WO2014187752A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes Download PDF

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    • G02B3/0043—Inhomogeneous or irregular arrays, e.g. varying shape, size, height
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • organic light emitting diode find increasingly widespread application in general lighting, for example, as a surface light source.
  • a conventional organic optoelectronic component for example an OLED, may comprise an anode and a cathode with an organic functional layer system
  • Layer system comprises one or more emitter layer (s) in which electromagnetic radiation is generated, one or more charge carrier pair generation layer structure (s) each of two or more
  • CGL Charge pair generation charge carrier generation layer
  • HTL hole transport layer
  • s electron transport layer
  • an OLED is formed on a trench structure.
  • trenching may result in partial de-wetting of the organic functional layer system from the support.
  • a trench structure only leads to a slight increase in the brightness in the image plane of the optoelectronic component.
  • optoelectronic component has an optically active region on a substrate, wherein the substrate has a carrier and an intermediate structure;
  • the optically active region may be for absorbing and / or for emitting a
  • the optoelectronic component can be designed as a light-emitting diode and / or a photodetector. In one embodiment, the optoelectronic component can be formed flat, for example as a
  • the intermediate structure may be transparent with respect to the electromagnetic energy
  • Waveguide be formed in terms of
  • the intermediate structure may be formed translucent with respect to the electromagnetic
  • the intermediate structure may comprise particles embedded in a matrix.
  • the particles and the matrix may have a difference in the refractive index with respect to the electromagnetic radiation that is absorbed and / or emitted in the optically active region that is greater than 0.05.
  • the particles may be formed as scattering centers with respect to the electromagnetic
  • the intermediate structure Radiation emitted and / or absorbed by the optically active region.
  • the intermediate structure Radiation emitted and / or absorbed by the optically active region.
  • the intermediate structure may be opaque and / or impervious to the electromagnetic radiation emitted and / or absorbed in the optically active region.
  • the intermediate structure may be formed as a mirror structure.
  • the intermediate structure may be formed as a heat distribution structure.
  • the intermediate structure may be formed electrically conductive.
  • the optically active region may have an organic functional layer structure between a first electrode and a second electrode, wherein the intermediate structure is formed as a first electrode.
  • Diffusion barrier be formed in terms of water and / or oxygen.
  • the intermediate structure may be formed as a UV protection, for example, comprise or be formed from a substance that absorbs UV radiation.
  • the intermediate structure may be formed as a color-changing layer, for example comprising a dye.
  • the intermediate structure may be structured such that the contact surface of the optically active region with the second region in terms of
  • the intermediate structure may be formed as a temperature measuring structure, for example a have thermoelectric structure or be formed therefrom.
  • the curvature can be formed by means of an at least partially spherical shape of the intermediate structure.
  • the intermediate structure may comprise a segment or a plurality of segments of a sphere and / or an ellipsoid.
  • the second area may be a
  • the intermediate structure may have a thickness in a range of about 0.5 ⁇ to about 2000 ⁇ .
  • the intermediate structure a
  • the lateral structuring can be designed to display information, for example in the form of a pictogram, an ideogram and / or a lettering.
  • the lateral structuring may have a first structural area and at least one second structural area
  • the first structural region and / or the second structural region can have a plurality of regions with in each case the same curvature.
  • the first structure region and the second structure region may be at least in the amount a radius of curvature and / or in the sign of a
  • the ratio of the area of the second area to the first area in the first structural area may be greater than in the second structural area.
  • the lateral structuring may be formed as an arrangement of the first structural region and / or at least one second structural region.
  • the lateral structuring may have a periodic arrangement of the first structural region and / or at least one second structural region.
  • first structural area and / or the at least one second structural area may have a different periodicity.
  • a second structural area may be formed on and / or next to the first structural area.
  • the intermediate structure may be formed such that the curvature is variable
  • the intermediate structure can be electrically insulated or be formed from an electrically insulating material.
  • the intermediate structure a
  • Refractive index which is formed between the refractive index of the carrier and the average refractive index of the optically active region.
  • a method for producing an optoelectronic component comprises: forming an intermediate structure on or over a support; Forming an optically active region on the intermediate structure; wherein the intermediate structure is formed to have a first area and a second area, wherein the first area is connected to the carrier by a positive connection and the optically active area is formed on the second area; and where the
  • Intermediate structure is formed such that the second region has at least one curvature such that the amount of the area of the second region is greater than the amount of the area of the first region.
  • the optically active region can be formed to absorb and / or emit electromagnetic radiation.
  • Optoelectronic component can be formed as a light emitting diode and / or a photodetector.
  • optoelectronic component are formed flat, for example as a surface lighting.
  • Intermediate structure are formed transparent to the electromagnetic radiation emitted and / or absorbed by the optically active region.
  • Waveguides are formed in terms of
  • the optically active region electromagnetic radiation emitted and / or absorbed by the optically active region.
  • Intermediate structure are formed translucent with respect to the electromagnetic radiation emitted and / or absorbed by the optically active region.
  • Intermediate structure can be formed such that it has particles embedded in a matrix.
  • Intermediate structure are formed opaque and / or impermeable to the electromagnetic radiation emitted and / or absorbed in the optically active region.
  • Intermediate structure can be formed as a mirror structure.
  • the optically active region can be formed such that it has an organic functional layer structure between a first and second functional layer structure
  • Intermediate structure formed as a diffusion barrier with respect to water and / or oxygen.
  • Intermediate structure are formed such that it comprises a phosphor or is formed therefrom.
  • Intermediate structure are formed as a UV protection, that is, at least partially impermeable to UV radiation are formed, for example, comprise or be formed from a substance that absorbs UV radiation.
  • Intermediate structure can be formed as a color-changing layer, for example, have a dye.
  • Intermediate structure can be formed as a temperature measuring structure, for example, be formed with a thermoelectric structure or formed therefrom.
  • the curvature can be formed by means of an at least partially spherical shape of the intermediate structure.
  • the method the
  • Intermediate structure are formed such that the second region has a wave structure.
  • Intermediate structure can be formed with a thickness i in a range of about 0, 5 ⁇ , ⁇ to about 2000 ⁇ .
  • Intermediate structure has a lateral structuring.
  • the lateral structuring can be designed to display information, for example in the form of a pictogram, an ideogram and / or a lettering.
  • the lateral structuring with a first structural area
  • Structure area have a different curvature.
  • the lateral structuring may be during or after the
  • Forming during the application of the substance or of the substance mixture of the intermediate structure can be, for example by means of a structuring method for forming the intermediate structure, for example by means of a structured stamp or a structured mask. Forming after the application of the substance or the
  • Substance mixture of the intermediate structure can, for example
  • Intermediate structure can be formed such that the first structure region and / or the second structure region has a plurality of regions with in each case the same curvature.
  • the intermediate structure may be formed such that the first structural region and the second structural region differ at least in the amount of a radius of curvature and / or in the sign of a radius of curvature.
  • Ratio of the area of the second area to the first area in the first structural area is greater than in the second
  • the lateral sidewall In one embodiment of the method, the lateral sidewall
  • Structuring be formed as an arrangement of the first structural area and / or at least a second structural area.
  • the lateral structuring may be in the form of a periodic arrangement of the first structural region and / or at least one second structural region
  • the intermediate structure can be structured laterally such that the first structural region and / or the at least one second structural region have a different periodicity.
  • Intermediate structure are structured laterally such that the at least one second structure area is formed on and / or adjacent to the first structure area.
  • Intermediate structure are formed electrically isolated or formed of an electrically insulating material.
  • Intermediate structure can be formed such that it has a refractive index which is between the refractive index of the carrier and the average refractive index of the optically active region.
  • Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a
  • Figures 2A-D are schematic cross-sectional views
  • Figure 3 is a schematic representation of a method for producing an optoelectronic
  • optoelectronic components are described, wherein an optoelectronic Component having an optically active region.
  • the optically active region can absorb electromagnetic radiation and form a photocurrent therefrom or emit electromagnetic radiation by means of an applied voltage to the optically active region.
  • the electromagnetic radiation may have a wavelength range which comprises X-ray radiation, UV radiation (A-C), visible light and / or infrared radiation (A-C).
  • a planar optoelectronic component which has two flat, optically active sides, can be used in the
  • Connection direction of the optically active pages for example, be transparent or translucent, for example, as a transparent or translucent organic
  • a planar optoelectronic component can also be formed as a planar optoelectronic component, for example as a plane-parallel
  • the optically active region can also have a planar, optically active side and a planar, optically inactive side, for example an organic light-emitting diode which is set up as a top emitter or bottom emitter.
  • the optically inactive side can be, for example, transparent or translucent, or be provided with a mirror structure and / or an opaque substance or mixture of substances,
  • the beam path of the optoelectronic component can be directed, for example, on one side.
  • emitting electromagnetic radiation can emit
  • providing electromagnetic radiation may be understood as emitting electromagnetic radiation by means of an applied voltage to an optically active region.
  • absorbing electromagnetic radiation may include absorbing
  • picking up electromagnetic radiation may be considered as absorbing electromagnetic radiation and forming a photocurrent from the absorbed one
  • an electromagnetic radiation emitting structure may in various embodiments, an electromagnetic
  • the radiation may, for example, be light (in the visible range), UV radiation and / or infrared radiation.
  • the electromagnetic radiation may, for example, be light (in the visible range), UV radiation and / or infrared radiation.
  • the electromagnetic radiation may, for example, be light (in the visible range), UV radiation and / or infrared radiation.
  • emitting component for example, as a light-emitting diode (light emitting diode, LED) as an organic light-emitting diode (organic light emitting diode, OLED), as a light-emitting transistor or as an organic light-emitting transistor to be formed.
  • LED light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • electromagnetic radiation-emitting components for example housed in a common ge Ge.
  • Optoelectronic structure as an organic light emitting diode (OLED), an organic light emitting diode (OLED), an organic light emitting diode
  • Organic field effect transistor organic field effect transistor OFET
  • organic electronics may be formed.
  • the organic field effect transistor may be a The so-called “all-OFET" in which all layers are organic.
  • All-OFET An optoelectronic structure can have an organic functional layer system, which is synonymously also called organic functional layer structure
  • Layer structure may include or be formed from an organic substance or an organic substance mixture, for example, to provide a
  • electromagnetic radiation is furnished from a provided electric current.
  • a curvature in the region of the curvature have a deviation from a flat or flat surface.
  • a curvature may be, for example, a curvature, a bend, a bend or a turn, for example convex and / or concave, i. with a positive radius of curvature (convex) or with a negative radius of curvature (concave). in the
  • an area has a face
  • Kink a sharp bend in the area of the bend.
  • the kink has a negligibly small radius of curvature, for example, such that at a kink
  • Radius of curvature is not defined. In the region of a bend of the substrate of an organic light emitting diode, the
  • organic functional layer structure does not wet or dewar the substrate due to the sharp bend.
  • a substrate which has several kinks, for example in the case of a trench structure of the substrate, can therefore be of limited suitability or unsuitable for an organic optoelectronic component.
  • the averaging of the averaged refractive index can in a structure of a Mixture of substances via the refractive indices of the substances of the
  • Substance mixtures take place in this wavelength range.
  • the averaging can be formed in a structure from a substance mixture by means of forming the sum of the
  • an organic substance regardless of the respective state of aggregation, can be present in chemically uniform form
  • Carbon or simple carbon compound can be understood.
  • a mixture of substances can be understood which comprises constituents of two or more different substances whose
  • a substance class means a substance or mixture of one or more organic substances, one or more inorganic substances or one or more hybrid substances.
  • a layer for electromagnetic radiation such as light, permeable, for example, for that of the
  • Light-emitting component generated light for example, one or more wavelength ranges, for example, at least in a subregion of the wavelength range of 380 nm to 780 nm.
  • one or more wavelength ranges for example, at least in a subregion of the wavelength range of 380 nm to 780 nm.
  • Translucent layer in various embodiments to understand that essentially the whole in one
  • Quantity of light is also coupled out of the structure (for example, layer), wherein a portion of the light can be scattered in this case.
  • transparent transparent layer
  • transparent substance transparent substance
  • Embodiments are understood that a layer for electromagnetic radiation, such as light, is permeable (for example, at least in one
  • Subregion of the wavelength range from 380 nm to 780 nm), wherein a structure (for example a layer)
  • Structure for example, layer is coupled out.
  • connection of a first body with a second body may be positive, non-positive and / or cohesive.
  • the connections may be detachable, i. reversible. In different configurations can
  • Connections are not detachable, i.
  • a non-detachable connection can only be separated by destroying the connection means.
  • an irreversible, conclusive connection can be realized.
  • the first body can be connected to the second body by means of atomic and / or molecular forces.
  • Cohesive compounds can often be non-releasable compounds.
  • solder joint for example, a glass solder, or a metal solder, a welded joint be realized.
  • an adhesive may include or be formed from one of the following: a casein, a glutin, a starch, a cellulose, a resin, a tannin, a lignin, an organic matter
  • Oxygen Nitrogen, chlorine and / or sulfur; one
  • Metal oxide a silicate, a phosphate, a borate.
  • an adhesive as a hot melt adhesive for example, a solvent-containing
  • a polymerization adhesive for example, a cyanoacrylate adhesive, a methyl methacrylate adhesive, an anaerobic curing adhesive, an unsaturated polyester, a radiation curing adhesive, a polycondensation adhesive, for example, a phenol-formaldehyde resin adhesive, a silicone, a silane-blackening polymer adhesive
  • Polyimide adhesive for example, an epoxy adhesive, a polyurethane adhesive, a silicone
  • Pressure-sensitive adhesive have or be formed from it.
  • an adhesive layer may additionally comprise thermally conductive particles.
  • Thermally conductive particles may comprise or be formed from one of the following substances: carbon nanotube, diamond, copper, boron nitride, aluminum, aluminum nitride, and / or aluminum oxide.
  • thermally conductive particles may range from about 28 W / mK to about 1120 W / mK.
  • Fig.l shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component according to various
  • the optoelectronic component 100 may be formed as an organic light-emitting diode 100, an organic photodetector 100 or an organic solar cell.
  • An organic light emitting diode 100 may be formed as a top emitter or a Bo tom emitter. In a bottom emitter, light is emitted from the electrically active region through the
  • Carrier emitted.
  • light is emitted from the top of the electrically active region and not by the carrier.
  • a top emitter and / or bottom emitter may also be optically transparent or optically translucent, for example, any of those described below
  • Layers or structures may be transparent or translucent.
  • the optoelectronic component 100 has a hermetically sealed substrate 130, an active region 106 and an encapsulation structure 128.
  • the hermetically sealed substrate 130 may include a carrier 102, a first barrier layer 104, and an intermediate structure 126.
  • the active region 106 is an electrically active region 106 and / or an optically active region 106.
  • the active region 106 is, for example, the region of the optoelectronic component 100 in which electrical current flows for operation of the optoelectronic component 100 and / or in the electromagnetic radiation is generated and / or absorbed.
  • the electrically active region 106 may include a first electrode 110, an organic functional layer structure 112, and a second electrode 114.
  • the organic functional layer structure 106 may include one, two or more functional layered structure units and one, two or more interlayer structures between the layered structure units.
  • Functional layer structure 112 may include, for example, a first organic functional layer structure unit 116, an intermediate layer structure 118, and a second organic functional layer structure unit 120.
  • the encapsulation structure 128 may be a second
  • Barrier layer 108 ( a coherent connection layer 122 and a cover 124 have.
  • Embodiments of the intermediate structure 126 are described in FIGS. 2 and 3.
  • the carrier 102 may be glass, quartz, and / or a
  • the carrier may comprise or be formed from a plastic film or a laminate with one or more plastic films.
  • the plastic may include or be formed from one or more polyolefins (eg, high or low density polyethylene (PE) or polypropylene (PP))
  • Polyvinyl chloride PVC
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the carrier 102 may comprise or be formed of a metal, for example copper, silver, gold, platinum, iron, for example a metal compound, for example steel.
  • the carrier 102 may be opaque, translucent or even transparent.
  • the carrier 102 may be part of or form part of a mirror structure.
  • the carrier 102 may have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or be formed in such a way, for example as a foil.
  • the carrier 102 may be formed as a waveguide for electromagnetic radiation, for example, be transparent or translucent with respect to the emitted or
  • the first barrier layer 104 may be one of the following materials on iron or formed therefrom:
  • Indium zinc oxide aluminum-doped zinc oxide, poly (p-phenylene terephthalamide), nylon 66, and mixtures and
  • the first barrier layer 104 may be by means of one of
  • Atomic layer deposition Atomic Layer Deposition (ALD)
  • ALD Atomic layer deposition
  • PEALD Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition
  • PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • Partial layers all sub-layers can by means of an atomic layer deposition process are formed.
  • Layers that are only on ALD layers can also be called
  • Partial layers may have one or more
  • Atomic layer deposition processes are deposited
  • the first barrier layer 104 may have a layer thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm
  • a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm for example, a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm according to an embodiment
  • the first barrier layer 104 may be one or more
  • having high refractive index materials for example one or more high refractive index materials, for example having a refractive index of at least 2.
  • Barrier layer 104 can be omitted, for example, in the event that the carrier 102 hermetically sealed
  • the first electrode 104 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrode 110 may include or be formed from one of the following electrically conductive materials: a metal, a conductive conductive oxide (TCO); a network of metallic
  • Nanowires and particles for example of Ag, which are combined, for example, with conductive polymers; a network of carbon nanotubes that for example, combined with conductive polymers; Graphene particles and layers; a network
  • the first electrode 110 made of a metal or a metal may comprise or may be formed from one of the following materials: Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm or Li, as well as compounds, combinations or alloys of these materials ,
  • the first electrode 110 may be one of the following as a transparent conductive oxide
  • zinc oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • Metal-oxygen onnectivity such as ZnO, Sn02, or 1 ⁇ 0 3
  • ternary metal-oxygen compounds such as AIZnO, n2Sn0 4, CdS O ß, ZnSn0 3, Mgln20 4,
  • Embodiments are used. Farther
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and can furthermore be p-doped or n-doped, or hole-conducting (p-TCO) or electron-conducting (n-TCO).
  • the first electrode 110 may be a layer or a
  • the first electrode 110 may be formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is one
  • the first electrode 104 may, for example, have a layer thickness in a range of 10 nm to 500 nm, for example, from less than 25 nm to 250 nm, for example from 50 nm to 100 nm.
  • the first electrode 110 may be a first electrical
  • FIG. 1 shows an optoelectronic component 100 having a first organic functional layer structure unit 116 and a second organic functional one
  • Layer structure 112 but also have more than two organic functional layer structures, for example, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or even more, for example 15 or more, for example 70.
  • Layer structures may be the same or different, for example the same or different
  • the second organic functional layer structure unit 120, or the other organic functional layer structure units may be one of those described below
  • Layer structure unit 116 may be formed.
  • the first organic functional layer structure unit 116 may include a hole injection layer, a
  • one or more of said layers may be provided, wherein the same layer may have a physical contact, may only be electrically connected to each other or even electrically isolated from each other, for example, may be arranged side by side. Individual layers of said layers may be optional.
  • a hole injection layer may be formed on or over the first electrode 110.
  • the hole injection layer may include or be formed from one or more of the following materials; HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x, W0 X, X V0, ReO x, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc; NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (aphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine); beta-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine); TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); Spiro TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine);
  • Spiro-NPB N, N 1 -bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -spiro); D FL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene); DMFL-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene); DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9, -diphenyl-fluorene) DPFL-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalene-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene); Spiro-TAD (2
  • the hole injection layer may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example in a range of about 30 nm to about 300 nm, for example in a range of about 50 nm to about 200 nm.
  • a layer thickness in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example in a range of about 30 nm to about 300 nm, for example in a range of about 50 nm to about 200 nm.
  • Hole transport layer be formed.
  • Hole transport layer may comprise or be formed from one or more of the following materials: NPB (N, '- bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine); beta-NPB N, '-Bis (naphthalen-2-yl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine); TPD
  • Spiro-NPB N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -spiro
  • DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DMFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-l-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -, 9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) -N, N 1 -bis (phenyl) -9,9-dipheny1-fluorene
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) -N, '-bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluorene
  • the hole transport layer may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm,
  • nm for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • functional layer structure units 116, 120 can each have one or more emitter layers
  • An emitter layer may include or be formed from organic polymers, organic oligomers, organic monomers, small organic molecules, or a combination of these materials.
  • the optoelectronic component 100 can in a
  • Emitter layer comprise or be formed from one or more of the following materials: organic or
  • organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (for example 2- or 2,5-substituted poly-p-phenylenevinyiene) and also metal complexes, for example iridium complexes such as blue-phosphorescent FIrPic (bis (3,5-difluoro-2 - (2-pyridyl) henyl- (2-carboxypyridyl) -iridium III), green phosphorescent
  • non-polymeric emitters can be deposited by means of thermal evaporation, for example.
  • Polymer emitter are used, which can be deposited, for example by means of a wet chemical process, such as a spin-on process (also referred to as spin coating).
  • the emitter materials may be suitably embedded in a matrix material, for example one
  • Emitter layer 134 have a layer thickness in one
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • Emitter layer have multiple sub-layers that emit light of different colors. By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression.
  • it can also be provided to arrange a converter material in the beam path of the primary emission produced by these layers, which at least partially absorbs the primary radiation and emits a secondary radiation of a different wavelength, resulting in a (not yet white) primary radiation by the combination of primary radiation and secondary radiation Radiation produces a white color impression.
  • the organic functional layer structure unit 116 may include one or more emitter layers configured as a hole transport layer.
  • the organic functional layer structure unit 116 may comprise one or more emitter layers, which is / are embodied as an electron transport layer. On or above the emitter layer, a
  • Be formed electron transport layer for example, be deposited.
  • the electron transport layer may include or be formed from one or more of the following materials: NET- 18; 2, 2 ', 2 "- (1,3,5-benzinetriyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazoles), 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3 , 4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-hydroxyquinolinolato-1-lithium, 4- (naphthalen-1-yl) -3,5-diphenyl-4H- 1, 2, 4-triazoles; 1, 3-bis [2- (2,2'-bipyridine-6-yl) -1,3,4-oxadiazo-5-yl] benzene, 4,7-diphenyl- 1, 10-phenanthrolines (BPhen); 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,
  • the electron transport layer may have a layer thickness
  • nm in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • the electron transport layer may be a
  • Electron injection layer may be formed.
  • the electron injection layer may have a layer thickness in a range from about 5 nm to about 200 nm, for example in a range from about 20 nm to about 50 nm, for example about 30 nm.
  • the second organic functional layer structure unit 120 may be formed above or next to the first functional layer structure units 116. Electrically between the organic functional Layer structure units 116, 120 may be a
  • Interlayer structure 118 may be formed.
  • Interlayer structure 118 may be formed as an intermediate electrode 118, for example according to one of
  • Intermediate electrode 118 may be electrically connected to an external voltage source.
  • the external voltage source may provide, for example, a third electrical potential at the intermediate electrode 118.
  • the intermediate electrode 118 may also have no external electrical connection, for example by the intermediate electrode having a floating electrical potential.
  • Interlayer structure 118 may be formed as a charge generation layer (CGL) charge generation layer structure 118.
  • a charge carrier pair generation layer structure 118 may be one or more.
  • the charge carrier pair generation layer (s) and the hole-conducting charge carrier pair generation layer (s) may each be formed of an intrinsically conductive substance or a dopant in a matrix.
  • the charge carrier pair generation layer structure 118 should have regard to the energy levels of the electron-conducting charge carrier pair generation layer (s) and the hole-conducting charge carrier pair
  • Generation layer (s) may be formed such that at the interface of an electron-conducting charge carrier pair generation layer with a hole-conducting charge carrier pair generation layer, a separation of electron and hole can take place.
  • the carrier pair generation layer structure 118 may further include a sandwich between adjacent layers
  • Each organic functional layer structure unit 116, 120 may, for example, have a layer thickness of at most approximately 3 ⁇ m, for example a layer thickness of at most approximately 1 ⁇ m, for example a layer thickness of approximately approximately 300 nm.
  • the optoelectronic component 100 can optionally have further organically functional layers, for example arranged on or above the one or more
  • the further organically functional layers can be, for example, internal or external coupling / decoupling structures, which are the
  • the second electrode 114 may be formed.
  • the second electrode 114 may be formed according to any one of the configurations of the first electrode 110, wherein the first electrode 110 and the second electrode 114 may be the same or different.
  • the second electrode 114 may be formed as an anode, that is, as a hole-injecting electrode, or as a cathode, that is, as one
  • the second electrode 114 may have a second electrical connection to which a second electrical connection
  • the second electrical potential can be applied.
  • the second electrical potential may be from the same or another source of energy
  • the second electrical potential may be different from the first electrical potential and / or the optional third be electrical potential.
  • the second electrical potential may, for example, have a value such that the
  • Difference to the first electrical potential has a value in a range of about 1.5 V to about 20 V, for example, a value in a range of about 2.5 V to about 15 V, for example, a value in a range of about 3 V. up to about 12 V.
  • the second barrier layer 108 may be formed.
  • the second barrier layer 108 may also be referred to as
  • TFE Thin film encapsulation
  • the second barrier layer 108 may be formed according to one of the embodiments of the first barrier layer 104.
  • Barrier layer 108 can be dispensed with.
  • the optoelectronic component 100 may, for example, have a further encapsulation structure, as a result of which a second barrier layer 108 may become optional, for example a cover 124, for example one
  • one or more input / output coupling layers may be formed in the optoelectronic component 100, for example an external outcoupling foil on or above the carrier 102 (not shown) or an internal one
  • Decoupling layer (not shown) in the layer cross section of the optoelectronic component 100.
  • the input / output coupling layer can Matri and distributed therein
  • Antireflection layers for example, combined with the second barrier layer 108) in the optoelectronic
  • Component 100 may be provided.
  • a conclusive one may be on or above the second barrier layer 108
  • Bonding layer 122 may be provided, for example, an adhesive or a paint.
  • a cover 124 can be connected to the second barrier layer 108, for example glued on.
  • transparent material can be particles
  • the coherent bonding layer 122 can act as a scattering layer and improve the colorangle distortion and the
  • light scattering particles may be dielectric
  • Metal oxide for example silicon oxide (SiC ⁇ ), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga 2 O x ) aluminum oxide, or titanium oxide.
  • Other particles may also be suitable as long as they have a refractive index which is different from the effective refractive index of the matrix of the coherent bonding layer 122, for example air bubbles, acrylate or glass bubbles.
  • metallic nanoparticles, metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like may be provided as light-diffusing particles.
  • the coherent bonding layer 122 can iron a layer thickness of greater than 1 ⁇ , for example, a
  • the interlocking tie layer 122 may include or be a lamination adhesive.
  • the coherent bonding layer 122 may be so
  • Such an adhesive may, for example, be a low-refractive adhesive such as an acrylate having a refractive index of about 1.3.
  • the adhesive can also be a high-index adhesive, for example
  • a plurality of different adhesives may be provided which form an adhesive layer sequence.
  • an electrically insulating layer (not limited to
  • SiN for example, SiN, for example, with a layer thickness in a range of about 300 nm to about 1.5 ⁇ , for example, having a layer thickness in a range of about 500 nm to about 1 ⁇ to electrically unstable materials
  • a cohesive interconnect layer 122 may be optional, for example, if the cover 124 is formed directly on the second barrier layer 108, such as a glass cover 124 formed by plasma spraying.
  • the electrically active region 106 may also be a so-called getter layer or getter structure,
  • a laterally structured getter layer may be arranged (not shown).
  • the getter layer may include or be formed of a material that absorbs and binds substances that are detrimental to the electrically active region 106.
  • a getter layer may include or be formed from a zeolite derivative. The getter layer can
  • the getter layer may have a layer thickness of greater than about 1 ⁇ , for example, a layer thickness of several ⁇ ..
  • the getter layer may include a lamination adhesive or may be embedded in the interlocking tie layer 122.
  • a cover 124 may be formed on or above the coherent connection layer 122.
  • the cover 124 can be connected to the electrically active region 106 by means of the interlocking connection layer 122 by means of a coherent connection and protect it from harmful substances.
  • the cover 124 may, for example, a
  • Glass cover 124 a metal foil cover 124 or a sealed plastic film cover 124.
  • Glass cover 124 may, for example, by means of a glass frit bonding / glass soldering / seal glass bonding using a conventional glass solder in the geometric edge regions of the organic
  • Barrier layer 108 and the electrically active region 106 are connected.
  • FIGS. 2A-D show schematic cross-sectional views
  • the optoelectronic component 100 may be formed, for example, as an organic light-emitting diode 100.
  • An organic light emitting diode 100 may be formed as a surface light source 100, for example, flat and planar.
  • the luminance of the surface light source can be increased and the impression of a flat light source can be obtained.
  • the intermediate structure 126 may include a first region 204 and a second region 202.
  • the first region 204 is connected to a carrier 102, for example by means of a cohesive connection, for example cohesively.
  • the electrically active region 106 is formed on the second region 202.
  • the electrically active region 106 may according to one of the embodiments of the description of FIG.
  • the second region has a curvature such that the amount of area of the second region 202 is greater than the amount of the area of the first region 204 and / or 202 greater than the magnitude of the surface of the first region
  • the intermediate structure 126 may be a microstructured
  • the optically active region 106 is formed directly on the carrier 102, the contact area of the optically active region 106 on the intermediate structure 126 is increased.
  • the optically active region is formed plane-parallel on the second region 202, so that the surface of the optically active region 106, the shape of the second
  • Area 202 replicates.
  • An optoelectronic component for example an organic light-emitting diode, has a round, optically active side with a radius r of 0.5 cm.
  • an optically active side with a radius r of 0, 5 cm the surface
  • A2 1.57 cm.
  • the amount of the surface of the optically active side can be increased, for example, can be doubled.
  • an intermediate structure 126 in the form of a half ball lens or a plurality of half ball lenses the amount of the area of the contact surface of the optically active region 106 with the substrate can be increased, wherein the area impression of the optoelectronic component
  • an organic light-emitting diode of 20 cm can be deposited without giving up the impression of a flat light tile.
  • densest ball packing be formed, for example, as an arrangement of
  • the effective increase in the area of the optically active side is reduced by means of the free areas of the carrier 102 between the hemispheres.
  • the minimum increase in the area of the optically active side can be achieved by means of the arrangement of the hemisphere on a square
  • a kind of hemisphere may have a radius in a range of approximately 0.5 ⁇ and 2000 ⁇ ,
  • the intermediate structure 126 may include a plurality of half spherical lenses having a second radius of curvature. The second radius of curvature is smaller than the first one
  • the contact area with the optically active region 106 can be increased and the total thickness of the optoelectronic component 100 can be reduced.
  • the intermediate structure 126 may be transparent with respect to the electromagnetic radiation emitted and / or absorbed by the optically active region 106. This allows the optoelectronic component for example as a bottom emitter and / or a
  • transparent intermediate structure 106 may be formed, for example, as a waveguide.
  • a waveguide is a conductor for conducting
  • the waveguide is a
  • Optical waveguide takes place internally in the waveguide, inter alia due to internal reflection on an outer wall of the waveguide.
  • the outer wall may also be referred to as an interface, for example due to internal total reflection due to an angle of incidence of the
  • the waveguide has a refractive index greater than that
  • the outer wall of the waveguide may be mirrored with a mirror structure.
  • the waveguide may comprise or be optically connected to fibers, a tube or a rod which transport the electromagnetic radiation over a distance.
  • the waveguide may also be referred to as optical fiber, optical fiber, beam conductor or optical fiber.
  • the waveguide may, for example, plastic, such as poly ere fibers, PMMA, polycarbonate and / or hard-clad waveguide (hard clad silica) have.
  • the waveguide can be used as a planar waveguide
  • a planar waveguide extends flat in two spatial directions, for example
  • the intermediate structure 126 may be made translucent with respect to the electromagnetic radiation emitted by the optically active region 106 is emitted and / or absorbed.
  • the intermediate structure 126 may comprise particles embedded in a matrix. The particles and the matrix can have a difference in refractive index
  • the particles may have a mean diameter d50 in one
  • the particles can be designed as scattering centers
  • Particles with a mean diameter of less than 100 nm can contribute to changing the refractive index of the matrix.
  • the particles can be one of the following
  • geometric shapes have geometric shapes and / or part of one of the following geometric shapes: spherical, aspherical
  • the intermediate structure 126 may be birefringent with respect to the electromagnetic radiation emitted and / or absorbed by the optically active region 106.
  • the intermediate structure 126 opaque and / or impermeable
  • intermediate structure 126 as a
  • a mirror structure may be formed as an optical grating, a metallic mirror, a photonic crystal or a totally reflecting interface.
  • a mirror structure can be complete or partial
  • the partially transparent mirror structure may be, for example, a divider mirror and / or a disposable mirror.
  • the partially transparent mirror structure may, for example, be a part of the incident on it
  • the partially transparent mirror structure may, for example, on one side a dielectric layer system and / or optionally on the other side a reflection-reducing coating, for example to avoid double images.
  • a very thin metal coating can also be used.
  • the intermediate structure 126 may be used as a
  • Heat distribution structure 126 may be formed.
  • the intermediate structure 126 may be formed as a metal film, for example, with aluminum, silver and / or magnesium, and a thickness of about 100 nm or thicker;
  • Thermal conductivity and layer thickness greater than about 0.01 mW / K, for example greater than about 1 mW / K,
  • they may range from about 10 mW / K to about 100 mW / K. This allows the
  • Waste heat distribution of the optoelectronic component 100 can be improved.
  • the intermediate structure 126 may be electrically conductive, for example according to one of the embodiments of the first electrode 110 of the optically active region 106 (see description of FIG. 1).
  • the intermediate structure 126 may serve as a diffusion barrier
  • first barrier layer 104 be formed in terms of water and / or oxygen, For example, according to one embodiment of the description of the first barrier layer 104.
  • the intermediate structure 126 may include or be formed from a phosphor.
  • a fluorescent can be any fluorescent
  • Ce-doped garnets such as YAG: Ce and LuAG
  • Nitrides for example CaAlSi 3: Eu, (Ba, Sr) 2 15 8: Eu;
  • Eu doped sulfdides SIONe, SiAlON, orthosilicates,
  • the intermediate structure 126 may be formed as a UV protection 126, for example comprising or formed from a substance that absorbs UV radiation.
  • the intermediate structure 126 may be used as a color-changing
  • Layer be formed, for example, have a dye.
  • the dye By means of the dye, the optical
  • the dye may be electromagnetic radiation in an application-specific not relevant
  • the optical appearance of the optoelectronic component can be changed, for example, it can be colored without impairing the efficiency in a region which is technically relevant for the application of the optoelectronic component.
  • the intermediate structure as a
  • Temperature measuring structure may be formed, for example, have a thermoelectric structure or be formed therefrom.
  • a thermoelectric structure can form an electrical potential difference by means of a temperature difference or a temperature difference by means of an electrical potential difference.
  • the potential difference can lead to the formation of an electric current.
  • the relationship between temperature and electricity can be described physically by means of the Seebeck effect, Peltier effect or Thomson effect.
  • the thermoelectric structure may comprise or be formed from one of the following substances and mixtures and alloys thereof:
  • Silicon a bismuth cahlkogenid, for example Bi2 e3, Bi2Se3; a lead telluride, for example PbTe, doped
  • P ei- ⁇ (B selenium, sodium and / or thallium); a silicide; a silicon germanium alloy; an inorganic one
  • Mg2ß IV with B I Si, Ge, Sn, for example, doped Mg2Sii .. x Sn x; a skutterudite, for example LM4X12 with L a rare earth metal, M a transition metal, X a metalloid, a group V element or a pnictogen (nitrogen class element, for example phosphorus, antimony or arsenic),
  • thermoelectric oxide composite for example a homologous oxide of the form (S TiO 3) n (SrO) m of the Ruddleson popper phase, NaxCoO 2; or an electrically conductive, organic material.
  • the curvature of the second region 202 may be formed by means of an at least partially spherical shape of the intermediate structure 126.
  • the intermediate structure 216 may include
  • a curvature can also be formed by means of one or more of the following structures: a cone, a
  • Truncated cone a hemisphere, a spherical stump
  • Trench structure a grid or grooves with straight or inclined flanks and curved edges; star-shaped; a freeform surface.
  • an optically active region 106 should be able to be formed on these structures.
  • the optically active region 106 may be the curved region of the
  • Intermediate structure 126 partially (shown schematically in Figure 2B) or completely (shown schematically in Fig. 2C) cover.
  • the second region 202 may have a wave structure (shown schematically in FIG. 2C).
  • the intermediate structure 126 may have a thickness in a range of about 0.5 ⁇ to about 2000 ⁇ .
  • the intermediate structure 126 may be laterally structured.
  • the lateral structuring can be used, for example, to display information, for example in the form of a pictogram, an ideogram and / or a
  • the lateral structuring may include a first structural region 206 and at least one second structural region 206
  • Structure region 206 and the second structure portion 208 have a different curvature.
  • the structure region 206 and the second structure region 208 may differ at least in the amount of a radius of curvature and / or in the sign of a radius of curvature. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2C, by means of a first structural region 206 and a second structural region
  • FIG. 2D the curvature in the first structural region 206 and in the second structural region 208 have different radii of curvature. Furthermore, the first structure region 206 and the second structure region 208 have a different arrangement, for example a differently dense packing of
  • Structural region 208 may have a plurality of regions each having the same curvature - for the first region in FIG.
  • the ratio of the area of the second area 202 to the first area 204 can be greater in the first structure area 206 than in the second structure area 208.
  • the radius of curvature in the first structure area 206 can be smaller than in the second structure area 208.
  • the lateral structuring can be used as an arrangement of the first Structure area 206 and / or at least a second structure area 208 may be realized.
  • electromagnetic radiation emitted by the optically active region 106 may be larger in the first structure region 206 than in the second structure region 208.
  • the first structure region 206 may have a higher luminance than the second structure region 208.
  • the lateral structuring may, for example, have a periodic arrangement of first structural region 206 and / or at least one second structural region 208.
  • a different arrangement of the first structure region 206 and the second structure region 208 can be realized, for example, by means of a different periodicity.
  • Periodicity can be understood as a mean, repetitive distance between individual structures, For example, as a mean distance of half ball lenses from each other (see Fig. 2D). A portion of the carrier 102 may also be exposed from intermediate structure 126,
  • first structural area 206 for example, free of first structural area 206 and / or second structural area 208.
  • Structure area 208 may be on and / or adjacent to the first
  • Structure area 206 may be formed, for example, to increase the amount of the surface of the optically active side.
  • the intermediate structure 126 may be formed such that the curvature is changeable, for example chemically, electrically, optically and / or thermally. Changing the curvature chemically may be accomplished, for example, by changing the conductivity by altering an ion concentration, changing the water content, and / or the pH in the intermediate structure 126. An electrical change can take place, for example, by means of a change in an electric field, for example piezoelectrically. Optically changing the curvature can
  • the intermediate structure 126 is formed of a substance or mixture of substances whose refractive index is nonlinear from the intensity of a
  • a thermal change of the curvature can by means of a
  • thermal expansion for example
  • thermoelectric or by heating.
  • the intermediate structure 126 may be electrically insulated or formed from an electrically insulating material.
  • the intermediate structure 126 may have a refractive index that is between the refractive index of the carrier and the mean refractive index of the optically active region.
  • Optoelectronic device as Bo tom emitter be formed.
  • 3 shows a schematic representation of a method for producing an optoelectronic component according to various exemplary embodiments.
  • the method 300 includes forming 302 a
  • the intermediate structure 126 is formed to include a first region 204 and a second region 202.
  • the first region 204 is connected to the carrier 102.
  • the optically active region 106 is formed on the second region 202.
  • the intermediate structure 126 is formed such that the second region 202 has at least one curvature such that the magnitude of the area of the second region 202 is greater than the magnitude of the area of the first region 204.
  • the formation 302 of the curvature of the intermediate structure 126 may, for example, during the application of the substance or of the substance mixture of the intermediate structure by means of a
  • Intermediate structure may be a molding compound, for example a gel, a silicone, an epoxy or the like.
  • the molding compound may be plastic for forming the intermediate structure 126
  • the formation 302 of the curvature of the intermediate structure 126 may take place after the application of the substance or the substance mixture of the intermediate structure, for example by means of a removal, a compression and / or a degumming (decompression), for example by means of a ballistic exposure, for example a laser ablation; and / or a textured stamp.
  • a ballistic exposure of the areas to be exposed can be achieved, for example, by bombardment of the area to be exposed with particles, molecules, atoms, ions, electrons and / or photons.
  • a laser ablation is a
  • a laser having a wavelength in a range of about 200 nm to about 1700 nm for example, focused, for example, with a
  • Focusing diameter in a range of about 10 ⁇ to about 2000 ⁇ for example, pulsed, for example, with a pulse duration in a range of about 100 fs to about 0, 5 ms, for example with a power of about 50 mW to about 1000 mW, for example with a Power density of about 100 kW / cm 2 to about
  • the method 300 includes forming 304 an optically active region 106 on the intermediate structure 126.
  • the optically active region 106 may be formed according to one of the embodiments of the description of FIG. In various embodiments, a
  • Optoelectronic component device and a method for producing an optoelectronic
  • Luminous area is significantly increased, the "lumen output", that is, the amount of lumens per unit area, the OLED can be increased accordingly for the same area without the
  • the efficiency of the OLED remains at least equal or increases, since the efficiency of the light conversion of electrical in optical performance is not affected by the area.
  • OLEDs operating at lower voltage can be more efficient.
  • the impression of a flat surface is maintained.
  • the effectiveness of the OLED increases.

Landscapes

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Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein optoelektronische Bauelement (100) bereitgestellt, das optoelektronische Bauelement (100) aufweisend: einen optisch aktiven Bereich (106) auf einem Substrat (130), wobei das Substrat (130) einen Träger (102) und eine Zwischenstruktur (126) aufweist; wobei die Zwischenstruktur (126) einen ersten Bereich (204) und einen zweiten Bereich (202) aufweist; wobei der erste Bereich (204) mit dem Träger (102) verbunden ist und der optisch aktive Bereich (106) auf dem zweiten Bereich (202) ausgebildet ist; wobei der zweite Bereich (202) wenigstens eine Krümmung aufweist derart, dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches (202) größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches (204).

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt .
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis,
beispielsweise organische Leuchtdiode (organic light emitting diode - OLED) , finden zunehmend verbreitete Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquelle . Ein herkömmliches organisches optoelektronisches Bauelement , beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode mit einem organischen funktionellen Schichtensystem
dazwischen aufweisen. Das organische funktionelle
Schichtensystem weist eine oder mehrere Emitterschicht (en) auf , in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugung- Schichtenstruktur (en) aus jeweils zwei oder mehr
Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schi chten („Charge generating layer", CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie einer oder mehreren Elektronenblockadeschichte (n) , auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) {„hole transport layer" - HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) („elecr.ron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten .
In herkömmlichen Verfahren wird mittels verbesserter
Emittermaterialien oder effizienteren Auskoppelsystemen versucht die Leuchtdichte einer OLED zu erhöhen . Die höhere Helligkeit einer solchen OLED führt j edoch zu einem
Reduzieren der Lumen je Investmentsumme .
In einem weiteren herkömmlichen Verfahren wird eine OLED auf einer Grabenstruktur ausgebildet. Bei einer solchen Grabenstruktur kann es jedoch zu einem partiellen Entnetzen des organischen funktionellen Schichtensystems von dem Träger führen. Weiterhin führt eine Grabenstruktur lediglich zu einer geringen Erhöhung der Helligkeit in der Bildebene des optoelektronischen Bauelementes .
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt, mit denen es möglich ist, die maximale
Leuchtdichte einer OLED pro Fläche zu erhöhen und/oder die Lebensdauer der OLED bei konstanter Leuchtdichte zu erhöhen .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt . Das
optoelektronische Bauelement weist einen optisch aktiven Bereich auf einem Substrat auf , wobei das Substrat einen Träger und eine Zwischenstruktur aufweist ; wobei die
Zwischenstruktur einen ersten Bereich und einen zweiten
Bereich aufweist; wobei der erste Bereich mit dem Träger verbunden ist und der optisch aktive Bereich auf dem zweiten Bereich ausgebildet ist; wobei der zweite Bereich wenigstens eine Krümmung aufweist derart , dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches .
In einer Ausgestaltung kann der optisch aktive Bereich zu einem Absorbieren und/oder zu einem Emittieren einer
elektromagnetischen Strahlung ausgebildet sein .
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement als eine Leuchtdiode und/oder ein Fotodetektor ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement flächig ausgebildet sein, beispielsweise als eine
Flächenbeleuchtung . In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur transparent ausgebildet sein hinsichtlich der elektromagnetischen
Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als
Wellenleiter ausgebildet sein hinsichtlich der
elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur transluzent ausgebildet sein hinsichtlich der elektromagnetischen
Strahlung , die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur Partikel eingebettet in einer Matrix aufweisen.
In einer Ausgestaltung können die Partikel und die Matrix einen Unterschied im Brechungsindex hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung aufweisen, die in dem optisch aktiven Bereich absorbiert und/oder emittiert wird, der größer ist als 0,05. In einer Ausgestaltung können die Partikel als Streuzentren ausgebildet sein hinsichtlich der elektromagnetischen
Strahlung, die vo dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird. In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur
doppelbrechend ausgebildet sein hinsichtlich der
elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird . In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur opak und/oder undurchlässig hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die in dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird, ausgebildet sein . In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als eine Spiegelstruktur ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als eine Wärmeverteilungsstruktur ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur elektrisch leitend ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann der optisch aktive Bereich eine organische funktionelle Schichtenstruktur zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode aufweisen, wobei die Zwischenstruktur als erste Elektrode ausgebildet ist .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als
Diffusionsbarriere hinsichtlich Wasser und/oder Sauerstoff ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur einen
Leuchtstoff aufweisen oder daraus gebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als ein UV- Schutz ausgebildet sein, beispielsweise einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein, der UV- Strahlung absorbiert .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als eine farbverändernde Schicht ausgebildet sein, beispielsweise einen Farbstoff aufweisen .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur derart strukturiert sein, dass die Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches mit dem zweiten Bereich hinsichtlich der
Kontaktflache des optisch aktiven Bereiches mit dem Träger vergrößert ist .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als eine Temperaturmessstruktur ausgebildet sein, beispielsweise eine thermoelektrische Struktur aufweisen oder daraus gebildet sein .
In einer Ausgestaltung kann die Krümmung mittels einer wenigstens teilweise sphärischen Form der Zwischenstruktur ausgebildet sein .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur ein Segment oder mehrere Segmente einer Kugel und/oder eines Ellipsoids aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann der zweite Bereich eine
Wellenstruktur aufweisen. In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur eine Dicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0 , 5 μν bis ungefähr 2000 μΐΐΐ.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur eine
laterale Strukturierung aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann die laterale Strukturierung zum Darstellen einer Information ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Piktogramms , eines Ideogramms und/oder eines Schriftzuges .
In einer Ausgestaltung kann die laterale Strukturierung einen ersten Strukturbereich und wenigstens einen zweiten
Strukturbereich aufweisen, wobei der erste Strukturbereich und der zweite Strukturbereich eine unterschiedliche Krümmung aufweisen.
In einer Ausgestaltung können/kann der erste Strukturbereich und/oder der zweite Strukturbereich mehrere Bereiche mit j eweils gleicher Krümmung aufweisen.
In einer Ausgestaltung können der erste Strukturbereich und der zweite Strukturbereich sich wenigstens in dem Betrag eines Krümmungsradius und/oder im Vorzeichen eines
Krümmungsradius unterscheiden.
In einer Ausgestaltung kann das Verhältnis der Fläche des zweiten Bereiches zu erstem Bereich im ersten Strukturbereich größer sein als im zweiten Strukturbereich .
In einer Ausgestaltung kann die laterale Strukturierung als eine Anordnung von erstem Strukturbereich und/oder wenigstens einem zweitem Strukturbereich ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die laterale Strukturierung eine periodische Anordnung von erstem Strukturbereich und/'oder wenigstens einem zweiten Strukturbereich aufweisen.
In einer Ausgestaltung können der erste Strukturbereich und/oder der wenigstens eine zweite Strukturbereich eine unterschiedliche Periodizität aufweisen . In einer Ausgestaltung kann ein zweiter Strukturbereich auf und/oder neben dem ersten Strukturbereich ausgebildet sein .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur derart ausgebildet sein, dass die Krümmung veränderbar ist ,
beispielsweise chemisch, elektrisch, optisch und/oder
thermisch .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur elektrisch isoliert sein oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur einen
Brechungsindex aufweisen, der zwischen dem Brechungsindex des Trägers und dem mittleren Brechungsindex des optisch aktiven Bereiches ausgebildet ist .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: ein Ausbilden einer Zwischenstruktur auf oder über einem Träger; Ausbilden eines optisch aktiven Bereiches auf der Zwischenstruktur; wobei die Zwischenstruktur derart ausgebildet wird, dass sie einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich mittels einer schlüssigen Verbindung mit dem Träger verbunden wird und der optisch aktive Bereich auf dem zweiten Bereich ausgebildet wird; und wobei die
Zwischenstruktur derart ausgebildet wird, dass der zweite Bereich wenigstens eine Krümmung aufweist derart , dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der optisch aktive Bereich zu einem Absorbieren und/oder zu einem Emittieren einer elektromagnetischen Strahlung ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement als eine Leuchtdiode und/oder ein Fotodetektor ausgebildet werden.
In einer Ausges altung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement flächig ausgebildet werden, beispielsweise als eine Flächenbeleuchtung .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur transparent ausgebildet werden hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird.
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als
Wellenleiter ausgebildet werden hinsichtlich der
elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur transluzent ausgebildet werden hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass sie Partikel eingebettet in einer Matrix aufweist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass die. Partikel und die Matrix einen Unterschied im Brechungsindex
hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung auf eisen, die in dem optisch aktiven Bereich absorbiert und/oder emittiert wird, der größer ist als 0,05.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass die Partikel als Streuzentren ausgebildet sind hinsichtlich der
elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur doppelbrechend ausgebildet werden
hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur opak und/oder undurchlässig ausgebildet werden hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die in dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur als eine Spiegelstruktur ausgebildet werden .
I einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur als eine Wärmeverteilungsstruktur
ausgebildet werden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur elektrisch leitend ausgebildet werden . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der optisch aktive Bereich derart ausgebildet werden, dass er eine organische funktionelle Schichtenstruktur zwischen einer ersten
Elektrode und einer zweiten Elektrode aufweist, wobei die Zwischenstruktur als erste Elektrode ausgebildet wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur als Diffusionsbarriere hinsichtlich Wasser und/oder Sauerstoff ausgebildet werde .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass sie einen Leuchtstoff aufweist oder daraus gebildet wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur als ein UV-Schutz ausgebildet werden, das heißt wenigstens teilweise undurchlässig für UV-Strahlung ausgebildet werden, beispielsweise einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet werden, der UV-Strahlung absorbiert .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur als eine farbverändernde Schicht ausgebildet werden, beispielsweise einen Farbstoff aufweisen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart strukturiert werden, dass die
Kontakt lache des optisch aktiven Bereiches mit dem zweiten Bereich hinsichtlich der Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches mit dem Träger vergrößert wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur als eine Temperaturmessstruktur ausgebildet werden, beispielsweise mit einer thermoelektrischen Struktur gebildet werden oder daraus gebildet werden . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die Krümmung mittels einer wenigstens teilweise sphärischen Form der Zwischenstruktur ausgebildet werden . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass sie ein Segment oder mehrere Segmente einer Kugel und/oder eines Ellipsoids aufweist . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass der zweite Bereich eine Wellenstruktur aufweist .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur mit einer Dicke i einem Bereich von ungefähr 0 , 5 μ,τη bis ungefähr 2000 μτη ausgebildet werden .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass die
Zwischenstruktur eine laterale Strukturierung aufweist .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die laterale Strukturierung zum Darstellen einer Information ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines Piktogramms , eines Ideogramms und/oder eines Schriftzuges .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die laterale Strukturierung mit einem ersten Strukturbereich und
wenigstens einem zweiten Strukturbereich ausgebildet werden, wobei der erste Strukturbereich und der zweite
Strukturbereich eine unterschiedliche Krümmung aufweisen .
Die laterale Strukturierung kann während oder nach dem
Aufbringen des Stoffs oder des Stoffgemisches der
Zwischenstruktur ausgebildet werden.
Ein Ausbilden während des Aufbringens des Stoffs oder des Stoffgemisches der Zwischenstruktur kann beispielsweise mittels eines strukturierenden Verfahrens zum Ausbilden der Zwischenstruktur erfolgen, beispielswies mittels eines strukturierten Stempels oder einer strukturierten Maske. Ein Ausbilden nach dem Aufbringen des Stoffs oder des
Stoffgemisches der Zwischenstruktur kann beispielsweise
mittels eines Abtragens, eines Verdichtens (Komprimieren) und/oder eines Entdichtens (Dekomprimieren) erfolgen,
beispielswies mittels einer Laserablation und/oder eines strukturierten Stempels.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass der erste Strukturbereich und/oder de zweite Strukturbereich mehrere Bereiche mit j eweils gleicher Krümmung aufweist .
In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass der erste Strukturbereich und der zweite Strukturbereich sich wenigstens in dem Betrag eines Krümmungsradius und/oder im Vorzeichen eines Krümmungsradius unterscheiden.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass das
Verhältnis der Fläche des zweiten Bereiches zu erstem Bereich im ersten Strukturbereich größer ist als im zweiten
Strukturbereich .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die laterale
Strukturierung als eine Anordnung von erstem Strukturbereich und/oder wenigstens einem zweitem Strukturbereich ausgebildet werde .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die laterale Strukturierung als eine periodische Anordnung von erstem Strukturbereich und/oder wenigstens einem zweiten
Strukturbereich ausgebildet werden . In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur derart lateral strukturiert werden, dass der erste Strukturbereich und/oder der wenigstens eine zweite Strukturbereich eine unterschiedliche Periodizität aufweisen .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischens ruktur derart lateral strukturiert werden, dass der wenigstens eine zweite Strukturbereich auf und/oder neben dem ersten Strukturbereich ausgebildet wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass die Krümmung veränderbar ist , beispielsweise chemisch, elektrisch, optisch und/oder thermisch.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur elektrisch isoliert ausgebildet werden oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet werden . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
Zwischenstruktur derart ausgebildet werden, dass sie einen Brechungsindex aufweist , der zwischen dem Brechungsindex des Trägers und dem mittleren Brechungsindex des optisch aktiven Bereiches ist .
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert .
Es zeigen
Figur 1 schematische Querschnittsansicht eines
optoelektronischen Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen; Figuren 2A-D schematische Querschnittsansichten
optoelektronischer Bauelemente gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen; Figur 3 schematische Darstellung zu einem Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser
bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann . In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „ober." , „unten" , „vorne", „hinten" , „vorderes" , „hinteres" , usw. mit Bezug auf die
Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet . Da
Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert .
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden" , "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung . In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist .
In verschiedenen Ausf hrungsformen werden optoelektronische Bauelemente beschrieben, wobei ein optoelektronisches Bauelement einen optisch aktiven Bereich aufweist . Der optisch aktive Bereich kann elektromagnetische Strahlung absorbieren und daraus einen Fotostrom ausbilden oder mittels einer angelegten Spannung an den optisch aktiven Bereich elektromagnetische Strahlung emittieren. In verschiedenen
Ausführungsformen kann die elektromagnetische Strahlung einen Wellenlängenbereich aufweisen, der Röntgenstrahlung, UV- Strahlung (A-C) , sichtbares Licht und/oder Infrarot-Strahlung (A-C) aufweist .
Ein flächiges optoelektronisches Bauelement , welches zwei flächige , optisch aktive Seiten aufweist, kann in der
Verbindungsrichtung der optisch aktiven Seiten beispielsweise transparent oder transluzent ausgebildet sein, beispielsweise als eine transparente oder transluzente organische
Leuchtdiode . Ein flächiges optoelektronisches Bauelement kann auch als ein planes optoelektronisches Bauelement ausgebildet werden, beispielsweise als ein planparalles
optoelektronisches Bauelement .
Der optisch aktive Bereich kann jedoch auch eine flächige, optisch aktive Seite und eine flächige , optisch inaktiven Seite aufweisen, beispielsweise eine organische Leuchtdiode, die als Top-Emitter oder Bottom-Emitter eingerichtet ist . Die optisch inaktive Seite kann beispielsweise transparent oder transluzent sein, oder mit einer Spiegelstruktur und/oder einem opaken Stoff oder Stoffgemisch versehen sein,
beispielsweise zur Wärmeverteilung. Der Strahlengang des optoelektronischen Bauelementes kann beispielsweise einseitig gerichtet sein.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung ein Emittieren von
elektromagnetischer Strahlung verstanden werden. Mit anderen Worten : ein Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung kann als ein Emittieren von elektromagnetischer Strahlung mittels einer angelegten Spannung an einen optisch aktiven Bereich verstanden werden . Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung ein Absorbieren von
elektromagnetischer Strahlung verstanden werden. Mit anderen Worten: ein Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung kann als ein Absorbieren von elektromagnetischer Strahlung und Ausbilden eines Fotostromes aus der absorbierten
elektromagnetischen Strahlung verstanden werden, Ein elektromagnetische Strahlung emittierende Struktur kann in verschiedenen Ausgestaltungen ein elektromagnetische
Strahlung emittierende Halbleiter-Struktur sein und/oder als eine elektromagnetische Strahlung emittierende Diode , als eine organische elektromagnetische Strahlung emittierende Diode , als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische
Strahlung emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht (im sichtbaren Bereich) , UV-Strahlung und/oder Infrarot-Strahlung sein . In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung
emittierende Bauelement beispielsweise als Licht emittierende Diode ( light emitting diode , LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode , OLED) , als Licht emittierender Transistor oder als organischer Licht emittierender Transistor ausgebildet sein. Das
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausgestaltungen Teil einer integrierten
Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von
elektromagnetische Strahlung emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gerneinsamen Ge ause .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine
optoelektronische Struktur als eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode - OLED) , ein organischer
Feldeffekttransistor (organic field effect transistor OFET) und/oder eine organische Elektronik ausgebildet sein. Bei dem organischen Feldeffekttransistor kann es sich um einen sogenannten „all-OFET" handeln, bei dem alle Schichten organisch sind. Eine optoelektronisches Struktur kann ein organisches funktionelles Schichtensystem aufweisen, welches synonym auch als organische funktionelle Schichtenstruktur bezeichnet wird . Die organische funktionelle
Schichtenstruktur kann einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein, der/das beispielsweise zum Bereitstellen einer
elektromagnetischer Strahlung aus einem bereitgestellten elektrischen Strom eingerichtet ist .
Im Rahmen dieser Beschreibung kann ein Körper, der eine
Krümmung aufweist , im Bereich der Krümmung eine Abweichung von einer flächig bzw. planen Fläche aufweisen . Eine Krümmung kann beispielsweise eine Wölbung, eine Biegung, eine Beugung oder eine Windung sein, beispielsweise konvex und/oder konkav, d.h. mit einem positiven Krümmungsradius (konvex) oder mit einem negativen Krümmungsradius (konkav) . Im
Gegensatz zu einer Krümmung weist eine Fläche mit einem
Knick, im Bereich des Knicks eine scharfe Biegung auf . Der Knick weist einen vernachlässigbar kleinen Krümmungsradius auf , beispielsweise derart , dass bei einem Knick ein
Krümmungsradius nicht definiert ist . Im Bereich eines Knicks des Substrates einer organischen Leuchtdiode kann die
organische funktionelle Schichtenstruktur das Substrat aufgrund der scharfen Biegung nicht benetzen oder dieses entnetzen . Ein Substrat, das mehrere Knicke auf eist , beispielsweise bei einer Grabenstruktur des Substrates , kann daher nur bedingt geeignet oder ungeeignet sein für ein organisches optoelektronisches Bauelement .
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem
schichtdickengemittelten Brechungsindex einer Struktur der Brechungsindex der Struktur hinsichtlich der in dem
Wellenleiter geführten und von dem optoelektronischen
Bauelement emittierten oder absorbierten elektromagnetisehen Strahlung verstanden werden. Die Mittelung des gemittelten Brechungsindexes kann bei einer Struktur aus einem Stoffgemisch über die Brechungsindizes der Stoffe des
Stoffgemisches in diesem Wellenlängenbereich erfolgen. Die Mittelung kann bei einer Struktur aus einem Stoffgemisch gebildet werden mittels eines Bildens der Summe der
Brechungsindizes der Stoffe des Stoffgemisches gewichtet mit ihrem jeweiligen Volumenanteii an der Struktur .
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des j eweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine , ungeachtet des jeweiligen
Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form
vorliegende , durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne
Kohlenstoff oder einfacher KohlenstoffVerbindung verstanden werden .
Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen aufweist, deren
Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind. Als eine Stoffklasse ist ein Stoff oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff (en) , einem oder mehreren anorganischen Stoff (en) oder einem oder mehreren hybrid Stoff (en) zu verstehen.
Der Begriff „Material" kann synonym zum Begriff „Stoff" verwendet werden. Unter dem Begriff „transluzen " , „transluzente Schicht" bzw . „Irans1uzenter Stoff" kann in verschiedenen
Aus ührungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht , durchlässig ist, beispielsweise für das von dem
Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm. Beispielsweise ist unter dem Begriff
„transluzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte
Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann.
Unter dem Begriff „transparent", „transparente Schicht" oder „transparenter Stoff" kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht, durchlässig ist (beispielsweise zumindest in einem
Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) , wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht)
eingekoppelte elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen ohne Streuung oder We1lenlängenkonversion auch aus der
Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird.
Die Verbindung eines ersten Körpers mit einem zweiten Körper kann formschlüssig , kraftschlüssig und/oder Stoffschlüssig sein . Die Verbindungen können lösbar ausgebildet sein, d.h. reversibel . In verschiedenen Ausgestaltungen können
Verbindungen nicht lösbar ausgebildet sein, d.h.
irreversibel . Eine nicht lösbare Verbindung kann nur mittels Zerstörens der Verbindungsmittel getrennt werden . In
verschiedenen Ausgestaltungen kann eine irreversible , schlüssige Verbindung realisiert sein. Bei einer
stoffschlüssigen Verbindung kann der erste Körper mit dem zweiten Körper mittels atomarer und/oder molekularer Kräfte verbunden werden . Stoffschlüssige Verbindungen können häufig nicht lösbare Verbindungen sein. In verschiedenen
Ausgestaltungen kann eine sto fschlüssige Verbindung
beispielsweise als eine Klebeverbindung , eine Lotverbindung , beispielsweise eines Glaslotes, oder eines Metalllotes, eine Schweißverbindung realisiert sein.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff zum
Ausbilden einer Stoffschlüssigen Verbindung verwendet werden. In verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein : ein Kasein, ein Glutin, eine Stärke , eine Cellulose , ein Harz , ein Tannin, ein Lignin, einen organischen Stoff mit
Sauerstoff . Stickstoff , Chlor und/oder Schwefel ; ein
Metalloxid, ein Silikat, ein Phosphat, ein Borat . In
verschiedenen Ausgestaltungen kann ein Klebstoff als ein Schmelzklebstoff , beispielsweise ein lösemittelhaltiger
Nassklebstoff , ein Kontaktklebstoff , ein
Dispersionsklebstoff , ein wasserbasierter Klebstoff , ein
Plastisol ; ein Polymerisationsklebstoff , beispielsweise ein Cyanacrylat-Klebstoff , ein Methylmethacrylat-Klebstoff , ein anaerob härtender Klebstoff , ein ungesättigter Polyester, ein strahlenhärtender Klebstoff ,- ein Polykondensationsklebstoff , beispielsweise ein Phenol-Formaldehydharz -Klebstoff , ein Silikon, ein Silan-verne zender Polymerklebstoff , ein
Polyimidklebstoff , ein Polysulfidklebstoff ; und/oder ein Polyadditionsklebstoff , beispielsweise ein Epoxidharz- Klebstoff , ein Polyurethan-Klebstoff , ein Silikon, ein
Haftklebstoff ; aufweisen oder daraus gebildet sein.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann eine Klebstoffschicht zusätzlich wärmeleitende Partikel aufweisen . Die
wärmeleitende Partikel können einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein : Kohlenstoff anoröhrchen, Diamant , Kupfer, Bornitrid, Aluminium, Aluminiumnitrid, und/oder Aluminiumoxid . Die Wärmeleitfähigkeit der
wärmeleitenden Partikel kann in einem Bereich von ungef hr 28 W/mK bis ungefähr 1120 W/mK liegen. Fig.l zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen . Das optoelektronische Bauelement 100 kann als eine organische Leuchtdiode 100 , ein organischer Fotodetektor 100 oder eine organische Solarzelle ausgebildet sein . Eine organische Leuchtdiode 100 kann als ein Top-Emitter oder ein Bo tom-Emitter ausgebildet sein. Bei einem Bottom- Emitter wird Licht aus dem elektrisch aktiven Bereich durch den
Träger emittiert . Bei einem Top-Emitter wird Licht aus der Oberseite des elektrisch aktiven Bereiches emittiert und nicht durch den Träger .
Ein Top-Emitter und/oder Bottom- Emitter kann auch optisch transparent oder optisch transluzent ausgebildet sein, beispielsweise kann jede der nachfolgend beschriebenen
Schichten oder Strukturen transparent oder transluzent ausgebildet sein.
Das optoelektronische Bauelement 100 weist ein hermetisch dichtes Substrat 130 , einen aktiven Bereich 106 und eine Verkapselungsstruktur 128 auf .
Das hermetisch dichte Substrat 130 kann einen Träger 102 , eine erste Barriereschicht 104 und eine Zwischenstruktur 126 aufweisen.
Der aktive Bereich 106 ist ein elektrisch aktiver Bereich 106 und/oder ein optisch aktiver Bereich 106. Der aktive Bereich 106 ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 100 , in dem elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements 100 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt und/oder absorbiert wird .
Der elektrisch aktive Bereich 106 kann eine erste Elektrode 110 , eine organische funktionelle Schichtenstruktur 112 und eine zweiten Elektrode 114 aufweise . Die organische funktionelle Schichtenstruktur 106 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine , zwei oder mehr Zwischenschichtstruktur (en) zwischen den Schichtenstruktur-Einheiten aufweisen. Die organische
funktionelle Schichtenstruktur 112 kann beispielsweise eine erste organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 116 , eine Zwischenschichtstruktur 118 und eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 120 aufweisen. Die Verkapselungsstruktur 128 kann eine zweite
Barriereschicht 108 ( eine schlüssige Verbindungsschicht 122 und eine Abdeckung 124 aufweisen.
Ausgestaltungen der Zwischenstruktur 126 sind in Fig .2 und Fig .3 beschrieben.
Der Träger 102 kann Glas, Quarz , und/oder ein
Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein.
Ferner kann der Träger eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein . Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP) } aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Kunststoff
Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) , Polyethylenterephthalat (PET) ,
Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein . Der Träger 102 kann ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl .
Der Träger 102 kann opak, transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein .
Der Träger 102 kann ein Teil einer Spiegelstruktur sein oder diese bilden. Der Träger 102 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein, beispielsweise als eine Folie.
Der Träger 102 kann als Wellenleiter für elektromagnetische Strahlung ausgebildet sein, beispielsweise transparent oder transluzent sein hinsichtlich der emittierten oder
absorbierten elektromagnetischen Strahlung des
optoelektronischen Bauelementes 100.
Die erste Barriereschicht 104 kann eines der nachfolgenden Materialien auf eisen oder daraus gebildet sein:
Aluminiumoxid , Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid,
Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid,
Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid ,
Indiumzinkoxid , Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly (p- phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und
Legierungen derselben.
Die erste Barriereschicht 104 kann mittels eines der
folgenden Verfahren ausgebildet werden; ein
Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) ) , beispielsweise eines plasmaunterstützten
Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition ( PEALD) ) oder ein plasmaloses
Atomlageabscheideverfahren (Plasma-less Atomic Layer
Deposition ( PLALD) ) ein chemisches
Gasphasenabscheidever ahren (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) , beispielsweise ein plasmaunterstütztes
Gasphasenabscheideverfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder ein plasmaloses
Gasphasenabscheideverfahren (Plasma-less Chemical Vapor
Deposition ( PLCVD) ) ; oder alternativ mittels anderer
geeigneter Abscheideverfahren .
Bei einer ersten Barriereschicht 104 , die mehrere
Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine
Schichtenfolge , die nur ALD- Schichten auf eist , kann auch als
„Nanolaminat" bezeichnet werden . Bei einer erste Barriereschicht 104, die mehrere
Teilschichten aufweist, können eine oder mehrere
Teilschichten der ersten Barriereschicht 104 mittels eines anderen Abscheide erfahrens als einem
Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden,
beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens .
Die erste Barriereschicht 104 kann eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 ran (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm
aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungef hr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung,
beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung .
Die erste BarriereSchicht 104 kann ein oder mehrere
hochbrechende Materialien aufweisen, beispielsweise ein oder mehrere Material (ien) mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsbeispielen auch ganz auf eine erste
Barriereschicht 104 verzichtet werden kann, beispielsweise für den Fall , dass der Träger 102 hermetisch dicht
ausgebildet ist , beispielsweise Glas, Metall , Metalloxid auf eist oder daraus gebildet ist .
Die erste Elektrode 104 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 110 kann eines der folgenden elektrisch leitfähigen Material aufweisen oder daraus gebildet werden: ein Metall ,· ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide , TCO) ; ein Netzwerk aus metallischen
Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, die beispielsweise mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind; ein Netzwerk aus Kohlenstoff -Nanoröhren, die beispielsweise mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind; Graphen-Teilchen und -Schichten; ein Netzwerk aus
halbleitenden Nanodrähten; ein elektrisch leitfähiges
Polymer; ein Übergangsmetalloxid; und/oder deren
Komposite . Die erste Elektrode 110 aus einem Metall oder ein Metall aufweisend kann eines der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein : Ag, Pt , Au, Mg, AI, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien. Die erste Elektrode 110 kann als transparentes leitfähiges Oxid eines der folgenden
Materialien aufweisen : beispielsweise Metalloxide :
beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO) . Neben binären
MetallSauerstoff erbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 , oder 1^03 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, beispielsweise AIZnO, n2Sn04 , CdS Oß , ZnSn03 , Mgln204 ,
Galn03 , Zn2ln2Ü oder In4 n30]_2 oder Mischungen
unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen
Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Weiterhin
entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein, bzw. lochleitend (p-TCO) oder elektronenleitend (n-TCO) sein.
Die erste Elektrode 110 kann eine Schicht oder einen
Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Materials oder unterschiedlicher Materialien aufweisen. Die erste Elektrode 110 kann gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs , oder umgekehrt . Ein Beispiel ist eine
Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht ( ITO) aufgebracht ist {Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten . Die erste Elektrode 104 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm, beispielsweise von kleiner 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm.
Die erste Elektrode 110 kann einen ersten elektrischen
Anschluss auf eisen, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist . Das erste elektrische Potential kann von einer Energiequelle bereitgestellt werden, beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle . Alternativ kann das erste elektrische Potential an einen elektrisch leitfähigen Träger 102 angelegt sein und die erste Elektrode 110 durch den Träger 102 mittelbar elektrisch zugeführt sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein . In Fig .1 ist ein optoelektronisches Bauelement 100 mit einer ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheit 116 und einer zweite organischen funktionellen
Schichtenstruktur-Einheit 120 dargestellt . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische funktionelle
Schichtenstruktur 112 aber auch mehr als zwei organische funktionelle Schichtenstrukturen aufweisen, beispielsweise 3, 4, 5, 6, 7 , 8, 9, 10 , oder sogar mehr, beispielsweise 15 oder mehr, beispielsweise 70. Die erste organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 116 und die optional weiteren organischen funktionellen
Schichtenstrukturen können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise ein gleiches oder
unterschiedliches Emittermaterial aufweisen. Die zweite organische funktionelle Schich enstruktur-Einheit 120 , oder die weiteren organischen funktionellen Schichtenstruktur- Einheiten können wie eine der nachfolgend beschriebenen
Ausgestaltungen der ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur-Einheit 116 ausgebildet sein .
Die erste organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 116 kann eine Lochinj ektionsschicht , eine
Lochtransportschicht , eine Emitterschicht , eine ElektronentransportSchicht und eine
Elektroneninj ektionsschicht aufweisen.
In einer organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheit 112 kann eine oder mehrere der genannten Schichten vorgesehen sein, wobei gleiche Schicht einen körperlichen Kontakt aufweisen können, nur elektrisch miteinander verbunden sein können oder sogar elektrisch voneinander isoliert ausgebildet sein können, beispielsweise nebeneinander angeordnet sein können. Einzelne Schichten der genannten Schichten können optional sein.
Eine Lochinj ektionsschicht kann auf oder über der ersten Elektrode 110 ausgebildet sein, Die Lochinjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein; HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoOx, W0X, V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CUPC; NPB (Ν,Ν' - Bis ( aphthalen-1-yl ) -N,N ' -bis (phenyl) -benzidin) ; beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 2 -yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD {Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N, N ' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ;
Spiro-NPB (N, N 1 -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -spiro) ; D FL-TPD Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , -diphenyl-fluoren) DPFL- NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl- fluoren) ; Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7 , 71 -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9 , 9 1 -spirobifluoren) ; 9,9-Bis[4- (N, -bis-biphenyl-4 -yl- amino) phenyl] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- ( , -bis-naphthalen- 2 -yl- amino) phenyl] - 9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (N, N ' -bis -naphthalen-2- yl-N,N' -bis -phenyl-amino) -phenyl] -9H-fluor ;
N, ' -bis (phenanthren- 9-yl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin;
2, 7-Bis [Ν,Ν-bis ( 9 , 9 - spiro-bifluorene- 2 -yl) -amino] -9, 9-spiro- bifluoren; 2,2' -Bis [Ν,Ν-bis (biphenyl-4 -yl) amino] 9, 9-spiro- bifluoren; 2,2' -Bis (N, N-di -phenyl-amino) 9 , 9 -spiro-bifluoren; Di- [4- (N, -ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan; 2,2' ,7,7' - tetra (N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren; und/oder N, N, N ' ,Ν' -tetra-naphthalen-2-yl -benzidin.
Die Lochinjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm. Auf oder über der Lochinjektionsschicht kann eine
LochtransportSchicht ausgebildet sein. Die
Lochtransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein : NPB (N, ' - Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; beta-NPB N, ' -Bis (naphthalen-2-yl) -N, N' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD
{N, ' -Bis (3 -methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N, ' -Bis (3 -methylphenyl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin) ;
Spiro-NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N,N ' -bis (phenyl) -spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) - , 9-dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -N, N 1 -bis (phenyl) -9 , 9 -dipheny1 - fluoren) ; DPFL- NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -y1 ) -N, ' -bis (phenyl) -9, 9-dipheny1- fluoren) ; Spiro-TAD (2,2' ,1,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' -spirobifluoren) ,- 9, 9 -Bis [4- (N,N-bis-biphenyl-4~yl- amino) phenyl] - 9H- fluoren 9 , 9-Bis [4- (N, -bis -naphthalen- 2 -yl- amino) phenyl] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (N, ' -bis -naphthalen- 2- yl-N,N' -bis -phenyl -amino) -phenyl] -9H-fluor;
N, ' -bis (phenanthren- 9 -y1 ) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin; 2 , 7- Bis [N, -bis ( 9 , 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9 , 9-spiro- bifluoren; 2,2' -Bis [N, N-bis (biphenyl-4 -yl) amino] 9 , 9-spiro- bifluoren; 2,2' -Bis ( , N-di-phenyl -amino) 9 , 9 - spiro-bif luoren ; Di- [4 - (N, N-ditolyl -amino) -phenyl] cyclohexan; 2 , 2 ' , 7 , 7 ' - tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren; und N,
Ν,Ν' ,Ν' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin, ein tertiäres Amin, ein Carbazolderivat , ein leitendes Polyanilin und/oder
Polyethylendioxythiophen . Die Lochtransportschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungef hr 20 nm.
Auf oder über der Lochtransportschicht kann eine
Emitterschicht ausgebildet sein. Jede der organischen
funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten 116 , 120 kann j eweils eine oder mehrere Emitterschichten aufweisen,
beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder
phosphoreszierenden Emittern.
Eine Emitterschicht kann organische Polymere , organische Oligomere , organische Monomere, organische kleine , nicht- polymere Moleküle („small molecuies" ) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein.
Das optoelektronische Bauelement 100 kann in einer
Emitterschicht eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: organische oder
organometallische Verbindungen , wie Derivate von Polyf luoren, Polythiophen und Polyphenylen (beispielsweise 2 - oder 2,5- substituiertes Poly-p-phenylenvinyien) sowie Metallkomplexe , beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis (3, 5-dif luoro-2- (2-pyridyl) henyl- (2- carboxypyridyl) -iridium III) , grün phosphoreszierendes
Ir (ppy) 3 (Tris (2-phenylpyridin) iridium III} , rot
phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy) 3*2 (PFg ) (Tris [4 , 4 ' -di-tert- butyl- {2, 2' ) -bipyridin] ruthenium (III) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4 , 4-Bis [4- (di-p- tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA
(9,10-Bis[N,N-di- (p- tolyl) -amino] anthracen) und rot
fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen) -2-methyl-S- julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter.
Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar . Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) .
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer
technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid; oder einem Silikon .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Emitterschicht 134 eine Schichtdicke aufweisen in einem
Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Die EmitterSchicht kann einfarbig oder verschiedenfarbig ( zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen. Alternativ kann die
EmitterSchicht mehrere Teilschichten aufweisen, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine SekundärStrahlung anderer Wellenlänge emittiert , so dass sich aus einer (noch nicht weißen) PrimärStrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt .
Die organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 116 kann eine oder mehrere Emitterschichten aufweisen, die als LochtransportSchicht ausgeführt ist/ sind.
Weiterhin kann die organische funktionelle Schichtenstruktur- Einheit 116 eine oder mehrere Emitterschichten aufweisen, die als ElektronentransportSchicht ausgeführt ist/sind. Auf oder über der Emitterschicht kann eine
Elektronentransportschicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden sein.
Die Elektronentransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NET- 18; 2 , 2 ' , 2" -(1,3, 5 -Benzinetriyl ) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazole) ; 2- (4 -Biphenylyl ) -5- (4 - tert-butylphenyl) - 1,3, 4-oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl~4 , 7 -diphenyl - 1 , 10- phenanthroline (BCP) ; 8 -Hydroxyquinolinolato- 1ithium , 4 - (Naphthalen-l-yl) -3 , 5 -diphenyl -4H-1 , 2 , 4-triazole; 1, 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine- 6-yl) -1,3, 4 -oxadiazo-5-yl] benzene,- 4,7- Diphenyl-1, 10-phenanthroline (BPhen) ; 3- (4 -Biphenylyl) -4- phenyl-5-tert-butylphenyl-l, 2 , 4-triazole; Bis (2-methyl-8- quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3, 4-oxadiazo-2-yl] -2,2' -bipyridyl ; 2 - phenyl - 9 , 10-di (naphthalen-2 -yl ) -anthracene ; 2, 7-Bis [2- (2,2'- bipyridine-6 -yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] -9 , 9 -dimethylfluorene ; 1 , 3-Bis [2- ( 4 - tert-butylphenyl ) -1,3, 4 -oxadiazo-5 -yl] benzene; 2 - (naphthalen- 2 -yl ) -4 , 7-diphenyl-l , 10-phenanthroline; 2,9- Bis (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline ;
Tris (2,4, 6- trimethyl-3- (pyridin-3-yl) phenyl) borane; 1-methyl- 2 - (4- (naphthalen- 2 -yl ) henyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1,10] henanthrolin; Phenyl -dipyrenylphosphine oxide;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektronentransportschicht kann eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Auf oder über der Elektronentransportschicht kann eine
Elektroneninjektionsschicht ausgebildet sein. Die
Elektroneninj ektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NDN-26, gAg, Cs2C03, Cs3P04, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF;
2, 2 ' , 2" -(1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1-phenyl-1-H- benzimidazole) 2- (4 -Biphenylyl) -5- ( - tert-butylphenyl ) - 1, 3, 4-oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l , 10- phenanthroline (BCP) ; 8 -Hydroxyquinolinolato- lithium, 4 - (Naphthalen- 1 - 1) -3 , 5-diphenyl-4H-l, 2 , 4-triazole; 1, 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine-6-yl) -1,3, 4 -oxadiazo-5 -yl] enzene ; 4,7- Diphenyl-1 , 10-phenanthroline (BPhen) ; 3- ( -Biphenylyl) -4- phenyl-5-tert-butylphenyl-l , 2 , -triazole Bis (2-methyl-8 - quinolinolate) -4 - (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3 , 4 -oxadiazo- 2 -yl] -2,2' -bipyridyl ; 2- phenyl-9, 10-di (naphthalen-2 -y1) -anthracene ,· 2 , 7-Bis [2- (2, 2 ' - bipyridine-6-yl) -1, 3 , -oxadiazo-5-yl] -9, 9-dimethylfluorene ,- 1, 3-Bis [2- (4-tert-butylphenyl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5-yl] benzene ; 2- (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l , 10 -phenanthroline ; 2,9- Bis (naphthalen- 2 -yl ) -4 , 7-diphenyl-l , 10 -phenanthroline ;
Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3 -yl) phenyl ) borane ; 1-methyl- 2- (4- (naphthalen- 2 -yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1,10] phenanthroline ; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide ;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektroneninj ektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungef hr 50 nm, be spielsweise ungefähr 30 nm.
Bei einer organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 mit zwei oder mehr organischen funktionellen Schichtenstruktur- Einheiten 116 , 120 , kann die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 120 über oder neben der ersten funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten 116 ausgebildet sein . Elektrisch zwischen den organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten 116 , 120 kann eine
Zwischenschichtstruktur 118 ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Zwischenschichtstruktur 118 als eine Zwischenelektrode 118 ausgebildet sein, beispielsweise gemäß einer der
Ausgestaltungen der ersten Elektrode 110. Eine
Zwischenelektrode 118 kann mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Die externe Spannungsquelle kann an der Zwischenelektrode 118 beispielsweise ein drittes elektrisches Potential bereitstellen. Die Zwischenelektrode 118 kann jedoch auch keinen externen elektrischen Anschluss aufweisen, beispielsweise indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Zwischenschichtstruktur 118 als eine Ladungsträgerpaar- Erzeugung-Schichtenstruktur 118 (charge generation layer CGL) ausgebildet sein . Eine Ladungsträgerpaar-Erzeugung- Schichtenstruktur 118 kann eine oder mehrere.
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) und eine oder mehrere lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugung-Schicht (en) aufweisen . Die elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) und die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) können jeweils aus einem intrinsisch leitenden Stoff oder einem Dotierstoff in einer Matrix gebildet sein. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugung- Schichtenstruktur 118 sollte hinsichtlich der Energieniveaus der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung- Schicht { en) und der lochleitenden Ladungsträgerpaar-
Erzeugung-Schicht (en) derart ausgebildet sein, dass an der Grenzfläche einer elektronenleitenden Ladungstragerpaar- Erzeugung-Schicht mit einer lochleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugung- Schicht ein Trennung von Elektron und Loch erfolgen kann. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur 118 kann ferner zwischen benachbarten Schichten eine
Diffusionsbarriere aufweisen . Jede organische funktionelle Schichtenstruktur- Einheit 116, 120 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 3 μπι, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μν , beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nra.
Das optoelektronische Bauelement 100 kann optional weitere organisch funktionalen Schichten aufweisen, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren
Emitterschichten oder auf oder über der oder den
Elektronentransportschicht (en) . Die weiteren organisch funktionalen Schichten können beispielsweise interne oder externe Einkoppel- /Auskoppelstrukturen sein, die die
Funktionalität und damit die Effizienz des optoelektronischen Bauelements 100 weiter verbessern.
Auf oder über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren der organischen funktionellen
Schichtenstruktur und/oder organisch funktionalen Schichten kann die zweite Elektrode 114 ausgebildet sein.
Die zweite Elektrode 114 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 110 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 110 und die zweite Elektrode 114 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können . Die zweite Elektrode 114 kann als Anode , also als löcherinj izierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode , also als eine
elektroneninj izierende Elektrode .
Die zweite Elektrode 114 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches
Potential anlegbar ist . Das zweite elektrische Potential kann von der gleichen oder einer anderen Energiequelle
bereitgestellt werden wie das erste elektrische Potential und/oder das optionale dritte elektrische Potential . Das zweite elektrische Potential kann unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential und/oder dem optional dritten elektrischen Potential sein. Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart , dass die
Differenz zu dem ersten elektrische Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist , beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2 , 5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
Auf der zweiten Elektrode 114 kann die zweite Barriereschicht 108 ausgebildet sein.
Die zweite Barriereschicht 108 kann auch als
Dünnschichtverkapselung ( thin film encapsulation TFE)
bezeichnet werden . Die zweite Barriereschicht 108 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Barriereschicht 104 ausgebildet sein .
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsbeispielen auch ganz auf eine zweite
Barriereschicht 108 verzichtet werden kann . In solch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement 100 beispielsweise eine weitere Verkapselungsstruktur aufweisen, wodurch eine zweite BarriereSchicht 108 optional werden kann, beispielsweise eine Abdeckung 124 , beispielsweise eine
Kavitätsglasverkapselung oder metallische Verkapselung .
Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen
zusätzlich noch eine oder mehrere Ein- /Auskoppelschichten in dem optoelektronischen Bauelementes 100 ausgebildet sein, beispielsweise eine externe Auskoppelfolie auf oder über dem Träger 102 (nicht dargestellt) oder eine interne
Auskoppelschicht (nicht dargestellt) im Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelementes 100. Die Ein- /Auskoppelschicht kann eine Matri und darin verteilt
Streuzentren aufweisen, wobei der mittlere Brechungsindex der Ein- /Auskoppelschicht größer ist als der mittlere
Brechungsinde der Schicht , aus der die elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird. Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen zusätzlich eine oder mehrere
Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der zweiten Barriereschicht 108) in dem optoelektronischen
Bauelement 100 vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausfuhrungsbeispielen kann auf oder über der zweiten Barriereschicht 108 eine schlüssige
VerbindungsSchicht 122 vorgesehen sein, beispielsweise aus einem Klebstoff oder einem Lack . Mittels der schlüssigen Verbindungsschicht 122 kann eine Abdeckung 124 auf der zweiten Barriereschicht 108 verbunden werden, beispielsweise aufgeklebt sein.
Eine schlüssige Verbindungsschicht 122 aus einem
transparenten Material kann beispielsweise Partikel
auf eisen, die elektromagnetische Strahlung streuen,
beispielsweise lichtstreuende Partikel . Dadurch kann die schlüssige Verbindungsschicht 122 als Streuschicht wirken und zu einer Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der
Auskoppeleffizienz führen .
Als Iichtstreuende Partikel können dielektrische
Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem
Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (SiC^) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02) , Indium- Zinn-Oxid (ITO) oder Indium- Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga2Ox) Aluminiumoxid, oder Titanoxid . Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der schlüssigen Verbindungsschicht 122 verschieden ist , beispielsweise Luftblasen, Acrylat , oder Glashohlkugeln . Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel , oder dergleichen als lichts reuende Partikel vorgesehen sein. Die schlüssige Verbindungsschicht 122 kann eine Schichtdicke von größer als 1 μν au eisen, beispielsweise eine
Schichtdicke von mehreren μτα. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die schlüssige Verbindungsschicht 122 einen Laminations -Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein. Die schlüssige Verbindungsschicht 122 kann derart
eingerichtet sein, dass sie ei en Klebstoff mit einem
Brechungsindex aufweist , der kleiner ist als der
Brechungsindex der Abdeckung 124. Ein solcher Klebstoff kann beispielsweise ein niedrigbrechender Klebstoff sein wie beispielsweise ein Acrylat , der einen Brechungsindex von ungefähr 1 , 3 aufweist . Der Klebstoff kann j edoch auch ein hochbrechender Klebstoff sein der beispielsweise
hochbrechende , nichtstreuende Partikel aufweist und einen schichtdickengemittelten Brechungsindex aufweist , der
ungefähr dem mittleren Brechungsindex der organisch
funktionellen Schichtenstruktur 112 entspricht,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1, 7 bis ungefähr 2,0. Weiterhin können mehrere unterschiedliche Klebstoffe vorgesehen sein, die eine Kleberschichtenfolge bilden .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 114 und der schlüssigen VerbindungsSchicht 122 noch eine elektrisch isolierende Schicht (nicht
dargestellt) aufgebracht werden oder sein, beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 τη, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 μχα, um elektrisch instabile Materialien zu
schützen, beispielsweise während eines nasschemischen
Prozesses .
In verschiedenen Ausf hrungsbeispielen kann eine schlüssige Verbindungsschicht 122 optional sein, beispielsweise falls die Abdeckung 124 direkt auf der zweiten Barriereschicht 108 ausgebildet wird, beispielsweise eine Abdeckung 124 aus Glas , die mittels Plasmaspritzens ausgebildet wird. Auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 106 kann ferner eine sogenannte Getter-Schicht oder Getter-Struktur ,
beispielsweise eine lateral strukturierte Getter-Schicht , angeordnet sein (nicht dargestellt) .
Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, dass Stoffe, die schädlich für den elektrisch aktiven Bereich 106 sind, absorbiert und bindet . Eine Getter- Schicht kann beispielsweise ein Zeolith-Derivat aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Getter- Schicht kann
transluzent , transparent oder opak und/oder undurchlässig hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die in dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird, ausgebildet sein.
Die Getter- Schicht kann eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 μτη aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μτα..
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Getter- Schicht einen Laminations-Klebstoff aufweisen oder in der schlüssigen Verbindungsschicht 122 eingebettet sein .
Auf oder über der schlüssigen Verbindungsschicht 122 kann eine Abdeckung 124 ausgebildet sein. Die Abdeckung 124 kann mittels der schlüssigen Verbindungsschicht 122 mit dem elektrisch aktiven Bereich 106 mittels einer schlüssigen Verbindung verbunden sein und diesen vor schädlichen Stoffen schützen. Die Abdeckung 124 kann beispielsweise eine
Glasabdeckung 124 , eine Metallfolienabdeckung 124 oder eine abgedichtete Kunststofffolien-Abdeckung 124 sein. Die
Glasabdeckung 124 kann beispielsweise mittels einer Fritten- Verbindung (engl . glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des organischen
optoelektronischen Bauelementes 100 mit der zweite
Barriereschicht 108 bzw. dem elektrisch aktiven Bereich 106 verbunden werden . Die Abdeckung 124 und/oder die schlüssige VerbindungsSchicht
122 können einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von 1,55 aufweisen. Fig.2A-D zeigen schematische Querschnittsansichten
optoelektronischer Bauelemente gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
Das optoelektronische Bauelement 100 kann beispielsweise als eine organische Leuchtdiode 100 ausgebildet sein . Eine organische Leuchtdiode 100 kann als eine Flächenlichtquelle 100 ausgebildet sein, beispielsweise flächig und plan .
Mittels der Zwischenstruktur 126 kann die Leuchtdichte der Flächenlichtquelle erhöht werden und der Eindruck einer flachen Lichtquelle erhalten werden .
Die Zwischenstruktur 126 kann einen ersten Bereich 204 und einen zweiten Bereich 202 aufweisen. Der erste Bereich 204 ist mit einem Träger 102 verbunden, beispielsweise mittels einer schlüssigen Verbindung, beispielsweise Stoffschlüssig . Der elektrisch aktive Bereich 106 ist auf dem zweiten Bereich 202 ausgebildet . Der elektrisch aktive Bereich 106 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der Fig .1
ausgebildet sein. Der zweite Bereich v/eist eine Krümmung auf derart, dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches 202 größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches 204 und/oder 202 größer ist als der Betrag der Fläche der
Oberfläche des Trägers 102. Die Zwischenstruktur 126 kann eine mikrostrukturierte
Oberfläche aufweisen, beispielsweise in Form einer halben Kugellinse oder mehrerer halber Kugellinsen . Verglichen mit dem Fall in dem der optisch aktive Bereich 106 direkt auf dem Träger 102 ausgebildet wird, ist die Kontaktfläche des optisch ak iven Bereiches 106 auf der Zwischenstruktur 126 vergrößert . Der optisch aktive Bereich wird planparallel auf dem zweiten Bereich 202 ausgebildet, sodass die Oberfläche des optisch aktiven Bereiches 106 die Form des zweiten
Bereiches 202 nachbildet.
Die Wirkung der Zwischenstruktur 126 sei an nachfolgendem Rechenbeispiel veranschaulicht :
Ein optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine organische Leuchtdiode, weist eine runde , optisch aktive Seite auf mit einem Radius r von 0 , 5 cm. Bei einer optisch aktiven Seite mit einem Radius r von 0 , 5 cm weist die Fläche
2
A]_ der optisch aktiven Seite mit Aj_ = nr einen Betrag von
2
ungefähr 0,79 cm auf . Bei einer organischen Leuchtdiode , bei der die optisch aktive Seite die Form einer Halbkugel mit
Radius R von 0,5 cm aufweist , weist die Fläche A2 der optisch
2
aktiven Fläche mit 2nR einen Betrag von ungefähr
2
A2 = 1,57 cm auf . Die Halbkugel weist auf dem Träger 102 die gleiche Grundfläche auf wie die runde organische Leuchtdiode mit gleichem Radius (r = R) . Aus dieser Beispielrechnung ist ersichtlich, dass mittels einer Krümmung der optisch aktiven Seite eines
optoelektronischen Bauelementes der Betrag der Fläche der optisch aktiven Seite vergrößert werden kann, beispielsweise verdoppelt werden kann . Mittels einer Zwischenstruktur 126 in Form einer halben Kugellinse oder mehrerer halber Kugellinsen kann der Betrag der Fläche der Kontaktfläche des optisch aktiven Bereiches 106 mit dem Substrat vergrößert werden, wobei der Flächeneindruck des optoelektronischen Bauelementes
100 beibehalten bleibt . Damit kann beispielsweise auf einer
2
Fläche des Trägers 102 von beispielsweise 10 cm effektiv
2
eine organische Leuchtdiode von 20 cm abgeschieden werden, ohne den Eindruck einer flachen Lichtkachel aufzugeben.
Mittels einer Anordnung einer Vielzahl solcher Halbkugeln kann die effektive Fläche der optisch aktiven Seite deutlich erhöht werden. Eine Anordnung von Halbkugeln kann
beispielsweise in Form ähnlich der dichtesten Kugelpackung ausgebildet sein, beispielsweise als eine Anordnung von
Halbkugeln in einer Ebenen {schematisch dargestellt in
Fig.2D) . In dem oben beschriebenen Beispiel kann der Bereich des
Trägers 102 zwischen den Halbkugeln {als erster
Strukturbereich 206 ) frei sein oder Halbkugeln mit kleinerem Krümmungsradien (als zweiter Strukturbereich 208 ) aufweisen . Die effektive Zunahme der Fläche der optisch aktiven Seite wird mittels der freien Bereiche des Trägers 102 zwischen den Halbkugeln reduziert . In dem oben dargestellten Beispiel kann die minimale Zunahme der Fläche der optisch aktiven Seite mittels der Anordnung der Halbkugel auf einem Quadrat
2 2
abgeschätzt werden (nr / 4nr ) . Bereits mittels einer
Halbkugel bzw. einer Art Halbkugel als Form für die
Zwischenstruktur, kann ein Erhöhen der Fläche der optisch aktiven Seite von unge ähr 78 % erreicht werden .
Eine Art Halbkugel kann beispielsweise einen Radius aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,5 μτίι und 2000 μτη,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,5 μτ bis ungefähr 100 μτ , beispielsweise i einem Bereich von ungef hr 1 μν bis ungef hr 20 μπι. Anstelle beispielsweise einer halben Kugellinse mit einem. ersten Krümmungsradius kann die Zwischenstruktur 126 mehrere halbe Kugellinsen mit zweitem Krümmungsradius aufweisen . Der zweite Krümmungsradius ist kleiner als der erste
Krümmungsradius . Dadurch kann die Kontaktfläche mit dem optisch aktiven Bereich 106 erhöht werden und die gesamt Dicke des optoelektronischen Bauelementes 100 reduziert werden .
Die Zwischenstruktur 126 kann transparent ausgebildet sein hinsichtlich der elektromagne ischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich 106 emittiert und/oder absorbiert wird. Dadurch kann das optoelektronische Bauelement beispielsweise als ein Bottom-Emitter und/oder ein
transparentes Bauelement ausgebildet werden. Eine
transparente Zwischenstruktur 106 kann beispielsweise als ein Wellenleiter ausgebildet sein.
Ein Wellenleiter ist ein Leiter zum Leiten von
elektromagnetischer Strahlung. Der Wellenleiter ist ein
Bauelement , das für die elektromagnetische Strahlung
transmittierend ist und das sich in wenigstens einer
länglichen Erstreckungsrichtung erstreckt . Die
Lichtwellenleitung erfolgt dabei intern im Wellenleiter unter anderem aufgrund von interner Reflexion an einer Außenwandung des Wellenleiters . Die Außenwandung kann auch als Grenzfläche bezeichnet werden kann, beispielsweise aufgrund von interner Totalreflexion auf Grund eines Einfallswinkels der
elektromagnetischen Strahlung auf die Grenzfläche, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion. Der Wellenleiter weist einen Brechungsindex auf , der größer ist als der
Brechungsindex des Materials des den Wellenleiter umgebenden Mediums . Alternativ kann die Außenwandung des Wellenleiters mit einer Spiegelstruktur verspiegelt sein . Beispielsweise kann der Wellenleiter Fasern, eine Röhre oder einen Stab aufweisen oder mit einer solchen optisch verbunden sein, die die elektromagnetische Strahlung über eine Strecke hinweg transportieren. Der Wellenleiter kann auch als Lichtleiter, Lichtleitfaser, Strahlleiter oder Lichtfaser bezeichnet werden. Der Wellenleiter kann beispielsweise Kunststoff , wie beispielsweise poly ere Fasern, PMMA, Polycarbonat und/oder Hart -ummantelter Wellenleiter (hard clad silica) aufweisen. Ferner kann der Wellenleiter als ein flächiger Wellenleiter
( FLWL) ausgebildet sein. Ein flächiger Wellenleiter erstreckt sich flächig in zwei Raumrichtungen, beispielsweise
planparallel , sodass die Abmessungen des Wellenleiters in diese zwei Raumrichtungen größer sind als in die dritte Raumrichtung .
Die Zwischenstruktur 126 kann transluzent ausgebildet sein hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich 106 emittiert und/oder absorbiert wird. Beispielsweise kann die Zwischenstruktur 126 Partikel eingebettet in einer Matrix aufweisen. Die Partikel und die Matrix können einen Unterschied im Brechungsindex
hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung aufweisen, die in dem optisch aktiven Bereich 106 absorbiert und/oder emittiert wird, der größer ist als 0,05. Die Partikel können beispielsweise einen mittleren Durchmesser d50 in einem
Bereich von 100 nm bis ungefähr 10 μτ aufweisen. Dadurch können die Partikel als Streuzentren ausgebildet sein
hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich emittiert und/oder absorbiert wird . Partikel mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 100 nm können zum Verändern des Brechungsindexes der Matrix beitragen. Die Partikel können eine der folgenden
geometrische Formen und/oder einen Teil einer der folgenden geometrischen Formen aufweisen: sphärisch, asphärisch
beispielsweise prismatisch, ellipsoid, hohl , kompakt , plättchen oder stäbchenförmig.
Die Zwischenstruktur 126 kann doppelbrechend ausgebildet sein hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich 106 emittiert und/oder absorbiert wird .
Die Zwischenstruktur 126 opak und/oder undurchlässig
hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung ausgebildet sein, die in dem optisch aktiven Bereich 106 emittiert und/oder absorbiert wird.
Beispielsweise kann die Zwischenstruktur 126 als eine
Spiegelstruktur ausgebildet sein,
Eine Spiegelstruktur kann als ein optisches Gitter, ein metallischer Spiegel bzw. Spiegel , ein photonischer Kristall oder eine totalreflektierende Grenzfläche ausgebildet sein. Eine Spiegelstruktur kann vollständig oder teilweise
reflektierend ausgebildet sein für elektromagnetische Strahlung eines Wellenlängenbereiches , beispielsweise als eine teildurchlässige Spiegelstruktur, beispielsweise als ein dichroitischer Spiegel. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise ein Teilerspiegel und/oder ein Einweg- Spiegel sein. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise einen Teil der auf sie einfallenden
elektromagnetischen Strahlung reflektieren und der andere Teil der einfallenden elektromagnetischen Strahlung tritt durch die teildurchlässige Spiegelstruktur hindurch. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise auf einer Seite ein dielektrisches Schichtensystem und/oder optional auf der anderen Seite eine reflexionsvermindernde Beschichtung, beispielsweise zum Vermeiden von Doppelbildern aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dem dielektrischen Schichtensystem kann beispielsweise auch eine sehr dünne Metallbeschichtung zum Einsatz kommen .
Die Zwischenstruktur 126 kann als eine
Wärmeverteilungsstruktur 126 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Zwischenstruktur 126 als ein Metallfilm ausgebildet sein beispielsweise mit Aluminium, Silber und/oder Magnesium, und einer Dicke von ungefähr 100 nm oder dicker;
beispielsweise ein Produkt aus spezifischer
Wärmeleitfähigkeit und Schichtdicke von größer als ungefähr 0,01 mW/K, beispielsweise größer als ungefähr 1 mW/K,
beispielswiese in einem Bereich von ungefähr 10 mW/K bis ungefähr 100 mW/K aufweisen. Dadurch kann die
Abwärmeverteilung des optoelektronischen Bauelementes 100 verbessert werden.
Die Zwischenstruktur 126 kann elektrisch leitend ausgebildet sein, beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 110 des optisch aktiven Bereiches 106 (siehe Beschreibung der Fig .1) .
Die Zwischenstruktur 126 kann als Diffusionsbarriere
hinsichtlich Wasser und/oder Sauerstoff ausgebildet sein, beispielsweise gemäß einer Ausgestaltung der Beschreibung der ersten Barriereschicht 104.
Die Zwischenstruktur 126 kann einen Leuchtstoff aufweisen oder daraus gebildet sein.
Als Leuchtstoff kann ein Stoff verstanden werden, der verlustbehaftet elektromagnetische Strahlung einer
Wellenlänge in elektromagnetische Strahlung anderer
(längerer) Wellenlänge umwandelt, beispielsweise mittels
Phosphoreszenz oder Fluoreszenz . Ein Leuchtstoff kann
3 +
beispielsweise Ce dotierte Granate wie YAG : Ce und LuAG,
3+ 2+
beispielsweise (Y, Lu) 3 (AI , Ga) s°!2 '■ Ce ; Eu dotierte
2+ 2+
Nitride, beispielsweise CaAlSi 3 : Eu , (Ba, Sr) 2 15 8 : Eu ;
2+
Eu dotierte Sulfdide , SIONe, SiAlON, Orthosllicate ,
2+
beispielsweise (Ba, Sr, Ca) 2S1O4 : Eu ; Chlorosilicate ,
Chlorophosphate , BAM (Bariummagnesiumaluminat : Eu) und/oder SCAP, Halophosphat auf eisen oder daraus gebildet sein. De Zwischenstruktur 126 als ein UV-Schutz 126 ausgebildet sein, beispielsweise einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein, der UV- Strahlung absorbiert .
Die Zwischenstruktur 126 kann als eine farbverändernde
Schicht ausgebildet sein, beispielsweise einen Farbstoff aufweisen. Mittels des Farbstoffes kann das optische
Erscheinungsbild des optoelektronischen Bauelementes 100 verändert werden. Der Farbstoff kann elektromagnetische Strahlung in einem anwendungsspezifisch nicht relevanten
Wellenlängenbereich absorbieren, beispielsweise größer ungefähr 700 nm. Dadurch kann das optische Erscheinungsbild des optoelektronischen Bauelementes verändert werden, beispiel weise es einfärben ohne die Effizienz in einem für die Anwendung des optoelektronischen Bauelementes technisch relevanten Bereich zu verschlechtern . In einer Ausgestaltung kann die Zwischenstruktur als eine
Temperaturmessstruktur ausgebildet sein, beispielsweise eine thermoelektrische Struktur aufweisen oder daraus gebildet sein. Eine thermoelektrische Struktur kann mittels eines Temperaturunterschiedes eine elektrische Potentialdifferenz oder mittels einer elektrischen Potentialdifferenz einen Temperaturunterschied ausbilden. Die Potentialdifferenz kann zu einem Ausbilden eines elektrischen Stromes führen. Der Zusammenhang zwischen Temperatur und Elektrizität kann physikalisch mittels des Seebeck-Effekts , Peltier-Effekts oder Thomson-Effekts beschrieben werden. Die thermoelektrisch Struktur kann einen der folgenden Stoffe sowie Mischungen und Legierungen daraus aufweisen oder daraus gebildet sein :
Silizium, ein Bismut Cahlkogenid, beispielsweise Bi2 e3 , Bi2Se3 ; ein Bleitellurid, beispielsweise PbTe, dotiertes
P ei-χΒχ (B=Selen, Natrium und/oder Thallium) ; ein Silicide; eine Silizium-Germanium-Legierung; ein anorganisches
Clathrate, beispielsweise AxByC4g _y (type I) , AxByCi3g_y (type II) mit B, C = Atome der Gruppe III und IV,
beispielsweise BagGan gGe3Q , BagGax Si3Q . e±n Magnesium Gruppe IV - Verbundwerkstoff , beispielsweise Mg2ßIV mit BI =Si , Ge, Sn, beispielsweise dotiertes Mg2Sii ..xSnx; ein Skutterudit , beispielsweise LM4X12 mit L einem Metall der seltenen Erde, M einem Übergangsmeta11 , X einem Metalloid, einem Element der Gruppe V oder einem Pnictogen (Element der Stickstoffklasse , beispielsweise Phosphor, Antimon oder Arsen) ,
beispielsweise (Co, i , Fe) (P, Sb, As) 3 ; ein halbleitendes
Metalloxid, beispielsweise ein thermoelektrischer Oxid- Verbundwerkstoff , beispielsweise ein homologes Oxid der Form (S Ti03 ) n (SrO) m der Ruddleson- Popper Phase, NaxCo02 ; oder ein elektrisch leitfähiges , organisches Material .
Die Krümmung des zweiten Bereiches 202 kann mittels einer wenigstens teilweise sphärischen Form der Zwischenstruktur 126 ausgebildet sein. Die Zwischenstruktur 216 kann ein
Segment einer Kugel und/oder eines Ellipsoids (in Fig .2A als Querschnitt einer Kugelkappe dargestellt) oder mehrere
Segmente einer Kugel und/oder eines Ellipsoids {in Fig.2B, Fig.2D als mehrere Kugelkappen dargestellt) aufweisen. Eine Krümmung kann jedoch auch mittels einer oder mehrerer der folgenden Strukturen ausgebildet werden: ein Kegel , ein
Kegelstumpf; eine Halbkugel, ein Kugelstumpf; einer
Grabenstruktur, einem Gitter oder Rillen mit geraden oder geneigten Flanken und gekrümmten Kanten; sternförmig; eine Freiformoberfläche . Auf diesen Strukturen sollte sich j edoch ein optisch aktiver Bereich 106 ausbilden lassen. Der optisch aktive Bereich 106 kann den gekrümmten Bereich der
Zwischenstruktur 126 teilweise (schematisch dargestellt in Fig.2B) oder vollständig (schematisch dargestellt in Fig .2C) bedecken .
Der zweite Bereich 202 kann eine Wellenstruktur (schematisch dargestellt in Fig .2C) aufweisen.
Die Zwischenstruktur 126 kann eine Dicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0 , 5 μττι bis ungefähr 2000 μχη.
Die Zwischenstruktur 126 kann lateral strukturiert sein. Die laterale Strukturierung kann beispielsweise zum Darstellen einer Information verwendet werden, beispielsweise in Form eines Piktogramms , eines Ideogramms und/oder eines
Schriftzuges . Die laterale Strukturierung kann einen ersten Strukturbereich 206 und wenigstens einen zweiten
Strukturbereich 208 aufweisen, wobei der erste
Strukturbereich 206 und der zweite Strukturbereich 208 eine unterschiedliche Krümmung aufweisen. Der erste
Strukturbereich 206 und der zweite Strukturbereich 208 können sich wenigstens in dem Betrag eines Krümmungsradius und/oder im Vorzeichen eines Krümmungsradius unterscheiden. In dem in Fig .2C veranschaulichten Ausführungsbeispie1 wird mittels eines ersten Strukturbereiches 206 und eines zweiten
Strukturbereiches 208 mit Krümmungsradien mit
unterschiedlichem Vorzeichen eine Wellenstruktur ausgebildet . In dem in Fig .2D veranschaulichten Ausführungsbeispie1 weist die Krümmung in dem ersten Strukturbereich 206 und in dem zweiten Strukturbereich 208 unterschiedliche Krümmungsradie . Weiterhin weist der erste Strukturbereich 206 und der zweite Strukturbereich 208 eine unterschiedliche Anordnung auf , beispielsweise eine unterschiedlich dichte Packung von
Halbkugeln.
Der erste Strukturbereich 206 und/oder der zweite
Strukturbereich 208 können mehrere Bereiche mit jeweils gleicher Krümmung aufweisen - für den ersten Bereich im
Unterschied der schematischen Darstellung von Fig .2A und Fig .2B erkennbar.
Das Verhältnis der Fläche des zweiten Bereiches 202 zu erstem Bereich 204 kann im ersten Strukturbereich 206 größer sein als im zweiten Strukturbereich 208. Beispielsweise kann der Krümmungsradius im ersten Strukturbereich 206 kleiner sein als im zweiten Strukturbereich 208. Die laterale Strukturierung kann als eine Anordnung von erstem Strukturbereich 206 und/oder wenigstens einem zweitem Strukturbereich 208 realisiert sein. Beispielsweise kann im oben genannten Beispiel die Leuchtdichte von
elektromagnetischer Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich 106 emittiert wird, im ersten Strukturbereich 206 größer sein als im zweiten Strukturbereich 208. Dadurch kann der erste Strukturbereich 206 eine höhere Leuchtdichte aufweisen als der zweite Strukturbereich 208. Dadurch kann mittels der Anordnung von erstem Strukturbereich 206 und zweitem Strukturbereich 208 eine Information dargestellt werden. Die laterale Strukturierung kann beispielsweise eine periodische Anordnung von erstem Strukturbereich 206 und/oder wenigstens einem zweiten Strukturbereich 208 aufweisen. Eine unterschiedliche Anordnung von erstem Strukturbereich 206 und zweitem Strukturbereich 208 kann beispielswiese mittels einer unterschiedlichen Periodizität realisiert sein . Die
Periodizität kann als mittlerer, sich wiederholender Abstand einzelner Strukturen voneinander verstanden werden, beispielswiese als mittlerer Abstand von halben Kugellinsen voneinander (siehe Fig .2D) . Ein Teil des Trägers 102 kann auch freiliegend von Zwischenstruktur 126 sein,
beispielsweise frei von erstem Strukturbereich 206 und/oder zweitem Strukturbereich 208. Der wenigstens eine zweite
Strukturbereich 208 kann auf und/oder neben dem ersten
Strukturbereich 206 ausgebildet sein, beispielsweise um den Betrag der Fläche der optisch aktiven Seite zu erhöhen. Die Zwischenstruktur 126 kann derart ausgebildet sein, dass die Krümmung veränderbar ist , beispielsweise chemisch, elektrisch, optisch und/oder thermisch . Ein chemisches Ändern der Krümmung kann beispielsweise mittels eines Änderns der Leitfähigkeit mittels eines Änderns einer Ionen- Konzentration, ein Ändern des Wassergehaltes und./oder des pH- Wertes in der Zwischenstruktur 126 erfolgen . Ein elektrisches Ändern kann beispielsweise mittels eines Änderns eines elektrischen Feldes erfolgen, beispielsweise piezoelektrisch erfolgen. Ein optisches Ändern der Krümmung kann
beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Zwischenstruktur 126 aus einem Stoff oder Stoffgemisch gebildet ist , deren Brechungsindex nichtlinear von der Intensität einer
eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung abhängt . Ein thermisches Ändern der Krümmung kann mittels einer
thermischen Ausdehnung erfolgen, beispielsweise
thermoelektrisch oder mittels Erwärmens .
Die Zwischenstruktur 126 kann elektrisch isoliert sein oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein .
Die Zwischenstruktur 126 kann einen Brechungsindex aufweisen, der zwischen dem Brechungsindex des Trägers und dem mittleren Brechungsindex des optisch aktiven Bereiches liegt . Dadurch kann eine Auskoppelstruktur, beispielsweise für ein
optoelektronisches Bauelement als Bo tom-Emitter, ausgebildet sein . Fig.3 zeigt eine schematische Darstellung zu einem Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Das Verfahren 300 weist ein Ausbilden 302 einer
Zwischenstruktur 126 auf oder über einem Träger 102 auf .
Die Zwischenstruktur 126 wird derart ausgebildet , dass sie einen ersten Bereich 204 und einen zwei en Bereich 202 aufweist . Der erste Bereich 204 wird mit dem Träger 102 verbunden. Der optisch aktive Bereich 106 wird auf dem zweiten Bereich 202 ausgebildet .
Die Zwischenstruktur 126 wird derart ausgebildet , dass der zweite Bereich 202 wenigstens eine Krümmung aufweist derart , dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches 202 größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches 204.
Das Ausbilden 302 der Krümmung der Zwischenstruktur 126 kann während des Aufbringens des Stoffs oder des Stof fgemisches der Zwischenstruktur beispielsweise mittels eines
strukturierenden Verfahrens zum Ausbilden der
Zwischenstruktur erfolgen, beispielswies mittels eines strukturierten Stempels oder einer strukturierten Maske . Der Stoff oder das Stoffgemisch zum Ausbilden der
Zwischenstruktur kann eine Formmasse sein, beispielsweise ein Gel , ein Silikon, ein Epoxid oder ähnliches . Die Formmasse kann zum Ausbilden der Zwischenstruktur 126 plastisch
verformt werden oder während des Ausbildens , beispielsweise mittels eines Stempels , verfestigt werden .
Das Ausbilden 302 der Krümmung der Zwischenstruktur 126 kann nach dem Aufbringen des Stoffs oder des Stof fgemisches der Zwischenstruktur beispielsweise mittels eines Abtragens , eines Verdichtens (Komprimieren) und/oder eines Entdichtens (Dekomprimieren) erfolgen, beispielswies mittels eines ballistischen Freilegens, beispielsweise einer Laserabiation ; und/oder eines strukturierten Stempels . Ein ballistisches Freilegen der freizulegenden Bereiche kann beispielsweise mittels Beschuss des freizulegenden Bereiches mit Partikeln, Molekülen, Atomen, Ionen, Elektronen und/oder Photonen realisiert werden. Eine Laserabiation ist ein
Beschuss der freizulegenden Bereiche mit Photonen,
beispielsweise mittels eines Lasers mit einer Wellenlänge in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 1700 nm, beispielsweise fokussiert , beispielsweise mit einem
Fokusdurchmesser in einem Bereich von ungefähr 10 μτη bis ungefähr 2000 μπι, beispielsweise gepulst, beispielsweise mit einer Pulsdauer in einem Bereich von ungefähr 100 fs bis ungefähr 0 , 5 ms, beispielsweise mit einer Leistung von ungefähr 50 mW bis ungefähr 1000 mW, beispielsweise mit einer Leistungsdichte von unge ähr 100 kW/cm2 bis ungefähr
10 GW/cm2 und beispielsweise mit einer Repititionsrate in einem Bereich von ungefähr 100 Hz bis ungefähr 1000 Hz.
Weiterhin weist das Verfahren 300 ein Ausbilden 304 eines optisch aktiven Bereiches 106 auf der Zwischenstruktur 126 auf . Der optisch aktive Bereich 106 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der Beschreibung der Fig.1 ausgebildet werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden eine
optoelektronische BauelementeVorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen
Bauelementevorrichtung bereitgestellt , mit denen es möglich ist, die maximale Leuchtdichte einer OLED pro Fläche zu erhöhen und/oder die Lebensdauer der OLED bei konstanter Leuchtdichte zu erhöhen. Dadurch, dass die effektive
Leuchtfläche deutlich erhöht wird, kann der „Lumenoutput" , dass heißt der Betrag an Lumen je Flächeneinheit , der OLED bei gleicher Fläche entsprechend erhöht werden ohne die
Lebensdauer der OLED zu reduzieren. Weiterhin kann die
Lebensdauer erhöht werden ohne die Leuchtdichte zu erhöhe . Die Effizienz der OLED bleibt dabei wenigstens gleich oder steigt, da die Effizienz der Lichtkonversion von elektrischer in optische Leistung durch die Fläche nicht beeinflusst wird. OLEDs , die bei niedrigerer Spannung betrieben werden, können jedoch effizienter sein. Weiterhin bleibt der Eindruck einer flächigen Oberfläche erhalten. Die Effektive der OLED steigt an.

Claims

Patentansprüche
Optoelektronisches Bauelement (100) , aufweisend:
einen optisch aktiven Bereich (106) auf einem Substrat (130) , wobei das Substrat (130) einen Träger (102) und eine Zwischenstruktur (126 ) aufweist ;
• wobei die Zwischenstruktur (126) einen ersten
Bereich (204 ) und einen zweiten Bereich (202 ) aufweist ;
• wobei der erste Bereich (204 ) mit dem Träger (102) verbunden ist und der optisch aktive Bereich (106) auf dem zweiten Bereich (202) ausgebildet ist ;
• wobei der zweite Bereich (202) wenigstens eine
Krümmung aufweist derart, dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches (202 ) größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches (204) .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei der optisch aktive Bereich (106) zu einem
Absorbieren und/oder zu einem Emittieren einer
elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 ,
wobei das optoelektronische Bauelement (100) als eine Leuchtdiode (100) und/oder ein Fotodetektor (100) ausgebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ,
wobei das optoelektronische Bauelement (100) flächig ausgebildet ist, insbesondere als eine
Flächenbeleuchtung (100) .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ,
wobei die Zwischenstruktur (126) transparent oder transluzent ausgebildet ist hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die von dem optisch aktiven Bereich (106) emittiert und/oder absorbiert wird.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 5,
• wobei die Zwischenstruktur (126) in einer Matrix
eingebettete Partikel aufweist ;
• wobei vorzugsweise die Partikel und die Matrix einen Unterschied im Brechungsindex hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung aufweisen, die in dem optisch aktiven Bereich (106) absorbiert und/oder emittiert wird, der größer ist als 0,05.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ,
• wobei die Zwischenstruktur (126) opak und/oder
undurchlässig hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, die in dem optisch aktiven Bereich (106) emittiert und/oder absorbiert wird, ausgebildet ist .
• wobei vorzugsweise die Zwischenstruktur (126 ) als eine Spiegelstruktur (126) ausgebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ,
wobei die Zwischenstruktur (126) als Diffusionsbarriere (126) hinsichtlich Wasser und/oder Sauerstoff
ausgebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ,
wobei die Krümmung mittels einer wenigstens teilweise sphärischen Form der Zwischenstruktur (126) ausgebildet ist .
Verfahren ( 300 ) zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes , das Verfahren (300) aufweisend :
• Ausbilden (302) einer Zwischenstruktur (126) auf oder über einem Träger (102) ; • Ausbilden (304) eines optisch aktiven Bereiches
(106) auf der Zwischenstruktur (126) ;
o wobei die Zwischenstruktur (126) derart
ausgebildet wird, dass sie einen ersten Bereich (204) und einen zweiten Bereich (202) aufweist, wobei der erste Bereich (204) mit dem Träger
(102) verbunden wird und der optisch aktive Bereich (106) auf dem zweiten Bereich (202) ausgebildet wird; und
o wobei die Zwischenstruktur (126) derart
ausgebildet wird, dass der zweite Bereich (202) wenigstens eine Krümmung aufweist derart , dass der Betrag der Fläche des zweiten Bereiches (202) größer ist als der Betrag der Fläche des ersten Bereiches (204) .
Verfahren (300) gemäß Anspruch 10,
wobei der optisch aktive Bereich (106) zu einem
Absorbieren und/oder zu einem Emittieren einer
elektromagnetischen Strahlung ausgebildet wird,
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11 , wobei das optoelektronische Bauelement ( 100 ) als eine Leuchtdiode (100) und/oder ein Fotodetektor (100) ausgebildet wird.
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 , wobei das optoelektronische Bauelement (100) flächig ausgebildet wird, insbesondere als eine
Flächenbeleuchtung (100) .
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 , wobei die Zwischenstruktur (126) mit einer Dicke in einem Bereich von ungefähr 0 , 5 /zm bis ungefähr 2000 jum ausgebildet wird .
Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Zwischenstruktur (126) derart ausgebildet wird, dass sie einen Brechungsindex aufweist, der zwischen dem Brechungsindex des Trägers (102) und dem mittleren Brechungsindex des optisch aktiven Bereiches (106) ist.
PCT/EP2014/060153 2013-05-21 2014-05-16 Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes Ceased WO2014187752A1 (de)

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