WO2015169643A1 - Organisches licht emittierendes bauelement - Google Patents

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WO2015169643A1
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electrode layer
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Osram Oled GmbH
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Definitions

  • An organic light-emitting component is specified.
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • organic layer stack of generated light remains in the OLED. Therefore, for high-efficiency OLEDs, internal light extraction measures are necessary to ensure that as much of the light generated in the OLED as possible can leave it.
  • the known arrangement of the internal coupling-out layer between the substrate and the lower electrode can have disadvantages.
  • polymer layers between the substrate and the electrode can form a penetration path for water and oxygen, which impedes effective encapsulation of the OLED.
  • the internal coupling-out layer may have a rough surface, which may lead to defects in the OLED during the production of the organic layer stack on the rough surface or, in order to avoid such defects, a planarization of the OLED
  • the presence of an internal coupling-out structure on the substrate limits the processing options for producing the OLED, for example if the coupling-out layer is incompatible with structuring of the lower electrode, for example photolithographic.
  • the most highly reflective electrodes possible in the prior art are those in the prior art
  • At least one object of certain embodiments is to provide an organic light emitting device.
  • an organic light-emitting component has at least one translucent first electrode and a second electrode, between which an organic functional layer stack is arranged.
  • the organic functional layer stack has at least one organic light-emitting layer in the form of an organic electroluminescent layer, which is set up in the operation of the organic light
  • the organic light-emitting component can in particular as
  • OLED organic light-emitting diode
  • the translucent layer may be, for example, diffuse or milky translucent.
  • a layer designated here as translucent has the lowest possible absorption of light.
  • the organic functional layer stack may comprise layers comprising organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small non-polymeric molecules ("small molecules"), or combinations thereof.
  • materials for the organic light-emitting layer there may be used materials emitting radiation of fluorescence or phosphorescence, for example polyfluorene, polythiophene or polyphenylene or derivatives, compounds, mixtures or copolymers thereof
  • organic functional layer stack can also be one
  • the organic functional layer stack can continue
  • the organic light-emitting component has a substrate on which the electrodes, that is to say the translucent first electrode and the second electrode, and the organic functional one
  • the substrate can For example, one or more materials in the form of a layer, a plate, a film or a laminate
  • the substrate glass and / or plastic for example in the form of a
  • the substrate for example, in the case of plastic as the substrate material, one or more barrier layers have, with which the plastic material is sealed.
  • the second electrode is diffusely reflective. This means that the second electrode is as highly reflective as possible, ie as high as possible
  • the second electrode is formed as highly as possible in conjunction with a diffuse scattering. Unlike a reflective electrode, this will be on here
  • organic light-emitting device already serves as an internal coupling-out structure.
  • Electrode at least two electrode layers.
  • the second electrode may have a translucent, electrically conductive first electrode layer.
  • Electrode layer is arranged.
  • Electrode layer is formed in particular as a diffuser layer with high reflectivity and ensures the
  • the organic light emitting device described here has no restriction in the choice of organic materials and in the design of the organic materials organic functional layer stack.
  • the organic light-emitting component described here can be free of a further translucent litter layer, which would form a known internal translucent coupling-out layer.
  • the organic light-emitting component may be free of a translucent litter layer on a side of the organic functional layer stack facing away from the second electrode.
  • a translucent litter layer in this case, in particular, a conventional one is additionally introduced into the layer stack, as is usual in the prior art
  • the transparent first electrode layer of the second electrode which between the second electrode layer and the organic
  • Layer stack on one side ensures at least one or more layers with a translucent
  • the translucent first electrode layer may comprise a transparent conductive oxide or consist of a transparent conductive oxide.
  • Transparent conductive oxides TCO
  • metal oxides such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide,
  • Titanium oxide indium oxide, indium tin oxide (ITO) or
  • Metal-oxygen compounds such as ZnO, Sn0 2 or ⁇ 2 ⁇ 3, ternary metal-oxygen compounds, such as Zn 2 Sn0 4, CdSn03, ZnSn03, Mgln 2 0 4, Galn03, ⁇ 2 ⁇ 2 ⁇ 5 or 4, Sn30i 2 or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • the TCOs do not necessarily correspond to one
  • Electrode layer have a metal layer with a metal or an alloy, for example, with one or more of the following materials: Ag, Pt, Au, Mg, Ag: Mg.
  • the metal layer in this case has a thickness small enough to be at least partially transmissive to light, for example a thickness of less than or equal to 50 nm or less than or equal to 20 nm.
  • the translucent first electrode layer may comprise silver nanowires (FIG.
  • the first electrode layer may in particular comprise at least one layer which is selected from a layer comprising a transparent conductive oxide, a translucent metal layer and a layer with silver nano-wires.
  • the translucent first electrode layer can also be a metal grid in combination with a highly conductive hole injection layer or a
  • translucent first electrode layer can also be a
  • Combination of at least one or more TCO layers, at least one or more translucent metal layers and / or at least one or more layers with silver nanowires have or be.
  • the translucent first electrode layer preferably has the lowest possible absorption and thus the highest possible transmission of light in order to achieve the highest possible efficiency of the organic light-emitting component.
  • the electrode layer can be applied by means of various methods, for example in the Case of a TCO or metal by sputtering or thermal evaporation or in the case of silver nanowires
  • the first electrode may include or be one or more of the materials that preceded the first
  • Electrode layer of the second electrode are described.
  • the first electrode and the first electrode are described.
  • Electrode layer of the second electrode may be the same or different.
  • the second electrode layer arranged above the translucent first electrode layer as seen from the organic functional layer stack has, in particular, a material with diffuse reflection or with a diffuse one
  • the second electrode layer may comprise a material as used for coatings in integrating spheres.
  • the second electrode layer can be any material as used for coatings in integrating spheres.
  • Optical properties described here and below usually relate to visible light, in particular to such visible light that is generated by the organic functional layer stack during operation.
  • Electrode layer at least one material selected from
  • Reflections offer, for example in the case of Magnesium oxide of greater than or equal to 95% and in the case of barium sulfate of greater than or equal to 98%, and thereby have very good diffuser properties.
  • the second electrode layer may in this case diffusely scattering with a in the
  • the diffusely reflecting second electrode layer can be applied by means of various methods, for example sputtering or thermal evaporation,
  • Spray coating for example in the case of barium sulfate.
  • the reflectivity of the second electrode layer which is preferably formed as a continuous coherent layer, not on an interface scattering on a surface of the second
  • Electrode layer ie in particular that of the first
  • Electrode layer based, but on a volume scattering within the second formed as a diffuser layer
  • Electrode layer For this purpose, the second electrode layer with a plurality of particles and / or crystals with
  • the second electrode layer can for this purpose for example from a
  • Material of the second electrode layer no or only a very small absorption and at the same time have inner interfaces, more preferably many internal interfaces. Without the inner interfaces, the material would be the second
  • Electrode layer thus preferably completely transparent.
  • the diffuse reflectivity described here can be achieved, for example, by a non-absorbent or only slightly absorbing one polycrystalline material can be achieved, in which the diffuse reflection comes about by a multiple partial reflection at the crystal boundaries.
  • the second electrode layer may also have a particle composite or particle structure. For this, the second
  • Electrode layer for example, as a dispersion, so in principle, such as a white color, be formed in which one or more of the aforementioned materials are present as a particle dressing.
  • the second electrode layer may in this case thus comprise non-absorbing particles in a non-absorbing matrix, wherein the particles and the matrix have the largest possible difference in refractive index, so that effective light scattering at the interfaces between the particles and the matrix can occur.
  • the refractive index of the matrix can be adapted to the refractive index of the organic functional layer stack, in particular in the sense described below, or can be greater than this, so that the light from the organic functional layer stack can effectively be converted into the second
  • Electrode layer can penetrate.
  • the matrix can be any material
  • the second electrode layer has such a large thickness and / or particle concentration that the second electrode layer is not translucent but completely reflective.
  • the second diffuser formed as a reflective diffuser layer may also be advantageous if the second diffuser formed as a reflective diffuser layer
  • Electrode layer of the second electrode has a refractive index, the refractive index of the organic
  • the refractive index of the second electrode layer of the second electrode is additionally or alternatively adapted to the refractive index of the translucent first electrode layer of the second electrode.
  • Refractive indices are adapted to one another, in particular mean that they differ by less than or equal to 20% or less than or equal to 10% or less than or equal to 5%.
  • the refractive index of the second electrode layer may also be greater than the refractive index of the organic functional layer stack and / or the first electrode layer.
  • Barium sulfate typically has a refractive index of about 1.64, while magnesium oxide may have a refractive index of about 1.73 to 1.77.
  • Polymeric semiconductor materials typically have a refractive index in the range of 1.7, while small molecule organic functional materials typically have a refractive index in the range of 1.7
  • the second electrode layer may, for example, also titanium dioxide having a refractive index of typically greater than or equal to 2.5 and less than or equal to 2.9 depending on the crystal type and crystal direction.
  • titanium dioxide having a refractive index of typically greater than or equal to 2.5 and less than or equal to 2.9 depending on the crystal type and crystal direction.
  • zinc sulfide having a refractive index of typically 2.37
  • zinc oxide having a refractive index of typically 2
  • antimony oxide having a refractive index of typically greater than or equal to 2.1 and less than or equal to 2.3.
  • the second electrode is arranged on a side of the organic functional layer stack facing away from the substrate.
  • an encapsulation arrangement can be arranged directly on the second electrode, which in this case is designed as a so-called top electrode.
  • the electrode is correspondingly arranged between the organic functional layer stack and the substrate, so that light generated during operation is coupled out through the first electrode and correspondingly also through the substrate from the organic light-emitting component.
  • the substrate is also translucent in this case.
  • the organic light-emitting component is designed in this case as a so-called bottom emitter.
  • the second electrode is arranged between the organic functional layer stack and the substrate.
  • the second electrode is arranged between the organic functional layer stack and the substrate.
  • Electrode layer which in this case as so-called
  • Bottom electrode is formed, for example, be arranged directly on the substrate.
  • the substrate can thus be provided first with the second electrode layer, onto which the translucent electrically conductive first electrode layer is subsequently applied. Subsequently, the organic functional layer stack and the
  • the first Electrode is in this case on the side facing away from the substrate of the organic functional layer stack
  • Component is designed as a so-called top emitter, which emits light generated in operation of the substrate opposite side.
  • Electrode layer as a substrate for the first
  • Electrode layer the organic functional
  • Electrode layer forms the substrate for the organic light-emitting device and this free from another substrate, in particular one as above
  • the first and second electrodes are each formed over a large area.
  • the first electrode or the second electrode can be structured and have at least two separate electrode regions, which can be electrically contacted and controlled separately from each other.
  • the first or second electrode may be structured such that the organic light-emitting component may have a plurality of individually activatable ones
  • the organic light-emitting component serves as a light source with a variable luminous area or as a display device
  • the second electrode is structured may mean, in particular, that the first
  • Electrode layer is structured.
  • the second In this case, the electrode layer can likewise be structured or preferably be large-area and unstructured.
  • An encapsulation arrangement can furthermore be arranged above the electrodes and the organic layers.
  • the encapsulation arrangement can be embodied, for example, in the form of a glass cover or in the form of a thin-layer encapsulation.
  • a glass cover, for example in the form of a glass substrate, which may have a cavity, can by means of a
  • a moisture-absorbing material for example made of zeolite, can also be glued into the cavity in order to bind moisture or oxygen which can penetrate through the adhesive.
  • an adhesive containing a getter material may also be used to secure the lid to the substrate.
  • Encapsulation arrangement is present a on or
  • multi-layered device which is suitable for forming a barrier to atmospheric substances, in particular to moisture and oxygen and / or other harmful substances such as corrosive gases, such as hydrogen sulfide.
  • Encapsulation arrangement can this one or more
  • Thin-layer encapsulation have thin layers or consist of these, for example by means of a
  • Atomic layer deposition be applied.
  • Suitable materials for the layers of the encapsulation arrangement are, for example, aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, lanthanum oxide, tantalum oxide.
  • the encapsulation arrangement preferably has a layer sequence with a plurality of the thin layers, each having a thickness between an atomic layer and 10 nm, the boundaries being included.
  • the encapsulation arrangement may comprise at least one or a plurality of further layers, ie in particular
  • Barrier layers and / or passivation layers which by thermal vapor deposition or by means of a
  • plasma-assisted process such as sputtering or
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • Suitable materials for this may include the aforementioned materials as well as silicon nitride,
  • the one or more further layers may, for example, each have a thickness between 1 nm and 5 ym and preferably between 1 nm and 400 nm, wherein the
  • Figure 1 is a schematic representation of an organic light-emitting device according to a
  • Embodiment and Figure 2 is a schematic representation of an organic light-emitting device according to another
  • identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representation and / or better understanding may be exaggerated.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of an organic light-emitting component 101, which is designed as a so-called bottom emitter.
  • the organic light-emitting component 101 which is designed in particular as an organic light-emitting diode (OLED), has for this purpose a substrate 1, on which a translucent first electrode 2 and a second electrode 3 are arranged. Between the electrodes 2, 3 is an organic functional layer stack 4 with at least one or more organic light-emitting layers
  • the substrate 1 and the first electrode 2 are formed translucent, so that in the organic functional
  • an internal coupling-out layer in the form of a translucent litter layer is arranged between the substrate and the lower first electrode.
  • the organic light emitting device 101 is on the second
  • the substrate 1 can in particular comprise glass and / or plastic and
  • the translucent first electrode 2 may comprise a transparent conductive oxide (TCO) such as, for example
  • the organic functional layer stack 4 may contain charge carrier transport layers and / or in addition to one or more organic light emitting layers
  • Charge carrier blocking layers such as
  • the second electrode 3 is formed diffusely reflecting. This means, in particular, that the second electrode 4 is of diffuse-scattering design and highly reflective as possible, that is to say it has a diffuse reflection at the highest possible degree of reflection. This is compared to a reflective reflection in the organic functional
  • emissive device 101 produced light not directional but possible undirected, in particular with a possible Lambert 'see radiation characteristic, reflected so that the radiated from the organic functional layer stack 4 to the second electrode 3 light is distributed evenly in all spatial directions. As a result, waveguiding effects in the layers of the organic light emitting device 101 can be reduced or even completely prevented.
  • the second electrode 3 which functions as
  • reflective diffuser layer thus already serves as an internal coupling-out structure, in particular has two
  • the first electrode layer 31 is translucent and electrically conductive and allows the electrical functionality of the second
  • the first electrode layer 31 can in particular be a transparent conductive oxide translucent metal or silver nanowires or a
  • the first electrode layer 31 comprises at least one layer of a transparent conductive oxide, of a translucent metal layer or of a layer with
  • Silver nano-wires has. Furthermore, it is also possible for the first electrode layer 4 to comprise a combination of the materials or layers mentioned, such as, for example, at least one layer of one
  • the first electrode layer 31 as low as possible absorption and thus the highest possible permeability for that in the organic functional
  • Layer stack 4 has light generated during operation.
  • the first electrode layer 31 may vary depending on the material
  • first electrode layer 31 of the second electrode 3 and the first electrode 2 may be the same
  • the first electrode 2 and the first electrode layer 31 may also comprise different materials.
  • the second electrode 3 has, as a second electrode layer 32, a diffusely scattering layer which is as highly reflective as possible. For this purpose, the diffusely reflecting second
  • Electrode layer 32 in particular a material that allows a diffuse reflection and a high reflectance.
  • materials for the second electrode layer 32 of the second electrode 3 for example, magnesium oxide (MgO) and / or barium sulfate (BaSC ⁇ ) can be used. Layers of these materials offer very high reflectivities, for example in the case of magnesium oxide of greater than or equal to 95% and in the case of barium sulfate of greater than or equal to 98 ⁇ 6, in
  • the high reflectivity of the second electrode layer 32 is not on a
  • Electrode layer 32 based, but on a
  • volume scattering within this that is to say at a scattering at particle and / or crystal boundary surfaces in the interior of the second electrode layer 32 designed as a diffuser layer.
  • the second electrode layer 32 is preferably in the form of a layer with as many particle and / or
  • Magnesium oxide be applied by sputtering or thermal evaporation and barium sulfate by spray coating.
  • Layer stack 4 generated light can penetrate as effectively as possible in the formed as a diffuser layer second electrode layer 32, it is advantageous if the refractive index of the second electrode layer 32 in the region
  • Refractive indices of the organic used Semiconductor materials of the organic functional layer stack 4 and / or in the region of the translucent first electrode layer 31 is located.
  • the electrode layer 31 may be adapted to one another and, for example, differ from each other by less than or equal to 20% or less than or equal to 10% or less than or equal to 5%.
  • barium sulfate as a material for the second electrode layer 32 having a common refractive index of about 1.64, this may be used, for example, in combination with polymeric semiconductor materials for the organic
  • Component 101 can be constructed with advantage from the substrate as a conventional OLED without an internal
  • Electrode 2 or between the first electrode 2 and the organic functional layer stack 4 must be arranged. This eliminates the risk of defects and also no planarization layers are necessary, as used for example in the prior art for the planarization of internal coupling-out layers. As a result, for example, an ITO coated glass as
  • Substrate 1 are provided with translucent electrode 2 and it may be the usual process steps such as
  • Auskoppeltik can be achieved in the organic light-emitting device 101 shown a high efficiency by a high light outcoupling, in which as
  • Layer stack 4 diffusely scattering and highly reflective
  • the organic light emitting device 101 may comprise further layers, for example an encapsulation arrangement over the electrodes 2, 3 and the organic functional one
  • Electrode layer 32 of the second electrode 3 may be arranged.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of an organic light-emitting component 102, which is a modification of the previous exemplary embodiment and which is designed as a so-called top emitter instead of the bottom emitter shown in FIG. For this purpose, the organic light emitting device 102 between the
  • the second electrode 3 which is formed in this case as a so-called bottom electrode.
  • the translucent first electrode 2 is arranged on the organic functional layer stack 4, viewed from the substrate, so that the component 102 which is emitted in the organic functional layer stack 4 during operation of the organic light emitting device generated light can be emitted through this seen from the substrate 1 from the top.
  • the second electrode 3 can in particular be arranged directly on the substrate 1. In other words, that will
  • Substrate 1 is first provided with the designed as a diffuser layer second electrode layer 32, which is applied directly to the substrate 1. On this is the
  • the electrode layers 2, 3 and the organic functional layer stack 4 can in this case be materials as in
  • the second electrode layer 32 may also be possible for the second electrode layer 32 to be used as the substrate for the first
  • Electrode layer 31 the organic functional
  • Component is free of a further substrate, in particular a substrate 1 as described above, is.

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Abstract

Es wird ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben, das eine transluzente erste Elektrode (2), eine zweite Elektrode (3) sowie einen organischen funktionellen Schichtenstapel (4) mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht zwischen der ersten und zweiten Elektrode (2, 3) aufweist, wobei die zweite Elektrode (3) diffus reflektierend ist.

Description

Beschreibung
Organisches Licht emittierendes Bauelement Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 106 549.2, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Es wird ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben.
In organischen Licht emittierenden Dioden (OLED) kann es aufgrund von Totalreflexion zwischen den organischen
Schichten mit einem relativ hohen Brechungsindex und einem Substrat mit einem niedrigeren Brechungsindex zu einer
Wellenleitung kommen, wodurch ein großer Teil des im
organischen Schichtenstapel erzeugten Lichts in der OLED verbleibt. Daher sind für hocheffiziente OLEDs Maßnahmen zur internen Lichtauskopplung notwendig, um sicherzustellen, dass so viel wie möglich des in der OLED erzeugten Lichts diese verlassen kann.
Im Stand der Technik ist es bekannt, eine solche interne Auskopplung aus einer OLED dadurch zu realisieren, dass eine transluzente interne Auskoppelstruktur zwischen dem Substrat und der darauf angeordneten Elektrode integriert wird. Dabei handelt es sich beispielsweise um so genannte „low index grids" oder auch um Schichten aus hochbrechenden
transparenten Materialien, die Streuzentren beinhalten, beispielsweise Hochindexpolymere oder -gläser mit S1O2- oder Ti02~Mikropartikeln . Die bekannte Anordnung der internen Auskoppelschicht zwischen dem Substrat und der unteren Elektrode kann jedoch Nachteile aufweisen. Beispielsweise können Polymerschichten zwischen Substrat und Elektrode einen Eindringpfad für Wasser und Sauerstoff darstellen, was eine wirksame Verkapselung der OLED erschwert. Weiterhin kann es sein, dass die interne Auskoppelschicht eine raue Oberfläche aufweist, wodurch es bei der Fertigung des organischen Schichtenstapels auf der rauen Oberfläche zu Defekten in der OLED führen kann oder, zur Vermeidung solcher Defekte, eine Planarisierung der
Auskoppelstruktur erforderlich ist. Hierdurch werden die Fehleranfälligkeit sowie die Prozesskomplexität und die
Fertigungskosten erhöht. Weiterhin kann es sein, dass die Anwesenheit einer internen Auskoppelstruktur auf dem Substrat die Prozessierungsmöglichkeiten zur Fertigung der OLED einschränken, beispielsweise wenn die Auskoppelschicht inkompatibel mit einer, beispielsweise fotolithografischen, Strukturierung der unteren Elektrode ist. Für eine möglichst effiziente OLED werden, insbesondere auch in Verbindung mit internen Auskoppelstrukturen, im Stand der Technik möglichst hochreflektive Elektroden auf der der
Auskoppelstruktur gegenüber liegenden Seite der organischen Schichten eingesetzt. Hierzu kommen üblicherweise hinreichend dicke Metallelektroden mit hoher Reflektivität zum Einsatz, insbesondere aus kostenintensivem Silber, wobei die
Reflektivität solcher spiegelnder Metallelektroden gemeinhin gerichtet und spekularer Natur ist. Darüber hinaus sind spezielle organische
Halbleitermaterialien bekannt wie beispielsweise das bei der Firma Novaled erhältliche Material NET-61, das beim
thermischen Aufdampfen auf darunter liegende organische Halbleiterschichten kristallisiert. Durch die dabei entstehende Morphologie des NET-61 ist die Grenzfläche zwischen dem organischen Schichtenstapel und einer darauf aufgedampften metallischen Elektrode nicht glatt sondern wellenförmig, was eine Wellenleitung im organischen
Schichtenstapel verringern kann, wie beispielsweise in der Druckschrift Pavicic et al . , Proceedings of International Display Week (2011) 459 beschrieben ist. Nachteilig ist hierbei jedoch die Festlegung auf ein bestimmtes organisches Material, was die Designfreiheit in Bezug auf die organischen Schichten extrem einschränkt.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein organisches Licht emittierendes Bauelement anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem
unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein organisches Licht emittierendes Bauelement zumindest eine transluzente erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, zwischen denen ein organischer funktioneller Schichtenstapel angeordnet ist. Der organische funktionelle Schichtenstapel weist zumindest eine organische Licht emittierende Schicht in Form einer organischen elektrolumineszierenden Schicht auf, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des organischen Licht
emittierenden Bauelements Licht zu erzeugen. Das organische Licht emittierende Bauelement kann insbesondere als
organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein. Mit „transluzent" wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die transluzente Schicht transparent, also klar
durchscheinend, oder zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass die transluzente Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt weist eine hier als transluzent bezeichnete Schicht eine möglichst geringe Absorption von Licht auf.
Der organische funktionelle Schichtstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Als Materialien für die organische Licht emittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Der
organische funktionelle Schichtenstapel kann auch eine
Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten aufweisen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann weiterhin
Ladungsträgerinj ektionsschichten,
Ladungsträgertransportschichten und/oder
Ladungsträgerblockierschichten aufweisen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das organische Licht emittierende Bauelement ein Substrat auf, auf dem die Elektroden, also die transluzente erste Elektrode und die zweite Elektrode, und der organische funktionelle
Schichtenstapel aufgebracht sind. Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat
aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer . Besonders bevorzugt weist das Substrat Glas und/oder Kunststoff, beispielsweise in Form einer
Glasschicht, Glasfolie, Glasplatte, Kunststoffschicht ,
Kunststofffolie, Kunststoffplatte oder einem Glas-Kunststoff- Laminat, auf oder ist daraus. Zusätzlich kann das Substrat, beispielsweise im Fall von Kunststoff als Substratmaterial, eine oder mehrere Barriereschichten aufweisen, mit denen das Kunststoffmaterial abgedichtet ist.
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 AI verwiesen, die insbesondere in Bezug auf den Aufbau, die
SchichtZusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Elektrode diffus reflektierend. Das bedeutet, dass die zweite Elektrode möglichst hochreflektiv ist, also einen möglichst hohen
Reflexionsgrad aufweist, dabei aber anstelle einer spekularen Reflexion eine diffuse Reflexion aufweist. Insbesondere ist die zweite Elektrode möglichst hochreflektiv in Verbindung mit einer diffusen Streuung ausgebildet. Im Gegensatz zu einer spiegelnden Elektrode wird das an der hier
beschriebenen zweiten Elektrode reflektierte Licht nicht gerichtet reflektiert, sondern, wie es für eine möglichst effiziente interne Auskoppelstruktur erforderlich ist, in möglichst alle Raumrichtung verteilt, so dass eine Wellenleitung im organischen funktionellen Schichtenstapel und/oder weiteren Schichten des organischen Licht
emittierenden Bauelements möglichst unterbunden wird. Dadurch ist es möglich, dass die zweite Elektrode des hier
beschriebenen organischen Licht emittierenden Bauelements bereits als interne Auskoppelstruktur dient.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zweite
Elektrode zumindest zwei Elektrodenschichten auf.
Insbesondere kann die zweite Elektrode eine transluzente elektrisch leitende erste Elektrodenschicht aufweisen. Durch diese kann die elektrische Funktionalität der zweiten
Elektrode gewährleistet sein. Weiterhin kann die zweite
Elektrode eine diffus reflektierende zweite Elektrodenschicht aufweisen, die auf einer dem organischen funktionellen
Schichtenstapel abgewandten Seite der ersten
Elektrodenschicht angeordnet ist. Die zweite
Elektrodenschicht ist insbesondere als Diffusorschicht mit hoher Reflektivität ausgebildet und gewährleistet die
gewünschte optische Eigenschaft der diffusen Reflexion.
Gegenüber OLEDs mit gewöhnlichen Elektroden, also
insbesondere einer spiegelnd reflektierenden Elektrode auf einer Seite der organischen Schichten und einer transluzenten Elektrode auf der anderen Seite der organischen Schichten, sowie ohne interne Auskoppelstruktur ermöglicht die
Verwendung der hier beschriebenen zweiten Elektrode mit den zwei Elektrodenschichten eine erhöhte Effizienz im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements, da ein wesentlich größerer Teil des im organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugten Lichts ausgekoppelt werden kann. Weiterhin können bei dem hier beschriebenen organischen Licht emittierenden Bauelement Probleme vermieden werden, wie sie sich durch die übliche Anordnung von einer internen
transluzenten Auskoppelschicht zwischen dem Substrat und der benachbarten Elektrode ergeben können. So kann das hier beschriebene organische Licht emittierende Bauelement
beispielsweise bei einer Anordnung der zweiten Elektrode auf einer dem Substrat abgewandten Seite des organischen
funktionellen Schichtenstapels zunächst wie gewöhnlich auf einem üblichen Substrat aufgebaut werden. Dadurch entfällt das Risiko von Defekten, das vorliegt, wenn ein organischer funktioneller Schichtenstapel direkt auf einer internen transluzenten Auskoppelschicht aufgebracht wird. Weiterhin entfällt die Notwendigkeit einer im Stand der Technik oft verwendeten zusätzlichen Planarisierungsschicht. Darüber hinaus können übliche verfügbare Substrate wie beispielsweise mit Indiumzinnoxid beschichtetes Glas verwendet werden und die üblichen Prozessschritte können zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Fotolithografie, ohne dass die Gefahr besteht, eine auf dem Substrat befindliche interne transluzente
Auskoppelschicht zu beschädigen. Im Gegensatz zur Verwendung von speziellen organischen Halbleitermaterialien, die beim Aufbringen eine raue Oberflächenstruktur bilden und die eine Einschränkung in der Auswahl der organischen Materialien bedeuten, ergibt sich beim hier beschriebenen organischen Licht emittierenden Bauelement keine Einschränkung in der Wahl der organischen Materialien und in der Ausführung des organischen funktionellen Schichtenstapels. Insbesondere kann das hier beschriebene organische Licht emittierende Bauelement frei von einer weiteren transluzenten Streuschicht sein, die eine bekannte interne transluzente Auskoppelschicht bilden würde. Das bedeutet insbesondere, dass das organische Licht emittierende Bauelement auf einer der zweiten Elektrode abgewandten Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels frei von einer transluzenten Streuschicht sein kann. Mit einer transluzenten Streuschicht ist hierbei insbesondere eine wie im Stand der Technik übliche zusätzlich in den Schichtenstapel eingeführte
transluzente Schicht mit einer Streuwirkung gemeint, die eine interne Auskoppelstruktur bildet, nicht aber beispielsweise die erste Elektrode, das Substrat oder auch eine
Verkapselungsanordnung .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die transparente erste Elektrodenschicht der zweiten Elektrode, die zwischen der zweiten Elektrodenschicht und dem organischen
funktionellen Schichtenstapel angeordnet ist und die die elektrische Kontaktierung des organischen funktionellen
Schichtenstapels auf einer Seite gewährleistet, zumindest eine oder mehrere Schichten mit einem transluzenten
elektrisch leitenden Material auf.
Beispielsweise kann die transluzente erste Elektrodenschicht ein transparentes leitendes Oxid aufweisen oder aus einem transparenten leitenden Oxid bestehen. Transparente leitende Oxide („transparent conductive oxide", TCO) sind
transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid,
Titanoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder
Aluminiumzinkoxid (AZO) . Neben binären
MetallsauerstoffVerbindungen wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen wie beispielsweise Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204, Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30i2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs . Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein. Weiterhin kann die transluzente erste
Elektrodenschicht eine Metallschicht mit einem Metall oder einer Legierung aufweisen, beispielsweise mit einem oder mehreren der folgenden Materialien: Ag, Pt, Au, Mg, Ag:Mg. Die Metallschicht weist in diesem Fall eine Dicke auf, die gering genug ist, um zumindest teilweise durchlässig für Licht zu sein, beispielsweise eine Dicke von kleiner oder gleich 50 nm oder kleiner oder gleich 20 nm. Weiterhin kann die transluzente erste Elektrodenschicht Silber-Nanodrähte („silver nano wires", SNW) aufweisen oder daraus sein. Somit kann die erste Elektrodenschicht insbesondere zumindest eine Schicht aufweisen, die ausgewählt ist aus einer Schicht mit einem transparenten leitfähigen Oxid, einer transluzenten Metallschicht und einer Schicht mit Silber-Nano-Drähten .
Darüber hinaus kann die transluzente erste Elektrodenschicht auch ein Metall-Gitter („metal grid") in Kombination mit einer hochleitfähigen Lochinjektionsschicht oder ein
leitfähiges Polymer aufweisen oder daraus sein. Die
transluzente erste Elektrodenschicht kann auch eine
Kombination aus zumindest einer oder mehreren TCO-Schichten, zumindest einer oder mehreren transluzenten Metallschichten und/oder zumindest einer oder mehreren Schichten mit Silber- Nanodrähten aufweisen oder daraus sein.
Insbesondere weist die transluzente erste Elektrodenschicht bevorzugt eine möglichst geringe Absorption und somit eine möglichst hohe Durchlässigkeit für Licht auf, um eine möglichst hohe Effizienz des organischen Licht emittierenden Bauelements zu erreichen. Die transluzente erste
Elektrodenschicht kann je nach gewähltem Material mittels verschiedener Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise im Falle eines TCOs oder Metalls durch Sputtern oder thermisches Verdampfen oder im Falle von Silber-Nanodrähten
beispielsweise durch einen lösungsmittelbasierten Prozess. Die erste Elektrode kann eines oder mehrere der Materialien aufweisen oder daraus sein, die vorab für die erste
Elektrodenschicht der zweiten Elektrode beschrieben sind. Hierbei können die erste Elektrode und die erste
Elektrodenschicht der zweiten Elektrode gleich oder auch verschieden ausgebildet sein.
Die vom organischen funktionellen Schichtenstapel aus gesehen über der transluzenten ersten Elektrodenschicht angeordnete zweite Elektrodenschicht weist insbesondere ein Material mit diffuser Reflexion beziehungsweise mit einer diffusen
Streuung in Kombination mit einem hohen Reflexionsgrad auf. Beispielsweise kann die zweite Elektrodenschicht ein Material aufweisen, wie es für Beschichtungen in Ulbrichtkugeln eingesetzt wird. Die zweite Elektrodenschicht kann
insbesondere ein Reflexionsgrad von größer oder gleich 95% oder größer oder gleich 98% aufweisen. Hier und im Folgenden beschriebene optische Eigenschaften wie eine Transluzenz oder ein Reflexionsgrad beziehen sich üblicherweise auf sichtbares Licht, insbesondere auf solches sichtbares Licht, das vom organischen funktionellen Schichtenstapel im Betrieb erzeugt wird .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die
Elektrodenschicht zumindest ein Material ausgewählt aus
Magnesiumoxid (MgO) und Bariumsulfat (BaSC^) auf. In manchen Ausführungsbeispielen kann auch Teflon geeignet sein.
Schichten aus diesen Materialien können sehr hohe
Reflexionsgrade bieten, beispielsweise im Falle von Magnesiumoxid von größer oder gleich 95% und im Falle von Bariumsulfat von größer oder gleich 98%, und dabei sehr gute Diffusoreigenschaften aufweisen. Insbesondere kann die zweite Elektrodenschicht hierbei diffus streuend mit einer im
Wesentlichen Lambert ' sehen Abstrahlcharakteristik sein. Die diffus reflektierende zweite Elektrodenschicht kann je nach Material mittels verschiedener Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise Sputtern oder thermisches Verdampfen,
insbesondere im Falle von Magnesiumoxid, oder durch
Sprühbeschichtung („spray coating") , beispielsweise im Falle von Bariumsulfat.
Insbesondere kann es möglich sein, dass die Reflektivität der zweiten Elektrodenschicht, die vorzugsweise als durchgängige zusammenhängende Schicht ausgebildet ist, nicht auf einer Grenzflächenstreuung an einer Oberfläche der zweiten
Elektrodenschicht, also insbesondere der der ersten
Elektrodenschicht zugewandten Oberfläche der zweiten
Elektrodenschicht, basiert, sondern auf einer Volumenstreuung innerhalb der als Diffusorschicht ausgebildeten zweiten
Elektrodenschicht. Hierzu kann die zweite Elektrodenschicht eine Vielzahl von Partikeln und/oder Kristallen mit
Grenzflächen zur diffusen Reflexion aufweisen. Die zweite Elektrodenschicht kann hierzu beispielsweise aus einem
Partikel enthaltenden oder aus einem durch Partikel
gebildeten Material sein. Mit anderen Worten muss das
Material der zweiten Elektrodenschicht keine oder eine nur sehr geringe Absorption und gleichzeitig innere Grenzflächen, besonders bevorzugt viele innere Grenzflächen, aufweisen. Ohne die inneren Grenzflächen wäre das Material der zweiten
Elektrodenschicht somit vorzugsweise vollständig transparent. Insbesondere kann die hier beschriebene diffuse Reflektivität beispielsweise durch ein nicht oder nur gering absorbierendes polykristallines Material erreicht werden, bei dem die diffuse Reflexion durch eine vielfache teilweise Reflexion an den Kristallgrenzen zustande kommt. Alternativ hierzu kann die zweite Elektrodenschicht auch einen Partikelverbund oder Partikelverband aufweisen. Hierzu kann die zweite
Elektrodenschicht beispielsweise als Dispersion, also vom Prinzip her wie etwa eine weiße Farbe, ausgebildet sein, in der eines oder mehrere der vorab genannten Materialien als Partikelverband vorliegen. Die zweite Elektrodenschicht kann in diesem Fall somit nicht-absorbierende Partikel in einer nicht-absorbierenden Matrix aufweisen, wobei die Partikel und die Matrix einen möglichst großen Brechungsindexunterschied aufweisen, so dass es zu einen effektiven Lichtstreuung an den Grenzflächen der Partikel zur Matrix kommen kann. Der Brechungsindex der Matrix kann insbesondere im nachfolgend beschriebenen Sinne an den Brechungsindex des organischen funktionellen Schichtenstapels angepasst sein oder auch größer als dieser sein, damit das Licht aus dem organischen funktionellen Schichtenstapel effektiv in die zweite
Elektrodenschicht eindringen kann. Die Matrix kann
beispielsweise ein hochbrechendes Polymer aufweisen oder daraus sein. Im Unterschied zu üblichen transluzenten
Streuschichten, durch die Licht hindurchgestrahlt wird, weist die zweite Elektrodenschicht eine derart große Dicke und/oder Partikelkonzentration auf, dass die zweite Elektrodenschicht nicht transluzent sondern vollständig reflektierend ist.
Es kann insbesondere auch von Vorteil sein, wenn die als reflektierende Diffusorschicht ausgebildete zweite
Elektrodenschicht der zweiten Elektrode einen Brechungsindex aufweist, der an einen Brechungsindex des organischen
funktionellen Schichtenstapels angepasst ist. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die zweite Elektrodenschicht einen Brechungsindex aufweisen kann, der im Bereich der im
organischen funktionellen Schichtenstapel verwendeten
halbleitenden organischen Materialien liegt. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn der Brechungsindex der zweiten Elektrodenschicht der zweiten Elektrode zusätzlich oder alternativ an den Brechungsindex der transluzenten ersten Elektrodenschicht der zweiten Elektrode angepasst ist. Durch eine derartige Brechungsindexanpassung kann es möglich sein zu gewährleisten, dass Licht möglichst effizient in die zweite Elektrodenschicht eindringen kann. Dass zwei
Brechungsindices aneinander angepasst sind, kann insbesondere bedeuten, dass diese um kleiner oder gleich 20% oder kleiner oder gleich 10% oder kleiner oder gleich 5% voneinander abweichen. Darüber hinaus kann der Brechungsindex der zweiten Elektrodenschicht auch größer als der Brechungsindex des organischen funktionellen Schichtenstapels und/oder der ersten Elektrodenschicht sein. Beispielsweise weist
Bariumsulfat typischerweise einen Brechungsindex von etwa 1,64 auf, während Magnesiumoxid einen Brechungsindex von etwa 1,73 bis 1,77 aufweisen kann. Polymere Halbleitermaterialien weisen typischerweise einen Brechungsindex im Bereich von 1,7 auf, während organische funktionelle Materialien auf Basis kleiner Moleküle typischerweise einen Brechungsindex im
Bereich von 1,8 aufweisen. Somit kann Bariumsulfat
beispielsweise in Verbindung mit polymeren organischen funktionellen Materialien und Magnesiumoxid in Verbindung mit organischen funktionellen Materialien auf Basis kleiner
Moleküle besonders geeignet sein. Weiterhin kann die zweite Elektrodenschicht beispielsweise auch Titandioxid mit einem Brechungsindex von typischerweise größer oder gleich 2,5 und kleiner oder gleich 2,9 je nach Kristalltyp und Kristallrichtung aufweisen. Darüber hinaus sind auch Zinksulfid mit einem Brechungsindex von typischerweise 2,37, Zinkoxid mit einem Brechungsindex von typischerweise 2 und Antimonoxid mit einem Brechungsindex von typischerweise größer oder gleich 2,1 und kleiner oder gleich 2,3 denkbar .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Elektrode auf einer dem Substrat abgewandten Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels angeordnet. Hierbei kann beispielsweise eine Verkapselungsanordnung unmittelbar auf der zweiten Elektrode, die hierbei als sogenannte Top- Elektrode ausgebildet ist, angeordnet sein. Die erste
Elektrode ist in diesem Fall entsprechend zwischen dem organischen funktionellen Schichtenstapel und dem Substrat angeordnet, so dass im Betrieb erzeugtes Licht durch die erste Elektrode und entsprechend auch durch das Substrat aus dem organischen Licht emittierenden Bauelement ausgekoppelt wird. Das Substrat ist in diesem Fall ebenfalls transluzent ausgebildet. Das organische Licht emittierende Bauelement ist in diesem Fall als so genannter Bottom-Emitter ausgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Elektrode zwischen dem organischen funktionellen Schichtenstapel und dem Substrat angeordnet. Hierbei kann die zweite
Elektrodenschicht, die in diesem Fall als sogenannte
Bottom-Elektrode ausgebildet ist, beispielsweise unmittelbar auf dem Substrat angeordnet sein. Das Substrat kann somit zunächst mit der zweiten Elektrodenschicht versehen werden, auf die anschließend die transluzente elektrisch leitende erste Elektrodenschicht aufgebracht wird. Anschließend werden der organische funktionelle Schichtenstapel sowie die
weiteren Schichten des organischen Licht emittierenden
Bauelements in gewohnter Weise aufgebracht. Die erste Elektrode ist in diesem Fall auf der dem Substrat abgewandten Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels
angeordnet, so dass das organische Licht emittierende
Bauelement als so genannter Top-Emitter ausgebildet ist, der im Betrieb erzeugtes Licht von der dem Substrat gegenüber liegenden Seite abstrahlt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite
Elektrodenschicht als Substrat für die erste
Elektrodenschicht, den organischen funktionellen
Schichtenstapel und die erste Elektrode ausgebildet. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die zweite
Elektrodenschicht das Substrat für das organische Licht emittierende Bauelement bildet und dieses frei von einem weiteren Substrat, insbesondere einem wie weiter oben
beschriebenen Substrat, ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste und zweite Elektrode jeweils großflächig ausgebildet. Alternativ hierzu kann die erste Elektrode oder die zweite Elektrode strukturiert sein und zumindest zwei voneinander getrennte Elektrodenbereiche aufweisen, die getrennt voneinander elektrisch kontaktierbar und ansteuerbar sein können.
Beispielsweise kann die erste oder zweite Elektrode so strukturiert sein, dass das organische Licht emittierende Bauelement eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren
Bildpunkten oder Bereichen aufweist, so dass das organische Licht emittierende Bauelement als Beleuchtungsquelle mit variabler Leuchtfläche oder als Anzeigevorrichtung,
beispielsweise als Display oder zur Anzeige von Piktogrammen, ausgebildet sein kann. Dass die zweite Elektrode strukturiert ist, kann insbesondere bedeuten, dass die erste
Elektrodenschicht strukturiert ist. Die zweite Elektrodenschicht kann hierbei ebenfalls strukturiert oder bevorzugt großflächig und unstrukturiert sein.
Über den Elektroden und den organischen Schichten kann weiterhin noch eine Verkapselungsanordnung angeordnet sein. Die Verkapselungsanordnung kann beispielsweise in Form eines Glasdeckels oder in Form einer Dünnschichtverkapselung ausgeführt sein. Ein Glasdeckel, beispielsweise in Form eines Glassubstrats, das eine Kavität aufweisen kann, kann mittels einer
Klebstoffschicht oder eines Glaslots auf dem Substrat
aufgeklebt beziehungsweise mit dem Substrat verschmolzen werden. In die Kavität kann weiterhin ein Feuchtigkeit absorbierender Stoff (Getter) , beispielsweise aus Zeolith, eingeklebt werden, um Feuchtigkeit oder Sauerstoff, die durch den Klebstoff eindringen können, zu binden. Weiterhin kann auch ein Klebstoff, der ein Getter-Material enthält, zur Befestigung des Deckels auf dem Substrat verwendet werden.
Unter einer als Dünnschichtverkapselung ausgebildeten
Verkapselungsanordnung wird vorliegend eine ein- oder
mehrschichtige Vorrichtung verstanden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und/oder gegenüber weiteren schädigenden Substanzen wie etwa korrosiven Gasen, beispielsweise Schwefelwasserstoff, zu bilden. Die
Verkapselungsanordnung kann hierzu eine oder mehrere
Schichten mit jeweils einer Dicke von kleiner oder gleich einigen 100 nm aufweisen. Insbesondere kann die
Dünnschichtverkapselung dünne Schichten aufweisen oder aus diesen bestehen, die beispielsweise mittels eines
Atomlagenabscheideverfahrens („atomic layer deposition", ALD) aufgebracht werden. Geeignete Materialien für die Schichten der Verkapselungsanordnung sind beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid. Bevorzugt weist die Verkapselungsanordnung eine Schichtenfolge mit einer Mehrzahl der dünnen Schichten auf, die jeweils eine Dicke zwischen einer Atomlage und 10 nm aufweisen, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD hergestellten dünnen Schichten kann die Verkapselungsanordnung zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere
Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch thermisches Aufdampfen oder mittels eines
plasmagestützten Prozesses, etwa Sputtern oder
plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung
(„plasma-enhanced chemical vapor deposition", PECVD) ,
abgeschieden wird. Geeignete Materialien dafür können die vorab genannten Materialien sowie Siliziumnitrid,
Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Aluminiumoxid sowie Mischungen und Legierungen der genannten Materialien sein. Die eine oder die mehreren weiteren Schichten können beispielsweise jeweils eine Dicke zwischen 1 nm und 5 ym und bevorzugt zwischen 1 nm und 400 nm aufweisen, wobei die
Grenzen eingeschlossen sind.
Dünnfilmverkapselungen sind beispielsweise in den
Druckschriften WO 2009/095006 AI und WO 2010/108894 AI beschrieben, deren jeweiliger Offenbarungsgehalt hiermit diesbezüglich vollumfänglich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements gemäß einem
Ausführungsbeispiel und Figur 2 eine schematische Darstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel .
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein organisches Licht emittierendes Bauelement 101 gezeigt, das als so genannter Bottom-Emitter ausgebildet ist. Das organische Licht emittierende Bauelement 101, das insbesondere als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgeführt ist, weist hierzu ein Substrat 1 auf, auf dem eine transluzente erste Elektrode 2 und eine zweite Elektrode 3 angeordnet sind. Zwischen den Elektroden 2, 3 ist ein organischer funktioneller Schichtenstapel 4 mit zumindest einer oder mehreren organischen Licht emittierenden Schichten
angeordnet, die dazu eingerichtet sind, im Betrieb des organischen Licht emittierenden Baues 101 Licht aufgrund von Elektrolumines zenz zu erzeugen.
Das Substrat 1 und die erste Elektrode 2 sind transluzent ausgebildet, so dass im organischen funktionellen
Schichtenstapel im Betrieb des organischen Licht
emittierenden Bauelements 101 erzeugtes Licht durch diese nach außen abgestrahlt werden kann. Um eine möglichst hohe Auskoppeleffizienz zu erreichen, ist bei derartigen
Bottom-Emitter-Bauelementen im Stand der Technik
üblicherweise eine interne Auskoppelschicht in Form einer transluzenten Streuschicht zwischen dem Substrat und der unteren ersten Elektrode angeordnet. Im Gegensatz zu solchen im Stand der Technik üblichen Aufbauten ist das organische Licht emittierende Bauelement 101 auf der der zweiten
Elektrode 3 gegenüber liegenden Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels 4 frei von solch einer zusätzlichen transluzenten Streuschicht. Das Substrat 1 kann im gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere Glas und/oder Kunststoff aufweisen und
beispielsweise als Folie oder Platte aus oder mit Glas und/oder Kunststoff oder einem Glas-Kunststoff-Laminat ausgebildet sein.
Die transluzente erste Elektrode 2 kann insbesondere ein transparentes leitendes Oxid (TCO) wie beispielsweise
Indiumzinnoxid (ITO) aufweisen, das auf dem Substrat 1 aufgebracht ist. Zusätzlich oder alternativ sind auch andere oben im allgemeinen Teil genannte transluzente elektrisch leitende Materialien möglich. Der organische funktionelle Schichtenstapel 4 kann zusätzlich zu einer oder den mehreren organischen Licht emittierenden Schichten Ladungsträgertransportschichten und/oder
Ladungsträgerblockierschichten wie etwa
Löchertransportschichten, Elektrodentransportschichten,
Löcherblockierschichten, Elektrodenblockierschichten sowie weiteren organischen funktionellen Schichten aufweisen.
Die zweite Elektrode 3 ist diffus reflektierend ausgebildet. Das bedeutet insbesondere, dass die zweite Elektrode 4 diffus-streuend und möglichst hochreflektiv ausgebildet ist, also bei einem möglichst hohen Reflexionsgrad eine diffuse Reflexion aufweist. Dadurch wird im Vergleich zu einer spiegelnden Reflexion das im organischen funktionellen
Schichtenstapel 4 im Betrieb des organischen Licht
emittierenden Bauelements 101 erzeugte Licht nicht gerichtet sondern möglichst ungerichtet, insbesondere mit einer möglichst Lambert ' sehen Abstrahlcharakteristik, reflektiert, so dass das vom organischen funktionellen Schichtenstapel 4 auf die zweite Elektrode 3 eingestrahlte Licht möglichst in alle Raumrichtungen gleichmäßig verteilt wird. Hierdurch können Wellenleitungseffekte in den Schichten des organischen Licht emittierenden Bauelements 101 verringert oder sogar ganz verhindert werden.
Die zweite Elektrode 3, die in ihrer Funktion als
reflektierende Diffusorschicht somit bereits als interne Auskoppelstruktur dient, weist insbesondere zwei
Elektrodenschichten 31, 32 auf. Die erste Elektrodenschicht 31 ist transluzent und elektrisch leitend ausgebildet und ermöglicht die elektrische Funktionalität der zweiten
Elektrode 3. Die erste Elektrodenschicht 31 kann hierzu insbesondere ein transparentes leitfähiges Oxid, ein transluzentes Metall oder Silber-Nanodrähte oder eine
Kombination hieraus aufweisen. Das kann insbesondere
bedeuten, dass die erste Elektrodenschicht 31 zumindest eine Schicht aus einem transparenten leitenden Oxid, aus einer transluzenten Metallschicht oder aus einer Schicht mit
Silber-Nano-Drähten aufweist. Weiterhin ist es auch möglich, dass die erste Elektrodenschicht 4 eine Kombination der genannten Materialien beziehungsweise Schichten aufweist, so etwa beispielsweise zumindest eine Schicht aus einem
transparenten leitfähigen Oxid und zumindest eine
transluzente Metallschicht.
Um eine möglichst hohe Effizienz des organischen Licht emittierenden Bauelements 101 zu erreichen ist es
vorteilhaft, wenn die erste Elektrodenschicht 31 eine möglichst geringe Absorption und damit eine möglichst hohe Durchlässigkeit für das im organischen funktionellen
Schichtenstapel 4 im Betrieb erzeugte Licht aufweist. Die erste Elektrodenschicht 31 kann je nach Material
beispielsweise mittels Sputtern etwa im Falle eines TCOs wie ITO, durch thermisches Verdampfen etwa im Falle einer transluzenten Metallschicht oder durch einen
lösungsmittelbasierten Prozess, beispielsweise im Falle von Silber-Nanodrähten, hergestellt werden. Es kann weiterhin auch möglich sein, dass die erste Elektrodenschicht 31 der zweiten Elektrode 3 und die erste Elektrode 2 gleich
ausgebildet sind, also ein gleiches Material oder eine gleiche Material- oder Schichten-Kombination aufweisen.
Alternativ hierzu können die erste Elektrode 2 und die erste Elektrodenschicht 31 auch unterschiedliche Materialien aufweisen . Die zweite Elektrode 3 weist als zweite Elektrodenschicht 32 eine möglichst hochreflektierende diffus streuende Schicht auf. Hierzu weist die diffus reflektierende zweite
Elektrodenschicht 32 insbesondere ein Material auf, das eine diffuse Reflexion und einen hohen Reflexionsgrad ermöglicht. Als Materialien für die zweite Elektrodenschicht 32 der zweiten Elektrode 3 können beispielsweise Magnesiumoxid (MgO) und/oder Bariumsulfat (BaSC^) verwendet werden. Schichten aus diesen Materialien bieten sehr hohe Reflexionsgrade, etwa im Falle von Magnesiumoxid von größer oder gleich 95% und im Falle von Bariumsulfat von größer oder gleich 98 ~6 , in
Kombination mit sehr guten Diffusoreigenschaften mit nahezu Lambert ' scher Abstrahlung des reflektierten Lichts.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die hohe Reflektivität der zweiten Elektrodenschicht 32 nicht auf einer
Grenzflächenstreuung an der Oberfläche der zweiten
Elektrodenschicht 32 basiert, sondern auf einer
Volumenstreuung innerhalb dieser, also an einer Streuung an Partikel- und/oder Kristallgrenzflächen im Inneren der als Diffusorschicht ausgebildeten zweiten Elektrodenschicht 32.
Hierzu wird die zweite Elektrodenschicht 32 bevorzugt in Form einer Schicht mit möglichst vielen Partikel- und/oder
Kristallgrenzflächen hergestellt. Beispielsweise kann
Magnesiumoxid mittels Sputtern oder thermischem Verdampfen und Bariumsulfat mittels Sprühbeschichtung aufgebracht werden .
Um zu erreichen, dass das im organischen funktionellen
Schichtenstapel 4 erzeugte Licht möglichst effektiv in die als Diffusorschicht ausgebildete zweite Elektrodenschicht 32 eindringen kann, ist es vorteilhaft, wenn der Brechungsindex der zweiten Elektrodenschicht 32 im Bereich der
Brechungsindices der verwendeten organischen Halbleitermaterialien des organischen funktionellen Schichtenstapels 4 und/oder im Bereich der transluzenten ersten Elektrodenschicht 31 liegt. Die Brechungsindices der zweiten Elektrodenschicht 32 und des organischen
funktionellen Schichtenstapels 4 und/oder der ersten
Elektrodenschicht 31 können hierzu aneinander angepasst sein und beispielsweise um kleiner oder gleich 20% oder kleiner oder gleich 10% oder kleiner oder gleich 5% voneinander abweichen. Im Falle von Bariumsulfat als Material für die zweite Elektrodenschicht 32 mit einem üblichen Brechungsindex von etwa 1,64 kann dies beispielsweise in Kombination mit polymeren Halbleitermaterialien für den organischen
funktionellen Schichtenstapel 4 mit einem üblichen
Brechungsindex von etwa 1,7 der Fall sein, während
Magnesiumoxid mit einem üblichen Brechungsindex von 1,73 bis 1,77 auch für die Verwendung von organischen kleinen
Molekülen mit einem Brechungsindex von üblicherweise 1,8 für den organischen funktionellen Schichtenstapel 4 geeignet ist. Das in Figur 1 gezeigte organische Licht emittierende
Bauelement 101 kann mit Vorteil vom Substrat her wie eine übliche OLED aufgebaut werden, ohne dass eine interne
Auskoppelschicht zwischen dem Substrat 1 und der ersten
Elektrode 2 oder auch zwischen der ersten Elektrode 2 und dem organischen funktionellen Schichtenstapel 4 angeordnet werden muss. Hierdurch entfällt das Risiko von Defekten und es sind auch keine Planarisierungsschichten notwendig, wie sie beispielsweise im Stand der Technik zur Planarisierung von internen Auskoppelschichten verwendet werden. Dadurch kann beispielsweise ein mittels ITO beschichtetes Glas als
Substrat 1 mit transluzenter Elektrode 2 bereitgestellt werden und es können die üblichen Prozessschritte wie
beispielsweise Fotolithografieschritte zum Einsatz kommen, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung einer auf dem
Substrat befindlichen internen Auskoppelschicht besteht. Auch ohne im Bereich des Substrats 1 angeordnete interne
Auskoppelschicht kann beim gezeigten organischen Licht emittierenden Bauelement 101 eine hohe Effizienz durch eine hohe Lichtauskopplung erreicht werden, in dem die als
Auskoppelstruktur wirkende, als Top-Elektrode ausgebildete zweite Elektrode 3 auf dem organischen funktionellen
Schichtenstapel 4 diffus streuend und hochreflektiv
ausgebildet ist.
Das organische Licht emittierende Bauelement 101 kann weitere Schichten, beispielsweise eine Verkapselungsanordnung über den Elektroden 2, 3 und dem organischen funktionellen
Schichtenstapel 4, aufweisen, die der Übersichtlichkeit halber hier nicht gezeigt sind. Insbesondere kann eine
Verkapselungsanordnung unmittelbar auf der zweiten
Elektrodenschicht 32 der zweiten Elektrode 3 angeordnet sein. In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein organisches Licht emittierendes Bauelement 102 gezeigt, das eine Modifikation des vorherigen Ausführungsbeispiels ist und das anstelle des in Figur 1 gezeigten Bottom-Emitters als so genannter Top-Emitter ausgebildet ist. Hierzu weist das organische Licht emittierende Bauelement 102 zwischen dem
Substrat 1 und dem organischen funktionellen Schichtenstapel 4 die zweite Elektrode 3 auf, die in diesem Fall als so genannte Bottom-Elektrode ausgebildet ist. Die transluzente erste Elektrode 2 ist vom Substrat aus gesehen auf dem organischen funktionellen Schichtenstapel 4 angeordnet, so dass das im organischen funktionellen Schichtenstapel 4 im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements 102 erzeugte Licht durch diese vom Substrat 1 aus gesehen nach oben hin abgestrahlt werden kann.
Die zweite Elektrode 3 kann insbesondere unmittelbar auf dem Substrat 1 angeordnet sein. Mit anderen Worten wird das
Substrat 1 zunächst mit der als Diffusorschicht ausgebildeten zweiten Elektrodenschicht 32 versehen, die unmittelbar auf das Substrat 1 aufgebracht wird. Auf diese wird die
transluzente elektrisch leitende erste Elektrodenschicht 31 aufgebracht. Anschließend wird das organische Licht
emittierende Bauelement 102 in Bezug auf die weiteren
Schichten, also den organischen funktionellen Schichtenstapel 4, die transluzente erste Elektrode 2 sowie beispielsweise auch eine Verkapselungsanordnung in üblicher Weise wie im Stand der Technik bekannt aufgebaut.
Die Elektrodenschichten 2, 3 und der organische funktionelle Schichtenstapel 4 können hierbei Materialien wie in
Verbindung mit dem organischen Licht emittierenden Bauelement 101 der Figur 1 beschrieben aufweisen.
Alternativ zu den in den Figuren 1 und 2 gezeigten
Ausführungsbeispielen kann es auch möglich sein, dass die zweite Elektrodenschicht 32 als Substrat für die erste
Elektrodenschicht 31, den organischen funktionellen
Schichtenstapel 4 und die erste Elektrode 2 ausgebildet ist, so dass das resultierende organische Licht emittierende
Bauelement frei von einem weiteren Substrat, insbesondere einem wie vorab beschriebenen Substrat 1, ist.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale aufweisen, die oben im allgemeinen Teil beschrieben sind. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Organisches Licht emittierendes Bauelement, aufweisend eine transluzente erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (3) und
einen organischen funktionellen Schichtenstapel (4) mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht zwischen der ersten und zweiten Elektrode (2, 3), wobei die zweite Elektrode (3) diffus reflektierend ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei die zweite Elektrode
(3) eine transluzente elektrisch leitende erste
Elektrodenschicht (31) und eine diffus reflektierende zweite Elektrodenschicht (32) auf einer dem organischen funktionellen Schichtenstapel (4) abgewandten Seite der ersten Elektrodenschicht (31) aufweist.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektroden (2, 3) und der organische funktionelle Schichtenstapel
(4) auf einem Substrat (1) angeordnet sind und die zweite Elektrode (3) auf einer dem Substrat (1)
abgewandten Seite des organischen funktionellen
Schichtenstapels (4) angeordnet ist.
4. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektroden (2, 3) und der organische funktionelle Schichtenstapel (4) auf einem Substrat (1) angeordnet sind und die zweite Elektrode (3) zwischen dem organischen
funktionellen Schichtenstapel (4) und dem Substrat (1) angeordnet ist.
5. Bauelement nach Anspruch 4, wobei die zweite Elektrodenschicht (32) unmittelbar auf dem Substrat (1) angeordnet ist.
6. Bauelement nach Anspruch 2, wobei die zweite
Elektrodenschicht (32) als Substrat für die erste
Elektrodenschicht (31), den organischen funktionellen Schichtenstapel (4) und die erste Elektrode (2)
ausgebildet ist.
7. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Elektrodenschicht (32) eine Vielzahl von Partikeln und/oder Kristallen mit Grenzflächen zur diffusen Reflexion aufweist.
8. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Elektrodenschicht (32) diffus streuend mit einer Lambert ' sehen Abstrahlcharakteristik ist.
9. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Elektrodenschicht (32) einen Reflektionsgrad von größer oder gleich 95% aufweist.
10. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Elektrodenschicht (32) zumindest ein Material ausgewählt aus Magnesiumoxid und Bariumsulfat aufweist.
11. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Elektrodenschicht (32) einen Brechungsindex aufweist, der an einen Brechungsindex des organischen funktionellen Schichtenstapels (4) angepasst ist. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Elektrodenschicht (31) zumindest eine Schicht ausgewählt aus einer Schicht mit einem transparenten leitfähigen Oxid, einer transluzenten Metallschicht und einer Schicht mit Silber-Nanodrähten aufweist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das organische Licht emittierende Bauelement auf einer der zweiten Elektrode (3) abgewandten Seite des organischen funktionellen Schichtenstapels (4) frei von einer transluzenten Streuschicht ist.
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