WO2014202462A2 - Elektrode und optoelektronisches bauelement sowie ein verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Elektrode und optoelektronisches bauelement sowie ein verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements Download PDF

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Definitions

  • an electrode In various embodiments, an electrode, an optoelectronic device and a method for the
  • OLED organic light-emitting diodes
  • Device such as an OLED
  • OLED organic light-emitting diode
  • functional layer system can be one or more
  • Emitter layer (s) in which electromagnetic radiation is generated one or more charge carrier pair generation layer structures of in each case two or more charge generating layer (“CGL”) for charge carrier pair generation, and one or more Electron blockage layer (s), also referred to as hole transport layer (s) (HTL), and one or more hole blocker layers, also
  • an electron transport layer (s) ("electron transport layer” - ETL) to direct the flow of current
  • s electron transport layer
  • ETL electron transport layer
  • the luminance of an OLED is limited, inter alia, by the maximum current density that can flow through the diode
  • this is Combining one or more OLEDs known in series on each other - so-called stacked OLED or tandem OLED.
  • ITO Indium tin oxide
  • Ag silver
  • Wavelength range of the visible light for example, at least in a partial region of the wavelength range of about 380 nm to about 780 nm
  • a second layer has been formed so far, for example, the high-index particles such as titanium oxide (T1O2) in a low-refractive
  • an electrode In various embodiments, an electrode, an optoelectronic device and a method for the
  • an electrode wherein the electrode has an optically transparent or translucent matrix with at least one matrix material. Embedded in the matrix are particles having a refractive index greater than that
  • Refractive index of the at least one matrix material Refractive index of the at least one matrix material.
  • Matrix material and the particles embedded in the matrix is at least 0.05.
  • the electrode with matrix and embedded particles is also called a light-scattering electrode.
  • Optoelectronic component points to or above a
  • Electrode bottom electrode
  • an organic functional layer structure is formed on the first electrode.
  • the organically functional layered structure has an electroluminescent material for emitting electromagnetic radiation.
  • a second electrode is formed, which is also referred to as upper electrode (o -Electrode). At least the upper electrode is formed as a light-scattering electrode.
  • An advantage of an electrode formed in this way is the connection of at least two properties . , where the
  • At least two properties have an optical aspect and an electrical conductivity aspect
  • the electrically conductive layer of matrix and embedded particles formed as described above has the functionality of an electrode for propagating electrical energy and, due to its optically transparent or translucent matrix with embedded high refractive index particles (also known as high index particles
  • the optoelectronic component at least in a wavelength range of visible light, for example at least in a partial region of the wavelength range from about 380 nm up to
  • the refractive index relates in each case to at least one wavelength range in the visible wavelength spectrum emitted by the optoelectronic component
  • the optoelectronic component is transparent or translucent. Furthermore, the optoelectronic component is characterized by the carrier
  • the optoelectronic component is designed such that the electromagnetic radiation is not emitted through the substrate, for example in the direction opposite to that of the substrate (top emitter).
  • the optoelectronic component can be designed as an omnidirectionally emitting component, for example as a bidirectional component,
  • a bottom emitter for example as a bottom emitter and additionally as a To emitter.
  • the electrode has at least one matrix material and particles embedded in the matrix, wherein the refractive index difference between the particles
  • embedded particles is at least 1. Using a matrix material and embedded in the matrix particles, these two components one
  • the scattering of the emitted light can increase significantly, at least in a wavelength range of visible light, for example, at least in a partial region of the wavelength range of
  • the electrode has at least one matrix material, wherein the at least one
  • Matrix material has a refractive index of less than or equal to
  • An electrode may be formed using a matrix material having a
  • the electrode has embedded particles in the matrix, wherein the in the matrix
  • emitted light is amplified at least in a wavelength range of visible light, for example, at least in a partial region of the wavelength range of
  • the coupling-out layer has a desired optical effect at least in a wavelength range of the visible light, for example at least in a partial area of the visible light
  • Wavelength range from about 380 nm up to
  • Range of the visible electromagnetic spectrum by adjusting matrix material and embedded therein high-index particles attenuated or amplified.
  • the electrode may comprise at least one matrix material and particles embedded in the matrix, wherein the at least one matrix material and / or the particles embedded in the matrix are / is electrically conductive.
  • Such an electrode formed is advantageous because the embedded, electrically conductive particles a
  • the electrode may comprise at least one matrix material, wherein the at least one material of the matrix comprises one of the following materials: epoxy, epoxy adhesive, polymer filler, organic semiconductors, for example in the form of so-called small
  • non-polymeric molecules such as pentacene, tetracene
  • small molecule organic semiconductors such as pentacene, tetracene
  • the matrix material may comprise at least one organic semiconductor, wherein the at least one organic semiconductor comprises at least one of the following materials:
  • Anthracene (paranaphthalene), acridone (9 (10H) -cridone),
  • Polyaniline polyacetylene, polysulfonitrides,
  • mentioned matrix materials may be due to their
  • the electrode may have particles embedded in the matrix, the particles embedded in the matrix having one of the following materials: aluminum-doped zinc oxide Al: ZnO, titanium dioxide (titanium (IV) oxide) TiO 2 , aluminum oxide Al 2 O 3 . Tantalum pentoxide T2O5, indium tin oxide ITO nanoparticles,
  • the electrode may be formed as a layer, the electrode having a layer thickness with a thickness of at least 20 nm, for example in a range from 20 nm to 5 ⁇ m, for example in a range from approximately 20 nm to approximately 300 nm, preferably in a range of about 100 nm to about 150 nm
  • Layer thickness a layered electrode that ranges from about 20 nm to about 300 nm, allows this electrode to be used in flexible and / or flat devices, such as a screen in mobile terminals or smart cards.
  • the electrode has a layer thickness with respect to the particles such that the particles are formed on the surface of the electrode with matrix material, so that the electrode has a smooth surface. Alternatively, at least a portion of the particles are exposed at the surface of the electrode.
  • the electrode can be formed as a layer, wherein the electrode has an electrical
  • Conductance ranges from about 2 ohms / square to about 50 ohms / square, preferably from about 10 ohms / square to about 15 ohms / square.
  • conductive Hochindexpartike1 can be reduced so that the required conductivity of the electrode is formed with a minimum cost of materials, whereby, for example, the
  • the electrode may have embedded particles in the matrix, wherein the in the matrix embedded particles have a size in at least one dimension in a range of about 1 nm to about 3 ⁇ , preferably in a range of
  • the particles serve as electrically and / or thermally conductive
  • Electrode in the matrix at least particles of a first size and particles of a second size, wherein the first size is different from the second size.
  • the first size is non-scattering for
  • the first size and the second size are respectively the average sizes of the particles, for example d50 of the distribution of the particles
  • High index particles can increase the conductivity of the layer and the Refractive index of the layer can be adjusted separately.
  • the electrode in the matrix at least particles of a first electrical conductivity and particles of a second electrical conductivity, wherein the first conductivity is different from the second conductivity Leitf.
  • the electrode to be electrically patterned as described above.
  • the particles with the first conductivity are electrically insulating and the particles of the second conductivity are electrically conductive.
  • the particles of the first size have the first electrical conductivity and the particles of the second size have the second conductivity.
  • optoelectronic component wherein the optoelectronic component has an organic functional layer structure; and an electrode electrically conductively coupled to the organic functional layer structure in accordance with the above-described electrode and its further developments.
  • the electrically conductively coupled electrode is the second electrode.
  • the electrically conductively coupled electrode is the first electrode.
  • An optoelectronic component which has an organically functional layer structure and an electrically coupled to this organically functional layer structure
  • it may be based on forming a separate layer for either internally coupling out the emitted light at least in a wavelength region of visible light (eg, at least in a partial region of the wavelength region of about 380 nm up to approximately 780 nm) or can be dispensed with for supplying electrical energy, since these two functionalities can be combined in one layer, whereby the production costs can be reduced.
  • the optoelectronic component may have an electrode, wherein the electrode is formed as an anode or as a cathode. Alternatively or additionally, the electrode is formed such that it has a floating potential, for example, is free of component-external terminals. Because the electrode for the
  • optoelectronic component can be formed both as an anode and as a cathode, both elements can be formed with one process step and so, for example, an additional process step can be saved.
  • the additional electrode is the second electrode.
  • the additional electrode is the second electrode.
  • Electrodes coupled electrically conductive can be any suitable electrically conductive.
  • the optoelectronic component can have an organically functional layer structure, wherein the organically functional layer structure has a light-emitting layer structure.
  • Optoelectronic component which is an organic has functional layer structure, the one
  • organic light-emitting diode organic light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • Light can be formed together in a common manufacturing process, at least with respect to one
  • Wavelength range of the visible light for example, at least in a partial region of the wavelength range of about 380 nm to about 780 nm.
  • the method comprising: forming an electrode by embedding particles in an optically transparent or translucent matrix with at least one matrix material, wherein the particles are the one
  • Refractive index of the at least one matrix material and wherein a refractive index difference between the at least one matrix material and the particles embedded in the matrix is at least 0.05; and forming an electrically conductively coupled to the electrode organic
  • a device having the above-described formation of an electrode may be advantageous because it can be embedded by means of the combination of an optically transparent or an optically translucent matrix into which particles having a different refractive index from the at least one matrix material and an electrode during manufacture an optoelectronic component, to a process step for producing one of the two so far in conventionally formed optoelectronic baud elements used layers (a layer formed as an electrode and a layer for internal coupling of the emitted light) can be omitted, whereby, for example, the manufacturing cost can be reduced.
  • the upper electrode which is formed as a light-emitting electrode, is connected by means of at least one of
  • the method may include forming an electrode by placing particles in an optical system
  • transparent or translucent matrix are embedded with at least one matrix material, wherein the
  • Matrix material and the particles embedded in the matrix is at least 1.
  • the scattering of the emitted light can be at least in one
  • Wavelength range of the visible light (for example, at least in a portion of the wavelength range from about 380 nm to about 780 nm) increase, so that the properties of the emitted light from the optoelectronic device can be advantageously adapted, for example, a softer light, i. a shadowless and / or glare-free
  • the method may include forming an electrode by embedding particles in an optically transparent or translucent matrix with at least one matrix material, wherein the at least one matrix material has a refractive index of less than or equal to
  • the formation of an electrode can be performed using a
  • Matrix material to be performed which is a
  • the method may include forming an electrode by embedding particles in an optically transparent or translucent matrix with at least one matrix material, wherein the particles embedded in the matrix have a refractive index of greater than or equal to 1.7,
  • the formation of an electrode can be performed using a
  • Matrix material in which particles having a refractive index of greater than or equal to 1.7 are embedded, wherein such a refractive index of the particles
  • the particles can also be chosen so that also every other area of the visible
  • the method may include the formation of an electrode, wherein the electrode is applied to a substrate.
  • the electrode becomes, for example formed as a thin layer on or above the substrate, for example, in or out of a liquid or paste-like state of matter. Forming an electrode in these two states of aggregation may be advantageous when the electrode is to be applied flat, such as in large areas, because the methods used to apply it to a large area substrate require the use of liquid material.
  • the method may comprise forming an electrode, wherein the electrode is applied to a substrate by means of one of the following methods: a screen printing method, a slot nozzle method, a
  • Material that serves to form an electrode on a substrate can be readily and inexpensively provided because of its conventional use and dissemination, whereby the application of such an electrode as described above, at a lower cost and expense in the
  • Optoelectronic component according to various embodiments
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of an optically functional layer structure of an organic light emitting diode according to various
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an optoelectronic component 100, according to various embodiments. Under an optoelectronic component 100, a
  • Embodiment of an electronic component can be understood, wherein the optoelectronic component 100 has an optically active region.
  • the optically active region is designed such that in.
  • an electromagnetic radiation is absorbed and from it a photocurrent. or an electrical voltage can be formed, or by means of an applied voltage to the optically active region electromagnetic radiation
  • An optoelectronic component 100 which has two planar, optically active sides, can for example be made transparent, for example as a transparent organic light-emitting diode.
  • the optically active region may have a planar, optically active side and a flat, optically inactive side,
  • an organic light emitting diode As
  • Top emitter or bottom emitter is set up.
  • An organic (opto) electronic component 100 may be an organic light emitting diode (OLED), an organic photovoltaic system, for example an organic solar cell, an organic photometer, an organic field effect transistor (OFET) and / or a organic electronics
  • OLED organic light emitting diode
  • OFET organic field effect transistor
  • the organic field-effect transistor may be an all-OFET in which all
  • Layers are organic.
  • An organic, electronic device 100 has an organically functional
  • Layer structure 112 have, which synonymously also as organically functional layer structure is called.
  • the organically functional layered structure 112 may include or be formed from an organic substance or mixture of organic substances, for example, for providing an electromagnetic radiation from a supplied electrical current and / or to a
  • An organic substance may be a compound of the present invention characterized by characteristic physical and chemical properties, regardless of the particular state of matter, in chemically uniform form
  • An inorganic substance can be understood as meaning a compound without carbon or a simple carbon compound, characterized by characteristic physical and chemical properties, regardless of the particular state of matter, in chemically uniform form.
  • hybrid substance Under an organic-inorganic substance (hybrid substance) can, regardless of the respective state of matter, present in chemically uniform form, by
  • Carbon-containing and / or free of carbon are carbon-containing and / or free of carbon.
  • the optoelectronic component 100 for example, an electronic component 100 providing electromagnetic radiation, for example a light-emitting
  • Component 100 may have a hermetically sealed (ie absolute impermeability, for example, a closure that prevents the exchange of air or water) substrate 102 exhibit.
  • the hermetic tightness of the substrate 102 may be due either to an intrinsic
  • Substrate material property such as in a glass substrate, or it may be by means of applying a suitable optional barrier layer (not
  • the hermetically sealed substrate 102 can serve, for example, as a support element for electronic elements or layers, for example light-emitting elements,
  • the substrate 102 may include or be formed from glass, quartz, and / or a semiconductor material, or any other suitable material.
  • the hermetically sealed substrate 102 may be a plastic film or a laminate having one or more plastic films
  • the plastic may include or be formed from one or more polyolefins (eg, high or low density polyethylene or PE) or polypropylene (PP). Furthermore, the plastic
  • Polyvinyl chloride PVC
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the substrate 102 may comprise one or more of the above-mentioned substances.
  • the hermetically sealed substrate 102 may include or be formed from a metal or metal compound, such as copper, silver, gold, platinum, iron,
  • a hermetically sealed substrate 102 having a metal or metal compound may also be used as a
  • Metal foil or a metal-coated film may be formed.
  • the hermetically sealed substrate 102 may be translucent or even transparent.
  • the metal in a hermetically sealed substrate 102 comprising a metal, the metal may be transparent as a thin layer or translucent layer be formed and / or the
  • Metal can be part of a mirror structure.
  • Matrix 104 the material in composite materials, in the other
  • the term "translucent” or “translucent layer” can be understood as meaning that a layer is permeable to light, for example for the light generated by the light-emitting component, for example one or more wavelength ranges, for example for light in a wavelength range of visible light (for example, at least in one
  • the term "translucent layer” in various embodiments is to be understood as meaning that substantially all the light quantity coupled into a structure (for example a layer) is also coupled out of the structure (for example layer), whereby part of the light can be scattered in this case ,
  • transparent or “transparent layer” it can be understood in various embodiments that a layer is transparent to light (for example, at least in a partial region of the wavelength range of about 380 nm to about 780 nm), wherein in one
  • Structure for example, a layer coupled light substantially without scattering or light conversion is also coupled out of the structure (for example, layer).
  • the optically translucent layer structure at least in a partial region of the wavelength range of the desired monochrome light or for the limited
  • the hermetically sealed substrate 102 may have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or be formed in such a way.
  • a substrate 102 having a mechanically rigid region and a mechanically flexible region may have a mechanically rigid region and a mechanically flexible region or be formed in such a way.
  • flexible region can be structured, for example, by the rigid region and the
  • a mechanically flexible, hermetically sealed substrate 102 or the mechanically flexible region may, for example, be formed as a foil, for example a foil
  • Plastic film plastic film, a metal foil or a thin glass.
  • the organic compound in various embodiments, the organic
  • top and / or bottom emitter can also be considered optically transparent
  • Component for example, a transparent organic compound
  • hermetically sealed substrate 102 may also be hermetically sealed on or over either side of the hermetically sealed substrate 102
  • Substrate 102 i. above and below the hermetically sealed substrate 102, an optically functional one
  • Layer structure 112 may be arranged. On or above the hermetically sealed substrate 102, an electrically active region 126 of the light emitting
  • Component 100 may be arranged.
  • the electrically active Region 126 may be understood as the region of light-emitting device 100 in which a
  • the electrically active region 126 may include a first
  • Electrode 110 a second electrode 114 and an organically functional layer structure 112, as will be explained in more detail below.
  • the first electrode 110 (for example in the form of a first electrode layer 110) may be formed on or above the hermetically sealed substrate 102. be upset.
  • the first electrode 110 (hereinafter also referred to as lower electrode 110) may consist of a
  • the electrode layer 110 may be or may be formed of more than one layer.
  • layer 102 is shown in FIG. 1 as only one layer, layer 102 may comprise a plurality of layers, i. more than two layers, i. 2, 3, 4, N layers, where N is a natural number.
  • a plurality of electrode layers 110 may be used to form a gradient in the internal stepwise coupling and / or launching of light across the plurality of layers 102.
  • the first electrode 110 may be made of a transparent or even
  • the matrix 104 formed in a wet-chemical process may, for example, consist of one or more organic and / or inorganic, optically low-refractive indexes
  • Material / ien be formed or be such as an epoxy, an epoxy adhesive, a Polymer hypolIstoff ⁇ eng. Polymer fill) and / or at least one organic semiconductor, for example in the form of so-called small molecules organic semiconductors (such as pentacene, tetracene) or
  • the matrix material may comprise organic semiconductors, wherein the at least one organic semiconductor comprises at least one of the following materials: anthracene
  • Quinacridone flavanthrone, indanthrone, indigotine or 2,2'-bis (2,3-dihydro-3-oxoindolylidene), hexabenzocoronene, naphthalene derivatives, oligothiophenes, oligophenylenevinylenes, perinone, phthalocyanine, pentacene, perylene, polythiophene, polyparaphenylene , Polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polysulfonitrides, polyvinylcarbazole, poly (3-hexylthiophene-2, 5-diyl) (P3HT), tetracyanoquinodimethane TCNQ complexes, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA) and its derivatives, 4,4 ", 4" -tris (N, -diphenyl-amino)
  • electromagnetic spectrum i.e., at least in one
  • Nanoparticles are introduced or be. These particles 106 and / or nanoparticles 106 embedded in the matrix can be electrically conductive and / or optically highly refractive. With the introduction of the high-refractive index particles 106 (also referred to as high-index particles) and / or
  • Nanoparticles 106 the average refractive index of the
  • Electrode 110 may be modified, such as, for example, that by introducing high refractive index particles 106 into the low refractive index matrix, the average refractive index of the transparent or even translucent electrode 110 increases.
  • an electrically conductive optically active electrode layer 110 by introducing electrically conductive and optically high-refraction particles 106 and / or nanoparticles 106 into the matrix 104, from which the optically active electrode layer 110 is or is formed,
  • electromagnetic spectrum i.e., at least in one
  • Wavelength range from about 380 nm up to
  • Nanoparticles 106 preferably have a refractive index in the
  • visible electromagnetic spectrum i.e., at least in a wavelength range of about 380 nm up to
  • the particles 106 and / or nanoparticles 106 may be or may be formed of transparent conductive oxides.
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive substances, for example
  • Metal oxides such as zinc oxide, tin oxide,
  • Cadmium oxide titanium dioxide (T1O2), indium oxide, tantalum (V) oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide titanium dioxide
  • V tantalum
  • ITO indium tin oxide
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2, or I 2 O 3 also include ternary metal oxygen compounds such as AlZnO, Z 2 SnO 3 CdSnO 3, Z SnO 3, Gl 2 O 3, GalnO 3, Zn 2+, or 1 3+, or mixtures
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and may also be p-doped or n-doped.
  • the particles 106 and / or nanoparticles 106 comprise one or more of the following materials: aluminum-doped zinc oxide (Al: ZnO),
  • Titanium Dioxide T1O2
  • Tantalum Pentoxide a ⁇ Os
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the particles 106 and / or nanoparticles 106 comprise one or more of the
  • Titanium dioxide T1O2
  • Al2O3 alumina
  • Matrix 104 from which electrode 110 is or is formed, embedded particles 106 and / or nanoparticles 106 have a size that is at least one dimension in a range from about 1 nra to about 3 ⁇ , preferably in one
  • Range is from about 1 nm to about 100 nra.
  • Nanoparticles 106 have the following geometric shapes:
  • the optically active, electrically conductive electrode layer 110 may have a layer thickness ranging from about 20 nm to about 300 nm, preferably in a range of
  • the electrode 110 may have an electrical conductance (also referred to as sheet resistance) that is within a range of
  • the conductivity and refractive index in the visible electromagnetic spectrum i.e., at least in a wavelength range of
  • Particles 106 and / or nanoparticles 106 is formed or whose size is smaller than about 100 nm in at least one dimension, and is inserted into the matrix 104 or is.
  • the scattering in the visible electromagnetic spectrum ie, at least in a wavelength range of about 380 nm up to
  • high-index particles 106 and / or nanoparticles 106 the size of which in at least one dimension is greater than about 100 nm, is or is and is inserted into the matrix 104 or is.
  • the first electrode 110 may be one or more of the following as an alternative or in addition to those listed above
  • Carbon nanotubes Carbon nanotubes; Graphene particles (e.g., graphene flakes) and layers; Networks of semiconducting nanowires.
  • the conductivity and refractive index in the visible electromagnetic spectrum i.e., at least in a wavelength range of about 380 nm up to
  • so-called graphene flakes and / or networks and / or networks of semiconducting nanowires, is formed whose size in at least one dimension smaller than
  • the first electrode 110 may comprise electrically conductive polymers or transition metal oxides or electrically conductive transparent oxides. Further, in various embodiments, the particles 106 embedded in the matrix 104 and / or
  • UV radiation electromagnetic radiation
  • Layer structure 112 is or is protected from damage due to external irradiation of UV radiation.
  • the first electrode 110 may be formed as an anode, that is, as a hole-injecting electrode 110 or as a cathode, that is, as an electron-injecting electrode 110. Further, the electrode 110 may be formed as an intermediate layer for a CGL (charge generating layer) OLED.
  • An opto-electronic device 100 e.g., an Organic Light Emitting Diode (OLED)
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • a white organic light emitting diode (White
  • Organic Light Emitting Diode, WOLED), a solar cell, etc. on an organic basis is usually characterized by its mechanical flexibility and moderate
  • an organic based optoelectronic device 100 can potentially be manufactured inexpensively due to the possibility of large-scale manufacturing methods (eg, roll-to-roll manufacturing processes).
  • a WOLED consists of an anode and a cathode with a functional layered structure in between.
  • organic functional layer structure consists of one or more emitter layer (s) in which the light is generated, one or more charge carrier pairs
  • Hole transport layer HTL
  • hole block layers also referred to as electron transport layer (s) (ETL)
  • the luminance of OLED is partly due to the
  • CGL generating layer
  • the charge carrier pair generation layer structure conventionally has a p-doped and an n-doped carrier pair generation layer, which are in direct physical communication with each other, so that a pn junction is clearly formed.
  • the p-n junction results in the formation of a space charge region in which electrons of the n-doped charge carrier pair generation layer migrate into the p-doped charge carrier pair generation layer. This creates a
  • the potential jump or the built-in voltage can be influenced by means of the work function, the doping of the layers, and the formation of interfacial dipoles at the p-n junction by means of the substances used.
  • the p-doped and n-doped charge carrier pair generation layer may in each case consist of one or more organic / n and / or inorganic / optically low-index substance (s) (matrix).
  • the respective matrix is or will usually be one or more organic or in the production of the charge carrier pair generation layer
  • This doping may be electrons (n-doped dopants, e.g., metals with
  • low work function e.g. Na, Ca, Cs, Li, Mg or
  • organic dopants e.g. NDN-1, NDN-26
  • holes p-doped, dopant eg transition metal oxides eg MoOx, Ox, VOx, organic compounds eg Cu (I) pFBz, F4-TCNQ, or organic dopants of the company NOVALED, eg NDP 2,
  • NDP-9 as charge carriers in the matrix.
  • a substance of the hole transport layer over or on the hole-conducting Charge pair generation layer is usually an organic material, eg «NPD used.
  • the first electrode 110 may be a first electrical
  • the first electrical potential may or may not be applied to the substrate 102 and then indirectly to the first one
  • Electrode 110 are applied or be. The first
  • the electrical potential may be, for example, the ground potential or another predetermined reference potential.
  • the electrode 110 may be deposited on the substrate 102 by one of the following methods:
  • Iichtemittierenden device 100 an organic compound
  • the organic functional layer structure 112 may comprise one or more emitter layers 118, for example with fluorescent and / or phosphorescent emitters, and one or more hole line layers 116 (also referred to as hole transport layers 120), In
  • Electron conductive layer (s) 116 also referred to as
  • Electron transport layer (s) 116) may be provided. Examples of emitter materials used in the
  • Embodiments for the emitter layer (s) 118 include organic or organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (e.g., 2- or 2,5-substituted poly-p-phenylenevinylene) as well as metal complexes, for example
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • Such non-polymeric emitters are for example Abscheidba by thermal evaporation. Furthermore, it is possible to use polymer emitters which can be deposited in particular by means of a wet-chemical method, for example a spin-coating method (also referred to as spin coating). The emitter materials may be suitably embedded in a matrix material.
  • Emitter materials are also provided in other embodiments.
  • light emitting device 100 may be selected so that light emitting device 100 emits white light.
  • the emitter layer (s) 118 may include a plurality of emitter materials of different colors (for example blue and yellow or blue, green and red)
  • the emitter layer (s) 118 may be constructed of multiple sublayers, such as a blue fluorescent emitter layer 118 or blue
  • phosphorescent emitter layer 118 By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression.
  • a converter material in the beam path of the primary emission generated by these layers, which at least partially absorbs the primary radiation and emits secondary radiation of a different wavelength, resulting in primary radiation (not yet white) by the combination of primary radiation secondary radiation gives a white color impression.
  • the organic functional layer structure 112 may be any organic functional layer structure 112.
  • the one or more electroluminescent layer generally comprise one or more electroluminescent layer (s).
  • the one or more electroluminescent layer generally comprise one or more electroluminescent layer (s).
  • Layer (s) may or may comprise organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small molecules"), or a combination of these substances
  • the organic functional layer structure 112 may be one or more
  • Hole transport layer 120 is or are, so that, for example, in the case of an OLED an effective
  • organically functional layered structure 112 comprise one or more functional layer (s) referred to as
  • Electron transport layer 116 is executed or are, so that, for example, in an OLED an effective
  • Electron injection into an electroluminescent layer or an electroluminescent region is made possible.
  • a substance for the hole transport layer 120 can For example, tertiary amines, carbazoderivate, conductive polyaniline or Polythylendioxythiophen be used.
  • the one or more electroluminescent layers may or may be referred to as
  • Electrode 110 may be deposited, for example, deposited, and the emitter layer 118 may be on or above the
  • Hole transport layer 120 may be applied, for example, be deposited. In various embodiments, electron transport layer 116 may be on or above the
  • Emitter layer 118 applied, for example, deposited, be.
  • the organic compound in various embodiments, the organic
  • functional layer structure 112 that is, for example, the sum of the thicknesses of hole transport layer (s) 120 and
  • Electron transport layer (s) 116) has a layer thickness
  • the organic compound has a maximum of about 1.5 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1.2 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1.0 ⁇ , for example, a layer thickness of about 800 nm, for example, a layer thickness of about 500 nm, for example a layer thickness of at most about 400 nm, for example, a layer thickness of at most about 300 nm.
  • the organic compound for example, a layer thickness of at most about 1.2 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1.0 ⁇ , for example, a layer thickness of about 800 nm, for example, a layer thickness of about 500 nm, for example a layer thickness of at most about 400 nm, for example, a layer thickness of at most about 300 nm.
  • OLED units organic light-emitting diode units
  • each OLED unit has, for example, each OLED unit
  • Layer thickness may have a maximum of about 1, 5 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1.2 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1, 0 ⁇ , for example, a layer thickness of at most approximately 800 nm, for example a layer thickness of at most approximately 500 nm, for example a layer thickness of at most approximately 400 nm, for example a layer thickness of approximately approximately 300 nm.
  • the organic compound in various embodiments, the organic
  • organic functional layer structure 112 may have a layer thickness of a maximum of about 3 ⁇ .
  • the light emitting device 100 may generally include other organic functional layers, for example
  • Electron transport layer (s) 116 which serve to further improve the functionality and thus the efficiency of the light-emitting device 100.
  • Second electrode 114 is optionally on or over the one or more further organic functional layer structures, second electrode 114
  • a second electrode layer 112 (for example in the form of a second electrode layer 114) may be applied.
  • Electrode 114 have the same substances or be formed from it as the first electrode 110, wherein in
  • metals are particularly suitable.
  • Electrode 114 (for example, in the case of a metallic second electrode 114), for example, have a layer thickness of less than or equal to about 50 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to approximately 45 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 40 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 35 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 30 nm,
  • a layer thickness of less than or equal to about 25 nm for example, a layer thickness of less than or equal to about 20 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 15 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 10 nm.
  • the second electrode 114 may generally be formed similarly to, or different from, the first electrode 110.
  • the second electrode 114 may be formed of one or more of the materials and with the respective layer thickness in various embodiments, as described above in connection with the first electrode 110. In different
  • the first electrode 110 and the second electrode 114 are both formed translucent or transparent.
  • Device 100 as a top and Bot om emitter (different
  • Component 100 may be formed.
  • the second electrode 114 may be formed as an anode, that is to say as a hole-injecting electrode, or as a cathode, that is to say as an electron-injecting electrode.
  • the second electrode 114 may have a second electrical connection to which a second electrical connection
  • 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 from 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 to about 12 V.
  • an encapsulation 108 for example in the form of a
  • Barrier thin film / thin film encapsulation 108 are formed or be.
  • a “barrier thin film” 108 or a “barrier thin film” 108 can be understood to mean, for example, a layer or a layer structure which is suitable for providing a barrier to chemical contaminants or atmospheric substances, in particular to water (moisture). and oxygen, to form.
  • the barrier film 108 is formed to be resistant to OLED damaging materials such as
  • Water, oxygen or solvents can not or at most be penetrated to very small proportions.
  • the barrier thin-film layer 108 may be formed as a single layer (in other words, as
  • the barrier thin-film layer 108 may comprise a plurality of sub-layers formed on one another.
  • the barrier thin-film layer 108 may comprise a plurality of sub-layers formed on one another.
  • Barrier thin film 108 as a stack of layers (stack)
  • the barrier film 108 or one or more sublayers of the barrier film 108 may be formed by, for example, a suitable deposition process, e.g. by means of a
  • Atomic Layer Deposition e.g. plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) or plasmaless
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • PLCVD plasma less chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition process
  • Barrier thin film 108 having multiple sub-layers, all sub-layers are formed by an atomic layer deposition process.
  • a layer sequence comprising only ALD layers may also be referred to as "nanolaminate".
  • Barrier thin film 108 having a plurality of sublayers, one or more sublayers of the barrier thin film 108 by a deposition method other than one
  • Atomic layer deposition processes are deposited
  • the barrier film 108 may, in one embodiment, have a layer thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm, for example, a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm according to a
  • Embodiment for example, about 40 nm according to an embodiment.
  • the barrier thin film in which the barrier thin film
  • Barrier thin layer 108 have different layer thicknesses. In other words, at least one of
  • Partial layers have a different layer thickness than one or more other of the sub-layers.
  • the barrier thin layer 108 or the individual partial layers of the barrier thin-film layer 108 may, according to one embodiment, be formed as a translucent or transparent layer.
  • the barrier film 108 (or the individual sub-layers of the barrier film 108) may consist of a translucent or transparent substance (or a substance that is translucent or transparent).
  • the barrier thin-film layer 108 or (in the case of a layer stack having a plurality of partial layers) one or more of the partial layers of the
  • Barrier thin film 108 may be one of the following on iron or formed therefrom: alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantalum oxide,
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, and mixtures and alloys
  • Layer stack with a plurality of sub-layers one or more of the sub-layers of the barrier layer 108 have one or more high-index materials, in other words, one or more high-level materials
  • Refractive index for example with a refractive index of at least 2.
  • the cover 12 for example of glass, for example by means of a frit bonding / glass soldering / seal glass bonding by means of a conventional glass solder in the geometric edge regions of the organic optoelectronic Device 100 are applied to the barrier layer 108.
  • the barrier skin layer 108 may be an adhesive and / or adhesive
  • Protective varnish 122 may be provided, by means of which, for example, a cover 124 (for example, a glass cover 126, a metal foil cover 124, a sealed
  • Plastic film cover 124) is attached to the barrier skin layer 108, for example glued on.
  • the optically translucent layer of adhesive and / or protective varnish 122 may be a
  • Layer thickness of greater than 1 ⁇ have, for example, a layer thickness of several ⁇ .
  • the adhesive may include or be a lamination adhesive.
  • Adhesive layer may be embedded in various embodiments still light-scattering particles, which contribute to a further improvement of the color angle and the
  • scattering dielectric materials such as metal oxides such as silica (SiC> 2 ), zinc oxide (ZnO) zirconium zrC z), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga 2 0)
  • Alumina or titanium dioxide.
  • Other particles may also be suitable provided they have a refractive index that is different from the effective refractive index of the translucent matrix
  • Layer structure is different, for example, air bubbles, acrylate, or glass bubbles.
  • metallic nanoparticles, metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like can be provided as light-scattering particles.
  • SiN for example, SiN, for example with a layer thickness in a range from about 300 nm to about 1, 5 ⁇ ,
  • a layer thickness in a range of about 500 nm to about 1 ⁇ to protect electrically unstable substances, for example during a
  • the adhesive may be configured such that it itself has a refractive index that is less than the refractive index of the refractive index
  • Such an adhesive may be, for example, a low-refractive adhesive such as a
  • an adhesive may be a high refractive index adhesive
  • Embodiments also entirely on an adhesive 122
  • the cover 12 for example made of glass
  • the cover 124 and / or the adhesive 122 may have a refractive index (for example at a wavelength of 633 nm)
  • one or more antireflective layers may additionally be included in the light emitting layer
  • Component 100 may be provided.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of a method for producing an optoelectronic component 200, according to various embodiments, wherein the method for producing an optoelectronic component 200 comprises: forming an electrode by particles and / or nanoparticles having a refractive index greater than or equal to 1, 7 are embedded in an optically transparent or translucent matrix comprising a material having a refractive index of less than or equal to 1.6 at step 201; and forming a light emitting layer structure electrically coupled to the electrode at step 202.
  • the application of the electrode to a hermetically sealed substrate 102 may be carried out using the following methods:

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Elektrode (110, 114) bereitgestellt, aufweisend: eine optisch transparente oder transluzente Matrix (104) mit mindestens einem Matrixmaterial; und in die Matrix (104) eingebettete Partikel (106), die einen Brechungsindex aufweisen der größer ist als der Brechungsindex des mindestens einen Matrixmaterials; wobei ein Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen Matrixmaterial und den in die Matrix (104) eingebetteten Partikeln (106) mindestens 0,05 ist.

Description

Beschreibung
Elektrode und optoelektronisches Bauelement sowie ein
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
In verschiedenen Ausführungsformen werden eine Elektrode , ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt .
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis ,
beispielsweise organische Leuchtdioden („organic light emitting diode" - OLED) , finden zunehmend verbreitete
Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung , beispielsweise als Flächenlichtquelle . Ein organisches optoelektronisches
Bauelement , beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode mit einem organisch funktionellen
Schichtensystem dazwischen aufweisen. Das organisch
funktionelle Schichtensystem kann eine oder mehrere
Emitterschicht/en aufweisen, in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schichtenstrukturen aus j eweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („Charge generating layer", - CGL) zur Ladungsträgerpaarerzeugung , sowie einer oder mehrerer Elektronenblockadeschicht (en) , auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" - HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch
bezeichnet als Elektronentransportschicht (en ) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten. Die Leuchtdichte einer OLED ist unter anderem durch die maximale Stromdichte begrenzt, die durch die Diode fließen kann. Zum Erhöhen der Leuchtdichte einer OLED ist das Kombinieren von ein oder mehreren OLEDs aufeinander in Serie bekannt - sogenannte gestapelte OLED oder Tandem-OLED .
In einer herkömmlichen organischen Leuchtdiode sind die Stromverteilung und die interne Auskopplung in unterschiedlichen Schichten realisiert. Typischerweise wurden bisher für die Stromverteilung eine, z.B.
Indiumzinnoxid (ITO) oder Silber (Ag) -Nanodraht
Perkolationsanoden aufweisende erste Schicht eingesetzt. Für die interne Auskopplung des emittierten Lichts in einem
Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts {beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm) wurde bisher eine zweite Schicht gebildet, die beispielsweise hochbrechende Partikel wie Titanoxid (T1O2) in einer niederbrechenden
Matrix aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden eine Elektrode, ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt, welche es ermöglichen den Herstellungsprozess zu vereinfachen. Darüber hinaus ermöglicht dieser
vereinfachte Herstellungsprozess ein Reduzieren der
Herstellungskosten.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Elektrode bereitgestellt, wobei die Elektrode eine optisch transparente oder transluzente Matrix mit mindestens einem Matrixmaterial aufweist . In der Matrix sind Partikel eingebettet, die einen Brechungsindex aufweisen, der größer ist als der
Brechungsindex des mindestens einen Matrixmaterials . Ein Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen
Matrixmaterial und den in die Matrix eingebetteten Partikeln ist mindestens 0,05.
Die Elektrode mit Matrix und eingebetteten Partikeln wird auch als lichtstreuende Elektrode bezeichnet . Das
optoelektronische Bauelement weist auf oder über einem
Substrat eine erste Elektrode auf , die auch als untere
Elektrode (Bottom-Elektrode) bezeichnet wird. Auf der ersten Elektrode ist eine organisch funktionelle Schichtenstruktur ausgebildet . Die organisch funktionelle Schichtenstruktur, weist ein elektrolumineszierendes Material zum Emittieren einer elektromagnetischen Strahlung auf. Auf der organisch funktionellen Schichtenstruktur ist eine zweite Elektrode ausgebildet, die auch als obere Elektrode ( o -Electrode) bezeichnet wird. Wenigstens die obere Elektrode ist als lichtstreuende Elektrode ausgebildet.
Ein Vorteil einer derart gebildeten Elektrode liegt in dem Verbinden mindestens zweier Eigenschaften., wobei die
mindestens zwei Eigenschaften einen optischen Aspekt und einen Aspekt bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit
aufweisen. Die wie oben beschriebene gebildete elektrisch leitfähige Schicht aus Matrix und eingebetteten Partikeln weist die Funktionalität einer Elektrode zum Weiterleiten von elektrischer Energie auf und kann aufgrund ihrer optisch transparenten oder transluzenten Matrix mit eingebetteten hochbrechenden Partikeln (auch als Hochindexpartikel
bezeichnet) gleichzeitig als eine AuskopplungsSchicht für das von dem optoelektronischen Bauelement emittierte Licht dienen, zumindest in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts , beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu
ungefähr 780 nm. Der Brechungsindex bezieht sich jeweils auf wenigstens einen Wellenlängenbereich im sichtbaren Wellenlängenspektrum der von dem optoelektronischen Bauelement emittierten
elektromagnetischen Strahlung . In einer Weiterbildung ist das optoelektronische Bauelement transparent oder transluzent ausgebildet . Weiterhin ist das optoelektronische Bauelement als durch den Träger
lichtemittierendes Bauelement ausgebildet (Bottom-Emitter) . Alternativ ist das optoelektronische Bauelement derart ausgebildet , dass die elektromagnetische Strahlung nicht durch das Substrat hindurch emittiert wird, beispielsweise in die von dem Substrat entgegengesetzte Richtung (Top-Emitter) . Weiterhin kann das optoelektronische Bauelement als ein omnidirektional emittierendes Bauelement ausgebildet sein, beispielsweise als ein bidirektionales Bauelement,
beispielsweise als ein Bottom-Emitter und zusätzlich als ein To -Emitter.
In noch einer Weiterbildung weist die Elektrode mindestens ein Matrixmaterial und in die Matrix eingebettete Partikel auf, wobei der Brechungsindexunterschied zwischen dem
mindestens einen Matrixmaterial und den in die Matrix
eingebetteten Partikeln mindestens 1 ist. Unter Verwendung eines Matrixmaterial und in die Matrix eingebettete Partikel, wobei diese beiden Komponenten einen
Brechungsindexunterschied von mindestens 1 zwischen den
BrechungsIndizes des Matrixmaterials und der eingebetteten
Partikeln aufweisen, lässt sich die Streuung des emittierten Lichts zumindest in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts signifikant steigern, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von
ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm.
In noch einer Weiterbildung weist die Elektrode mindestens ein Matrixmaterial auf, wobei das mindestens eine
Matrixmaterial einen Brechungsindex von kleiner oder
gleich 1,6 aufweist. Eine Elektrode kann unter Verwendung eines Matrixmaterials gebildet sein, welches einen
Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,6 aufweist, wobei ein solcher Brechungsindex dazu dient, die
Lichtdurchlässigkeit derart anzupassen, dass die Leuchtstärke einer OLED gesteigert wird.
In noch einer Weiterbildung weist die Elektrode in die Matrix eingebettete Partikel auf, wobei die in die Matrix
eingebetteten Partikel einen Brechungsindex von größer oder gleich 1,7 aufweisen. Ein Vorteil des Einbringens von
Partikeln mit einem Bxechungsindex von größer oder
gleich 1,7 in ein Matrixmaterial mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,6 besteht darin, dass die Streuung des Lichts in der Schicht zur internen Auskopplung des
emittierten Lichts zumindest in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts verstärkt wird, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von
ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm, Darüber hinaus wird mittels dieser beiden Brechungsindizes für das Matrixmaterial und die eingebetteten Partikel das optische Streuverhalten derart definierbar. Die daraus gebildete interne
Auskopplungsschicht weist eine gewünschte optische Wirkung zumindest in einem Wellenlängenbereic des sichtbaren Lichts auf, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des
Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu
ungefähr 780 nm. Beispielsweise ein stärkeres Streuen von Licht kürzerer Wellenlänge, beispielsweise blaues Licht, und ein vermindertes Streuen von Licht längerer Wellenlänge, beispielsweise rotes Licht; oder auch umgekehrt. Darüber hinaus kann aber auch das Streuverhalten jedes anderen
Bereichs des sichtbaren elektromagnetischen Spektrums mittels Anpassens von Matrixmaterial und der darin eingebetteten Hochindexpartikel abgeschwächt oder verstärkt werden.
In noch einer Weiterbildung kann die Elektrode mindestens ein Matrixmaterial und in die Matrix eingebettete Partikel aufweisen, wobei das mindestens eine Matrixmaterial und/oder die in die Matrix eingebetteten Partikel elektrisch leitfähig sind/ ist. Eine derart gebildete Elektrode ist vorteilhaft, da die eingebetteten, elektrisch leitfähigen Partikel ein
Anpassen der elektrischen Leitf higkeit in Abhängigkeit von der Konzentration der eingebetteten, elektrisch leitfähigen Partikel innerhalb der Matrix ermöglichen. Dadurch wird ein Strukturieren der Elektrode bezüglich der elektrischen
Eigenschaften ermöglich. Dadurch kann die Elektrode Bereiche mit einer höheren Leitf higkeit aufweisen und Bereiche mit geringerer Leitfähigkeit. Dadurch wird ermöglicht, dass die Leitfähigkeit innerhalb der Elektrode räumlich angeordnet werden kann, In noch einer Weiterbildung kann die Elektrode mindestens ein Matrixmaterial aufweisen, wobei das mindestens eine Material der Matrix eines der folgenden Materialien aufweist: Epoxid, Epoxidklebstoff , Polymerfüllstoff, organische Halbleiter die beispielsweise in Form von sogenannten kleinen
nicht -polymeren Molekülen (engl, „small molecules organic semiconductors" (wie z.B. Pentacen, Tetracen) oder
halbleitenden Polymeren, Monomeren oder Oligomeren sowie eine Kombination dieser Stoffe bereitgestellt sein können. Das Matrixmaterial kann mindestens einen organischen Halbleiter aufweisen wobei der mindestens eine organische Halbleiter mindestens eines der folgenden Materialien aufweist:
Anthracen (Paranaphthalin) , Acridon (9 (10H) -Acridon) ,
Aluminium-tris ( 8 -hydroxychinolin) (Alq3 ) , Benzenthiolate ,
Beq2 , Chinacridon (QAC) , Flavanthron, Indanthron, Indigotin oder 2,2' -Bis (2, 3 -dihydro-3 -oxoindolyliden) ,
Hexabenzocoronen, Naphthalin-Derivate , Oligothiophene ,
Oligophenylenevinylene , Perinon, Phthalocyanin, Pentacen, Perylen, Polythiophene , Polyparaphenyle , Polypyrrol ,
Polyanilin, Polyacetylen, Polysulfurnitride ,
Polyvinylcarbazol , Poly ( 3 -hexylthiophen-2 , 5-diyl) (P3HT) , Tetracyanochinodimethan TCNQ Komplexe , 3,4,9,10- Perylentetracarbonsäuredianhydrid ( PTCDA) und dessen
Derivate , 4,4' , 4 " - tris (N, -diphenyl-amino) triphenylamine (TDATA} und/oder MePTCDI (DiMePTCDI, engl. Ν,Ν' -Dimethyl- 3,4,9, 10-Perylentetracarboxylic diimede, (PPI) ) . Die
genannten Matrixmaterialien können aufgrund ihrer
Eigenschaften in Bezug auf Preis und konventioneller Nutzung als Matrixmaterial kostengünstig und ohne großen Aufwand bereitgestellt werden.
In noch einer Weiterbildung kann die Elektrode in die Matrix eingebettete Partikel aufweisen, wobei die in die Matrix eingebetteten Partikel eines der folgenden Materialien aufweisen : Aluminiumdotiertes Zinkoxid AI : ZnO, Titandioxid (Titan(IV) -oxid) Ti02 , Aluminiumoxid Al203 , Tantalpentoxid T2O5 , Indiumzinnoxid ITO-Nanopartikel ,
Kohlenstoff C-Nanoröhren, Graphenf lakes und/oder
Silber Ag-Nanodrähte . In einer Weiterbildung kann die Elektrode als eine Schicht gebildet sein, wobei die Elektrode eine Schichtdicke aufweist mit einer Dicke von wenigstens 20 nm, beispielsweise in einem Bereich von 20 nm bis 5 μτ , beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 300 nm, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm. Eine
Schichtdicke, einer als Schicht gebildeten Elektrode, die in einem Bereich von ungef hr 20 nm bis ungef hr 300 nm liegt, ermöglicht es , dass diese Elektrode in flexiblen und/oder flachen Bauelementen eingesetzt werden kann, wie zum Beispiel als ein Bildschirm in mobilen Endgeräten oder Chipkarten. Die Elektrode weist bezüglich der Partikel eine Schichtdicke derart , dass die Partikel an der Oberfläche der Elektrode mit Matrixmaterial umformt sind, sodass die Elektrode eine glatte Oberfläche aufweist . Alternativ liegt wenigstens ein Teil der Partikel an der Oberfläche der Elektrode frei .
In noch einer Weiterbildung kann Elektrode als eine Schicht gebildet sein, wobei die Elektrode einen elektrischen
Leitwert aufweist in einem Bereich von ungef hr 2 Ohm/Square bis zu ungef hr 50 Ohm/Square, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10 Ohm/Square bis zu ungefähr 15 Ohm/Square . Eine als eine Schicht gebildete Elektrode deren elektrischer Leitwert in einem Bereich von ungefähr 2 Ohm/Square bis zu ungef hr 50 Ohm/Square liegt , kann die Konzentration in
Abhängigkeit des verwendeten Materials der elektrisch
leitfähigen Hochindexpartike1 reduziert werden, so dass die erforderliche Leitf higkeit der Elektrode mit einem minimalen Materialaufwand gebildet wird, wodurch zum Beispiel die
Produktionskosten verringert werden können .
In noch einer Weiterbildung kann die Elektrode in die Matrix eingebettete Partikel aufweisen, wobei die in die Matrix eingebetteten Partikel eine Größe aufweisen in zumindest einer Dimension in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis zu ungefähr 3 μχη, vorzugsweise in einem Bereich von
ungefähr 1 nm bis zu ungefähr 100 nm. Partikel, die eine Größe in zumindest einer Dimension in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis zu ungefähr 3 μνα aufweisen, können in
Abhängigkeit von ihrer Größe und dem verwendeten Material als Streuzentren dienen, in zumindest einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm. Alternativ oder zusätzlich dienen die Partikel als elektrisch und/oder thermisch leitfähige
Partikel. Dadurch kann Licht gestreut und/oder mittels der elektrisch leitfähigen Partikel die elektrische Energie weitergeleitet werden. Darüber hinaus kann durch eine lokale Variation der Konzentration der Partikel in der Matrix die Leitfähigkeit und das Streuverhalten unterschiedlich
angepasst werden. Mit anderen Worten: In einer Weiterbildung weist die
Elektrode in der Matrix wenigstens Partikel einer ersten Größe und Partikel einer zweiten Größe auf, wobei die erste Größe unterschiedlich ist zu der zweiten Größe.
Beispielsweise ist die erste Größe nicht-streuend für
sichtbares Licht und die zweite Größe streuend für sichtbares Licht. Dadurch wird ermöglicht, dass der Brechungsindex der Elektrode und die lichtstreuende Wirkung der Elektrode mittels der Partikel unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Neben der Brechzahleinstellung ist zusätzlich somit ein Streueffekt möglich, und umgekehrt. Die erste Größe und die zweite Größe sind jeweils die mittleren Größen der Partikel, beispielsweise d50 der Verteilung der
Partikelgrößen der Partikel der ersten Größe und der
Verteilung der Partikelgrößen der Partikel der zweiten Größe. Mittels Einbringens und Mischens von elektrisch leitfähigen Hochindexpartikeln und kleinen nicht-leitfähigen
Hochindexpartikeln kann die Leitfähigkeit der Schicht und der Brechungsindex der Schicht getrennt voneinander eingestellt werden.
Zusätzlich oder alternativ weist die Elektrode in der Matrix wenigstens Partikel einer ersten elektrischen Leitfähigkeit und Partikel einer zweiten elektrischen Leitfähigkeit auf, wobei die erste Leitfähigkeit unterschiedlich ist zu der zweiten Leitf higkeit. Dadurch wird ermöglicht, dass die Elektrode elektrisch strukturiert werden kann, wie oben beschrieben ist. Beispielsweise sind die Partikel mit der ersten Leitfähigkeit elektrisch isolierend und die Partikel der zweiten Leitfähigkeit elektrisch leitend. Beispielsweise weisen die Partikel der ersten Größe die erste elektrische Leitfähigkeit auf und die Partikel der zweiten Größe die zweite Leitf higkeit auf.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, wobei das optoelektronische Bauelement eine organisch funktionelle Schichtenstruktur aufweist; und eine mit der organisch funktionellen Schichtenstruktur elektrisch leitend gekoppelte Elektrode gemäß der oben beschriebenen Elektrode und deren Weiterbildungen. Die elektrisch leitend gekoppelte Elektrode ist die zweite Elektrode. Alternativ oder zusätzlich ist die elektrisch leitend gekoppelte Elektrode die erste Elektrode.
Ein optoelektronisches Bauelement, welches eine organisch funktionelle Schichtenstruktur und eine mit dieser organisch funktionellen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelten
Elektrode aufweist, wobei diese Elektrode wie oben
beschrieben gebildet sein kann, kann es ermöglichen zwei Produktionsschritte zu einem gemeinsamen zu verbinden. Mit anderen Worten, es kann auf das Bilden einer gesonderten Schicht entweder zum internen Auskoppeln des emittierten Lichts zumindest in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm) oder zum Versorgen mit elektrischer Energie verzichtet werden, da diese beiden Funktionalitäten in einer Schicht miteinander kombiniert werden können, wodurch die Produktionskosten reduziert werden können.
In einer Weiterbildung kann das optoelektronische Bauelement eine Elektrode aufweisen, wobei die Elektrode als Anode oder als Kathode ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich wird die Elektrode derart ausgebildet, dass sie ein schwebendes Potential aufweist, beispielsweise frei ist von Bauelement- externen Anschlüssen. Da die Elektrode für das
optoelektronische Bauelement sowohl als Anode als auch als Kathode gebildet werden kann, können beide Elemente mit einem Prozessschritt gebildet werden und so kann zum Beispiel ein zusätzlicher Prozessschritt eingespart werden.
In noch einer Weiterbildung kann das optoelektronische
Bauelement ferner eine mit der organisch funktionellen
Schichtenstruktur elektrisch leitend gekoppelte zusätzliche Elektrode aufweisen, wobei die organisch funktionelle
Schichtenstruktur zwischen der Elektrode und der zusätzlichen Elektrode angeordnet ist. Die zusätzliche Elektrode ist die zweite Elektrode . Alternativ oder zusätzlich ist die
zusätzliche Elektrode die erste Elektrode . Mittels der beiden Elektroden zwischen denen die organisch funktionelle
Schichtenstruktur angeordnet ist und die mit den beiden
Elektroden elektrisch leitend gekoppelt ist kann ein
Stromkreis geschlossen werden und da die beiden Elektroden mit dem gleichen Prozessschritt gebildet werden können ist kein zusätzlicher Prozessschritt notwendig, wodurch die Prozesskosten gesenkt werden können .
In einer Weiterbildung kann das optoelektronische Bauelement eine organisch funktionelle Schichtenstruktur aufweisen, wobei die organisch funktionelle Schichtenstruktur eine lichtemittierende Schichtenstruktur au weist . Ein
optoelektronisches Bauelement, welches eine organisch funktionelle Schichtenstruktur aufweist, die eine
lichtemittierende Schichtenstruktur sein kann, kann es beispielweise ermöglichen, dass ein solches
optoelektronisches Bauelement als eine organische
lichtemittierende Diode (organxc light emitting diode, OLED) ausgebildet sein kann, bei deren Herstellung die Elektrode und die Schicht zum internen Auskoppeln des emittierten
Lichts miteinander in einem gemeinsamen Herstellungsprozess gebildet werden können, zumindest bezüglich eines
Wellenlängenbereichs des sichtbaren Lichts, beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Bilden einer Elektrode, indem Partikel in eine optisch transparente oder transluzente Matrix mit mindestens einem Matrixmaterial eingebettet werden, wobei die Partikel die einen
Brechungs ndex aufweisen der größer ist als der
Brechungsindex des mindestens einen Matrixmaterials, und wobei ein Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen Matrixmaterial und den in die Matrix eingebetteten Partikeln mindestens 0,05 ist; und Bilden einer mit der Elektrode elektrisch leitend gekoppelten organisch
funktionellen Schichtenstruktur.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements, welches das oben beschriebene Bilden einer Elektrode aufweist, kann vorteilhaft sein, da mittels der Kombination von einer optisch transparenten beziehungsweise einer optisch transluzenten Matrix, in die Partikel mit einem von dem mindestens einem Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex eingebettet sein können, und einer Elektrode beim Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, auf einen Prozessschritt zum Herstellen einer der beiden bisher bei herkömmlich gebildeten optoelektronischen Baudelementen verwendeten Schichten (eine Schicht als Elektrode und eine Schicht zur internen Auskopplung des emittierten Lichts gebildet) verzichtet werden kann, wodurch beispielsweise die Herstellungskosten verringert werden können.
Die obere Elektrode, die als lichtemittierende Elektrode ausgebildet wird, wird mittels wenigstens einem der
nachfolgenden Verfahren ausgebildet: ein nasschemisches
Verfahren, beispielsweise ein Sprühbeschichten (spray
coating) oder ein Schlitzdüsenbeschichten (slot die coating) , ein Koverdampfen der Materialine von Matrix und Partikel aus der Gasphase, beispielsweise einer chemischen und/oder physikalischen Gasphasenabscheidung . In einer Weiterbildung kann das Verfahren das Bilden einer Elektrode aufweisen, indem Partikel in eine optisch
transparente oder transluzente Matrix mit mindestens einem Matrixmaterial eingebettet werden, wobei der
Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen
Matrixmaterial und den in die Matrix eingebetteten Partikeln mindestens 1 ist.
Unter Verwendung von einem Matrixmaterial und den in die Matrix eingebetteten Partikeln bei dem Verfahren zum Bilden einer Elektrode, wobei der Brechungsindexunterschied zwischen den beiden Materialien mindestens 1 beträgt, kann man die Streuung des emittierten Lichts zumindest in einem
Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm) signifikant steigern, so dass die Eigenschaften des emittierten Lichts aus dem optoelektronischen Bauelement vorteilhaft angepasst werden können, wodurch zum Beispiel ein weicheres Licht, d.h. ein von Schlagschatten befreites und/oder ein blendfreies
emittiertes Licht, gebildet werden kann. In einer Weiterbildung kann das Verfahren das Bilden einer Elektrode, indem Partikel in eine optisch transparente oder transluzente Matrix mit mindestens einem Matrixmaterial eingebettet werden, aufweisen, wobei das mindestens eine Matrixmaterial einen Brechungsindex von kleiner oder
gleich 1,6 aufweist.
Das Bilden einer Elektrode kann unter Verwendung eines
Matrixmaterials durchgeführt werden, welches einen
Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,6 aufweist, wobei ein solcher Brechungsindex dazu dienen kann die
Lichtdurchlässigkeit derart anzupassen, dass beispielsweise die Leuchtstärke einer OLED gesteigert werden kann. In einer Weiterbildung kann das Verfahren das Bilden einer Elektrode, indem Partikel in eine optisch transparente oder transluzente Matrix mit mindestens einem Matrixmaterial eingebettet werden, aufweisen, wobei die in die Matrix eingebetteten Partikel einen Brechungsindex von größer oder gleich 1,7 aufweisen,
Das Bilden einer Elektrode kann unter Verwendung eines
Matrixmaterials, in welchem Partikel mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1,7 eingebettet sind, durchgeführt werden, wobei ein solcher Brechungsindex der Partikel
vorteilhaft zum Anpassen eines gewünschten Streuverhaltens der Elektrode sein können, wie zum Beispiel zum Steigern der Streuung von sichtbarem Licht aus dem höherenergetischem Teil des sichtbaren elektromagnetischen Spektrums, d.h. blaues Licht, wobei die Partikel auch derart gewählt werden können, so dass auch jeder andere Bereich aus dem sichtbaren
elektromagnetischen Spektrum in seinem Streuverhalten
verändert werden kann. In noch einer Weiterbildung kann das Verfahren das Bilden einer Elektrode aufweisen, wobei die Elektrode auf einem Substrat aufgebracht wird. Die Elektrode wird beispielsweise als dünne Schicht auf oder über dem Substrat ausgebildet, beispielsweise in oder aus einem flüssigen oder pastenartigen Aggregatzustand. Das Bilden einer Elektrode in diesen beiden Aggregatszuständen kann vorteilhaft sein, wenn die Elektrode flächig aufgebracht werden soll, wie zum Beispiel bei großen Flächen, da die dabei angewendeten Verfahren zum Aufbringen auf eine großflächiges Substrat die Verwendung von flüssigem Material erfordern. In einer Weiterbildung kann das Verfahren das Bilden einer Elektrode aufweisen, wobei die Elektrode auf einem Substrat aufgebracht wird mittels eines der folgenden Verfahren: einem Siebdruckverfahren, einem Schlitzdüsenverfahren, einem
Schablonendruckverfahren, einem Rakeln und/oder einem
Rolle-zu-Rolle-Verfahren.
Die zuletzt genannten Verfahren zum Aufbringen eines
Materials, das zum Bilden einer Elektrode auf einem Substrat dient, können aufgrund ihrer konventionellen Nutzung und Verbreitung einfach und kostengünstig bereitgestellt werden, wodurch das Aufbringen einer solchen Elektrode, wie oben beschrieben, zu geringeren Kosten und Aufwand bei der
Herstellung führen kann. Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert .
Es zeigen Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht von dem
optoelektronischen Bauelement gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht einer optisch funktionellen Schichtstruktur einer organisch lichtemit ierenden Diode gemäß verschiedenen
Ausführungsforme . In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausf hrungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „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 .
Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines optoelektronischen Bauelementes 100 , gemäß verschiedenen Ausführungsformen . Unter einem optoelektronischen Bauelement 100 kann eine
Ausführung eines elektronischen Bauelementes verstanden werden, wobei das optoelektronische Bauelement 100 einen optisch aktiven Bereich aufweist. Der optisch aktive Bereich ist derart ausgebildet, so dass in. dem optisch aktiven
Bereich eine elektromagnetische Strahlung absorbierbar wird und daraus einen Fotostrom. oder eine elektrische Spannung ausbildbar ist, oder mitteis einer angelegten Spannung an den optisch aktiven Bereich elektromagnetische Strahlung
emittierbar ist. Ein optoelektronisches Bauelement 100, welches zwei flächige, optisch aktive Seiten aufweist, kann beispielsweise transparent ausgebildet sein, beispielsweise als eine transparente organische Leuchtdiode . Der optisch aktive Bereich kann 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.
Ein organisches (opto- ) elektronisches Bauelement 100 kann als eine organische Leuchtdiode (organic light emitting diode - OLED ) , eine organische Photovoltaikanlage , beispielsweise eine organische Solarzelle, ein organischer Fotometer, ein organischer Feldeffekttransistor (organic fieid effect transistor OFET ) und/oder eine organische Elektronik
ausgebildet sein. Bei dem organischen Feldeffekttransistor kann es sich um einen all- OFET handeln, bei dem alle
Schichten organisch sind. Ein organisches, elektronisches Bauelement 100 weist eine organisch funktionelle
Schichtenstruktur 112 aufweisen, welches synonym auch als organisch funktionelle Schichtenstruktur bezeichnet wird. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 kann einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein, der/das beispielsweise zu einem Bereitstellen einer elektromagnetischer Strahlung aus einem bereitgestellten elektrischen Strom und/oder zu einem
Bereitstellen eines elektrischen Stromes aus einer bereitgestellten elektromagnetischen Strahlung eingerichtet ist .
Auch wenn im Folgenden die verschiedenen Ausführungsformen anhand einer OLED beschrieben werden, so können diese
Ausführungsformen jedoch ohne weiteres auch auf die anderen, oben genannten elektronischen und optoelektronischen
Bauelemente 100 angewendet werden. Unter einem organischen Stoff kann eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des
Kohlenstoffs verstanden werden.
Unter einem anorganischen Stoff kann 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.
Unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) kann eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die
Kohlenstoff enthalten und/oder frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden.
Das optoelektronische Bauelement 100, beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung bereitstellendes elektronisches Bauelement 100, beispielsweise ein lichtemittierendes
Bauelement 100, beispielsweise in Form einer organischen Leuchtdiode 100 kann ein hermetisch dichtes (d.h. absolute Dichtigkeit, beispielsweise ein bezüglich eines Austauschs von Luft oder Wasser verhindernder Abschluss) Substrat 102 aufweisen. Die hermetische Dichtigkeit des Substrats 102 kann entweder aufgrund einer intrinsischen
Substratmaterialeigenschaft, wie beispielsweise bei einem Glassubstrat, gegeben sein oder sie kann mittels Aufbringens einer geeigneten optionalen Barriereschicht (nicht
dargestellt) auf oder über dem Substrat 102 erreicht werden, Das hermetisch dichte Substrat 102 kann, beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente, dienen,
Beispielsweise kann das Substrat 102 Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendeinen anderen geeigneten Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann das hermetisch dichte Substrat 102 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 Poiycarbonat (PC) , Polyethylenterephthalat (PET) ,
Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein. Das Substrat 102 kann eines oder mehrere der oben genannten Stoffe aufweisen. Das hermetisch dichte Substrat 102 kann ein Metall oder eine Metallverbindung aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen,
beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl oder ähnliches. Ein hermetisch dichtes Substrat 102 mit einem Metall oder einer Metallverbindung kann auch als eine
Metallfolie oder eine Metallbeschichtete Folie ausgebildet sein .
Das hermetisch dichte Substrat 102 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein. Bei einem hermetisch dichten Substrat 102, das ein Metall aufweist, kann das Metall beispielsweise als eine dünne Schicht, transparente oder transluzente Schicht ausgebildet sein und/oder das
Metall kann ein Teil einer Spiegelstruktur sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer
Matrix 104 das Material in Verbundwerkstoffen, in das andere
Bestandteile eingebettet sind verstanden werden.
Unter dem Begriff „transluzent" bzw. „transluzente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsformen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist, beispielsweise für das von dem Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem
Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungef hr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm) . Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsformen zu verstehen, dass im Wesentliche 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 Begri ff „transparent" oder „transparente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsformen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von ungefähr 380 nm bis zu ungef hr 780 nm) , wobei in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird.
Somit ist „transparent" in verschiedenen Ausführungsformen als ein Spezialfall von „transluzent" anzusehen .
Für den Fall, dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes
elektronisches Bauelement bereitgestellt werden soll , ist es ausreichend, dass die optisch transluzente Schichtenstruktur zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte
Emissionsspektrum transluzent ist, Das hermetisch dichte Substrat 102 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein. Ein Substrat 102, das einen mechanisch rigiden Bereich und einen mechanisch
flexiblen Bereich aufweist, kann beispielsweise strukturiert sein, beispielsweise indem der rigide Bereich und der
flexible Bereich eine unterschiedliche Dicke aufweisen.
Ein mechanisch flexibles, hermetisch dichtes Substrat 102 oder der mechanisch flexible Bereich kann beispielsweise als eine Folie ausgebildet sein, beispielsweise eine
Kunststofffolie, eine Metallfolie oder ein dünnes Glas.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die organische
Leuchtdiode 100· (oder auch die lichtemittierenden
Bauelemente 100 gemäß den oben oder noch im Folgenden
beschriebenen Ausführungsformen) als ein so genannter Top - und/oder Bottom-Emitter eingerichtet sein. Ein Top - und/oder Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes
Bauelement, beispielsweise eine transparente organische
Leuchtdiode., bezeichnet werden.
Obwohl in Fig.1 dargestellt ist, dass die optisch
funktionelle Schichtstruktur 112 nur auf einer Seite von dem hermetisch dichten Substrat 102 gebildet ist, so kann jedoch auch auf oder über beiden Seiten des hermetisch dichten
Substrats 102, d.h. oberhalb und unterhalb von dem hermetisch dichten Substrat 102, eine optisch funktionelle
Schichtstruktur 112 angeordnet sein. Auf oder über dem hermetisch dichten Substrat 102 kann ein elektrisch aktiver Bereich 126 des lichtemittierenden
Bauelements 100 angeordnet sein. Der elektrisch aktive Bereich 126 kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 100 verstanden werden, in welchem ein
elektrischer Strom zum Betrieb des lichtemittierenden
Bauelements 100 fließt. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektrisch aktive Bereich 126 eine erste
Elektrode 110, eine zweite Elektrode 114 und eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 aufweisen, wie sie im Folgenden noch näher erläutert werden, So kann in verschiedenen Ausführungsformen auf oder über dem hermetisch dichten Substrat 102 die erste Elektrode 110 (beispielsweise in Form einer ersten Elektrodenschicht 110) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 110 (im Folgenden auch als untere Elektrode 110 bezeichnet) kann aus einem
elektrisch leitfähigen Stoff gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einer nasschemisch gebildeten Matrix 10 ,
In einer Ausführungsform kann die die Elektrodenschicht 110 aus mehr als einer Schicht gebildet werden oder sein. Obwohl die Schicht 102 in Fig.l nur als eine Schicht dargestellt ist, kann die Schicht 102 eine Mehrzahl von Schichten, d.h. mehr als zwei Schichten, d.h. 2, 3, 4, N Schichten, wobei N eine natürliche Zahl ist, aufweisen. Eine Mehrzahl von Elektrodenschichten 110 kann dazu verwendet werden einen Gradienten beim internen schrittweisen Auskoppeln und/oder Einkoppeln von Licht über die Mehrzahl von Schichten 102 zu bilden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ferner die erste Elektrode 110 aus einem transparenten oder sogar
transluzenten Stoff gebildet werden oder sein, wie
beispielsweise aus einer nasschemisch gebildeten Matrix 104. Eine aus einem transparenten oder sogar transluzenten Stoff gebildete Elektrodenschicht 110 kann als Elektrode und als eine interne AuskopplungsSchicht verwendet werden. Die in einem nasschemischen Verfahren gebildete Matrix 104 kann beispielsweise aus einem oder mehreren organischen und/oder anorganischen, optisch niedrigbrechenden
Material/ien gebildet werden oder sein, wie beispielsweise einem Epoxid, einem Epoxidklebstoff , einem PolymerfülIstoff {eng. Polymer fill) und/oder mindestens einem organischen Halbleiter der beispielsweise in Form von sogenannten kleinen nicht-polymeren Molekülen (engl, „small molecules organic semiconductors" (wie z.B. Pentacen, Tetracen) oder
halbleitenden Polymeren, Monomeren oder Oligomeren sowie eine Kombination dieser Stoffe bereitgestellt sein kann. Das
Matrixmaterial kann organischen Halbleiter aufweisen wobei der mindestens eine organische Halbleiter mindestens eines der folgenden Materialien aufweist: Anthracen
(Paranaphthalin) , Acridon (9 (10H) -Acridon) , Aluminium- tris (8-hydroxychinolin) (Alq3 ) , Benzenthiolate , Beq2 ,
Chinacridon (QAC) , Flavanthron, Indanthron, Indigotin oder 2, 2' -Bis (2, 3-dihydro-3-oxoindolyliden) , Hexabenzocoronen, Naphthalin-Derivate, Oligothiophene , Oligophenylenevinylene , Perinon, Phthalocyanin, Pentacen, Perylen, Polythiophene , Polyparaphenylen, Polypyrrol , Polyanilin, Polyacetylen, Polysulfurnitride , Polyvinylcarbazol , Poly ( 3 -hexylthiophen- 2 , 5-diyl) (P3HT) , Tetracyanochinodimethan TCNQ Komplexe, 3,4,9, 10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid (PTCDA) und dessen Derivate , 4,4" , 4 " -tris (N, -diphenyl -amino) triphenylamine (TDATA) und/oder MePTCDI (DiMePTCDI , engl . Ν,Ν' -Dimethyl- 3,4,9, 10-Perylentetracarboxylic diimede, (PPI) ) .
Unter dem Begriff „niedrigbrechend" , „optisch
niedrigbrechend" oder „ein optisch hochbrechendes Material" kann in verschieden Ausführungsformen verstanden werden, dass ein Material einen Brechungsindex im sichtbaren
elektromagnetischen Spektrum (d.h. mindestens in einem
Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu 780 nm) von weniger oder gleich 1,6 aufweist . Ferner können in die Matrix 104 Partikel 106 und/oder
Nanopartikel eingebracht werden oder sein. Diese, in die Matrix eingebetteten Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106 können elektrisch leitfähig und/oder optisch hochbrechend sein. Mit dem Einbringen der hochbrechenden Partikel 106 {auch als Hochindexpartikel bezeichnet) und/oder
Nanopartikel 106 kann der mittlere Brechungsindex der
Elektrode 110 modifiziert werden, wie zum Beispiel, dass sich mittels Einbringens von hochbrechenden Partikeln 106 in die niedrigbrechende Matrix der mittlere Brechung index der transparenten oder sogar transluzenten Elektrode 110 erhöht.
Für den Fall, einer elektrisch leitfähigen optisch aktive Elektrodenschicht 110 kann mittels Einbringens von elektrisch leitfähigen und optisch hochbrechenden Partikeln 106 und/oder Nanopartikeln 106 in die Matrix 104, aus der die optisch aktive Elektrodenschicht 110 gebildet wird oder ist,
Unter dem. Begriff „hochbrechend", „optisch hochbrechend" oder „ein optisch hochbrechendes Material" kann in
verschieden Ausführungsformen verstanden werden, dass ein Material einen Brechungsindex im sichtbaren
elektromagnetischen Spektrum (d.h. mindestens in einem
Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu
ungefähr 780 nm) von mehr oder gleich 1,7 aufweist.
In verschiedenen Ausführungsformen weisen die, in die
Matrix 104 eingebetteten Partikel 106 und/oder
Nanopartikel 106 vorzugsweise einen Brechungsindex im
sichtbaren elektromagnetischen Spektrum (d.h. mindestens in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu
ungefähr 780 nm) auf, der in einem Bereich von
ungefähr 1,7 bis zu ungefähr 3,1 liegt, wobei sich
vorzugsweise die mittleren Brechungsindizes zwischen der niedrigbrechenden Matrix 104 und den hochbrechenden
Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106 um
mindestens 0,05 unterscheiden. In verschiedenen Ausführungsformen können die Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106 beispielsweise aus transparenten leitfähigen Oxiden gebildet werden oder sein. Transparente leitfähige Oxide (engl . transparent conductive oxide , TCO) sind transparente, leitfähige Stoffe, beispielsweise
Metalloxide , wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid,
Cadmiumoxid, Titandioxid (T1O2) , Indiumoxid, Tantal (V) -oxid oder Indium- Zinn-Oxid (ITO) . Neben binären
Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise ZnO , Sn02 , oder I 2Ö3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Z^SnO^ CdSn03 , Z Sn03 , gl ^O^., Galn03 , Zn2ln Ü5 oder 1^3^0x2 oder Mischungen
unterschiedlicher transparenter leitfähiger O ide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen Ausführungsformen eingesetzt werden. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein. In verschiedenen Ausführungsformen weisen die Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106 eines oder mehrere der folgenden Materialien auf : Aluminiumdotierter Zinkoxid (AI : ZnO) ,
Titandioxid (T1O2 ) , Tantalpentoxid ( a^Os) , Indium-Zinn- Oxid (ITO) und/oder Geraisch davon .
In verschiedenen Ausführungsformen weisen die Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106 eines oder mehrere der
nichtleitfähigen hochbrechenden Materialien auf :
Titandioxid (T1O2 ) , Aluminiumoxid (AI2O3) oder ein Gemisch hiervon.
In verschiedenen Ausführungsformen weisen die, in die
Matrix 104 , aus der die Elektrode 110 gebildet wird oder ist , eingebetteten Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106 eine Größe auf , die in zumindest einer Dimension in einem Bereich von ungefähr 1 nra bis ungefähr 3 μπι, vorzugsweise in einem
Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 100 nra liegt.
Ferner können in verschiedenen Aus ührungsformen die in die Matrix 104 eingebetteten Partikel 106 und/oder
Nanopartikel 106 folgende geometrische Formen aufweisen:
sphärisch, asphärisch, beispielsweise prismatisch, ellipsoid, hohl , kompakt , plättchenförmig oder stäbchenförmig . In verschiedenen Ausführungsformen kann die optisch aktive, elektrisch leitfähige Elektrodenschicht 110 eine Schichtdicke aufweisen, die in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis zu ungefähr 300 nm, vorzugsweise in einem Bereich von
ungefähr 100 nm bis zu ungef hr 150 nm liegt .
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Elektrode 110 einen elektrischen Leitwert (auch als Flächenwiderstand bezeichnet) aufweisen, der in einem Bereich von
ungefähr 2 Ohm/Square bis zu ungefähr 50 Ohm/Square ,
vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 5 Ohm/ Square bis ungefähr 20 Ohm/Square oder vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10 Ohm/Square bis ungefähr 15 Ohm/Square liegt
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Leitfähigkeit und der Brechungs index im sichtbaren elektromagnetischen Spektrum (d.h. mindestens in einem Wellenlängenbereich von
ungef hr 380 nm bis zu ungefähr 780 nm) getrennt voneinander eingerichtet werden, wenn ein Gemisch aus elektrisch
leitfähigen und optisch hochbrechenden Partikeln 106 und/oder Nanopartikel 106 und nicht elektrisch leitfähigen
Partikeln 106 und/oder Nanopartikel 106 gebildet wird oder ist , deren Größe in zumindest einer Dimension kleiner als ungefähr 100 nm aufweist, und in die Matrix 104 eingefügt wird oder ist .
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Streuung im sichtbaren elektromagnetischen Spektrum (d.h. mindestens in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu
ungefähr 780 nm) gezielt an zusätzlichen Partikeln 106 und/oder Nanopartikel 106 erreicht werden, wenn ein Gemisch aus elektrisch leitfähigen, optisch hochbrechenden
Partikeln 106 und/oder Nanopartikel 106 und optisch
hochbrechenden Partikeln 106 und/oder Nanopartikel 106, deren Größe in zumindest einer Dimension größer als ungefähr 100 nm aufweist, gebildet wird oder ist und in die Matrix 104 eingefügt wird oder ist.
Die erste Elektrode 110 kann eines oder mehrere der folgenden Stoffe alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten
Stoffen aufweisen; Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und - teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus
Kohlenstoff-Nanoröhren; Graphen-Teilchen (z.B. sogenannte Graphenflakes) und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner kann die Leitfähigkeit und der Brechungsindex im sichtbaren elektromagnetischen Spektrum (d.h. mindestens in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 380 nm bis zu
ungefähr 780 nm) getrennt voneinander eingerichtet werden, wenn ein Gemisch aus elektrisch leitfähigen und optisch hochbrechenden Partikeln 106 und/oder Nanopartikel 106 und den oben genannten alternativen oder zusätzlichen Stoffen, wie beispielsweise Ag-Nanodrähten und -teilchen und/oder Kohlenstoff-Nanoröhren und/oder Graphen-Teilchen (z.B.
sogenannte Graphenflakes ) und -Schichten und/oder Netzwerken aus halbleitenden Nanodrähten, gebildet wird oder ist, deren Größe in zumindest einer Dimension kleiner als
ungefähr 100 nm aufweist, und in die Matrix 104 eingefügt wird oder ist .
Ferner kann die erste Elektrode 110 elektrisch leitf hige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide aufweisen. Ferner können in verschiedenen Ausführungsformen die in die Matrix 104 eingebetteten Partikel 106 und/oder
Nanopartikeln 106 aus einem, ultraviolette
elektromagnetische Strahlung (UV-Strahlung, in einem
Wellenlängenbereich liegend von ungefähr 10 nm bis zu ungefähr 380 nm) absorbierenden Material gebildet werden oder sein, wodurch die optisch funktionelle
Schichtenstruktur 112 vor einer Schädigung aufgrund einer externen Einstrahlung von UV- Strahlung geschützt wird oder ist.
Es können alle oben genannten Ausführungsformen von
Gemischen der verschiedenen oben genannten Partikel 106 und/oder Nanopartikel 106, sowie alle oben genannten
Materialien und Formen, in jeder Kombination miteinander gebildet werden oder sein.
Die erste Elektrode 110 kann als Anode, also als Löcherinjizierende Elektrode 110 ausgebildet sein oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode 110. Ferner kann die Elektrode 110 als eine Zwischenschicht für eine CGL (engl. Charge generating layer) OLED gebildet werden oder sein. Ein optoelektronisches Bauelement 100 (z.B. eine organische Leuchtdiode (Organic Light Emitting Diode, OLED) ,
beispielsweise eine weiße organische Leuchtdiode (White
Organic Light Emitting Diode, WOLED) , eine Solarzelle, etc.) auf organischer Basis zeichnet sich üblicherweise durch ihre mechanische Flexibilität und moderaten
Herstellungsbedingungen aus. Verglichen mit einem Bauelement aus anorganischen Materialien kann ein optoelektronisches Bauelement 100 auf organischer Basis aufgrund der Möglichkeit großflächiger Herstellungsmethoden (z.B. Rolle -zu-Rolle- Herstellungsverfahren) potentiell kostengünstig hergestellt werde . Eine WOLED besteht z.B. aus einer Anode und einer Kathode mit einer funktionellen Schichtenstruktur dazwischen. Die
organisch funktionelle Schichtenstruktur besteht aus einer oder mehreren Emitterschicht/en, in der/denen das Licht erzeugt wird, einer oder mehreren Ladungsträgerpaa -
Erzeugungs -Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten {„charge generating layer", CGL) zur Ladungserzeugung, sowie einer oder mehrerer Elektronenblockadeschicht (en) , auch bezeichnet als
Lochtransportschicht ( en) („hole transport layer" - HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht { en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten. Die Leuchtdichte von OLED ist unter anderem durch die
maximale Stromdichte begrenzt, die durch die Diode fließen kann. Zur Erhöhung der Leuchtdichte von OLED ist das
Kombinieren von ein oder mehreren aufeinander in Serie
(sogenannte gestapeite/gestackte oder Tandem-OLED) bekannt. Mittels Ubereinanderstapelns kann in der OLED bei praktisch gleicher Effizienz und identischer Leuchtdichte deutlich längere Lebensdauern erzielt werden. Bei gleicher Stromdichte kann so die doppelte bis dreifache Leuchtdichte realisiert werden. Dabei kommt den Schichten an denen sich die Dioden berühren besondere Bedeutung zu. An diesen Schichten treffen ein elektronenleitender Bereich der einen Diode und ein lochleitender Bereich der anderen Diode zusammen. Die
Schichten zwischen diesen Bereichen, die so genannte
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (charge
generating layer, CGL) , sollten in der Lage sein Elektronen- Loch-Paare zu erzeugen, voneinander zu trennen und Elektronen und Löcher in entgegengesetzte Richtungen in die Dioden zu injizieren. Dadurch wird der kontinuierliche Ladungstransport durch die OLED-Serienschaltung möglich.
Für das Übereinanderstapeln werden daher Ladungstragerpaar-
Erzeugungs-Schichten benötigt, die aus einem hochdotierten p-n-Übergang bestehen Die Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schichtstruktur weist herkömmlich eine p-dotierte und eine n- dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf, die in direkter körperlicher Verbindung miteinander stehen, so dass anschaulich ein p-n-Übergang gebildet wird. In dem
p-n-Übergang kommt es zur Ausbildung einer Raumladungszone, bei der Elektronen der n-dotierten Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht in die p-dotierte Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht migrieren. Dies erzeugt einen
Potentialsprung im p-n-Übergang bzw. eine eingebaute Spannung (auch built-in- Spannung (built-in voltage) genannt) . Bei Anlegen einer Spannung an dem p-n-Übergang in Sperrrichtung werden in der Raumladungszone Wannier- ott-Exzitonen erzeugt, die in den Emitter-Schichten mittels Rekombination
elektromagnetische Strahlung erzeugen können (z.B. sichtbares Licht) . Der Potentialsprung bzw. die built-in- Spannung kann mittels der Austrittsarbeit, der Dotierung der Schichten, sowie der Ausbildung von Grenzflächendipolen am p-n-Übergang mittels der verwendeten Stoffe beeinflusst werden .
Die p-dotierte und n-dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht kann j eweils aus einem oder mehreren organischem/n und/oder anorganischem/n, optisch niedrigbrechenden Stoff/en (Matrix) bestehen. Der jeweiligen Matrix wird oder werden üblicherweise in der Herstellung der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht ein oder mehrere organische oder
anorganische Stoffe (Dotierstoffe) beigemengt , um die
Leitfähigkeit der Matrix zu erhöhen . Diese Dotierung kann Elektronen (n-dotiert Dotierstoffe z.B. Metalle mit
niedriger Austrittsarbeit z.B. Na, Ca, Cs , Li , Mg oder
Verbindungen daraus z.B. Cs2C03 , Cs3P04 , bzw. organische Dotanden der Firma NOVALED , z.B. NDN-1, NDN-26) oder Löcher (p-dotiert ,· Dotierstoff z.B. Übergangsmetalloxide z.B. MoOx, Ox, VOx, organische Verbindungen z.B. Cu (I) pFBz , F4-TCNQ, bzw. organische Dotanden der Firma NOVALED , z.B. NDP-2 ,
NDP-9) als Ladungsträger in der Matrix erzeugen. Als Stoff der LochtransportSchicht über oder auf der lochleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht wird üblicherweise ein organischer Stoff, z.B. «NPD, verwendet.
Die erste Elektrode 110 kann einen ersten elektrischen
Kontaktpad aufweisen, an den ein erstes elektrisches
Potential (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt) , beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an das Substrat 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar an die erste
Elektrode 110 angelegt werden oder sein. Das erste
elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein. Die Elektrode 110 kann auf dem Substrat 102 mittels eines der folgenden Verfahren aufgebracht werden oder sein:
Siebdruckverfahren, Schlitzdüsenverfahren,
Schablonendruckverfahren, Rakeln und Rolle- zu-Rolle- Verfahren.
Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich 126 des
Iichtemittierenden Bauelements 100 eine organisch
funktionelle Schichtenstruktur 112 aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 110 aufgebracht ist oder
ausgebildet wird.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 kann eine oder mehrere Emitterschicht (en) 118 aufweisen, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschicht (en) 116 (auch bezeichnet als Lochtransport chicht (en) 120) , In
verschiedenen Ausführungsformen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere
Elektronenleitungsschicht (en) 116 (auch bezeichnet als
Elektronentransportschicht (en) 116) vorgesehen sein. Beispiele für Emittermaterialien, die in dem
lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsformen für die Emitterschicht (en) 118 eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2 , 5 -substituiertes Poly-p- phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise
Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic
(Bis {3 , 5-difluoro-2- ( 2 -pyridyl ) phenyl - ( 2 - carboxypyridy1 ) - iridium III), grün phosphoreszierendes Ir (ppy) 3 (Tris (2- phenylpyridin) iridium III) , rot phosphoresz ierendes
Ru (dtb-bpy) 3*2 (PF6) (Tris [4, ' -di- tert-butyl- (2,2' } - bipyridin] ruthenium ( III) komplex) sowie blau fluoreszierendes D A Bi {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-6- julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein . Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidba . Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels eines nasschemischen Verfahrens , wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) , abscheidbar sind . Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete
Emittermaterialien in anderen Ausführungsformen ebenfalls vorgesehen sind.
Die Emittermaterialien der Emitterschicht (en) 118 des
lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert . Die Emitterschicht (en) 118 kann/können mehrere verschiedenfarbig ( zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht (en} 118 auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden EmitterSchicht 118 oder blau
phosphoreszierenden Emitterschicht 118 , einer grün
phosphores ierenden Emitterschicht 118 und einer rot
phosphoreszierenden Emitterschicht 118. Durch die Mischung 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 Primä Strahlung 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 organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 kann
allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente Schicht (en) aufweisen. Die eine oder mehreren elektrolumineszenten
Schicht (en) kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht- polymere Moleküle („small molecules" ) oder eine Kombination dieser Stoffe aufweisen. Beispielsweise kann die organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 eine oder mehrere
elektrolumineszente Schicht (en) aufweisen, die als
Lochtransportschicht 120 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive
Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird.
Alternativ kann in verschiedenen Ausführungsformen die
organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 eine oder mehrere funktionelle Schicht (en) aufweisen, die als
Elektronentransportschicht 116 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive
Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Stoff für die Lochtransportschicht 120 können beispielsweise tertiäre Amine, Carbazoderivate , leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als
elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die
Lochtransportschicht 120 auf oder über der ersten
Elektrode 110 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein, und die Emitterschicht 118 kann auf oder über der
Lochtransportschicht 120 aufgebracht sein, beispielsweise abgeschieden sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann dir Elektronentransportschicht 116 auf oder über der
Emitterschicht 118 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die organisch
funktionelle Schichtenstruktur 112 {also beispielsweise die Summe der Dicken von Lochtransportschicht (en) 120 und
Emitterschicht (en) 118 und
Elektronentransportschicht (en) 116) eine Schichtdicke
aufweisen von maximal ungefähr 1,5 μνα, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μιη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,0 μχα , beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsformen kann die organisch
funktionelle Schichtenstruktur 112 beispielsweise einen
Stapel von mehreren direkt übereinander angeordneten
organischen Leuchtdioden-Einheiten (OLED- Einheiten)
aufweisen, wobei jede OLED-Einheit beispielsweise eine
Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1 , 5 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μν , beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 , 0 μτα, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die organisch
funktionelle Schichtenstruktur 112 beispielsweise einen
Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander
angeordneten OLED-Einheiten aufweisen, in welchem Fall beispielsweise organisch funktionelle Schichtenstruktur 112 eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 3 μτ .
Das lichtemittierende Bauelement 100 kann optional allgemein weitere organische Funktionsschichten, beispielsweise
angeordnet auf oder über der einen oder mehreren
Emitterschichten 118 oder auf oder über der oder den
Elektronentransportschicht (en) 116 aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern.
Auf oder über der organisch funktionellen
Schichtenstruktur 112 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organisch funktionellen Schichtenstrukturen kann die zweite Elektrode 114
(beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 114) aufgebracht sein.
In verschiedenen Ausführungs formen kann die zweite
Elektrode 114 die gleichen Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein wie die erste Elektrode 110, wobei in
verschiedenen Ausführungsformen Metalle besonders geeignet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite
Elektrode 114 {beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten Elektrode 114) beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 ran, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
Die zweite Elektrode 114 kann allgemein in ähnlicher Weise ausgebildet werden oder sein wie die erste Elektrode 110, oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 114 kann in verschiedenen Ausführungsformen aus einem oder mehreren der Stoffe und mit der jeweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 110 beschrieben ist . In verschiedenen
Ausführungsformen sind die erste Elektrode 110 und die zweite Elektrode 114 beide transluzent oder transparent ausgebildet . Somit kann das in Fig .1 dargestellte lichtemit ierende
Bauelement 100 als Top- und Bot om- Emitter (anders
ausgedrückt als transparentes Iich emi tierendes
Bauelement 100) ausgebildet sein.
Die zweite Elektrode 114 kann als Anode , also als Löcher- inj izierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode , also als eine elektroneninjizierende Elektrode . Die zweite Elektrode 114 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches
Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten
elektrischen Potential ) , bereitgestellt von der
Energiequelle, anlegbar ist . 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 oder über der zweiten Elektrode 114 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 126 kann optional noch eine Verkapselung 108, beispielsweise in Form einer
Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 108 gebildet werden oder sein.
Unter einer „Barrierendünnschicht" 108 bzw. einem „Barriere- Dünnfilm" 108 kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 108 derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie
Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als
Einzelschicht} ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die
Barrierendünnschicht 108 als Schichtstapel (Stack)
ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht 108 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines
Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) ) gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder eines plasmalosen
Atomlagenabscheideverfahrens ( Plasma- less Atomic Layer Deposition (PLALD) ) , oder mittels eines chemischen
Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor
Deposition (CVD) } gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B.
eines plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens
(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma- less Chemical Vapor Deposition ( PLCVD) ) , oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren. Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen. Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 108 , die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge , die nur ALD-Schichten aufweist , kann auch als „Nanolaminat" bezeichnet werden .
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 108 , die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem
Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden,
beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens .
Die Barrierendünnschicht 108 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0.1 nm (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 . Gemäß einer Ausgestaltung , bei der die Barrierendünnschicht
108 mehrere Teilschichten aufweist , können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der
Barrierendünnschicht 108 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der
Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
Die Barrierendünnschicht 108 oder die einzelnen Teilschichten der Barrlerendünnschicht 108 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 108 (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 108) aus einem transluzenten oder transparenten Stoff (oder einem Stoffgemischt, die transluzent oder transparent ist) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 108 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der
Barrierendünnschicht 108 einen der nachfolgenden Stoffe auf eisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titandioxid, Hafniumoxid, Tantaloxid,
Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen
derselben. In verschiedenen Ausführungsformen kann die
Barrierendünnschicht 108 oder (im Falle eines
Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 108 ein oder mehrere hochbrechende Stoffe aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Stoffe mit einem hohen
Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In einer Ausgestaltung kann die Abdeckung 12 , beispielsweise aus Glas , 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 Barrierendunnschicht 108 aufgebracht werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann auf oder über der Barrierendunnschicht 108 ein Klebstoff und/oder ein
Schutzlack 122 vorgesehen sein, mittels dessen beispielsweise eine Abdeckung 124 (beispielsweise eine Glasabdeckung 126 , eine Metallfolienabdeckung 124 , eine abgedichtete
Kunststofffolien-Abdeckung 124 ) auf der Barrierendunnschicht 108 befestigt , beispielsweise aufgeklebt ist . In
verschiedenen Ausführungsformen kann die optisch transluzente Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 122 eine
Schichtdicke von größer als 1 μτη aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μιτι . In verschiedenen
Ausführungsformen kann der Klebstoff einen Laminations- Klebstof aufweisen oder ein solcher sein.
In die Schicht des Klebstoffs (auch bezeichnet als
Klebstoffschicht) können in verschiedenen Ausführungsformen noch lichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer weiteren Verbesserung des FarbwinkelVerzugs und der
Auskoppeleffizienz führen können . In verschiedenen
Ausführungsformen können als lichtstreuende Partikel
beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (SiC>2) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumo id ZrC^) , Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga20 )
Aluminiumoxid, oder Titandioxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten
Schichtenstruktur verschieden ist , beispielsweise Luftblasen, Acrylat , oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen- Nanopartikel , oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen der zweiten Elektrode 114 und der Schicht aus Klebstoff und/oder
Schutz lack 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 μτα,
beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungef hr 500 nm bis ungefähr 1 μπι, um elektrisch instabile Stoffe zu schützen, beispielsweise während eines
nasschemischen Prozesses .
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Klebstoff derart eingerichtet sein, dass er selbst einen 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 . In einer Ausgestaltung kann ein Klebstoff beispielsweise ein hochbrechender Klebstoff sein der beispielsweise
hochbrechende , nich streuende Partikel aufweist und einen mittleren Brechungsindex aufweist , der ungefähr dem mittleren Brechungs index der organisch funktionellen Schichtenstruktur entspricht , beispielsweise in einem Bereich von
ungefähr 1 , 7 bis ungefähr 2,0. Weiterhin können mehrere unterschiedliche Klebstoffe vorgesehen sein, die eine
Klebstoffschichtenfolge bilden .
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsformen auch ganz auf einen Klebstoff 122
verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausgestaltungen, in denen die Abdeckung 12 , beispielsweise aus Glas , mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf die Barrierendünnschicht 108 aufgebracht werden . In verschiedenen Ausführungsformen können/kann die Abdeckung 124 und/oder der Klebstoff 122 einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm)
von 1,55 aufweisen .
Ferner können in verschiedenen Ausführungsformen zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der Verkapseiung 108 , beispielsweise der Barrierendünnschicht 108 ) in dem lichtemittierenden
Bauelement 100 vorgesehen sein.
Fig.2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 200 , gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements 200 aufweist : Bilden einer Elektrode, indem Partikel und/oder Nanopartikel mit einem Brechungsindex von größer oder gleich 1 , 7 in eine optisch transparente oder transluzente Matrix, welche ein Material mit einem Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,6 aufweist , eingebettet werden bei Schritt 201; und Bilden einer mit der Elektrode elektrisch leitend gekoppelte lichtemittierende Schichtstruktur bei Schritt 202.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird, die in dem
Verfahren verwendete Elektrode 110 auf oder über einem
Substrat 102 aufgebracht . Das Aufbringen der Elektrode auf einem hermetisch dichten Substrat 102 kann unter Verwendung der folgenden Verfahren durchgeführt werden:
Siebdruckverfahren, Schlitzdüsenverfahren ,
Schablonendruckverfahren, Rakeln und Rolle -zu-Rolle- Verfahren.

Claims

Optoelektronisches Bauelement (100) , aufweisend :
• eine organisch funktionelle Schichtenstruktur (112) und
• eine mit der organisch funktionellen
Schichtenstruktur (112) elektrisch leitend gekoppelte Elektrode (110) auf oder über der organisch funktionellen Schichtenstruktur (112 ) ;
• wobei die Elektrode (114) , aufweist :
o eine optisch transparente oder transluzente
Matrix (104) mit mindestens einem Matrixmaterial ; und
o in die Matrix (104) eingebettete Partikel (106) , die einen Brechungs index aufweisen, der größer ist als der Brechungsindex des mindestens einen Matrixmaterials ;
o wobei ein Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen Matrixmaterial und den in die Matrix (104) eingebetteten Partikeln (106) mindestens 0 , 05 ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen Matrixmaterial und den in die
Matrix (104 ) eingebetteten Partikeln (106)
mindestens 1 ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß
Anspruch 1 oder 2,
wobei das mindestens eine Matrixmaterial einen
Brechungsindex von kleiner oder gleich 1,6 aufweist .
4. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 3, wobei die in die Matrix (104) eingebetteten
Partikel (106) einen Brechungsindex von größer oder gleich 1,7 aufweisen.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei das mindestens eine Matrixmaterial und/oder die in die Matrix (104) eingebetteten Partikel (106) elektrisch leitfähig sind/ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei das Material der Matrix (104) eines der folgenden Materialien aufweist:
• Epoxid;
• Epoxidklebstoff ;
• Polymerfüllstoff
• Organische Halbleiter .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die in die Matrix (104) eingebetteten
Partikel (106) eines der folgenden Materialien
aufweisen:
Aluminiumdotiertes Zinkoxid AI : ZnO ;
Aluminiumoxid AI2O3 ,·
Tantalpentoxid T205;
Titandioxid Ti02 ;
Indiumzinnoxid ITO-Nanopartikel
Kohlenstoff C-NanorÖhren;
Graphenflakes und
Silber Ag-Nanodrähte .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Elektrode (114) eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 300 nm, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ,
wobei die Elektrode (114) einen elektrischen Leitwert aufweist in einem Bereich von ungefähr 2 Ohm/Square bis ungefähr 50 Ohm/Square, vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 10 Ohm/Square bis ungefähr 15 Ohm/Square.
10. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 9 ,
wobei die in die Matrix (104) eingebetteten
Partikel (106) eine Größe aufweisen in zumindest einer Dimension in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis
ungefähr 3 μνα, vorzugsweise in einem Bereich von
ungefähr 1 nm bis ungefähr 100 nm,
11. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß
Anspruch 1 bis 10, ferner aufweisend:
• eine mit der organisch funktionellen
Schichtenstruktur (112) elektrisch leitend
gekoppelte zusätzliche Elektrode (114) ;
• wobei die organisch funktionelle
Schichtenstruktur (112) zwischen der Elektrode (114) und der zusätzlichen Elektrode {110} angeordnet ist.
12. Optoelektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 11,
wobei die organisch funktionelle Schichtenstruktur (112) eine lichtemittierende Schichtenstruktur aufweist, wobei das optoelektronische Bauelement (100) als eine
transparente organische Leuchtdiode oder eine organische Leuchtdiode, die als Top-Emitter eingerichtet ist, ausgebildet ist. Optoelektronisches Bauelement (100) , aufweisend :
• eine organisch funktionelle Schichtenstruktur (112) und
• eine mit der organisch funktionellen
Schichtenstruktur (112) elektrisch leitend
gekoppelte Elektrode (110) ;
• wobei die Elektrode (114), aufweist:
o eine optisch transparente oder transluzente
Matrix (104) mit mindestens einem Matrixmaterial ; und
o in die Matrix (104) eingebettete Partikel (106) , die einen Brechungsindex aufweisen, der größer ist als der Brechungsindex des mindestens einen Matrixmaterials ;
o wobei ein Brechungsindexunterschied zwischen dem mindestens einen Matrixmaterial und den in die Matrix (104 ) eingebetteten Partikeln (106) mindestens 0,05 is , und
o wobei die Partikel wenigstens Partikel einer
ersten Größe und Partikel einer zweiten Größe aufweisen, wobei die erste Größe unterschiedlich ist zu der zweiten Größe .
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements (100) , das Verfahren aufweisend:
• Bilden einer organisch funktionellen
Schichtenstruktur (112)
• Bilden einer Elektrode (114) auf oder über der
organisch funktionellen Schichtenstruktur , indem Partikel (106) in eine optisch transparente oder transluzente Matrix ( 104 ) mit mindestens einem
Matrixmaterial eingebettet werden, wobei die
Partikel (106) die einen Brechungsindex aufweisen der größer ist als der Brechungsindex des mindestens einen Matrixmaterials , und wobei ein
Brechungs indexunterschied zwischen dem mindestens einen Matrixmaterial und den in die Matrix (104 ) eingebetteten Partikeln (106) mindestens 0,05 ist; und wobei die Elektrode (110, 114} elektrisch leitend mit der organisch funktionellen
Schichtenstruktur (112) gekoppelt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14 ,
wobei die Elektrode (114) auf der organisch
funktionellen Schichtenstruktur aufgebracht wird mittels eines der folgenden Verfahren:
• Siebdruckverfahren;
• Schlitzdüsenverfahren;
• Schablonendruckverfahren;
• Rakeln; und
• Rolle-zu-Rolle-Verfahren.
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