeutet hierbei, dass die Reflektivität über alle von der organischen Leuchtdiode im bestimmungsgemäßen Gebrauch emittierten Wellenlängen gemittelt ist. Die mittlere Reflektivität kann sich somit auf weißes Licht beziehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der organischen
Leuchtdioden weisen mindestens zwei der aktiven Schichten oder weisen alle aktiven Schichten eine gleiche
Materialzusammensetzung auf, im Rahmen der
Herstellungstoleranzen. Insbesondere sind in den zweiten aktiven Schichten die mindestens zwei strahlungsaktiven organischen Materialien in einem gleichen Mischungsverhältnis und/oder in einer gleichen räumlichen Verteilung eingebracht. Mit anderen Worten können die zweiten aktiven Schichten auf dieselbe Weise und mit denselben Ausgangsmaterialien
hergestellt sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode weisen die zweiten aktiven Schichten gleiche oder voneinander verschiedene Dicken auf. Zum Beispiel weist diejenige der zweiten aktiven Schichten, die sich in einem
Intensitätsmaximum für grünes Licht befindet, eine größere Dicke auf als eine der zweiten aktiven Schichten, die sich in einem Intensitätsmaximum für rotes Licht befindet, oder umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist ein Abstand zwischen benachbarten aktiven Schichten durch eine Dicke der jeweiligen, sich zwischen diesen aktiven Schichten befindlichen Ladungsträgererzeugungsschicht eingestellt. Die Dicken der Ladungsträgererzeugungsschichten können sich hierbei um mindestens einen Faktor 1,5 oder um mindestens einen Faktor 1,75 voneinander unterscheiden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist den aktiven Schichten je eine oder mehrere Barriereschichten zugeordnet. Die Barriereschichten grenzen bevorzugt
unmittelbar an eine Schicht mit dem strahlungsaktiven
organischen Material der aktiven Schicht. Bei den
Barriereschichten handelt es sich um
Ladungsträgerbarriereschichten für Löcher oder für
Elektronen. Bevorzugt ist jeder der aktiven Schichten eine Elektronenbarriereschicht zugeordnet. Insbesondere mindestens den zweiten aktiven Schichten ist je eine
Löcherbarriereschicht zugeordnet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode grenzen die Ladungsträgererzeugungsschichten unmittelbar an eine oder an zwei der Barriereschichten, die den nächstgelegenen aktiven Schichten zugeordnet sind. Es können die Ladungsträgererzeugungsschichten jeweils unmittelbar an eine Löcherbarriereschicht sowie an eine Elektronenbarriereschicht grenzen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode liegen die Dicken der aktiven Schichten, zusammengenommen mit den jeweils zugeordneten Barriereschichten, bei mindestens 25 nm oder bei mindestens 30 nm. Alternativ oder zusätzlich
betragen die Dicken der aktiven Schichten, zusammen mit den zugehörigen Barriereschichten, höchstens 60 nm oder höchstens 50 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode liegen die Dicken der Ladungsträgererzeugungsschichten zwischen einschließlich 20 nm und 150 nm und/oder bei höchstens 40 nm oder bei höchstens 130 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist die erste aktive Schicht zur Erzeugung von blauem Licht
eingerichtet. Die erste aktive Schicht kann sich in einem Intensitätsmaximum für blaues Licht befinden. Die zweiten aktiven Schichten sind bevorzugt jeweils gelb emittierende Schichten mit einem grün und mit einem rot emittierenden strahlungsaktiven organischen Material.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist die sich näher an dem Spiegel befindliche zweite aktive Schicht zur Erzeugung von grünem Licht optimiert. Es befindet sich diese zweite aktive Schicht bevorzugt in einem
Intensitätsmaximum für grünes Licht. Bevorzugt befindet sich die weiter von dem Spiegel entfernt befindliche zweite aktive Schicht in einem Intensitätsmaximum für rotes Licht und ist somit zur Erzeugung von rotem Licht optimiert. Nachfolgend wird eine hier beschriebene Leuchtdiode unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figuren 1 und 7 schematische Schnittdarstellungen von
Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden,
Figur 2 eine Darstellung eines Intensitätsverlaufs entlang einer Richtung weg von einem Spiegel eines Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen organischen Leuchtdiode,
Figuren 3, 4, 6 und 8 schematische Darstellungen von
Wellenlängenverläufen von optischen Eigenschaften von organischen Leuchtdioden, und
Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung einer
herkömmlichen organischen Leuchtdiode.
In Figur 1 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer organischen Leuchtdiode 1 gezeigt. Eine optische Kavität 53 wird durch einen Spiegel 3 sowie durch eine optische Grenzfläche 50 gebildet. An der
Grenzfläche 50 liegt ein Sprung im optischen Brechungsindex vor. Eine mittlere Reflektivität der optischen Grenzfläche 50 für sichtbares Licht liegt beispielsweise bei ungefähr 40 %.
Innerhalb der optischen Kavität 53 befindet sich eine
organische Schichtenfolge 4. Die Schichtenfolge 4 umfasst eine erste aktive Schicht 41 sowie zwei zweite aktive
Schichten 42, 43. Zwischen zwei benachbarten aktiven
Schichten 41, 42, 43 befindet sich jeweils eine
Ladungsträgererzeugungsschicht 45a, 45b. Es weist die
organische Leuchtdiode 1 genau drei der aktiven Schichten 41, 42, 43 auf. Eine Dicke der organischen Schichtenfolge 4 liegt zum Beispiel zwischen einschließlich 150 nm und 600 nm.
Zwischen der ersten aktiven Schicht 41 und dem Spiegel 3 befindet sich ferner eine Elektroneninjektionsschicht 49. An der optischen Grenzfläche 50 ist eine Löcherinjektionsschicht 48 angebracht. Die genannten Schichten der organischen
Schichtenfolge 4 können in der angegebenen Reihenfolge unmittelbar aufeinanderfolgen. Ebenso können weitere, nicht dargestellte Zwischenschichten angebracht sein.
Die erste aktive Schicht 41 weist ein strahlungsaktives organisches Material auf, in dem im Betrieb der Leuchtdiode 1 über Fluoreszenz oder Phosphoreszenz elektromagnetische
Strahlung erzeugt wird, insbesondere im blauen
Spektralbereich .
Die zweiten aktiven Schichten 42, 43 weisen jeweils dieselben mindestens zwei strahlungsaktiven organischen Materialien auf, die zur Emission von rotem Licht und zur Emission von grünem Licht eingerichtet sind. Die zweiten aktiven Schichten 42, 43 unterscheiden sich in ihrer Materialzusammensetzung bevorzugt nicht oder nicht signifikant. Die mindestens zwei strahlungsaktiven organischen Materialien können in den zweiten aktiven Schichten 42, 43 homogen durchmischt oder auch als separate Teilschichten vorhanden sein.
In Figur 2 ist entlang einer Hauptrichtung x, senkrecht zu dem Spiegel 3 und von dem Spiegel 3 weg, eine Intensität I aufgetragen. Aufgrund der optischen Grenzfläche 50 und dem Spiegel 3 verhält sich die Intensität I näherungsweise wie in einem Fabry-Perot-Element und/oder in einem Resonator. Direkt an dem Spiegel 3 liegt ein Intensitätsminimum vor. Entlang der Richtung x und weg von dem Spiegel 3 treten dann jeweils mehrere Maxima und Minima auf. Hin zu der optischen
Grenzfläche 50 sind die Maxima und Minima bezüglich der
Intensität weniger stark ausgeprägt.
Der Intensitätsverlauf ist entlang der Richtung x für mehrere Wellenlängen aufgetragen. Die Wellenlänge λΐ beträgt hierbei 450 nm, X2 beträgt 555 nm und A3 liegt bei 615 nm. Bei einer Position zwischen ungefähr 50 nm und 100 nm liegen erste Maxima Ml. Zweite Maxima M2 liegen zwischen ungefähr 175 nm und 300 nm. Dritte Maxima M3 liegen zwischen ungefähr 325 nm und 525 nm. Eine Position P der Maxima Ml, M2, M3 ist, neben der Wellenlänge, ebenso von einem Brechungsindex n innerhalb der organischen Schichtenfolge 4 abhängig und folgt
näherungsweise dem Zusammenhang P = λ/ (4 n) + k λ/ (2 n) , wobei k eine natürliche Zahl ist und k > 0.
Die erste aktive Schicht 41 ist an der Position P41
angebracht und liegt in dem ersten Maximum Ml für die
Wellenlänge λΐ . Die erste aktive Schicht 41 ist somit zur Erzeugung von blauem Licht optimiert. Die zweiten aktiven Schichten 42, 43 liegen jeweils im zweiten Maximum M2. Die zweite aktive Schicht 42 an der Position P42 ist für grünes Licht und die zusätzliche zweite aktive Schicht 43, die sich weiter von dem Spiegel 3 weg befindet, ist für rotes Licht optimiert .
In den Figuren 3A bis 3D sind Emissionsspektren der aktiven Schichten 41, 42, 43 dargestellt. In Figur 3A ist das von der ersten aktiven Schicht 41 emittierte Spektrum dargestellt, das sich im Wesentlichen auf den blauen Spektralbereich beschränkt .
In Figur 3B ist die Emission der zweiten aktiven Schicht 42, die sich näher an dem Spiegel 3 befindet, illustriert.
Aufgrund insbesondere von Interferenzeffekten innerhalb der optischen Kavität 53 weist das emittierte Spektrum bei ungefähr 570 nm ein leicht ausgeprägtes Minimum und bei ungefähr 525 nm und 610 nm Maxima auf.
Die Emission der zweiten aktiven Schicht 43, die weiter von dem Spiegel 3 entfernt liegt, weist einen hauptsächlichen Emissionsbereich im roten Spektralbereich um zirka 650 nm auf, siehe Figur 3C. Um ungefähr 560 nm liegt ein stark ausgeprägtes Minimum vor.
Das aus allen drei aktiven Schichten 41, 42, 43 resultierende Gesamtspektrum ist in Figur 3D dargestellt. Das
Gesamtspektrum weist nur vergleichsweise schwach ausgeprägte Maxima und Minima auf. Ein Farbwiedergabeindex des in Figur 3D gezeigten Gesamtspektrums liegt bei ungefähr 95. Der
Farbwiedergabeindex wird auch als Color Rendering Index, kurz CRI, bezeichnet.
In Figur 4 ist in der Kurve c ein Emissionsspektrum des grün emittierenden organischen Materials in den zweiten aktiven Schichten 42, 43 gezeigt und in der Kurve d des rot
emittierenden strahlungsaktiven Materials. Die
Emissionsspektren sind jeweils vergleichsweise spektral breit .
Die Kurven a, b entsprechen den Wellenlängenbereichen, die von den Maxima in den Positionen P42, P43 gemäß Figur 2 insbesondere aufgrund von Interferenzeffekten unterstützt werden. In der Kurve a ist hierbei der unterstützte
Spektralbereich in der Position P42 und in der Kurve b für die Position P43 illustriert. Durch die Kombination der zweiten aktiven Schichten 42, 43 und deren Lage in den
Positionen P42, P43 in den zweiten Maxima M2, siehe Figur 2, ist die spektrale Emissionsbreite der strahlungsemittierenden organischen Materialien, siehe die Kurven c, d, besser ausnützbar und es ist ein hoher Farbwiedergabeindex
erzielbar .
In Figur 5 ist eine herkömmliche organische Leuchtdiode schematisch illustriert. Die Leuchtdiode weist die aktiven Schichten 41, 46, 47 auf. Die aktiven Schichten 41, 46, 47 in Figur 5 liegen in denselben Positionen wie die aktiven
Schichten 41, 42, 43 gemäß der Figuren 1 bis 3. Die aktive Schicht 41 weist ein blau emittierendes organisches Material auf, die Schicht 46 ein grün emittierendes und die aktive Schicht 47 ein rot emittierendes organisches Material. In den aktiven Schichten 46, 47 liegt jeweils nur eines der
Strahlungsemittierenden organischen Materialien vor. Mit anderen Worten weist die Leuchtdiode gemäß Figur 5 einen so genannten RGB-Aufbau auf.
Die zugehörigen Emissionsspektren sind in den Figuren 6A bis 6D illustriert, analog zur Darstellung gemäß Figur 3. Im Unterschied zu Figur 3B und C ist zu erkennen, dass von den aktiven Schichten 46, 47 jeweils nur grünes Licht oder nur rotes Licht emittiert wird, und keine insbesondere gelbe Mischstrahlung. Hierdurch resultiert ein vergleichsweise stark strukturiertes Spektrum der Gesamtstrahlung, siehe Figur 6D. Der Farbwiedergabeindex des Spektrums gemäß Figur 6D liegt lediglich bei ungefähr 84.
Bei Leuchtdioden, in denen die verschiedenen, farbig
emittierenden Schichten jeweils nur ein organisches
Strahlungsemittierendes Material aufweisen, ist ein
Farbwiedergabeindex zwar durch Hinzufügen weiterer Schichten mit anderen organischen Materialien erhöhbar. Dies steigert jedoch den Fertigungsaufwand signifikant. Ebenso ist eine Alterung der einzelnen Farbeinheiten unterschiedlich
ausgeprägt und über die Lebensdauer der Leuchtdiode hinweg kann sich eine von der Leuchtdiode emittierte Strahlung hinsichtlich ihres Farborts deutlich verschieben. Bei dem Aufbau, wie in Verbindung mit Figur 1 angegeben, ist hingegen eine Farbalterung und auch ein Fertigungsaufwand reduziert. Auch sind vergleichsweise dünne organische Schichtenfolgen realisierbar .
Der verbesserte Farbwiedergabeindex ist also insbesondere dadurch erzielbar, dass in zumindest zwei der drei aktiven Schichten jeweils zwei Strahlung emittierende organische Materialien vorliegen, für zwei voneinander verschiedene Spektralbereiche. Diese zweiten aktiven Schichten werden in Intensitätsmaxima für voneinander verschiedene Wellenlängen positioniert. Hierdurch ist eine spektrale Breite der in den jeweiligen zweiten aktiven Schichten emittierten Strahlung vergrößerbar und eine starke Strukturierung des Spektrums ist reduzierbar. Hierdurch ist ein hoher Farbwiedergabeindex erzielbar .
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der
organischen Leuchtdiode 1 gezeigt. Die einzelnen Schichten entlang der Hauptrichtung x sind nachfolgend angegeben. Die einzelnen Schichten folgen bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge und unmittelbar aufeinander:
Bei dem Spiegel 3 handelt es sich um einen Aluminiumspiegel oder um einen Silberspiegel mit einer Dicke von
beispielsweise ungefähr 200 nm. Die
Elektroneninjektionsschicht 49 weist eine Dicke von ungefähr 10 nm auf und ist von einer Elektronentransportschicht 34 gefolgt. Auf der Elektronentransportschicht 34 befindet sich die erste aktive Schicht 41, die zur Emission von blauem Licht eingerichtet ist und eine Dicke von zirka 20 nm aufweist. Die erste aktive Schicht 41 ist gefolgt von einer 10 nm dicken Elektronenbarriereschicht 44e, wiederum gefolgt von der Ladungsträgererzeugungsschicht 45a mit einer Dicke von zirka 100 nm, zum Beispiel mit einer Toleranz von höchstens 15 nm.
Hierauf folgt eine Löcherbarriereschicht 43h mit einer Dicke von 10 nm und die zweite aktive Schicht 42 mit einem grünen und einem roten emittierenden Material mit einer Dicke von ungefähr 30 nm. Als nächste Schicht folgt eine
Elektronenbarriereschicht 44e, Dicke zirka 10 nm, und die Ladungsträgererzeugungsschicht 45b mit einer Dicke von ungefähr 45 nm +/- 15 nm. Hierauf ist eine
Löcherbarriereschicht 44h mit einer Dicke von 10 nm
angeordnet . Auf diese folgt die zweite der zweiten aktiven Schichten 43 mit derselben Materialzusammensetzung wie die
darunterliegende zweite aktive Schicht 42. An der zweiten aktiven Schicht 43 ist die Elektronenbarriereschicht 44e mit einer Dicke von 10 nm angebracht, gefolgt von der
Löcherinjektionsschicht 48 mit einer Dicke von ungefähr
185 nm.
Die organische Schichtenfolge 4 ist auf der
strahlungsdurchlässigen Elektrode 5 aufgebracht, die aus Indiumzinnoxid gefertigt ist und eine Dicke von ungefähr 110 nm aufweist. Bei einem Träger 2 handelt es sich
beispielsweise um eine Glasplatte, eine Glasfolie oder ein KunststoffSubstrat .
Das Bauteil gemäß Figur 7 weist eine Betriebsspannung von 9 V auf und einen Betriebsstrom von 3,3 mA/cm^ . Eine Effizienz beträgt 21 lm/W. Der Farbort der emittierten Strahlung liegt bei 0,350; 0,386 in der CIE-Normfarbtafel . Eine korrelierte Farbtemperatur beträgt 4900 K und ein Farbwiedergabeindex 95. Das zugehörige Gesamtspektrum ist in Figur 8 zu sehen. Die aktiven Schichten 41, 42, 43 sind analog zu Figur 2
positioniert .
Anders als in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 7
beschrieben, kann es sich bei der ersten aktiven Schicht 41 um eine Schicht mit nur einem rot emittierenden organischen Material handeln. Die zweiten aktiven Schichten 42, 43 umfassen dann jeweils ein grün sowie ein blau emittierendes organisches Material und sind zur Erzeugung von cyanfarbigem Mischlicht eingerichtet. Die erste aktive Schicht 41 befindet sich bevorzugt in dem ersten Maximum Ml und die zweiten aktiven Schichten 42, 43 in dem zweiten Maximum M2,
vergleiche Figur 2.
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. Organische Leuchtdiode (1) mit einem Spiegel (3) und mit einer organischen Schichtenfolge (4), die aufweist:
- eine erste aktive Schicht (41), die zur Erzeugung einer ersten Strahlung eingerichtet ist, und
- mindestens zwei zweite aktive Schichten (42, 43), die zur Erzeugung einer zweiten Strahlung eingerichtet sind, wobei
- die aktiven Schichten (41, 42, 43), entlang einer Hauptrichtung (x) weg von dem Spiegel (3) , übereinander angeordnet sind,
- sich zwischen zwei benachbarten aktiven Schichten (41, 42, 43) jeweils eine Ladungsträgererzeugungsschicht (45) befindet, und
- die zweiten aktiven Schichten (42, 43) jeweils
dieselben mindestens zwei strahlungsaktiven organischen Materialien aufweisen und die erste aktive Schicht (41) ein hiervon verschiedenes strahlungsaktives organisches Material aufweist
- durch den Spiegel (3) und durch eine optische
Grenzfläche (50) mit einem Brechungsindexsprung an einer dem Spiegel (3) abgewandten Seite der organischen
Schichtenfolge (4) eine optische Kavität (53) gebildet ist,
- die Kavität (53) entlang der Hauptrichtung (x) mehrere Intensitätsmaxima (M) aufzeigt, wobei sich die aktiven Schichten (41, 42, 43) entlang der Hauptrichtung (x) jeweils in oder an einem der Intensitätsmaxima (M) befinden,
- ein Abstand zwischen den zweiten aktiven Schichten (42, 43) kleiner ist als ein Abstand zwischen der ersten aktiven Schicht (41) und der nächstgelegenen zweiten aktiven Schicht (42, 43) und
- die zweiten aktiven Schichten (42, 43) für voneinander verschiedene Wellenlängen (λ) optimiert sind.
2. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der die aktiven Schichten (41, 42, 43) sich entlang der Hauptrichtung (x) jeweils an einer Position P gemäß der folgenden Formel befinden, mit einer Toleranz von höchstens λ/(10 n) : P = λ/ (4 n) + k λ/ (2 n) ,
wobei n der mittlere Brechungsindex der organischen Schichtenfolge (4) für die Wellenlänge λ und k eine natürliche Zahl größer oder gleich Null ist.
3. Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorhergehenden
Anspruch,
bei der für die erste aktive Schicht (41) gilt: k = 0, und für die zweiten aktiven Schichten (42, 43) gilt: k > 0.
4. Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorhergehenden
Anspruch,
bei der für die zweiten aktiven Schichten (42, 43) gilt: k = 1.
5. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der die zweiten aktiven Schichten (42, 43) entweder ein grün und zusätzlich ein rot emittierendes
strahlungsaktives organisches Material aufweisen oder ein blau und zusätzlich ein grün emittierendes
strahlungsaktives organisches Material. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der eine mittlere Reflektivität der optischen
Grenzfläche (50) für die im Betrieb der Leuchtdiode (1) erzeugte Strahlung zwischen einschließlich 25 % und 60 % liegt .
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der die zweiten aktiven Schichten (42, 43) eine gleiche Materialzusammensetzung, aber unterschiedliche Dicken aufweisen.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der ein Abstand zwischen benachbarten aktiven
Schichten (41, 42, 43) durch eine Dicke der jeweiligen Ladungsträgererzeugungsschichten (45) eingestellt ist, wobei den aktiven Schichten (41, 42, 43) jeweils
mindestens eine Barriereschicht (44) zugeordnet ist und die Ladungsträgererzeugungsschichten (45) an die
Barriereschichten (44) angrenzen, und
mindestens zwei der Ladungsträgererzeugungsschichten (45) voneinander verschiedene Dicken aufweisen.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der die Dicken der aktiven Schichten (41, 42, 43), zusammen mit den jeweils zugehörigen Barriereschichten
(44) , zwischen einschließlich 25 nm und 50 nm liegen, wobei die Dicken der Ladungsträgererzeugungsschichten
(45) zwischen einschließlich 20 nm und 150 nm betragen, und die Dicke der organischen Schichtenfolge (4) zwischen einschließlich 150 nm und 600 nm liegt. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der die erste aktive Schicht (41) zur Erzeugung von blauem Licht eingerichtet ist,
wobei die zweiten aktiven Schichten (42, 43) jeweils ein grün und zusätzlich ein rot emittierendes
strahlungsaktives organisches Material aufweisen, und wobei die sich näher an dem Spiegel (3) befindliche zweite aktive Schicht (42) zur Erzeugung von grünem Licht und die sich weiter von dem Spiegel (3) entfernt befindliche zweite aktive Schicht (43) zur Erzeugung von rotem Licht eingerichtet ist.
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