WO2015036253A1 - Strahlungsemittierendes bauelement mit organischem schichtenstapel - Google Patents

Strahlungsemittierendes bauelement mit organischem schichtenstapel Download PDF

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WO2015036253A1
WO2015036253A1 PCT/EP2014/068263 EP2014068263W WO2015036253A1 WO 2015036253 A1 WO2015036253 A1 WO 2015036253A1 EP 2014068263 W EP2014068263 W EP 2014068263W WO 2015036253 A1 WO2015036253 A1 WO 2015036253A1
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WO
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radiation
substrate
layer
organic layer
emitting component
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PCT/EP2014/068263
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French (fr)
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Christopher Wiesmann
Thomas Wehlus
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Osram Oled Gmbh
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Publication date
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    • H10K2102/351—Thickness

Definitions

  • the present application relates to
  • OLEDs are often limited by the coupling efficiency of the generated radiation.
  • One object is to specify a radiation-emitting component which is characterized by a high coupling-out efficiency and at the same time is easy to produce.
  • This task is inter alia by a
  • the device has an organic layer stack.
  • the organic one is
  • Layer stack comprises in particular an active area provided for generating radiation.
  • the active region is arranged between a first transport layer of a first charge type and a second transport layer of a second charge type different from the first charge type.
  • the first transport layer is an electron transport layer and the second
  • the active region contains organic
  • the device has a substrate on which the organic layer stack
  • the substrate supports the organic compound
  • Layer stack mechanically and can be rigid or flexible.
  • An interface of the substrate facing away from the organic layer stack is designed, for example, as a radiation exit surface of the radiation-emitting component.
  • the substrate is transparent or at least translucent, for example, for the radiation generated in the active region.
  • the device has a first electrode layer.
  • the first electrode layer is in particular formed on a side of the organic layer stack facing the substrate.
  • the component has a second electrode layer on the side of the organic layer stack facing away from the first electrode layer.
  • radiation-emitting component can be injected via the first electrode layer and the second electrode layer electrons and holes from different sides in the active region and recombine there under the emission of radiation.
  • the device has a Coupling-out structure.
  • the coupling-out structure is arranged in particular on a side of the substrate facing the organic layer stack.
  • the decoupling structure is intended to redirect radiation generated in the organic layer stack, in particular in the active region, for example due to scattering and / or diffraction.
  • the additional optical layer is arranged in particular between the substrate and the coupling-out structure.
  • the additional optical layer is intended, in particular in addition to the coupling-out structure, to increase the radiation coupling-out efficiency for radiation generated during operation in the radiation-emitting component.
  • Radiation-emitting device has the optical
  • Additional layer has a refractive index which is smaller than the refractive index of the substrate. Furthermore, the
  • Refractive index of the additional optical layer smaller than the refractive index of the organic layer stack. The lower the refractive index of the additional optical layer, the greater is the proportion of radiation that is incident on the optical additional layer due to total reflection in
  • This radiation component can be deflected at the outcoupling structure and subsequently at least partially at a smaller angle to the normal on the organic
  • the total through the optical additional layer thus passing radiation component has a reduced proportion of incident at a large angle
  • angles which are smaller than the critical angle for are regarded as small angles
  • Radiation-emitting device forms the optical
  • Additional layer an angle-selective mirror that allows only such in the organic layer stack in operation generated light to pass through, on the on the organic
  • Layer sequence remote interface of the substrate can be coupled out of the substrate. This means in particular that the angle-dependent reflectivity of the optical
  • Additional layer for radiation which would be coupled into the substrate at a coupling angle at which the radiation can no longer be coupled out at the interface is at least 50%.
  • the reflectivity for this proportion of radiation averaged is at least 80%. In other words, the optical additional layer is so
  • Radiation fraction are deflected by means of the coupling-out and then impinge on the optical additional layer at a small angle to the normal and after the
  • Passage be coupled through the substrate at the interface.
  • the device has an organic layer stack, which is arranged on a substrate. On a side of the substrate facing the organic layer stack, a coupling-out structure is arranged. Between the substrate and the coupling-out structure, an additional optical layer is arranged.
  • the optical additional layer has a refractive index which is smaller than the refractive index of the substrate, or the optical
  • Additional layer forms an angle-selective mirror, which allows only those in the organic layer stack in operation produced light to pass, which on one of the organic
  • Layer sequence remote interface of the substrate can be coupled out of the substrate.
  • Radiation component is already reflected at the optical additional layer and can thereby the coupling-out again be supplied. This increases the total
  • Substrate for example a structuring of the interface of the substrate, can be dispensed with.
  • the interface of the substrate may be, for example, apart from
  • An elaborate structuring of the interface of the substrate for example for the formation of microlenses, can be dispensed with.
  • Radiation-emitting device is the optical
  • Radiation-emitting device is the first
  • Electrode layer in direct contact with the optical additional layer and / or to the coupling-out structure.
  • the first electrode layer adjoins the optical additional layer on the side facing the substrate and on the side facing away from the substrate
  • the coupling-out structure is arranged between the first electrode layer and the additional optical layer.
  • the first electrode layer only adjoins the coupling-out structure and not the optical one
  • the refractive index of the optical additional layer is less than or equal to 1.49.
  • Such an additional optical layer has, for example, a refractive index which is smaller than the refractive index of glass, which is typically 1.5 or more.
  • the refractive index of the optical lens Preferably, the refractive index of the optical lens
  • a refractive index of 1 can be realized by an optical intermediate layer designed as a vacuum gap. With a gas, for example air, a refractive index of approximately 1 can be achieved.
  • An optical additional layer with a refractive index in this range can be formed, for example, by a dielectric layer having a structure with cavities.
  • the additional optical layer may have a structure with so-called nanorods, wherein cavities are formed between the nanorods.
  • Such nanorods can be produced, for example, by deposition of the material for the optical additional layer at a large angle to the normal, for example an angle of 45 ° or more.
  • the cavities can be filled or evacuated with a gas, for example air.
  • an oxide such as titanium oxide or silicon oxide, is suitable as the dielectric layer.
  • Radiation-emitting device is a maximum
  • Passage angle of the angle-selective mirror with respect to the normal to the optical additional layer so small that the passing through the optical additional layer radiation is coupled into the substrate in a coupling angle which is less than or equal to the critical angle for total reflection at the organic layer sequence facing away from the interface of the substrate.
  • the coupling angle is thus the angle at which the radiation in the substrate extends.
  • the maximum transmission angle of the angle-selective mirror is in doubt the angle at which the angle-dependent reflectivity is half of the maximum reflectivity.
  • the maximum transmission angle is 40 °.
  • Additional layer can pass, the impact on impact the interface of the substrate is at least partially decoupled from the substrate through the interface.
  • the angle-selective mirror is
  • the coupling-out structure is formed by means of Streustellen.
  • the patches have a refractive index that is greater or less than that
  • Refractive indices at least 0.05.
  • Streeten formed in the first transport layer and / or in the second transport layer it is possible to dispense with a layer for the coupling-out structure provided in addition to the transport layers. Alternatively or additionally, a separate to the transport layers
  • decoupling layer may be provided. Such a decoupling layer is also independent of its particular electrical conductivity to form a most efficient decoupling optimized.
  • Radiation-emitting device is the coupling-out structure by means of a lateral structuring of the organic
  • the recess may extend in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to a main extension plane of the organic layer stack, completely or only partially through the organic layer stack.
  • the at least one recess is filled, for example, by means of a filling material, wherein the filling material has a larger refractive index or a smaller refractive index than the material of the organic layer stack. Material of the organic layer stack points
  • the refractive index averaged over the individual layers of the organic layer stack can be used as the refractive index for the organic layer stack.
  • the refractive index difference between the filler and the material of the organic layer stack is
  • Radiation deflection by means of the coupling-out structure can thus be achieved in a simplified manner.
  • Main extension plane of the organic layer stack is the geometric design of the structuring can be varied within wide limits.
  • the structuring has a lattice-shaped structure. According to at least one embodiment of the
  • Radiation-emitting device is the organic
  • Layer stack divided by means of at least one recess in at least two laterally separate subregions. For example, arise by means of a
  • Subareas each a trench-shaped recess extends.
  • the at least one recess can also be designed such that the organic
  • Layer stack in plan view of the radiation-emitting device forms a coherent surface.
  • the laterally spaced-apart partial regions can be connected to one another in an electrically conductive manner via the first electrode layer and furthermore also via the second electrode layer.
  • Radiation-emitting device has the optical
  • Additional layer has a thickness of at least 0.2 ⁇ , preferably of at least 0.5 ⁇ on. It has been shown that one
  • optical additional layer in this thickness can increase the coupling efficiency particularly effective.
  • Radiation-emitting device is the surface of the substrate facing away from the organic layer sequence free from a coupling-out structure.
  • the interface is free of a deliberately introduced structuring.
  • Outcoupling can be dispensed with. According to at least one embodiment of the
  • the substrate contains a glass or consists of glass.
  • a substrate is characterized by a high mechanical stability and optical transparency. Deviating but can also be
  • Plastic film find application.
  • Figures 1A and 1B a first embodiment of a radiation-emitting device in a schematic sectional view ( Figure 1A) and
  • Figure 2A shows a second embodiment of a
  • FIG. 2B shows an exemplary embodiment for a schematic progression of the reflectivity R of the angle-selective mirror as a function of the angle of incidence ⁇ ; and
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a
  • the radiation-emitting component 1 is formed by way of example as an organic light-emitting diode.
  • Radiation-emitting device has an organic
  • the organic layer stack comprises an active region 20 which is between a first
  • Transport layer 21 and a second transport layer 22 is arranged.
  • the first transport layer 21 is formed as a hole transport layer and the second transport layer 22 as an electron transport layer or vice versa.
  • the organic layer stack in particular for the active area 20, for example, are in the
  • the organic layer stack 2 is arranged on a substrate 4, for example a glass substrate or a flexible substrate, for example a flexible one
  • the organic layer stack 2 is arranged between a first electrode layer 61, for example a cathode, and a second electrode layer 62, for example an anode. These electrode layers are intended to inject charge carriers into the active region.
  • Electrode layers are, for example, on one
  • a boundary surface 40 of the substrate 4 facing away from the organic layer stack 2 forms a radiation exit surface for the radiation-emitting component 1.
  • Electrode layer 61 is expediently designed to be permeable to the radiation generated in active region 20.
  • the first electrode layer 61 contains a TCO (Transparent Conductive Oxide) material, for example
  • ITO Indium tin oxide
  • the second electrode layer 62 may be for those in the active
  • Radiation emission of the device 1 radiation-permeable or in the event of radiation emission in only one
  • the radiation-emitting component furthermore has a coupling-out structure 5.
  • the coupling-out structure is formed by a lateral structuring by means of recesses 50.
  • the recesses 50 are formed by a lateral structuring by means of recesses 50.
  • Recesses formed, wherein first trenches along a first direction parallel to each other and in a direction perpendicular thereto extending second trenches parallel to each other, so that the organic layer stack 2 is subdivided into matrix-shaped juxtaposed partial regions 25.
  • the geometric arrangement of the recesses 50 is variable within wide limits.
  • the coupling-out structure 5 may be formed so that the organic layer stack 2 is formed contiguous in plan view of the component.
  • the recesses 50 are filled with a filler having a smaller refractive index or larger
  • an additional optical layer 3 is arranged between the substrate 4 and the organic layer stack 2. Furthermore, the optical additional layer 3 is in direct contact with the first electrode layer 61. The first electrode layer is furthermore in direct contact with the coupling-out structure 5.
  • the additional optical layer 3 has, for example, a thickness of between 0.2 ⁇ and 10 ⁇ , preferably between 0.5 ⁇ and 5 ⁇ on. In the embodiment shown, the optical
  • Additional layer 3 has a refractive index which is smaller than the refractive index of the substrate 4.
  • a glass substrate has a refractive index of 1.5.
  • Refractive index of the additional optical layer is less than or equal to 1.49, preferably between 1 and
  • a refractive index of 1 is achievable by an additional optical layer formed as an evacuated gap.
  • the refractive index of the optical additional layer can be very close to the ideal value of a
  • the refractive index of the additional optical layer may be between 1.02 and 1.3 inclusive.
  • a dielectric layer with cavities introduced in the layer is suitable.
  • the additional optical layer may have a nanorod structure with between the nanorods be trained cavities.
  • an oxide, such as silicon oxide or titanium oxide is suitable as a dielectric material for the additional optical layer 3.
  • Interface 40 from the substrate at least partially
  • Radiation components which impinge on the boundary surface 40 at an angle to the normal which is greater than the limiting angle for total reflection can not pass through the additional optical layer 3 but are already deposited on this additional optical layer 3
  • the critical angle for total reflection for example, to air is about 41.8 °.
  • Decoupling structure 5 increases and increased the coupling-out efficiency of the radiation-emitting component.
  • Figures 1A and 1B described first embodiment.
  • the optical intermediate layer 3 formed an angle-selective mirror.
  • the optical additional layer 3 has a plurality of
  • Reflectivity for radiation that strikes the optical additional layer at a small angle to the normal is lower than for radiation that is at a large angle to the
  • Reflection are deflected at the coupling-out structure 5 and subsequently emerge from the device 1.
  • the additional optical layer only passes radiation that can be coupled out at the interface 40.
  • a coupling-in angle 72, with which the emitted radiation is coupled into the substrate 4 is smaller than the limit angle 73 for total reflection at the interface 40. This ensures that only radiation can impinge on the boundary surface 40, at least partially at the interface is decoupled and only one
  • Refractive index of one or more of the layers 30 of the additional optical layer 3 also greater than or equal to
  • Refractive index of the substrate 4 be.
  • Reflectivity R of the optical additional layer is shown schematically in FIG. 2B. Here is simplifying the
  • Reflectivity for small angles also be greater than 0 and for large angles also less than 1.
  • the reflectivity for ⁇ 0 ° is at most 0.1.
  • the reflectivity for angles of ⁇ ⁇ 50 ° is preferably
  • angle-selective mirror has a maximum transmission angle ⁇ of about 35 °.
  • the maximum transmission angle of the angle-selective mirror may also be greater or less than 35 °.
  • the maximum transmission angle is between 25 ° and 50 ° inclusive.
  • the third exemplary embodiment shown in FIG. 3 essentially corresponds to the first exemplary embodiment described in connection with FIG.
  • the decoupling structure 5 is formed by Streustellen 52.
  • the Streustellen 52 are in this
  • Embodiment arranged in a decoupling layer 51.
  • This decoupling layer 51 is arranged outside the electrically conductive material arranged between the first electrode layer 61 and the second electrode layer 61 and may therefore also be designed to be electrically insulating.
  • On a lateral structuring of the organic layer to form a coupling-out structure can be dispensed with in this case. However, such structuring can also be provided in addition.
  • spots 52 may also be arranged within the organic layer stack, for example in the first transport layer 21 or in the second transport layer 22 or in the first electrode layer 61.
  • An additional decoupling layer is not in this case

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Abstract

Es wird ein strahlungsemittierendes Bauelement (1) mit einem organischen Schichtenstapel (2), der auf einem Substrat (4) angeordnet ist, angegeben, wobei auf einer dem organischen Schichtenstapel zugewandten Seite des Substrats eine Auskoppelstruktur (5) angeordnet ist; zwischen dem Substrat und der Auskoppelstruktur eine optische Zusatzschicht (3) angeordnet ist; und die optische Zusatzschicht einen Brechungsindex aufweist, der kleiner als der Brechungsindex des Substrats ist, oder die optische Zusatzschicht einen winkelselektiven Spiegel bildet, der nur solches im organischen Schichtenstapel im Betrieb erzeugtes Licht passieren lässt, das an einer der organischen Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche (40) des Substrats aus dem Substrat ausgekoppelt werden kann.

Description

Beschreibung
Strahlungsemittierendes Bauelement mit organischem
SchichtenStapel
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein
Strahlungsemittierendes Bauelement mit einem organischen Schichtenstapel . Die Effizienz von organischen Strahlungsemittierenden
Bauelementen wie beispielsweise OLEDs ist oftmals durch die Auskoppeleffizienz der erzeugten Strahlung begrenzt.
Eine Aufgabe ist es, ein strahlungsemittierendes Bauelement anzugeben, das sich durch eine hohe Auskoppeleffizienz auszeichnet und gleichzeitig einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein
strahlungsemittierendes Bauelement gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements weist das Bauelement einen organischen Schichtenstapel auf. Der organische
Schichtenstapel umfasst insbesondere einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich. Beispielsweise ist der aktive Bereich zwischen einer ersten Transportschicht eines ersten Ladungstyps und einer zweiten Transportschicht eines vom ersten Ladungstyp verschiedenen zweiten Ladungstyps angeordnet. Beispielsweise ist die erste Transportschicht eine Elektronentransportschicht und die zweite
Transportschicht eine Löchertransportschicht oder umgekehrt. Beispielsweise enthält der aktive Bereich organische
Polymere, organische Oligomere, organische Monomere,
organische kleine, nicht-polymere Moleküle ("small
molecules") oder Kombinationen daraus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements weist das Bauelement ein Substrat auf, auf dem der organische Schichtenstapel
angeordnet ist. Das Substrat stützt den organischen
Schichtenstapel mechanisch und kann starr oder flexibel ausgebildet sein. Eine vom organischen Schichtenstapel abgewandte Grenzfläche des Substrats ist beispielsweise als eine Strahlungsaustrittsfläche des strahlungsemittierenden Bauelements ausgebildet. Das Substrat ist beispielsweise für die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung transparent oder zumindest transluzent.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
strahlungsemittierenden Bauelements weist das Bauelement eine erste Elektrodenschicht auf. Die erste Elektrodenschicht ist insbesondere auf einer dem Substrat zugewandten Seite des organischen Schichtenstapels ausgebildet. Zweckmäßigerweise weist das Bauelement auf der der ersten Elektrodenschicht abgewandten Seite des organischen Schichtenstapels eine zweite Elektrodenschicht auf. Im Betrieb des
strahlungsemittierenden Bauelements können über die erste Elektrodenschicht und die zweite Elektrodenschicht Elektronen und Löcher von verschiedenen Seiten in den aktiven Bereich injiziert werden und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
strahlungsemittierenden Bauelements weist das Bauelement eine Auskoppelstruktur auf. Die Auskoppelstruktur ist insbesondere auf einer dem organischen Schichtenstapel zugewandten Seite des Substrats angeordnet. Die Auskoppelstruktur ist dafür vorgesehen, im organischen Schichtenstapel, insbesondere im aktiven Bereich erzeugte Strahlung umzulenken, beispielsweise aufgrund von Streuung und/oder Beugung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements weist das
strahlungsemittierende Bauelement eine optische Zusatzschicht auf. Die optische Zusatzschicht ist insbesondere zwischen dem Substrat und der Auskoppelstruktur angeordnet. Die optische Zusatzschicht ist dafür vorgesehen, insbesondere zusätzlich zur Auskoppelstruktur, die Strahlungsauskoppeleffizienz für im Betrieb im Strahlungsemittierenden Bauelement erzeugte Strahlung zu erhöhen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements weist die optische
Zusatzschicht einen Brechungsindex auf, der kleiner als der Brechungsindex des Substrats ist. Weiterhin ist der
Brechungsindex der optischen Zusatzschicht kleiner als der Brechungsindex des organischen Schichtenstapels. Je niedriger der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht ist, desto größer ist derjenige Strahlungsanteil, der an der optischen Zusatzschicht aufgrund von Totalreflexion in
Richtung des organischen Schichtenstapels zurückreflektiert wird. Dieser Strahlungsanteil kann an der Auskoppelstruktur umgelenkt werden und nachfolgend zumindest teilweise unter einem kleineren Winkel zur Normalen auf dem organischen
Schichtenstapel erneut auf die optische Zusatzschicht
auftreffen. Der insgesamt durch die optische Zusatzschicht hindurchtretende Strahlungsanteil weist also einen verringerten Anteil an in großem Winkel auftreffender
Strahlung zugunsten eines erhöhten Strahlungsanteils an
Strahlung, die in einem kleinen Winkel zur Normalen verläuft, auf .
Als kleine Winkel werden im Zweifel insbesondere Winkel angesehen, die kleiner sind als der Grenzwinkel für
Totalreflexion an der auf der der organischen Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche des Substrats. Große Winkel sind entsprechend Winkel, die größer oder gleich dem Grenzwinkel für Totalreflexion an diese Grenzfläche sind.
Im kleinen Winkel zur Normalen in dem Substrat verlaufende Strahlung wird also aus dem Substrat zumindest teilweise ausgekoppelt. Durch den verringerten Strahlungsanteil, der in großen Winkeln auf die Grenzfläche auftrifft und dort
totalreflektiert würde, wird insgesamt die Auskoppeleffizienz des strahlungsemittierenden Bauelements erhöht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements bildet die optische
Zusatzschicht einen winkelselektiven Spiegel, der nur solches im organischen Schichtenstapel im Betrieb erzeugtes Licht passieren lässt, das auf an der der organischen
Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche des Substrats aus dem Substrat ausgekoppelt werden kann. Das bedeutet insbesondere, dass die winkelabhängige Reflektivität der optischen
Zusatzschicht für Strahlung, die in einem Einkoppelwinkel in das Substrat eingekoppelt würde, bei dem die Strahlung nicht mehr an der Grenzfläche ausgekoppelt werden kann, mindestens 50 % beträgt. Vorzugsweise beträgt die Reflektivität für diesen Strahlungsanteil gemittelt mindestens 80 %. Mit anderen Worten ist die optische Zusatzschicht so
ausgebildet, dass Strahlung, die an der Grenzfläche des
Substrat totalreflektiert würde und folglich nicht aus dem Substrat austreten könnte, bereits an dem winkelselektiven Spiegel reflektiert wird. Folglich kann dieser
Strahlungsanteil mittels der Auskoppelstruktur umgelenkt werden und nachfolgend in einem kleinen Winkel zur Normalen auf die optische Zusatzschicht auftreffen und nach dem
Durchtritt durch das Substrat an der Grenzfläche ausgekoppelt werden.
In mindestens einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements weist das Bauelement einen organischen Schichtenstapel auf, der auf einem Substrat angeordnet ist. Auf einer dem organischen Schichtenstapel zugewandten Seite des Substrats ist eine Auskoppelstruktur angeordnet. Zwischen dem Substrat und der Auskoppelstruktur ist eine optische Zusatzschicht angeordnet. Die optische Zusatzschicht weist einen Brechungsindex auf, der kleiner als der Brechungsindex des Substrats ist, oder die optische
Zusatzschicht bildet einen winkelselektiven Spiegel, der nur solches im organischen Schichtenstapel im Betrieb erzeugtes Licht passieren lässt, das an einer der organischen
Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche des Substrats aus dem Substrat ausgekoppelt werden kann.
Mittels der optischen Zusatzschicht wird derjenige
Strahlungsanteil minimiert, der unter einem so großen Winkel auf die der organischen Schichtenfolge abgewandten
Grenzfläche des Substrats auftrifft, dass dieser dort
totalreflektiert wird. Zumindest ein Teil dieses
Strahlungsanteils wird bereits an der optischen Zusatzschicht reflektiert und kann dadurch der Auskoppelstruktur erneut zugeführt werden. Dadurch erhöht sich insgesamt die
Wechselwirkung des auszukoppelnden Lichts mit der
Auskoppelstruktur. Auf eine weitere Auskoppelstruktur auf der der organischen Schichtenfolge abgewandten Seite des
Substrats, beispielsweise eine Strukturierung der Grenzfläche des Substrats, kann verzichtet werden. Die Grenzfläche des Substrats kann beispielsweise abgesehen von
fertigungsbedingten Rauigkeiten eben ausgebildet sein. Auf eine aufwändige Strukturierung der Grenzfläche des Substrats, beispielsweise zum Ausbilden von Mikrolinsen, kann verzichtet werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements steht die optische
Zusatzschicht in unmittelbarem Kontakt mit dem Substrat.
Zwischen der optischen Zusatzschicht und dem Substrat ist also keine weitere Schicht angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements steht die erste
Elektrodenschicht in unmittelbarem Kontakt zu der optischen Zusatzschicht und/oder zu der Auskoppelstruktur.
Beispielsweise grenzt die ersten Elektrodenschicht auf der dem Substrat zugewandten Seite an die optische Zusatzschicht und auf der dem Substrat abgewandten Seite an die
Auskoppelstruktur unmittelbar an.
Alternativ ist beispielsweise die Auskoppelstruktur zwischen der ersten Elektrodenschicht und der optischen Zusatzschicht angeordnet. In diesem Fall grenzt die erste Elektrodenschicht nur an die Auskoppelstruktur und nicht an die optische
Zusatzschicht unmittelbar an. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements ist der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht kleiner oder gleich 1,49. Eine derartige optische Zusatzschicht weist beispielsweise einen Brechungsindex auf, der kleiner ist als der Brechungsindex von Glas, der typischerweise 1,5 oder mehr beträgt.
Je niedriger der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht ist, desto geringer ist derjenige Strahlungsanteil, der zwar durch die optische Zusatzschicht hindurchtritt, nachfolgend jedoch unter einem Winkel auf die Grenzfläche des Substrats auftrifft, der größer ist als der Grenzwinkel für
Totalreflexion und deshalb nicht aus dem Substrat
ausgekoppelt werden kann.
Vorzugsweise liegt der Brechungsindex der optischen
Zusatzschicht zwischen einschließlich 1 und einschließlich 1,4. Ein Brechungsindex von 1 ist durch eine als Vakuumspalt ausgeführte optische Zwischenschicht realisierbar. Mit einem Gas, beispielsweise Luft, kann ein Brechungsindex von näherungsweise 1 erzielt werden. Durch Festkörpermaterialien, insbesondere durch Materialien mit einer porösen Struktur, kann der Idealfall eines
Brechungsindizes von n = 1 angenähert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
strahlungsemittierenden Bauelements liegt der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht zwischen einschließlich 1,02 und einschließlich 1,3. Eine optische Zusatzschicht mit einem Brechungsindex in diesem Bereich kann beispielsweise durch eine dielektrische Schicht gebildet sein, die eine Struktur mit Kavitäten aufweist. Beispielsweise kann die optische Zusatzschicht eine Struktur mit so genannten Nanorods aufweisen, wobei zwischen den Nanorods Kavitäten ausgebildet sind. Solche Nanorods können beispielsweise durch eine Abscheidung des Materials für die optische Zusatzschicht unter einem großen Winkel zur Normalen, beispielsweise einem Winkel von 45° oder mehr, hergestellt werden. Die Kavitäten können mit einem Gas, beispielsweise Luft, befüllt oder evakuiert sein.
Beispielsweise eignet sich als dielektrische Schicht ein Oxid, etwa Titanoxid oder Siliziumoxid.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements ist ein maximaler
Durchlasswinkel des winkelselektiven Spiegels bezogen auf die Normale zur optischen Zusatzschicht so klein, dass die durch die optische Zusatzschicht hindurchtretende Strahlung in einem Einkoppelwinkel in das Substrat eingekoppelt wird, der kleiner oder gleich dem Grenzwinkel für Totalreflexion an der der organischen Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche des Substrats ist. Der Einkoppelwinkel ist also derjenige Winkel, in dem die Strahlung in dem Substrat verläuft. Der maximale Durchlasswinkel des winkelselektiven Spiegels ist im Zweifel derjenige Winkel, bei dem die winkelabhängige Reflektivität die Hälfte der maximalen Reflektivität beträgt.
Beispielsweise ist der maximale Durchlasswinkel 40°.
Mittels eines derartigen winkelselektiven Spiegels ist gewährleistet, dass nur Strahlung durch die optische
Zusatzschicht hindurchtreten kann, die beim Auftreffen auf die Grenzfläche des Substrats zumindest teilweise durch die Grenzfläche hindurch aus dem Substrat ausgekoppelt wird.
Strahlung, die an der Grenzfläche totalreflektiert würde, wird dagegen bereits an der optischen Zusatzschicht
reflektiert und kann so der Auskoppelstruktur erneut
zugeführt werden. Der winkelselektive Spiegel ist
beispielsweise durch eine Mehrzahl von dielektrischen
Schichten der optischen Zusatzschicht gebildet. Durch
geeignete Wahl der Anzahl der Schichten, der Brechungsindizes der Schichten und deren Schichtdicke ist ein solcher
winkelselektiver Spiegel auf einfache und zuverlässige Weise realisierbar .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements ist die Auskoppelstruktur mittels Streustellen gebildet. Die Streustellen weisen einen Brechungsindex auf, der größer oder kleiner ist als der
Brechungsindex des an die Streustellen angrenzenden
Materials. Beispielsweise beträgt die Differenz dieser
Brechungsindizes mindestens 0,05.
Die Streustellen sind beispielsweise in den organischen
Schichtenstapel und/oder in einer zwischen dem organischen Schichtenstapel und dem Substrat angeordneten
Auskoppelschicht ausgebildet. Beispielsweise sind die
Streustellen in der ersten Transportschicht und/oder in der zweiten Transportschicht ausgebildet. In diesem Fall kann auf eine zusätzlich zu den Transportschichten vorgesehene Schicht für die Auskoppelstruktur verzichtet werden. Alternativ oder ergänzend kann eine separat zu den Transportschichten
vorgesehene Auskoppelschicht vorgesehen sein. Eine derartige Auskoppelschicht ist insbesondere auch unabhängig von ihrer elektrischen Leitfähigkeit zur Ausbildung einer möglichst effizienten Auskoppelstruktur optimierbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements ist die Auskoppelstruktur mittels einer lateralen Strukturierung des organischen
Schichtenstapels gebildet. Beispielsweise ist die
Strukturierung mittels zumindest einer Ausnehmung in dem organischen Schichtenstapel gebildet. Die Ausnehmung kann sich in vertikaler Richtung, also in einer senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des organischen Schichtenstapels verlaufenden Richtung, vollständig oder nur bereichsweise durch den organischen Schichtenstapel hindurch erstrecken. Die zumindest eine Ausnehmung ist beispielsweise mittels eines Füllmaterials befüllt, wobei das Füllmaterial einen größeren Brechungsindex oder einen kleineren Brechungsindex aufweist als das Material des organischen Schichtenstapels. Material des organischen Schichtenstapels weist
typischerweise einen Brechungsindex von etwa 1,8 auf. Als Brechungsindex für den organischen Schichtenstapel kann im Zweifel der über die einzelnen Schichten des organischen Schichtenstapels gemittelte Brechungsindex herangezogen werden .
Der Brechungsindexunterschied zwischen dem Füllmaterial und dem Material des organischen Schichtenstapels beträgt
vorzugsweise mindestens 0,05. Eine effiziente
Strahlungsumlenkung mittels der Auskoppelstruktur ist somit vereinfacht erzielbar.
In lateraler Richtung, also parallel zur
Haupterstreckungsebene des organischen Schichtenstapels, ist die geometrische Ausgestaltung der Strukturierung in weiten Grenzen variierbar. Beispielsweise weist die Strukturierung eine gittertörmige Struktur auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements ist der organische
Schichtenstapel mittels der zumindest einen Ausnehmung in zumindest zwei lateral voneinander getrennte Teilbereiche unterteilt. Beispielsweise entstehen mittels einer
gitterförmigen Strukturierung matrixartig nebeneinander angeordnete Teilbereiche, wobei zwischen benachbarten
Teilbereichen jeweils eine grabenförmige Ausnehmung verläuft.
Davon abweichend kann die zumindest eine Ausnehmung jedoch auch derart ausgebildet sein, dass der organische
Schichtenstapel in Draufsicht auf das Strahlungsemittierende Bauelement eine zusammenhängende Fläche bildet.
Die lateral voneinander beabstandeten Teilbereiche können über die erste Elektrodenschicht und weiterhin auch über die zweite Elektrodenschicht elektrisch leitend miteinander verbunden sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements weist die optische
Zusatzschicht eine Dicke von mindestens 0,2 μιτι, bevorzugt von mindestens 0,5 μιη auf. Es hat sich gezeigt, dass eine
optische Zusatzschicht in dieser Dicke die Auskoppeleffizienz besonders effektiv steigern kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements ist die der organischen Schichtenfolge abgewandte Grenzfläche des Substrats frei von einer Auskoppelstruktur. Insbesondere ist die Grenzfläche frei von einer gezielt eingebrachten Strukturierung.
Es hat sich gezeigt, dass das Strahlungsemittierende
Bauelement insbesondere aufgrund der Auskoppelstruktur und der optischen Zusatzschicht eine derart hohe
Auskoppeleffizienz aufweisen kann, dass auf weitere
Auskoppelstrukturen verzichtet werden kann. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Strahlungsemittierenden Bauelements enthält das Substrat ein Glas oder besteht aus Glas. Ein derartiges Substrat zeichnet sich durch eine hohe mechanische Stabilität und optische Transparenz aus. Davon abweichend kann aber auch ein
flexibles Substrat, beispielsweise eine flexible
Kunststofffolie, Anwendung finden.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
Es zeigen:
Die Figuren 1A und 1B ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Strahlungsemittierendes Bauelement in schematischer Schnittansicht (Figur 1A) und
zugehöriger Draufsicht (Figur 1B) ;
Figur 2A ein zweites Ausführungsbeispiel für ein
Strahlungsemittierendes Bauelement in schematischer Schnittansieht ; Figur 2B ein Ausführungsbeispiel für einen schematischen Verlauf der Reflektivität R des winkelselektiven Spiegels als Funktion des Auftreffwinkels Θ; und Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein
Strahlungsemittierendes Bauelement in schematischer Schnittansicht .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß
dargestellt sein.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für ein
Strahlungsemittierendes Bauelement ist in Figur 1A in
schematischer Schnittansicht dargestellt.
Das Strahlungsemittierende Bauelement 1 ist exemplarisch als eine organische Leuchtdiode ausgebildet. Das
Strahlungsemittierende Bauelement weist einen organischen
Schichtenstapel 2 auf. Der organische Schichtenstapel umfasst einen aktiven Bereich 20, der zwischen einer ersten
Transportschicht 21 und einer zweiten Transportschicht 22 angeordnet ist. Beispielsweise ist die erste Transportschicht 21 als Löchertransportschicht und die zweite Transportschicht 22 als Elektronentransportschicht ausgebildet oder umgekehrt. Für den organischen Schichtenstapel, insbesondere für den aktiven Bereich 20, eignen sich beispielsweise die im
allgemeinen Teil der Beschreibung angegebenen Materialien.
Der organische Schichtenstapel 2 ist auf einem Substrat 4 angeordnet, beispielsweise einem Glas-Substrat oder einem flexiblen Substrat, beispielsweise einer flexiblen
Kunststoff-Folie .
Der organische Schichtenstapel 2 ist zwischen einer ersten Elektrodenschicht 61, beispielsweise einer Kathode, und einer zweiten Elektrodenschicht 62, beispielsweise einer Anode, angeordnet. Diese Elektrodenschichten sind zur Injektion von Ladungsträgern in den aktiven Bereich vorgesehen. Die
Elektrodenschichten sind beispielsweise an einem
Seitenbereich des strahlungsemittierenden Bauelements für eine externe elektrische Kontaktierung zugänglich (zur vereinfachten Darstellung nicht explizit gezeigt) .
Eine dem organischen Schichtenstapel 2 abgewandte Grenzfläche 40 des Substrats 4 bildet eine Strahlungsaustrittsfläche für das Strahlungsemittierende Bauelement 1. Die erste
Elektrodenschicht 61 ist zweckmäßigerweise für die im aktiven Bereich 20 erzeugte Strahlung durchlässig ausgebildet.
Beispielsweise enthält die erste Elektrodenschicht 61 ein TCO (Transparent Conductive Oxide) -Material, beispielsweise
Indium-Zinn-Oxid (ITO) .
Die zweite Elektrodenschicht 62 kann für die im aktiven
Bereich 20 erzeugte Strahlung für eine beidseitige
Strahlungsemission des Bauelements 1 strahlungsdurchlässig oder für den Fall einer Strahlungsemission in nur eine
Richtung reflektierend ausgebildet sein. Das Strahlungsemittierende Bauelement weist weiterhin eine Auskoppelstruktur 5 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Auskoppelstruktur durch eine laterale Strukturierung mittels Ausnehmungen 50 gebildet. Die Ausnehmungen 50
erstrecken sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
vollständig durch den organischen Schichtenstapel 2 hindurch. Es ist jedoch auch denkbar, dass sich diese Ausnehmungen in vertikaler Richtung nur teilweise durch den organischen
Schichtenstapel hindurch erstrecken. Wie in Figur 1B
dargestellt, ist die Strukturierung in Draufsicht auf das Strahlungsemittierende Bauelement durch grabenförmige
Ausnehmungen gebildet, wobei erste Gräben entlang einer ersten Richtung parallel zueinander verlaufen und in einer senkrecht dazu verlaufenden Richtung zweite Gräben zueinander parallel verlaufen, sodass der organische Schichtenstapel 2 in matrixförmig nebeneinander angeordnete Teilbereiche 25 unterteilt ist. Die geometrische Anordnung der Ausnehmungen 50 ist jedoch in weiten Grenzen variierbar. Beispielsweise kann die Auskoppelstruktur 5 so ausgebildet sein, dass der organische Schichtenstapel 2 in Draufsicht auf das Bauelement zusammenhängend ausgebildet ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die lateral
voneinander beabstandeten Teilbereiche 25 über die erste Elektrodenschicht 61 und die zweite Elektrodenschicht 62 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Die Ausnehmungen 50 sind mit einem Füllmaterial befüllt, das einen kleineren Brechungsindex oder einen größeren
Brechungsindex aufweist als die der organischen
Schichtenstapel 2. Durch die so in lateraler Richtung
auftretenden Brechungsindex-Inhomogenitäten kann die im aktiven Bereich 20 in laterale Richtung emittierte Strahlung umgelenkt werden.
Zwischen dem Substrat 4 und dem organischen Schichtenstapel 2 ist eine optische Zusatzschicht 3 angeordnet. Weiterhin steht die optische Zusatzschicht 3 in direktem Kontakt mit der ersten Elektrodenschicht 61. Die erste Elektrodenschicht steht weiterhin in direktem Kontakt mit der Auskoppelstruktur 5.
Die optische Zusatzschicht 3 weist beispielsweise eine Dicke zwischen einschließlich 0,2 μιη und 10 μιτι, bevorzugt zwischen einschließlich 0,5 μιη und 5 μιη auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die optische
Zusatzschicht 3 einen Brechungsindex auf, der kleiner ist als der Brechungsindex des Substrats 4. Beispielsweise weist ein Glas-Substrat einen Brechungsindex von 1,5 auf. Der
Brechungsindex der optischen Zusatzschicht ist kleiner oder gleich 1,49, bevorzugt zwischen einschließlich 1 und
einschließlich 1,4. Ein Brechungsindex von 1 ist durch eine optische Zusatzschicht erzielbar, die als ein evakuierter Zwischenraum ausgebildet ist. Bei einer optischen
Zusatzschicht aus fester Materie kann der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht sehr nahe an den Idealwert eines
Brechungsindizes von 1 angenähert sein. Beispielsweise kann der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht zwischen einschließlich 1,02 und einschließlich 1,3 liegen. Für einen Brechungsindex in diesem Bereich eignet sich beispielsweise eine dielektrische Schicht mit in der Schicht eingebrachten Kavitäten. Beispielsweise kann die optische Zusatzschicht eine Nanorod-Struktur mit zwischen den Nanorods ausgebildeten Kavitäten sein. Beispielsweise eignet sich ein Oxid, etwa Siliziumoxid oder Titanoxid, als dielektrisches Material für die optische Zusatzschicht 3. Für den Idealfall eines Brechungsindizes von n = 1 für die optische Zusatzschicht 3 kann nur derjenige Strahlungsanteil der im aktiven Bereich 20 emittierten Strahlung durch die optische Zusatzschicht hindurchtreten, der auch an der
Grenzfläche 40 aus dem Substrat zumindest teilweise
ausgekoppelt werden kann. Strahlungsanteile, die mit einem Winkel zur Normalen auf die Grenzfläche 40 auftreffen, der größer ist als der Grenzwinkel für Totalreflexion, können dagegen die optische Zusatzschicht 3 nicht passieren, sondern werden bereits an dieser optischen Zusatzschicht 3
reflektiert und können so der Auskoppelstruktur 5 zugeführt werden. Bei einem Glas-Substrat beträgt der Grenzwinkel für Totalreflexion beispielsweise zu Luft etwa 41,8°.
Dadurch wird insgesamt die Wechselwirkung zwischen der im aktiven Bereich 20 erzeugten Strahlung und der
Auskoppelstruktur 5 erhöht und die Auskoppeleffizienz aus dem Strahlungsemittierenden Bauelement gesteigert. Eine
zusätzliche Auskoppelstrukturierung auf der Grenzfläche 40 ist also nicht erforderlich und kann zur Reduzierung der Herstellungskosten weggelassen werden. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass die Grenzfläche zur noch
weitergehenden Steigerung der Auskoppeleffizienz mit einer weiteren Auskoppelstrukturierung versehen ist. Das in der Figur 2A dargestellte zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den
Figuren 1A und 1B beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist durch die optische Zwischenschicht 3 ein winkelselektiver Spiegel gebildet. Für diesen Zweck weist die optische Zusatzschicht 3 eine Mehrzahl von
Schichten 30 auf, wobei jeweils aneinander angrenzende
Schichten voneinander verschiedene Brechungsindizes
aufweisen. Durch geeignete Einstellung der Parameter der Schichten 30, insbesondere deren Schichtdicke und deren
Brechungsindex sowie durch die Anzahl der Schichten 30, ist ein wellenselektiver Spiegel realisierbar, dessen
Reflektivität für Strahlung, die in einem kleinen Winkel zur Normalen auf die optische Zusatzschicht auftrifft, niedriger ist als für Strahlung, die in einem großen Winkel zur
Normalen auf die optische Zusatzschicht 3 auftrifft. Ein Strahlungsanteil, der in einem großen Winkel zur Normalen emittiert wird und an der optischen Zusatzschicht 3
reflektiert wird, ist durch einen Pfeil 82 in Figur 2A veranschaulicht. Dieser Strahlungsanteil kann nach der
Reflexion an der Auskoppelstruktur 5 umgelenkt werden und nachfolgend aus dem Bauelement 1 austreten. Vorzugsweise lässt die optische Zusatzschicht nur Strahlung passieren, die an der Grenzfläche 40 ausgekoppelt werden kann. Insbesondere ist ein Einkoppelwinkel 72, mit dem die emittierte Strahlung in das Substrat 4 eingekoppelt wird, kleiner als der Grenzwinkel 73 für Totalreflexion an der Grenzfläche 40. So ist gewährleistet, dass nur Strahlung auf die Grenzfläche 40 auftreffen kann, die zumindest teilweise an der Grenzfläche ausgekoppelt wird und nur zu einem
gewissen Anteil an der Grenzfläche in das Substrat
zurückreflektiert wird.
Der Strahlungsanteil, der mit einem Einkoppelwinkel 72 in das Substrat eingekoppelt wird, der kleiner ist als der Grenzwinkel für Totalreflexion 73, ist in Figur 2A anhand eines Pfeils 81 veranschaulicht.
Im Unterschied zu dem im Zusammenhang mit Figur 1
beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann der
Brechungsindex von einer oder mehreren der Schichten 30 der optischen Zusatzschicht 3 auch größer oder gleich dem
Brechungsindex des Substrats 4 sein. Ein Ausführungsbeispiel für die Winkelabhängigkeit der
Reflektivität R der optischen Zusatzschicht ist in Figur 2B schematisch dargestellt. Hierbei ist vereinfachend der
Idealfall gezeigt, dass die Reflektivität des
winkelselektiven Spiegels für senkrecht auftreffende
Strahlung, also Θ = 0°, 0 beträgt und für Θ = 90° einen Wert von 1, also 100 %, annimmt. Selbstverständlich kann die
Reflektivität für kleine Winkel auch größer als 0 und für große Winkel auch kleiner als 1 sein. Vorzugsweise beträgt die Reflektivität für Θ = 0° höchstens 0,1. Weiterhin beträgt die Reflektivität für Winkel von θ ^ 50° vorzugsweise
mindestens 0,8. In kleinen Winkeln zur Normalen verlaufende Strahlung wird von der optischen Zusatzschicht also nicht oder nur unwesentlich am Eintritt in das Substrat gehindert, während Strahlung in großen Winkeln zur Normalen effizient zurückreflektiert wird.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der
winkelselektive Spiegel einen maximalen Durchlasswinkel ΘΜ von etwa 35° auf. Dadurch wird Strahlung, die in einem vergleichsweise großen Winkel, insbesondere einem Winkel größer dem Winkel für Totalreflexion, auf die Grenzfläche 40 auftreffen würde, bereits an der optischen Zusatzschicht reflektiert und somit nicht in das Substrat 4 eingekoppelt. Selbstverständlich kann der maximale Durchlasswinkel des winkelselektiven Spiegels auch größer oder kleiner als 35° sein. Vorzugsweise beträgt der maximale Durchlasswinkel zwischen einschließlich 25° und einschließlich 50°.
Das in Figur 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist die Auskoppelstruktur 5 durch Streustellen 52 gebildet. Die Streustellen 52 sind in diesem
Ausführungsbeispiel in einer Auskoppelschicht 51 angeordnet. Diese Auskoppelschicht 51 ist außerhalb des zwischen der ersten Elektrodenschicht 61 und der zweiten Elektrodenschicht 62 angeordneten elektrisch leitfähigen Materials angeordnet und kann daher auch elektrisch isolierend ausgebildet sein. Auf eine laterale Strukturierung der organischen Schicht zur Ausbildung einer Auskoppelstruktur kann in diesem Fall verzichtet werden. Eine solche Strukturierung kann jedoch auch zusätzlich vorgesehen sein.
Weiterhin können die Streustellen 52 auch innerhalb des organischen Schichtenstapels, beispielsweise in der ersten Transportschicht 21 oder in der zweiten Transportschicht 22 oder in der ersten Elektrodenschicht 61 angeordnet sein. Eine zusätzliche Auskoppelschicht ist in diesem Fall nicht
zwingend erforderlich, kann jedoch ergänzend vorgesehen sein. Selbstverständlich eignet sich die beschriebene Ausgestaltung der Auskoppelstruktur mittels Streustellen auch für das im Zusammenhang mit Figur 2A beschriebene zweite
Ausführungsbeispiel. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2013 110 024.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierendes Bauelement (1) mit einem
organischen Schichtenstapel (2), der auf einem Substrat (4) angeordnet ist, wobei
- auf einer dem organischen Schichtenstapel zugewandten Seite des Substrats eine Auskoppelstruktur (5) angeordnet ist;
- zwischen dem Substrat und der Auskoppelstruktur eine optische Zusatzschicht (3) angeordnet ist; und
- die optische Zusatzschicht einen Brechungsindex aufweist, der kleiner als der Brechungsindex des Substrats ist, oder die optische Zusatzschicht einen winkelselektiven Spiegel bildet, der nur solches im organischen Schichtenstapel im Betrieb erzeugtes Licht passieren lässt, das an einer der organischen Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche (40) des Substrats aus dem Substrat ausgekoppelt werden kann.
2. Strahlungsemittierendes Bauelement nach Anspruch 1, wobei die optische Zusatzschicht in unmittelbarem Kontakt mit dem Substrat steht.
3. Strahlungsemittierendes Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine auf einer dem Substrat zugewandten Seite des organischen Schichtenstapels angeordnete erste
Elektrodenschicht in unmittelbarem Kontakt zu der optischen Zusatzschicht und/oder zu der Auskoppelstruktur steht.
4. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht kleiner oder gleich 1,49 ist.
5. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Brechungsindex der optischen Zusatzschicht zwischen einschließlich 1 und einschließlich 1,4 liegt.
6. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Brechungsindex der optischen Zusatz Schicht zwischen einschließlich 1,02 und einschließlich 1,3 Iiegt .
7. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein maximaler Durchlasswinkel des winkelselektiven Spiegels bezogen auf die Normale zur optischen Zusatzschicht so klein ist, dass die durch die optische Zusatzschicht hindurch tretende Strahlung in einem Einkoppelwinkel (72) in das Substrat eingekoppelt wird, der kleiner oder gleich dem Grenzwinkel (73) für Totalreflexion an der der organischen Schichtenfolge abgewandten Grenzfläche des Substrats ist.
8. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Auskoppelstruktur mittels Streustellen (5) gebildet ist .
9. Strahlungsemittierendes Bauelement nach Anspruch 8, wobei die Streustellen in dem organischen Schichtenstapel und/oder in einer zwischen dem organischen Schichtenstapel und dem Substrat angeordneten Auskoppelschicht (51)
ausgebildet sind.
10. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auskoppelstruktur mittels einer lateralen Strukturierung des organischen Schichtenstapels gebildet ist.
11. Strahlungsemittierendes Bauelement nach Anspruch 10, wobei die Strukturierung durch zumindest eine Ausnehmung (50) in dem organischen Schichtenstapel gebildet ist und der organische Schichtenstapel mittels der zumindest einen
Ausnehmung in zumindest zwei lateral voneinander getrennte Teilbereiche (3) unterteilt ist.
12. Strahlungsemittierendes Bauelement nach Anspruch 2 oder einem auf Anspruch 2 rückbezogenen Anspruch,
wobei die Teilbereiche (25) über die erste Elektrodenschicht (61) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
13. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die optische Zusatzschicht eine Dicke von mindestens 0,5ym aufweist.
14. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei eine der organischen Schichtenfolge abgewandte
Grenzfläche des Substrats frei von einer Auskoppelstruktur ist.
15. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Substrat ein Glas enthält oder aus Glas besteht .
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