WO2016012369A1 - Organisch optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organisch optoelektronisches bauelementes - Google Patents

Organisch optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organisch optoelektronisches bauelementes Download PDF

Info

Publication number
WO2016012369A1
WO2016012369A1 PCT/EP2015/066420 EP2015066420W WO2016012369A1 WO 2016012369 A1 WO2016012369 A1 WO 2016012369A1 EP 2015066420 W EP2015066420 W EP 2015066420W WO 2016012369 A1 WO2016012369 A1 WO 2016012369A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
particles
matrix material
type
bis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/066420
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Riedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram Oled GmbH
Original Assignee
Osram Oled GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Oled GmbH filed Critical Osram Oled GmbH
Publication of WO2016012369A1 publication Critical patent/WO2016012369A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/80—Composition varying spatially, e.g. having a spatial gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the invention relates to an organic optoelectronic component and method for producing an organic optoelectronic component.
  • organic light emitting diodes organic light emitting diodes
  • OLED emitting diode
  • Component such as an OLED
  • the organically functional layer system has one or more emitter layer (s) in which electromagnetic radiation is generated.
  • a current flow between the electrodes leads to the generation of electromagnetic radiation in the organic functional layer system.
  • the electromagnetic radiation can by means of total reflection within the device usually only ⁇ 20% without technical aids from the OLED
  • the internal total reflection in the OLED is reduced by using scattering layers, for example with a scattering layer between the first electrode and the carrier. As a result, a higher proportion of the generated electromagnetic radiation, for example
  • an organic matrix is used in which scattering centers with a different refractive index than the organic matrix are embedded.
  • nanoscale particles homogeneously distributed in a polymer layer become used to increase the refractive index of the polymer layer.
  • the object of the invention is to provide a method for producing an organic optoelectronic component and an organic optoelectronic component which forms or has a coupling-out layer or coupling-in layer with an improved coupling effect.
  • the object is achieved according to one aspect of the invention by a method for producing an organic
  • the method comprises forming a layer with a matrix material on or over a substrate, the layer having a surface. Furthermore, the method comprises applying particles to the surface of the layer.
  • the layer is deformed such that at least part of the particles is surrounded by the matrix material.
  • electromagnetic radiation for example, with respect to optical properties of the particles and the
  • Matrix material of the layer As electromagnetic radiation is at least one wavelength range of
  • the refractive index of a layer can not be carried out as a gradient. Deforming the matrix material during and / or after
  • Applying the particles to the layer allows a gradient of particles to be realized in the layer. This makes it possible to form a refractive index gradient in the layer. This allows the light management in an organic light emitting diode can be improved. By means of a scattering layer with a refractive index gradient Fresnel reflections can be reduced. This allows more light to escape from the organic light emitting diode and the
  • Light extraction can be increased.
  • optoelectronic component as a surface light source, for example an organic light emitting diode; a solar cell and / or a photodetector formed.
  • the particles are formed such that they have a refractive index that is different from the refractive index of the matrix material, for example, in that the particles are designed such that they have a refractive index
  • the particles are such
  • the layer is formed as a scattering layer, for example as an internal coupling-out layer, for example for visible light, which is picked up or emitted by the optoelectronic component.
  • electromagnetic radiation for example, visible
  • Wavelength range can be set, which is emitted or absorbed by the optoelectronic component.
  • the particles are such
  • the particles are formed such that they are non-scattering in the layer for visible light, for example by the particles are formed as nanoparticles.
  • the particles are formed as nanoparticles.
  • Layer is formed as a decoupling or coupling-in layer, for example as an internal layer
  • Decoupling layer for example as an antireflective layer. This allows the transmission of the incident on the layer or guided in the layer
  • the layer to adjust electromagnetic radiation through the layer.
  • the thickness of the layer the layer
  • the transmission for a wavelength range can be adjusted, for example increased.
  • the deformation has a diffusion of a solvent for the matrix material into the layer.
  • Matrix material for example, the solubility of the matrix material in the solvent and / or the vapor pressure of the solvent, the depth of deformation of the
  • the particles are dissolved in the solvent when applied to the layer.
  • the solvent when applied to the layer.
  • Solvent is applied after application of the particles to the layer on the surface.
  • the particles can be applied to the surface without solvent, for example by being poured on, and then coated with the solvent. This allows easy adjustment of the amount of solvent on the surface, for example because solvent does not already evaporate when sprayed or the Particle concentration of the solution when filtering the solution is undefined.
  • the simultaneous application of particles and solvents enables simplification of the process. For example, this will be the separate one
  • Nanoparticles prevents or reduces agglomeration of nanoparticles.
  • the number of agglomerates in a solution can be reduced by filtration when the particles are dissolved in a solvent.
  • the deformation is a thermal softening or melting of the matrix material of the layer.
  • this can be a
  • thermal softening may also be as a thermally assisted deformation with a solvent, for example by heating the solvent or applying it to the surface of the layer in a heated / cooled environment.
  • the layer is deformed by means of a temperature change of the substrate and / or the surface of the layer, for example a heating,
  • the particles which are applied to the layer are particles of a first type.
  • the layer comprises particles of a second type embedded in the matrix material prior to the application of the particles of the first type. In other words: the layer becomes like that
  • the layer is deformed such that at least part of the particles of the first type is distributed between the particles of the second type or arranged surrounded by the matrix material. This allows it
  • the layer can thereby on the surface
  • the particles of the second type and the particles of the first type have the same properties, for example, are identical. This easily makes it possible to have a gradient in number density
  • the particles of the second type differ in at least one property from the second
  • Particles of the first kind for example in the material and / or average diameter. This makes it possible to easily form an optical refractive index gradient in an optically functional layer, for example in a scattering layer or an antireflection layer.
  • the layer is deformed such that a gradient in the number density of the particles in the layer with respect to the number density of the particles on the
  • the layer is formed.
  • the particles are so with respect to the matrix material
  • the matrix material may have a refractive index that is similar to or equal to the refractive index of the substrate. This allows the reflection at the
  • the method further comprises solidifying or curing the layer after at least a part of the applied particles is surrounded by the matrix material.
  • An organic functional layer structure is formed on or above the layer. Alternatively or additionally, the layer becomes or over an organically functional
  • the organically functional layer structure is formed with a photoluminescent and / or an electroluminescent layer, and the layer is distributed or arranged in the beam path of the photoluminescent and / or electroluminescent layer.
  • the object is achieved according to a further aspect of the invention by an organic optoelectronic component with a polymeric layer.
  • the layer has an interface, a polymeric matrix material, and particles, wherein the Particles are embedded in the polymeric matrix material.
  • the layer has a gradient in the number density of particles (also referred to as particle gradient) with respect to the interface. The particle gradient allows transition to the interfacially physically adjacent layer or structure with adjustable chemical,
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a
  • FIG. 2 shows a flow diagram of the method for
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a
  • Figure 4A-C is a schematic representation of an organic optoelectronic device.
  • An organic optoelectronic component may have one, two or more optoelectronic components.
  • an optoelectronic assembly can also have one, two or more electronic components.
  • An electronic component may have, for example, an active and / or a passive component.
  • An active electronic component may have, for example, a computing, control and / or regulating unit and / or a transistor.
  • passive electronic component may, for example, a capacitor, a resistor, a diode or a coil.
  • An optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting device or a
  • An electromagnetic radiation absorbing component may be, for example, a solar cell or a photodetector.
  • Component may be in various embodiments, an electromagnetic radiation emitting semiconductor device and / or as an electromagnetic
  • electromagnetic radiation emitting diode as an electromagnetic radiation emitting transistor or as an organic electromagnetic radiation
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • light emitting diode light emitting diode
  • organic light emitting diode organic light emitting diode
  • Component may be part of an integrated circuit in various embodiments. Furthermore, a
  • An organic optoelectronic component has a
  • organic functional layer system which is synonymously also called organic functional layer structure.
  • organic functional layer system which is synonymously also called organic functional layer structure.
  • Layer structure comprises or is formed from an organic substance or an organic substance mixture, for example, for emitting a
  • Light-emitting diode is designed as a so-called top emitter and / or a so-called bottom emitter.
  • electromagnetic radiation from the electrically active region is emitted by the carrier.
  • top Emitter emits electromagnetic radiation from the top of the electrically active region and not through the carrier.
  • the term "translucent" or "translucent layer” is understood to mean that a layer is permeable to electromagnetic radiation, for example for the light absorbed or generated by the optoelectronic component, for example one or more wavelength ranges, for example for light in a wavelength range of the visible Light (for example, at least in one
  • Translucent layer in various exemplary embodiments is to be understood as meaning that substantially, for example more than 60%, the entire amount of light coupled into a structure (for example a layer) is also coupled out of the structure (for example layer) Part of the light is scattered here.
  • transparent or “transparent layer” in various embodiments means that a layer is permeable to electromagnetic radiation (for example at least in one)
  • Subregion of the wavelength range from 380 nm to 780 nm), wherein a structure (for example a layer)
  • Fig.l shows a schematic sectional view of a
  • a layer 104 is formed on a substrate 102.
  • a coater 106 is particles 108 in
  • Particles 108 sink into the layer 104 or
  • Component 300 for example illustrated in FIG. 3, has a layer 104, for example a polymeric layer 104.
  • the layer 104 has an interface (shown as surface 116 in FIG. 1), a matrix material 114, for example a polymeric matrix material 114, and particles 108.
  • the particles 108 are embedded in the matrix material 114.
  • the layer 104 has a gradient 112 in the number density of particles 108 (also referred to as
  • the layer 104 with particles 108 is in the
  • optoelectronic component for example as a
  • Component is emitted or absorbed, for example as a scattering layer or an antireflection layer.
  • a polymeric layer 104 such as a luminescent layer in an organic light emitting diode (see also FIG. 4), is deposited on a substrate 102 by a second layer
  • Process step are dispersed in solvent
  • nanoscale particles 108 for example with a
  • the polymeric layer 102 is partially redissolved, so that the nanoparticles 108 sink / diffuse into the layer 104 can.
  • the solvent dries, the nanoparticles 108 are embedded in the polymeric layer 104.
  • the particles 108 should have a high refractive index, for example formed from a titanium dioxide or zirconium dioxide. Such nanoparticles in solvents are already commercially available. This can be a gradient of the effective
  • Process parameters that can be adjusted to adjust the gradient are, for example, the temperature of the layer 104, the
  • Dispersion temperature during application type of dispersion
  • the substrate 102 is formed as a flat glass or has such a, for example in the form of a carrier, a cover, a window, a pane or a planar optical waveguide;
  • a solar cell or as an optical waveguide backlight of a display display For example, as a carrier 302 and / or cover 324 of an organic light emitting diode (see also Figure 3), a solar cell or as an optical waveguide backlight of a display display.
  • the substrate 102 comprises one or more layers or structures of the organic optoelectronic device 300, as described in more detail in FIG.
  • the substrate 102 is illustratively an already formed part or region of the
  • a layer 104 is formed on or over the carrier 302 and / or the cover 324.
  • layer 104 is one of the layers illustrated in FIG.
  • the layer 104 is at least translucent in the visible wavelength range formed of electromagnetic radiation, for example transparent, for example, colored.
  • the surface 116 has a root mean square roughness (RMS) which is less than approximately 10 nm, for example in a range from approximately 0.1 nm to approximately 8 nm;
  • RMS root mean square roughness
  • the surface 116 has exposed part of the particles 108 and the
  • Matrix material 114 on. Thereby, the refractive index and / or the roughness of the layer close to the surface 116 can be adjusted.
  • the layer 104 with particles 108 has a thickness in a range of about 100 nm to about 100 ym
  • the matrix material 114 is a metallic glass or a non-metallic glass.
  • a nonmetallic glass is, for example, an organic material glass or an inorganic nonmetallic glass.
  • an organic glass includes a thermoplastic such as polyphthalamide (PPA); or a non-crosslinked elastomer or thermoset, that is, an elastomer or thermoset monomers, for example, an acrylic acid or a
  • An inorganic non-metallic glass is, for example, a non-oxidic glass, for example, a halegonide glass or chalcogenide glass; or an oxidic glass.
  • An oxidic glass is, for example, a phosphatic glass, a silicate glass or a borate glass,
  • a silicate glass is, for example, an aluminosilicate glass, a lead silicate glass, an alkali silicate glass, an alkaline earth alkali silicate glass or a borosilicate glass; for example
  • the matrix material 114 may be selected to have a refractive index that is similar or equal to the refractive index of the substrate 102, such as the refractive index of the substrate 102 at the interface to the layer 104.
  • the embedded particle layer 108 may be
  • topographically for example laterally and / or vertically;
  • Layer 104 for example, laterally and / or vertically, for example, with a different local
  • the structured interface may be formed, for example, by roughening the surface 116 or forming a pattern on the surface 116 of the layer, for example by forming the surface 116 of the embedded particle layer 108 of particles 108 as microlenses.
  • Formed grid wherein the grid is a structured
  • Refractive index wherein these areas are formed by particles 108.
  • the particles 108, 406 are arranged such that they scatter electromagnetic radiation in the layer, at least partially surrounded by the matrix material 114, and absorb UV radiation, the wavelength of
  • the particles 108 can do so
  • the particles 108 are formed such that they are non-scattering in the layer 104 for visible light.
  • the non-scattering particles 108 are nanoparticles and the
  • the layer 104 can thus be used as a decoupling or
  • Particles which can, for example, scatter electromagnetic radiation and do not absorb UV radiation have, for example, Al 2 O 3, SiO 2, Y 2 O 3 or ZrO 2 or are formed therefrom. Particles, for example
  • a plurality of coaters with different types of particles, for example particle sizes or particles
  • Particles are used with the same or different materials, with the same or different optical, electrical, chemical and / or mechanical properties and / or with different average size. These can be in different degrees of deformation of the
  • Matrix material 114 for example, different
  • Solvent content in the layer 104 are applied to the layer 104 and sink into this or in this sink.
  • the coater is temperature resistant with respect to the temperature of the matrix material 114 and / or the
  • a coater is, for example, in the form of a dispenser, for example a spray device, a spray device, a
  • the coater has a type of grinder, a vibrating, shaking or vibrating device and / or an atomizer.
  • the coater may be configured such that the particles are distributed by means of gravity and / or a carrier gas on or above the surface 116 of the layer 104.
  • the particles 108 may be applied to the surface 116 of the layer 104 by means of an electric field;
  • Coater can be provided, and for example, one, two, three or more types of particles in the matrix material 114 distributed or arranged or arranged.
  • Embodiment may correspond.
  • the organic compound may correspond.
  • Optoelectronic device is called a
  • Area light source for example, an organic compound
  • Led a solar cell and / or a photodetector formed.
  • the method comprises forming 202 a layer 104 on or over a substrate 104.
  • the layer 104 is a Layer or structure of the organic optoelectronic
  • Component 300 as in Figure 3 and Figure 4 still
  • the layer 104 is formed with a matrix material 114 and has a
  • the layer 104 is brought into a deformable state and deformed so that the particles on the surface are applied to the surface 116 of the layer 104 116 at least partially penetrate into the layer 104, sink and / or from the
  • Matrix material 114 are surrounded. At least a portion of the deposited particles 108 is surrounded by the matrix material 114.
  • the particles are dissolved in the solvent when applied to the layer 204.
  • the solvent is applied to the layer 104 on the substrate after application 204 of the particles
  • the deformation is a thermal softening or melting of the matrix material 114 of the layer.
  • the layer 104 is deformed by means of a temperature change of the substrate 102 and / or the surface 116 of the layer, for example, a heating, for example by means of a laser, a
  • the particles 108 which are applied to the layer 104 are particles of a first type.
  • the layer 104 before the application 204 of the particles 108 of the first type embedded in the matrix material 114, the layer 104 has particles 406 of a second type, for example in FIG .4 illustrated.
  • the layer 104 is formed in such a way that the layer 104 already has particles 406 distributed in the matrix material 114 prior to the application 204 of the particles 108 to the surface 116.
  • the layer 104 is deformed such that at least a part of the
  • Particle 108 of the first type is distributed between the particles 406 of the second type or arranged surrounded by the matrix material 114.
  • the particles 406 of the second type and the particles 108 of the first type have the same properties, for example, are identical.
  • the particles 406 of the second type differ in at least one property from the particles 108 of the first type, for example in the material and / or the middle one
  • Deformation 206 of matrix material 114 during and / or after application 204 of particles 108 to layer 104 allows a particle gradient to be realized in the layer. This allows one
  • Refractive index gradient in the layer 104 form.
  • applied particles 108 can not be distributed homogeneously in the layer 104, for example in the
  • the layer 104 is deformed such that a gradient in the number density of the particles 108 in the layer 104 with respect to the number density of the particles 108 is formed on the surface 116 of the layer 104.
  • the particles 108 are formed with respect to the matrix material 114 such that a refractive index gradient is thereby formed in the layer 104.
  • the method further comprises solidifying the layer after at least a part of the applied particles 108 is surrounded by the matrix material 114.
  • An organic functional layered structure 312, as described in greater detail in FIG. 3, is opened or closed the layer 104 is formed.
  • the layer 104 is formed or distributed on or above an organic functional layer structure 312 or
  • the organically functional layer structure is provided with a photoluminescent and / or a
  • Applied particles 108 which are not at least partially surrounded by the matrix material 114, may be removed from the layer 104, for example by means of an orthogonal solvent or an inert gas, before or after the solidification of the deformed layer 104.
  • Matrix material 114 are at least partially surrounded, remain on the surface 116. These particles 108 may, for example, be surrounded by a further matrix material 114 in subsequent process steps. This allows, for example, a steady optical transition of
  • FIG. 3 illustrates a schematic sectional illustration of an embodiment of an organic optoelectronic component 300.
  • the structures and layers described below may form part of the substrate 102 for the
  • the organic optoelectronic component 300 has a hermetically sealed substrate 330, an active region 306 and an encapsulation structure 328.
  • the hermetically sealed substrate 330 has a carrier 302 and a barrier layer 304.
  • the hermetically sealed substrate 330 carries the electrically active region 306 and protects it from penetration of a substance harmful to the electrically active region 306, for example oxygen and / or water vapor.
  • the electrically active region 306 has a first electrode 310, an organically functional layer structure 312 and a second electrode 314.
  • the active region 306 is an electrically active region 306 and / or an optically active region 306.
  • the active region is, for example, the region of the organic optoelectronic component 110 in which electrical current for the operation of the organic
  • optoelectronic component 110 flows and / or in which electromagnetic radiation is generated and / or absorbed.
  • the encapsulation structure 328 may be a second
  • the encapsulation structure 328 surrounds the electrically active region 306 and protects it from penetration of a substance harmful to the electrically active region 306, for example oxygen and / or
  • the carrier 302 includes glass, quartz, and / or a
  • the carrier comprises or is formed from a plastic film or a laminate with one or more plastic films.
  • the plastic is one or more polyolefins (for example high or low density polyethylene (PE) or polypropylene (PP)), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester and / or polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES) and / or polyethylene naphthalate (PEN).
  • the carrier 302 comprises or is formed from a metal, For example, copper, silver, gold, platinum, iron,
  • a metal compound such as steel.
  • the carrier 302 may serve as a waveguide for the
  • electromagnetic radiation for example, be transparent or translucent in terms of
  • the barrier layer 304 is distributed on or above the carrier 302 or arranged on the side of the active region 306 and / or the side facing away from the active region 306.
  • the barrier layer 304 has one of the following
  • alumina zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantala, lanthania, silica, silicon nitride,
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum ⁇ doped zinc oxide, poly (p-phenylene terephthalamide), nylon 66, and mixtures and alloys thereof.
  • the barrier layer 304 is formed by one of the following methods: an atomic layer deposition method
  • ALD Application Layer Deposition
  • PEALD Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition
  • PALD plasma-less atomic layer deposition
  • PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • the barrier layer 304 has a layer thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm,
  • a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm according to an embodiment for example, a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm according to an embodiment, for example about 40 nm according to an embodiment.
  • the barrier layer 304 is optional if the carrier 302 is already hermetically sealed, for example comprising or formed from a glass, a metal or a metal oxide.
  • the first electrode 310 is formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrode 310 is formed on or above the carrier 302 and / or the barrier layer.
  • the first electrode 310 includes or is formed of one of the following electrically conductive material
  • TCO conductive conductive oxide
  • Nanowires and particles for example of Ag, which are combined, for example, with conductive polymers;
  • the first electrode 310 made of a metal or a metal has or consist of one of the following materials: Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm or Li, as well as compounds, combinations or alloys of these materials for example Mo / Al / Mo;
  • the first electrode 310 comprises a transparent conductive oxide of one of the following materials: for example, metal oxides: for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • metal oxides for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2, or ⁇ 2 ⁇ 3, also include ternary metal oxygen compounds, for example AlZnO, Zn 2 SnO 4, Cd SnO 3, Zn SnO 3, Mgln 204,
  • the TCOs do not necessarily correspond to a stoichiometric composition and may also be p-doped or n-doped, or hole-conducting (p-TCO) or electron-conducting (n-TCO).
  • the first electrode 310 has a layer or a
  • the first electrode 310 is formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on one
  • An example is a silver layer deposited on an indium tin oxide (ITO) layer (Ag on ITO) or ITO-Ag-ITO multilayers.
  • ITO indium tin oxide
  • the first electrode has a layer thickness in a range from 10 nm to 500 nm, for example from less than 25 nm to 250 nm, for example from 50 nm to 100 nm.
  • the first electrode 310 is provided with a first electrical
  • connection connected to a first electrical potential can be applied.
  • the first electrical potential is provided by a device-external power source,
  • the first electrical potential is applied to an electrically conductive carrier 302 and the first electrode 310 is indirectly supplied electrically by the carrier 302.
  • the first electrical potential is, for example, the ground potential or another predetermined one
  • the organic functional layer structure 312 is formed on or above the first electrode 310 and electrically distributed or disposed between the first electrode 310 and the second electrode 314.
  • the organic functional layer structure 312 may include one, two or more functional layered structure units and have one, two or more interlayer structures between the layered structure units.
  • Functional layer structure 312 may comprise, for example, a first organically functional layer structure unit 316, an intermediate layer structure 318 and a second organically functional layer structure unit 320.
  • the organically functional layer structure 312 has one or more organically functional layer structures, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or even more, for example 15 or more, for example 70, each identical or are formed differently.
  • the organic functional layer structure 312 has a hole injection layer, a hole transport layer, a
  • the layers of the organic functional layer structure 312 are distributed or arranged between the electrodes 310, 314 such that, in operation, electrical charge carriers can flow from the first electrode 310 through the organic functional layer structure unit 312 into the second electrode 314, and vice versa; for example, in the order described below.
  • one or more of said layers is provided, wherein the same layers may have a physical contact, may only be electrically connected to each other or even electrically isolated from each other, for example, may be formed side by side. Individual layers of said layers may be optional.
  • the hole injection layer comprises one or more of the following materials or is formed therefrom: HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x, WO x, VO x, ReO x, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc; NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine); beta-NPB N, N'-bis (naphthalen-2-yl) -N, '-bis (phenyl) -benzidine); TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, '-bis (phenyl) -benzidine); Spiro TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, '-bis (phenyl) -benzidine); Spiro-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) -
  • the hole injection layer has a layer thickness in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example in a range of about 30 nm to about 300 nm, for example in a range of about 50 nm to about 200 nm.
  • the hole transport layer has one or more of
  • NPB N, '- bis (naphthalen-1-yl) - N,' - bis (phenyl) benzidine
  • beta-NPB N, N'-bis (naphthalen-2-yl) -N, N'-bis (phenyl) -benzidine
  • TPD N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro TPD N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro-NPB N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -spiro
  • DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9, 9- dimethyl fluorene
  • DMFL-NPB N, N'-bis (naphthalen-1-y
  • the hole transport layer has a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • An emitter layer comprises organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small , non-polymeric molecules ("small molecules") or a combination of these materials or is formed therefrom
  • Emitter layer has an electroluminescent or photoluminescent substance, for example a
  • the organic optoelectronic component 300 comprises or is formed from one or more of the following materials in an emitter layer: organic or
  • organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (for example 2- or 2,5-substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic (bis (3,5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2-carboxypyridyl) iridium III), green phosphorescent
  • non-polymeric emitters are, for example, by means of
  • Polymer emitter are used, which can be deposited, for example by means of a wet chemical process, such as a spin-on process (also referred to as spin coating).
  • the emitter materials can be used in
  • a matrix material for example a technical ceramic or a polymer, for example an epoxide; or a silicone.
  • the emitter layer has one color or different colors (for example blue and yellow or blue, green and red)
  • the emitter layer has a plurality of partial layers, the light
  • the emitter layer has a layer thickness in one
  • the electron transport layer comprises or is formed from one or more of the following materials: NET-18; 2, 2 ', 2 "- (1,3,5-benzene triyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazoles); 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3 , 4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-l, 10-phenanthrolines (BCP), 8-hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (naphthalen-1-yl) -3, 5-diphenyl-4H- l, 2, 4-triazoles; 1, 3-bis [2- (2,2'-bipyridine-6-yl) -1,3,4-oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7-diphenyl-1 , 10-phenanthrolines (BPhen); 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,
  • the electron transport layer has a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm
  • nm for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • the electron injection layer comprises or is formed from one or more of the following materials: NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2, 2 ', 2 "- (1,3,5-triethylenetriyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazoles); 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3 , 4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-l, 10-phenanthroline (BCP); 8-hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (naphthalen-1-yl) -3, 5-diphenyl-4H- l, 2,4-triazoles; l, 3-bis [2- (2,2'-bipyridine-6-yl) -1,3,4-oxadiazo-5-yl] benzene; 4,7-diphenyl-l , 10-phen
  • the electron injection layer has a layer thickness in a range of about 5 nm to about 200 nm, for example in a range of about 20 nm to about 50 nm, for example about 30 nm.
  • an organic functional layer structure 312 having two or more organic functional layer structure indicates the second organically functional layered structure unit above or next to the first functional one
  • Layer structure units may be formed. Electrically between the organically functional layered structure units, an interlayer structure is formed.
  • the interlayer structure is formed as an intermediate electrode, for example according to one of the embodiments of the first electrode 310.
  • An intermediate electrode has to be electrically connected to an external voltage source. The external voltage source provides a third electrical potential at the intermediate electrode. Alternatively, however, the intermediate electrode has no external electrical
  • Connection by the intermediate electrode has a floating electrical potential.
  • the interlayer structure is one
  • a charge carrier pair generation layer structure has one or more
  • the charge carrier pair generation layer (s) and the hole-conducting charge carrier pair generation layer (s) may each be formed of an intrinsically conductive substance or a dopant in a matrix.
  • the carrier pair generation layer structure should be formed with respect to the energy levels of the electron-conducting carrier generation layer (s) and the hole-conducting carrier generation layer (s) such that at the interface of an electron-conducting carrier generation pair with a hole-conducting carrier pair Production layer has a separation of electron and hole.
  • the carrier pair generation layer structure further has a diffusion barrier between adjacent layers.
  • the organic optoelectronic component 300 optionally has further organic functional layers, for example distributed or arranged on or above one or the other
  • the further organic functional layers can be, for example, the layer 104, which can be used as internal or external coupling-in layer.
  • Decoupling structure is formed, which further improve the functionality and thus the efficiency of the organic optoelectronic device 300.
  • the second electrode 314 is formed in accordance with one of the configurations of the first electrode 310, the first one
  • Electrode 310 and the second electrode 314 may be the same or different.
  • the second electrode 314 is designed as an anode, that is, as a hole-injecting electrode or as a cathode, that is to say as one
  • the second electrode 314 has a second electrical connection to which a second electrical potential can be applied.
  • the second electrical potential is provided by the same or a different energy source as the first electrical potential and / or the optional third electrical potential.
  • the second electrical potential is different from the first electrical potential and / or the optionally third electrical potential.
  • the second electrical potential for example, has a value such that the difference to the first electrical
  • Potential has a value in a range of about 1.5V to about 20V, for example, a value in a range of about 2.5V to about 15V, for example, a value in a range of about 3V to about 12V.
  • the encapsulation structure 328 is hermetically sealed with respect to diffusion of water and / or oxygen through the
  • Encapsulation structure 328 formed in the optically active region 306.
  • Encapsulation structure 328 the layer 104 on or is formed with the layer 104.
  • the barrier film 308 is according to any one of
  • Encapsulation structure 328 another barrier, whereby a barrier film 308 is optional, for example, the cover 324, for example a
  • one or more input / output layers are additionally in the organic optoelectronic
  • Component 300 is formed, for example, an external Auskoppelfolie on or above the carrier 302 (not
  • Decoupling layer has a matrix and distributed therein
  • the average refractive index of the coupling / decoupling layer is greater or less than the average refractive index of the layer from which the electromagnetic radiation
  • one or more antireflection layers may additionally be provided in the organic optoelectronic device 300.
  • the encapsulation structure further comprises a cover 324 and / or a connection layer 322.
  • the bonding layer 322 is optional, for example, if the cover 324 is formed directly on the second barrier film 308, for example, a glass cover 324 formed by plasma spraying.
  • the bonding layer 322 is formed of an adhesive or a varnish. In a further development, a
  • Connecting layer 322 made of a transparent material Particles that scatter electromagnetic radiation, such as light scattering particles. As a result, the connecting layer 322 acts as a scattering layer, resulting in a
  • Metal oxide such as silicon oxide (S1O2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (Zr02), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium (GA 20 x) aluminum oxide, or titanium oxide.
  • Other particles may also be suitable provided they have a refractive index that is equal to the effective refractive index of the matrix of the bonding layer 322
  • nanoparticles for example, air bubbles, acrylate, or glass bubbles.
  • metallic nanoparticles metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like may be provided as light-scattering particles.
  • the bonding layer 322 has a layer thickness of greater than 1 ym, for example, a layer thickness of several ym.
  • SiN for example, with a layer thickness in a range of about 300 nm to about 1.5 ym, for example, with a layer thickness in a range of about 500 nm to about 1 ym to protect electrically unstable materials, for example during a
  • the organic optoelectronic component 300 may have a so-called gettering layer or gettering structure, for example a laterally structured gettering layer (not shown).
  • the getter layer comprises or is formed of a material that absorbs substances that are detrimental to the electrically active region, and binds, for example water vapor and / or oxygen.
  • a getter layer comprises or is formed from a zeolite derivative.
  • the getter layer has a layer thickness of greater than about 1 ym, for example, a layer thickness of several ym.
  • connection layer 322 On or above the connection layer 322 is the
  • Cover 324 formed or distributed or arranged.
  • Cover 324 is connected by means of the connection layer 322 to the electrically active region 306 and protects it from harmful substances.
  • the cover 324 is, for example, a glass cover 324, a metal foil cover 324 or a sealed plastic film cover 324.
  • Glass cover 324 is connected, for example, by means of a frit bonding / glass soldering / seal glass bonding using a conventional glass solder in the geometric edge regions of the organic optoelectronic component 300.
  • a surface light source is designed as an organic light-emitting diode.
  • Area light sources are organic light-emitting diodes which are designed as area light sources, also referred to as OLED segments, for example as pixels or sub-pixels.
  • 4A-C shows a schematic representation of an organic optoelectronic component, for example
  • a solution with particles 108 (also referred to as particles 108 of the first type) is applied to the
  • the solution comprises a solvent for the matrix material 114 of the layer 104, such that the matrix material 114 of the layer of the
  • Solvent is dissolved. As a result, at least diffuses a portion of the particles 108 of the solution enter the layer 104, illustrated in Fig. 4B.
  • particles 406 of a second type may already be provided or distributed or arranged before the particles 108 (FIG. 4A) are deposited.
  • the second type particles 406 may be the same or different than the applied and diffused particles 108 of the first type.
  • the particles 108 of the first type may diffuse into the spaces between the particles 406 of the second type.
  • a gradient in the number density of particles (also referred to as particle gradient) in the layer can be realized, for example illustrated in FIG. 4C by the reference numeral 404.
  • the layer 104 has a physical interface with the substrate 102, with the interface facing the surface 116 at a distance.
  • the interface has particles 406 of the second type and is free of particles 108 of the first type.
  • a layer 104 is formed whose surface 116 and interface
  • the interface is free of particles of the first kind and the second kind.
  • an ideal gradient layer 402 is at
  • the refractive index of glass corresponds, for example, the refractive index of glass.
  • suitable polymers for the matrix material 114 of the layer 104 for example one
  • the refractive index gradient 402 on the substrate side has a corresponding to the substrate 102 Refractive index, for example, about 1.5.
  • the surface 104 of the layer 104 on which, for example, the organically functional layer structure 312 or a transparent electrode 310, 314, for example ITO, is further processed, has the layer 104 by means of
  • Particles 108 have a refractive index 404 of about 1.8.
  • the particles 108 of the first type have a middle one
  • particles 108 of the first kind which are designed as scattering centers for visible light, can have a mean
  • the particles 406 of the second type have an average diameter in a range of approximately 10 nm to approximately 1 ⁇ m
  • nm to about 700 nm for example in a range of about 10 nm to about 500 nm, for example in a range of about 10 nm to about 350 nm, for example in a range of about 10 nm to about 250 nm, for example, in a range of about 10 nm to about 100 nm, for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm.
  • the particles 406 of the second type have the same material and / or a same average with respect to the particles 108 of the first type
  • the particles 406 of the second type may differ in at least one optically, electrically, mechanically and / or chemically functional property from the particles 108 of the first type, for example in US Pat Wavelength range of the optical functional property and / or the intensity of the optical functional
  • the layer 104 is such
  • the particles 406 of the second type act as a diffusion barrier for the particles 108 of the first type during the deformation 206 of the matrix material 114.
  • diffusion barrier effect can be adjusted by means of the ratio of the average diameter of the first type particles 108 to the mean diameter of the second type particles 406, the number density of the second type particles
  • Particles 406 of the second type in the layer 104 and / or the volume fraction of the particles 406 of the second type in the layer 104 are Particles 406 of the second type in the layer 104 and / or the volume fraction of the particles 406 of the second type in the layer 104.
  • the particles 108 of the first type and / or the particles 406 of the second type each have a refractive index in the range of approximately 1.5 to approximately 4.0 or are formed in such a way, for example in a range of approximately 1.7 to about 3.9; for example, in a range of about 2.3 to about 3.1; for example, porous.
  • the difference in magnitude of the refractive index of the second type refractive index particles 406 of the first type particles 108 with respect to at least one wavelength of electromagnetic radiation is greater than 0.05; for example, in a range of about 0.05 to about 2.5;
  • the particles 406, 108 each have a refractive index difference to the matrix material 114 of at least about 0.05; for example, in a range of about 0.05 to about 2.5.
  • a refractive index gradient is formed by the surface 116 in the layer 104.
  • the particles of the first type and / or the second type may be amorphous or crystalline and / or nanoparticles. In a development of the layer 104, the ratio of the mean diameter of the particles 406 of the second type to the mean diameter of the particles 108 of the first type
  • the particles 406 of the second type have a smaller average diameter than the particles 108 of the first type, whereby the roughness of the
  • the ratio of the mean diameter of the second type particles 406 to the mean diameter, the first type particles 108 is arranged such that the packing density of particles of the first type and / or second type in the matrix material 114 in a range of 50th % to 100%.
  • the particles 108 of the first type are designed such that they fill the hollow or interstitial space between the particles 406 of the second type, for example in the case of a kind of spherical packing of the particles 406 of the second type on particles in layer 104 near the
  • Surface 116 can be increased. As a result, for example, the roughness of the surface 116 can be reduced by the
  • Matrix material 114 less void volume between the
  • Particles 406 of the second type has to fill up, and thus by means of de matrix material 114, a smoother surface 116 of the layer can be formed.
  • the particles of the first type and / or the second type may comprise or be a dye.
  • a dye is a chemical
  • Dyes acridine, acridone, anthraquinone, anthracene, cyanine, dansyl, squaryllium, spiropyrane, boron-dipyrromethane (BODIPY), perylenes, pyrenes, naphthalenes,
  • the particles of the first type and / or the second type may be one of the following inorganic substances on or formed from the group of inorganic
  • Dye classes inorganic dye derivatives or inorganic dye pigments: transition metals,
  • Rare-earth oxides rare-earth oxides, sulfides, cyanides, iron oxides,
  • the particles of the first type and / or the second type may comprise or be formed from nanoparticles, for example carbon, for example carbon black; Gold, silver, platinum.
  • the particles of the first type and / or the second type may comprise or be formed from a phosphor. Phosphors are
  • a luminescent material is lossy
  • Wavelength of electromagnetic radiation of a first wavelength is called wavelength conversion. Wavelength conversion will be in different
  • Embodiments of optoelectronic devices for color conversion used, for example, to facilitate the generation of white light. For example, a blue light is converted into a yellow light.
  • a phosphor has, for example, distributed or arranged for the wavelength conversion of an electromagnetic radiation in the beam path of the electromagnetic radiation.
  • the phosphor has to be in physical contact with the radiation source, for example an optoelectronic component, i. one
  • the particles of the first type and / or the second type may comprise or be formed from one of the following substances: garnets, nitrides,
  • Transition metals or rare earth metals such as yttrium,
  • Gadolinium or lanthanum doped with an activator such as copper, silver, aluminum, manganese, zinc, tin, lead, cerium, terbium, titanium, antimony or europium.
  • a phosphor may be an oxidic or
  • (oxi-) nitridic phosphor for example, a
  • Yttrium Aluminum Garnet Cerium (YAG: Ce) or CaAlSiN3: Eu.
  • particles with light-scattering properties and / or auxiliaries may be included.
  • Excipients include surfactants and organic solvents.
  • Examples of light scattering particles are gold,
  • the particles of the first type and / or the second type may comprise or be formed from a substance which reduces the transmission of ultraviolet (UV) and / or infrared (IR) electromagnetic radiation.
  • UV ultraviolet
  • IR infrared
  • the lower UV or IR transmission can be realized for example by means of a higher absorption and / or reflection and / or scattering of UV or IR radiation.
  • the particles of the first type and / or the second type may be one of
  • the particles of the first type and the second type have little or no solubility in the deformable matrix material 114 and / or the
  • the material of the particles of the first type and / or the second type comprises or is formed from a material having a melting point which is higher than the softening temperature of the matrix material 114.
  • the non-scattering high-index particles can be none or only a small
  • Nanoparticles having a particle size less than about 50 nm for example, from T1O2, Ce02, ZnO or B12O3.
  • the particles of the first and / or second type have a curved surface 116, for example, similar or equal to an optical lens. Additionally or alternatively, the particles may be one of the following geometric shapes and / or part of one of the following geometric shapes be spherical or aspherical, for example, prismatic, ellipsoidal, hollow, compact,
  • the particles of the first type and / or second type are in the form of nanoparticles as agglomerates of atoms and / or molecules.
  • the particles 108 of the first type and / or the particles 406 of the second type may comprise or be formed from a material such that they have an electrochromic, electrootropic, thermochromic and / or photochromic property in the matrix material 114.
  • the layer 104 comprises a change in the color, the opacity, the translucency, the transmission, the
  • thermochromic and / or photochromic property should be designed such that these particles in the
  • An electrochromic property is present, for example, in the case of particles of the first type and / or of the second type, which are, for example, a transition metal oxide, for example
  • Tungsten oxide (WO3) or are formed therefrom.
  • WO3 Tungsten oxide
  • Layer 104 when changing the temperature of the layer 104, for example, self-tinting.
  • the reflectivity and / or transparency may change depending on the temperature.
  • a thermochromic property may be present, for example, in particles of the first type and / or of the second type, for example zinc oxide, indium (III) oxide, lead (II) oxide, nickel sulfate, titanium dioxide, for example as rutile; Chromium (III) oxide: Aluminim (III) oxide, and / or a mineral form, mixture or alloy having thermochromic properties of one of the materials of the particles referred to in the specification or formed therefrom.
  • the particles of the first and / or second type may be a glass, that is to say be amorphous.
  • the particles of the first type and / or of the second type may be distributed substantially homogeneously in the layer 104.
  • the substantially homogeneous distribution refers to the part of the
  • the particles 108 of the first type and / or of the second type may be distributed in the layer 104 substantially at the surface 116.
  • a layer 104 with a high mechanical breakage rate can be formed.
  • the particles become the first
  • the layer 104 and / or second type in the layer 104 as a layer having a thickness of about 0.1 ym to about 100 ym
  • the method may include applying further particles before, during and / or after the layer has been brought into a deformable state.
  • the layer 104 has at least one further type of particle in the matrix material 114, the further type of particle being in at least one optically, electrically, chemically and / or mechanically functional property of the particles 108 of the first type and the second type differs, for example, has a different refractive index, or is a phosphor.
  • the layer 104 is formed with one or more layers of particles of the first type and / or the second type. In the layers, the particles may, for example, be distributed or arranged in different volume concentrations in the matrix material 114.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren (200) zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelements (300) bereitgestellt. Das Verfahren (200) weist ein Ausbilden (202) einer Schicht (104) mit einem Matrixmaterial auf oder über einem Substrat (102) auf, wobei die Schicht (104) eine Oberfläche aufweist; ein Aufbringen (204) von Partikeln (108) auf die Oberfläche der Schicht (104); und ein Verformen (206) der Schicht (104) während und/oder nach dem Aufbringen der Partikel (108) derart, dass wenigstens ein Teil der Partikel (108) von dem Matrixmaterial umgeben wird.

Description

Beschreibung
Organisch optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronisches Bauelementes
Die Erfindung betrifft ein organisch optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronisches Bauelementes.
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis,
beispielsweise organische Leuchtdioden (organic light
emitting diode - OLED) , finden zunehmend verbreitete
Anwendung in der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquelle. Ein organisches optoelektronisches
Bauelement, beispielsweise eine OLED, weist auf einem Träger eine Anode und eine Kathode mit einem organisch funktionellen Schichtensystem dazwischen auf. Das organisch funktionelle Schichtensystem weist eine oder mehrere Emitterschicht/en auf, in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird. Ein Stromfluss zwischen den Elektroden führt zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung in dem organisch funktionellen Schichtsystem. Die elektromagnetische Strahlung kann mittels Totalreflektion innerhalb des Bauelementes normalerweise nur zu ~ 20 % ohne technische Hilfsmittel aus der OLED
ausgekoppelt werden. Die interne Totalreflektion in der OLED wird mittels Verwendens von Streuschichten reduziert, beispielsweise mit einer Streuschicht zwischen der ersten Elektrode und dem Träger. Dadurch wird ein höherer Anteil der erzeugten elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise
Licht, ausgekoppelt.
In einer herkömmlichen polymeren Streuschicht wird eine organische Matrix verwendet, in der Streuzentren mit anderem Brechungsindex als die organische Matrix eingebettet sind.
In einem weiteren herkömmlichen Verfahren werden homogen in einer Polymerschicht verteilte nanoskalige Partikel verwendet, um den Brechungsindex der Polymerschicht zu erhöhen .
Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelementes und ein organisch optoelektronisches Bauelement bereitzustellen, das eine Auskoppelschicht bzw. Einkoppelschicht mit einer verbesserten Kopplungswirkung ausbildet bzw. aufweist. Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelementes. Das Verfahren weist ein Ausbilden einer Schicht mit einem Matrixmaterial auf oder über einem Substrat auf, wobei die Schicht eine Oberfläche aufweist. Weiterhin weist das Verfahren ein Aufbringen von Partikeln auf die Oberfläche der Schicht auf. Während
und/oder nach dem Aufbringen der Partikel wird die Schicht verformt derart, dass wenigstens ein Teil der Partikel von dem Matrixmaterial umgeben wird.
In verschiedenen Weiterbildungen wird auf eine
elektromagnetische Strahlung bezuggenommen, beispielsweise bezüglich optischer Eigenschaften der Partikel und des
Matrixmaterials der Schicht. Als elektromagnetische Strahlung ist wenigstens ein Wellenlängenbereich der
elektromagnetischen Strahlung zu verstehen, die auf die
Schicht einfällt, beispielsweise von der Schicht
transmittiert oder reflektiert wird. In herkömmlichen organischen optoelektronischen Bauelementen mit organischen bzw. polymeren Schichten, beispielsweise Streuschichten; bzw. Schichtsystemen kann der Brechungsindex einer Schicht nicht als Gradient ausgeführt werden. Das Verformen des Matrixmaterials während und/oder nach dem
Aufbringen der Partikel auf die Schicht ermöglicht es, dass in der Schicht ein Gradient an Partikeln realisiert werden kann. Dies ermöglicht es einen Brechungsindexgradienten in der Schicht auszubilden. Dadurch kann das Lichtmanagement in einer organischen Leuchtdiode verbessert werden. Mittels einer Streuschicht mit einem Brechungsindexgradienten können Fresnel-Reflexe reduziert werden. Dadurch kann mehr Licht aus der organischen Leuchtdiode austreten und die
Lichtauskopplung erhöht werden.
Gemäß einer Weiterbildung wird das organisch
optoelektronische Bauelement als eine Flächenlichtquelle, beispielsweise eine organische Leuchtdiode; eine Solarzelle und/oder ein Fotodetektor ausgebildet.
In einer Weiterbildung sind die Partikel derart ausgebildet, dass sie einen Brechungsindex aufweisen, der unterschiedlich zu dem Brechungsindex des Matrixmaterials ist, beispielsweise indem die Partikel derart ausgebildet sind, dass sie einen
Brechungsindexunterschied von größer als 0,05 aufweisen. Dies ermöglicht, dass mittels der Partikel der lokale und/oder über die Schichtdicke gemittelte Brechungsindex der Schicht eingestellt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Partikel derart
ausgebildet, dass sie in der Schicht streuend für sichtbares Licht sind. Mit anderen Worten: Die Schicht wird als eine Streuschicht ausgebildet, beispielsweise als eine interne Auskoppelschicht, beispielsweise für sichtbares Licht, das von dem optoelektronischen Bauelement aufgenommen oder emittiert wird. Beim internen Auskoppeln wird
elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares
Licht, aus einem optoelektronischen Bauelement ausgekoppelt, das in einem optisch aktiven Bereich des optoelektronischen Bauelementes und/oder der Schicht geführt und/oder erzeugt wird. Dies ermöglicht, dass mittels der Schicht der Anteil an elektromagnetischer Strahlung wenigstens eines
Wellenlängenbereiches eingestellt werden kann, der von dem optoelektronischen Bauelement emittierbar oder absorbierbar ist . Gemäß einer Weiterbildung sind die Partikel derart
ausgebildet, dass sie in der Schicht nicht-streuend für sichtbares Licht sind, beispielsweise indem die Partikel als Nanopartikel ausgebildet sind. Mit anderen Worten: Die
Schicht wird als eine Auskoppel- oder Einkoppelschicht ausgebildet, beispielsweise als eine interne
Auskoppelschicht, beispielsweise als eine Antireflexschicht . Dies ermöglicht es die Transmission der auf die Schicht einfallenden oder in der Schicht geführten
elektromagnetischen Strahlung durch die Schicht einzustellen. Beispielsweise kann mittels der Dicke der Schicht, dem
Gradienten der Anzahldichte der Partikel in der Schicht und dem Brechungsindexunterschied der Partikel zum Matrixmaterial die Transmission für einen Wellenlängenbereich eingestellt werden, beispielsweise erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das Verformen ein Eindiffundieren eines Lösungsmittels für das Matrixmaterial in die Schicht auf. Dies ermöglicht es mittels der
Eigenschaften und Menge des Lösungsmittels bezüglich des
Matrixmaterials, beispielsweise dem Löslichkeitsprodukt des Matrixmaterials in dem Lösungsmittel und/oder dem Dampfdruck des Lösungsmittels, die Tiefe der Verformung des
Matrixmaterials bzw. der Schicht einzustellen. Dies
ermöglicht ein Einstellen der Eindiffusion der Partikel in die Schicht, beispielsweise des Verlaufs des Gradienten der Anzahldichte der Partikel bezüglich der Oberfläche.
Die Partikel sind beim Aufbringen auf die Schicht in dem Lösungsmittel gelöst. Alternativ oder zusätzlich wird das
Lösungsmittel wird nach dem Aufbringen der Partikel auf die Schicht auf der Oberfläche aufgebracht. Mit anderen Worten: die Partikel können lösungsmittelfrei auf die Oberfläche aufgebracht werden, beispielsweise aufgeschüttet werden, und anschließend mit dem Lösungsmittel überzogen werden. Dies ermöglicht ein einfaches Einstellen der Lösungsmittelmenge auf der Oberfläche, da beispielsweise Lösungsmittel nicht bereits beim Aufsprühen verdunstet oder die Partikelkonzentration der Lösung beim Filtrieren der Lösung Undefiniert wird. Alternativ ermöglicht das gleichzeitige Aufbringen von Partikeln und Lösungsmittel ein Vereinfachen des Prozesses. Beispielsweise wird dadurch der separate
Prozessschritt des Aufbringens des Lösungsmittels eingespart. Alternativ oder zusätzlich wird die Handhabung und das
Aufbringen der Partikel auf die Oberfläche vereinfacht.
Beispielsweise wird bei in einem Lösungsmittel gelösten
Nanopartikeln ein Agglomerieren der Nanopartikel verhindert oder reduziert. Zusätzlich kann die Anzahl an Agglomeraten bei einer Lösung mittels Filtration reduziert werden, wenn die Partikel in einem Lösungsmittel gelöst sind.
Alternativ oder zusätzlich ist das Verformen ein thermisches Erweichen oder Schmelzen des Matrixmaterials der Schicht.
Dies ermöglicht ein lösungsmittelfreies Ausbilden der Schicht mit eingebetteten Partikeln. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass ein Lösungsmittel weitere Schichten oder Strukturen des optoelektronischen Bauelementes
beschädigt. Zusätzlich kann dadurch ein
Lösungsmittelrestgehalt in der Schicht reduziert oder
verhindert werden. Alternativ kann ein thermisches Erweichen auch als eine thermisch unterstütztes Verformen mit einem Lösungsmittel sein, beispielsweise indem das Lösungsmittel erwärmt ist oder in einer erwärmten/abgekühlten Umgebung auf die Oberfläche der Schicht aufgebracht wird.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Schicht mittels einer Temperaturänderung des Substrats und/oder der Oberfläche der Schicht verformt, beispielsweise einem Erwärmen,
beispielsweise mittels einer Laser-, einer Blitzlicht- oder einer Plasmabestrahlung. Dies ermöglicht es Bereiche in der Schicht bzw. dem Matrixmaterial auszubilden, in denen die Partikel eine unterschiedliche Diffusionslänge aufweisen. Dadurch kann der Gradient der Anzahldichte der Partikel lösungsmittelfrei oder thermisch unterstützt lokal auf einfache Weise und präzise eingestellt werden. Die Partikel, die auf die Schicht aufgebracht werden, sind Partikel einer ersten Art. In einer weiteren Weiterbildung weist die Schicht vor dem Aufbringen der Partikel der ersten Art eingebettet in dem Matrixmaterial Partikel einer zweiten Art auf. Mit anderen Worten: die Schicht wird derart
ausgebildet, dass die Schicht vor dem Aufbringen der
Partikel, in dem Matrixmaterial verteilt bereits Partikel aufweist. Dies ermöglicht es mittels der aufgebrachten
Partikel eine bereits optisch funktionale Schicht mit einer weiteren optischen Funktion auszustatten.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Schicht derart verformt, dass wenigstens ein Teil der Partikel der ersten Art zwischen den Partikeln der zweiten Art verteilt oder angeordnet von dem Matrixmaterial umgeben wird. Dies ermöglicht es die
Packungsdichte an Partikeln in der Schicht zu erhöhen.
Dadurch kann an der Oberfläche der Schicht beispielsweise die Kohäsion, die optischen Eigenschaft, beispielsweise der
Brechungsindex oder der Streuquerschnitt; die chemische
Beständigkeit, beispielsweise die chemische Reaktivität;
und/oder die physikalische Beständigkeit, beispielsweise die Bruchfestigkeit oder Elastizität; der Schicht eingestellt werden. Die Schicht kann dadurch an der Oberfläche
einstellbar andere optische, elektrische, mechanische
und/oder chemische Eigenschaften aufweisen als in der Mitte der Schicht oder an der Grenzfläche zum Substrat. Dies ermöglicht es die Eigenschaften der Schicht auf die Umgebung einzustellen, beispielsweise bezüglich einer auf der
Oberfläche der Schicht ausgebildeten Schicht oder Struktur.
Gemäß einer Weiterbildung weisen die Partikel der zweiten Art und die Partikel der ersten Art gleiche Eigenschaften auf, sind beispielsweise identisch. Dies ermöglicht es auf einfache Weise einen Gradienten in der Anzahldichte an
Partikeln in einer Schicht mit bereits homogen verteilten Partikeln auszubilden. Zusätzlich oder alternativ unterscheiden sich die Partikel der zweiten Art in wenigsten einer Eigenschaft von den
Partikeln der ersten Art, beispielsweise im Material und/oder mittleren Durchmesser. Dies ermöglicht es auf einfache Weise einen optischen Brechungsindexgradienten in einer optisch funktionalen Schicht auszubilden, beispielsweise in einer Streuschicht oder einer Antireflexschicht .
Gemäß einer Weiterbildung wird die Schicht derart verformt, dass ein Gradient in der Anzahldichte der Partikel in der Schicht bezüglich der Anzahldichte der Partikel an der
Oberfläche der Schicht ausgebildet wird. Beispielsweise sind die Partikel derart bezüglich des Matrixmaterials
ausgebildet, dass dadurch ein Brechungsindexgradient in der Schicht ausgebildet wird.
Weiterhin kann das Matrixmaterial einen Brechungsindex aufweisen, der ähnlich oder gleich zu dem Brechungsindex des Substrats ist. Dies ermöglicht es die Reflektion an der
Grenzfläche zum Substrat zu reduzieren.
Weiterhin weist das Verfahren ferner ein Verfestigen oder Aushärten der Schicht auf, nachdem wenigstens ein Teil der aufgebrachten Partikel von dem Matrixmaterial umgeben ist. Eine organisch funktionelle Schichtenstruktur wird auf oder über der Schicht ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich wird die Schicht auf oder über einer organisch funktionellen
Schichtenstruktur ausgebildet oder verteilt oder angeordnet. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur wird mit einer fotolumineszierenden und/oder einer elektrolumineszierenden Schicht ausgebildet, und die Schicht im Strahlengang der fotolumineszierenden und/oder der elektrolumineszierenden Schicht verteilt oder angeordnet. Die Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch ein organisch optoelektronisches Bauelement mit einer polymeren Schicht. Die Schicht weist eine Grenzfläche, ein polymeres Matrixmaterial, und Partikel auf, wobei die Partikel in dem polymeren Matrixmaterial eingebettet sind. Die Schicht weist einen Gradienten in der Anzahldichte an Partikeln (auch bezeichnet als Partikelgradient) bezüglich der Grenzfläche auf. Der Partikelgradient ermöglicht einen Übergang zu der an der Grenzfläche körperlich angrenzenden Schicht oder Struktur mit einstellbaren chemischen,
optischen, elektrischen und/oder mechanischen Eigenschaften, beispielsweise einen stetigen Übergang. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer
Schichtenstruktur im Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen
Bauelementes eines Ausführungsbeispiels; Figur 2 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum
Herstellen des organisch optoelektronischen Bauelementes ;
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels einer eines organisch optoelektronischen Bauelementes; und
Figur 4A-C eine schematische Darstellung eines organisch optoelektronischen Bauelementes.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert .
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Ein organisch optoelektronisches Bauelement kann ein, zwei oder mehr optoelektronische Bauelemente aufweisen. Optional kann eine optoelektronische Baugruppe auch ein, zwei oder mehr elektronische Bauelemente aufweisen. Ein elektronisches Bauelement kann beispielsweise ein aktives und/oder ein passives Bauelement aufweisen. Ein aktives elektronisches Bauelement kann beispielsweise eine Rechen-, Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einen Transistor aufweisen. Ein
passives elektronisches Bauelement kann beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand, eine Diode oder eine Spule aufweisen .
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein
elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise eine Solarzelle oder ein Fotodetektor sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Halbleiter- Bauelement sein und/oder als eine elektromagnetische
Strahlung emittierende Diode, als eine organische
elektromagnetische Strahlung emittierende Diode, als ein elektromagnetische Strahlung emittierender Transistor oder als ein organischer elektromagnetische Strahlung
emittierender Transistor ausgebildet sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das
elektromagnetische Strahlung emittierende Bauelement
beispielsweise als Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED) als organische Licht emittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) , als Licht emittierender
Transistor oder als organischer Licht emittierender
Transistor ausgebildet sein. Das Licht emittierende
Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine
Mehrzahl von Licht emittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen
Gehäuse .
Ein organisch optoelektronisches Bauelement weist ein
organisches funktionelles Schichtensystem auf, welches synonym auch als organische funktionelle Schichtenstruktur bezeichnet wird. Die organische funktionelle
Schichtenstruktur weist einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch auf oder daraus gebildet sein, der/das beispielsweise zum Emittieren einer
elektromagnetischen Strahlung aus einem bereitgestellten elektrischen Strom eingerichtet ist. Eine organische
Leuchtdiode ist als ein sogenannter Top-Emitter und/oder ein sogenannter Bottom-Emitter ausgebildet. Bei einem Bottom- Emitter wird elektromagnetische Strahlung aus dem elektrisch aktiven Bereich durch den Träger emittiert. Bei einem Top- Emitter wird elektromagnetische Strahlung aus der Oberseite des elektrisch aktiven Bereiches emittiert und nicht durch den Träger. Unter dem Begriff „transluzent" bzw. „transluzente Schicht" wird verstanden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist, beispielsweise für das von dem optoelektronische Bauelement absorbierte oder erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem
Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) . Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht " in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen, beispielsweise mehr als 60 %, die gesamte in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht ) eingekoppelte Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht ) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut wird .
Unter dem Begriff „transparent" oder „transparente Schicht " weist in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist (beispielsweise zumindest in einem
Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) , wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht )
eingekoppeltes Licht ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht ) ausgekoppelt wird. Fig.l zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer
Schichtenstruktur im Verfahren zum Herstellen eines organisch optoelektronischen Bauelementes eines Ausführungsbeispiels.
Auf einem Substrat 102 wird eine Schicht 104 ausgebildet. Mittels eines Beschichters 106 werden Partikel 108 in
Richtung (in Fig.l veranschaulicht mittels des Pfeils 110) der Oberfläche 116 der Schicht 104 auf der Oberfläche 116 der Schicht 104 aufgebracht. Während und/oder nach dem Aufbringen der Partikel 108 wird die Schicht 104 in einen verformbaren Zustand gebracht derart, dass wenigstens ein Teil der
Partikel 108 in die Schicht 104 einsinken oder
eindiffundieren, und von dem Material der Schicht 104
wenigstens teilweise umgeben wird, wie in Fig.l als Bereich 112 veranschaulicht ist und in den nachfolgenden Figuren noch ausführlicher beschrieben wird.
Mit anderen Worten: ein organisch optoelektronisches
Bauelement 300, beispielsweise veranschaulicht in Fig.3, weist eine Schicht 104 auf, beispielsweise eine polymere Schicht 104. Die Schicht 104 weist eine Grenzfläche (in Fig.l noch als Oberfläche 116 dargestellt), ein Matrixmaterial 114, beispielsweise ein polymeres Matrixmaterial 114, und Partikel 108 auf. Die Partikel 108 sind in dem Matrixmaterial 114 eingebettet. Die Schicht 104 weist einen Gradienten 112 in der Anzahldichte an Partikeln 108 (auch bezeichnet als
Partikelgradient) bezüglich der Grenzfläche auf. Die Schicht 104 mit Partikeln 108 wird in dem
optoelektronischen Bauelement beispielsweise als eine
Kopplungsschicht für die elektromagnetische Strahlung
ausgebildet, die von dem organisch optoelektronischen
Bauelement emittiert oder absorbiert wird, beispielsweise als eine Streuschicht oder eine Antireflexschicht .
In einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel wird eine polymere Schicht 104, beispielsweise eine Streuschicht in einer organischen Leuchtdiode (siehe auch Fig.4), nach deren Abscheidung auf einem Substrat 102 durch einen zweiten
Prozessschritt weiterbehandelt. In diesem zweiten
Prozessschritt werden in Lösungsmittel dispergierte
nanoskalige Partikel 108, beispielsweise mit einem
Durchmesser kleiner als 50 nm, beispielsweise in einem
Bereich zwischen ungefähr 5 nm und 20 nm, auf die polymere
Schicht 104 aufgebracht. Mittels des Lösungsmittels wird die polymere Schicht 102 partiell wieder angelöst, so dass die Nanopartikel 108 in die Schicht 104 einsinken/eindiffundieren können. Trocknet das Lösungsmittel, sind die Nanopartikel 108 in der polymeren Schicht 104 eingebettet. Die Partikel 108 sollen einen hohen Brechungsindex aufweisen, beispielsweise aus einem Titandioxid oder Zirkondioxid gebildet sein. Solche Nanopartikel in Lösungsmittel sind bereits kommerziell verfügbar. Dadurch kann ein Gradient des effektiven
Brechungsindexes in der polymeren Schicht 104 mit
eingebetteten Partikeln 108 erreicht werden. Prozessparameter die zum Einstellen des Gradienten angepasst werden können sind beispielsweise die Temperatur der Schicht 104, die
Temperatur der Dispersion beim Aufbringen, der Art des
Lösungsmittels, der Konzentration der Partikel 108 in der Dispersion; und der Menge an Dispersion, die auf die
Oberfläche 116 aufgebracht wird.
In einer Weiterbildung ist das Substrat 102 als ein Flachglas ausgebildet oder weist ein solches auf, beispielsweise in Form eines Trägers, einer Abdeckung, eines Fensters, einer Scheibe oder eines planeren Lichtwellenleiters;
beispielsweise als Träger 302 und/oder Abdeckung 324 einer organischen Leuchtdiode (siehe auch Fig.3), einer Solarzelle oder als Lichtwellenleiter eine Hintergrundbeleuchtung einer Display-Anzeige. Das Substrat 102 weist eine oder mehrere Schicht/en oder Strukturen des organisch optoelektronischen Bauelements 300 auf, wie es ausführlicher in Fig.3
veranschaulicht ist. Das Substrat 102 ist anschaulich ein bereits ausgebildeter Teil oder Bereich des
optoelektronischen Bauelementes, das fertig ausgebildet beispielsweise in Fig.3 schematisch veranschaulicht ist; auf dessen Oberfläche die Schicht 104 ausgebildet wird. Eine Schicht 104 ist auf oder über dem Träger 302 und/oder der Abdeckung 324 ausgebildet. Beispielsweise ist die Schicht 104 als eine der in Fig.3 veranschaulichten Schichten oder
Strukturen ausgebildet.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 ist die Schicht 104 wenigstens transluzent im sichtbaren Wellenlängenbereich einer elektromagnetischen Strahlung ausgebildet, beispielsweise transparent, beispielsweise gefärbt.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 weist die Oberfläche 116 eine mittlere Rauheit (root mean Square roughness - RMS) auf, die kleiner ist als ungefähr 10 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm bis ungefähr 8 nm;
beispielsweise nach dem Einbetten der Partikel 108 in der Schicht 104.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 weist die Oberfläche 116 freiliegend einen Teil der Partikel 108 und des
Matrixmaterials 114 auf. Dadurch kann der Brechungsindex und/oder die Rauheit der Schicht dicht an der Oberfläche 116 eingestellt werden.
Die Schicht 104 mit Partikeln 108 weist eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 100 ym auf,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1 ym bis
ungefähr 10 ym, beispielsweise ungefähr 2,5 ym.
Das Matrixmaterial 114 ist ein metallisches Glas oder ein nichtmetallisches Glas. Ein nichtmetallisches Glas ist beispielsweise ein Glas aus einem organischen Stoff oder ist ein anorganisch nichtmetallisches Glas. Ein organisches Glas weist beispielsweise einen Thermoplast auf, beispielsweise Polyphtalamid (PPA) ; oder ein noch nicht-vernetztes Elastomer oder Duroplast, das heißt ein Elastomer- oder Duroplast- Monomere, beispielsweise eine Acrylsäure oder eine
Kieselsäure. Ein anorganisches nichtmetallisches Glas ist beispielsweise ein nicht-oxidisches Glas, beispielsweise ein Halegonidglas oder Chalkogenidglas ; oder ein oxidisches Glas. Ein oxidisches Glas ist beispielsweise ein phosphatisches Glas, ein silikatisches Glas oder ein Boratglas,
beispielsweise ein Alkaliboratglas. Ein silikatisches Glas ist beispielsweise ein Alumosilikatglas , ein Bleisilikatglas, ein Alkalisilikatglas, ein Alkali-Erdalkalisilikatglas oder ein Borosilikatglas sein; beispielsweise ein
Kalknatronsilikatglas .
Das Matrixmaterial 114 kann derart ausgewählt sein, dass es einen Brechungsindex aufweist, der ähnlich oder gleich zu dem Brechungsindex des Substrats 102 ist, beispielsweise dem Brechungsindex des Substrates 102 an der Grenzfläche zur Schicht 104. Die Schicht 104 mit eingebetteten Partikeln 108 kann
strukturiert ausgebildet werden, beispielsweise
topographisch, beispielsweise lateral und/oder vertikal;
beispielsweise mittels einer unterschiedlichen stofflichen Zusammensetzung und Verteilung der Partikel 108 in der
Schicht 104, beispielsweise lateral und/oder vertikal, beispielsweise mit einer unterschiedlichen lokalen
Konzentration der Partikel 108. Die strukturierte Grenzfläche kann beispielsweise mittels Aufrauens der Oberfläche 116 oder Ausbilden eines Musters an der Oberfläche 116 der Schicht ausgebildet werden, beispielsweise indem die Oberfläche 116 der Schicht mit eingebetteten Partikeln 108 von Partikeln 108 als Mikrolinsen gebildet wird. In einer Weiterbildung wird die Schicht 104 mit eingebetteten Partikeln 108 als ein
Gitter ausgebildet, wobei das Gitter eine strukturierte
Schicht 104 mit Bereichen mit höherem oder niedrigem
Brechungsindex aufweist, wobei diese Bereich von Partikeln 108 gebildet sind.
Die Partikel 108, 406 (siehe Fig.4) sind derart eingerichtet, dass sie in der Schicht wenigstens teilweise umgeben von dem Matrixmaterial 114 elektromagnetische Strahlung streuen, UV- Strahlung absorbieren, die Wellenlänge von
elektromagnetischer Strahlung konvertieren, die Schicht 104 einfärben und/oder schädliche Stoffe binden, beispielsweise als ein sogenannter Getter-Stoff für Sauerstoff, Wasserdampf oder Feuchtigkeit. Mit anderen Worten: die Partikel 108 können derart
ausgebildet sein, dass sie in der Schicht 104 streuend für sichtbares Licht sind. Alternativ sind die Partikel 108 derart ausgebildet, dass sie in der Schicht 104 nicht- streuend für sichtbares Licht sind. Beispielsweise sind die nichtstreuenden Partikel 108 als Nanopartikel und die
streuenden Partikel 108 als Mikropartikel ausgebildet. Die Schicht 104 kann somit als eine Auskoppel- oder
Einkoppelschicht ausgebildet sein, beispielsweise als eine interne Auskoppelschicht.
Partikel, die beispielsweise elektromagnetische Strahlung streuen können und keine UV-Strahlung absorbieren, weisen beispielsweise AI2O3, S1O2, Y2O3 oder Zr02 auf oder sind daraus gebildet. Partikel, die beispielsweise
elektromagnetische Strahlung streuen und die Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung konvertieren, sind
beispielsweise als Glaspartikel mit einem Leuchtstoff eingerichtet .
Zum Aufbringen, Verteilen bzw. Einbringen der Partikel 108 in die Schicht 104 bzw. das Matrixmaterial 114, können mehrere Beschichter (Coater) mit verschiedenen Arten an Partikeln, beispielsweise Partikelgrößen oder Partikeln
unterschiedlicher Materialien vorgesehen sein, die die
Partikel 108 auf bzw. in das Matrixmaterial 114 einbringen und/oder verteilen - wie unten noch ausführlicher beschrieben wird. Mit anderen Worten: für die Partikel 108 können
Partikel mit gleichen oder unterschiedlichen Materialien, mit gleichen oder unterschiedlichen optischen, elektrischen, chemischen und/oder mechanischen Eigenschaften und/oder mit unterschiedlicher mittlerer Größe verwendet werden. Diese können in unterschiedlichen Verformungsgraden des
Matrixmaterials 114, beispielsweise unterschiedlicher
Temperatur oder unterschiedlichem Lösungsmittel oder
Lösungsmittelgehalt in der Schicht 104, auf die Schicht 104 aufgebracht werden und in dieses einsinken bzw. in diesem versinken. Der Beschichter ist temperaturbeständig bezüglich der Temperatur des Matrixmaterials 114 und/oder des
Lösungsmittels ausgebildet. Beispielsweise ist der
Beschichter in einem Abstand über dem erwärmten oder
bestrahlten Substrat 102 verteilt oder angeordnet, und/oder ist thermisch isoliert ausgebildet. Ein Beschichter ist beispielsweise in Form eines Dispensers, beispielsweise einer Spritzvorrichtung, einer Sprühvorrichtung, einer
Verdamfungsvorrichtung, einer Schleudervorrichtung, einer Tauchbeschichtungsvorrichtung, einer Druckvorrichtung, einer Rüttel- oder Schüttelvorrichtung oder ähnlichem ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich weist der Beschichter eine Art Mahlwerk, eine Rüttel-, Schüttel- oder Vibrationsvorrichtung und/oder einen Zerstäuber auf. Der Beschichter kann derart ausgebildet sein, dass die Partikel mittels der Schwerkraft und/oder einem Trägergas auf oder über der Oberfläche 116 der Schicht 104 verteilt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Partikel 108 mittels eines elektrischen Feldes auf die Oberfläche 116 der Schicht 104 aufgebracht werden;
beispielsweise in einem elektrischen Feld, für den Fall, dass die Partikel 108 elektrisch geladen oder polarisierbar sind; beispielsweise mittels eines Kathodenzerstäubens (Sputtern) . In verschiedenen Weiterbildungen können zwei oder mehr
Beschichter vorgesehen sein, und beispielsweise ein, zwei, drei oder mehr Arten an Partikeln in dem Matrixmaterial 114 verteilt bzw. verteilt oder angeordnet werden.
Fig.2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Herstellen des organisch optoelektronischen Bauelementes, das
beispielsweise weitgehend dem oben veranschaulichten
Ausführungsbeispiel entsprechen kann. Das organisch
optoelektronische Bauelement wird als eine
Flächenlichtquelle, beispielsweise eine organische
Leuchtdiode; eine Solarzelle und/oder ein Fotodetektor ausgebildet.
Das Verfahren weist ein Ausbilden 202 einer Schicht 104 auf oder über einem Substrat 104 auf. Die Schicht 104 ist eine Schicht oder Struktur des organisch optoelektronischen
Bauelementes 300, wie es in Fig.3 und Fig.4 noch
ausführlicher beschrieben wird. Die Schicht 104 wird mit einem Matrixmaterial 114 ausgebildet und weist eine
Oberfläche 116 auf.
Auf die Oberfläche 116 der Schicht 104 erfolgt ein Aufbringen 204 von Partikeln 108. Anschließend oder währenddessen, das heißt während und/oder nach dem Aufbringen der Partikel 108, wird die Schicht 104 in einen verformbaren Zustand gebracht und verformt, sodass die Partikel auf der Oberfläche 116 wenigstens teilweise in die Schicht 104 eindringen, einsinken und/oder von dem
Matrixmaterial 114 umgeben werden. Wenigstens ein Teil der aufgebrachten Partikel 108 wird von dem Matrixmaterial 114 umformt bzw. umgeben.
Das in einen verformbaren Zustand bringen und Verformen 208 der Schicht 104 erfolgt mittels eines Einbringens eines
Lösungsmittels in das Matrixmaterial 114 und/oder einem
Erwärmen des Matrixmaterials 114. Die Partikel sind beim Aufbringen 204 auf die Schicht in dem Lösungsmittel gelöst. Alternativ oder zusätzlich wird das Lösungsmittel nach dem Aufbringen 204 der Partikel auf die Schicht 104 auf der
Oberfläche 116 aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich ist das Verformen ein thermisches Erweichen oder Schmelzen des Matrixmaterials 114 der Schicht. Die Schicht 104 wird dazu mittels einer Temperaturänderung des Substrats 102 und/oder der Oberfläche 116 der Schicht verformt, beispielsweise einem Erwärmen, beispielsweise mittels einer Laser-, einer
Blitzlicht- oder einer Plasmabestrahlung.
Die Partikel 108, die auf die Schicht 104 aufgebracht werden, sind Partikel einer ersten Art. In einer Weiterbildung weist die Schicht 104 vor dem Aufbringen 204 der Partikel 108 der ersten Art eingebettet in dem Matrixmaterial 114 Partikel 406 einer zweiten Art auf, beispielsweise in Fig.4 veranschaulicht. Mit anderen Worten: die Schicht 104 wird derart ausgebildet, dass die Schicht 104 vor dem Aufbringen 204 der Partikel 108 auf die Oberfläche 116 bereits Partikel 406 verteilt in dem Matrixmaterial 114 aufweist. Die Schicht 104 wird derart verformt, dass wenigstens ein Teil der
Partikel 108 der ersten Art zwischen den Partikeln 406 der zweiten Art verteilt oder angeordnet von dem Matrixmaterial 114 umgeben wird. Die Partikel 406 der zweiten Art und die Partikel 108 der ersten Art weisen gleiche Eigenschaften auf, sind beispielsweise identisch. Alternativ oder zusätzlich unterscheiden sich die Partikel 406 der zweiten Art in wenigstens einer Eigenschaft von den Partikeln 108 der ersten Art, beispielsweise im Material und/oder dem mittleren
Durchmesser der Partikel.
Das Verformen 206 des Matrixmaterials 114 während und/oder nach dem Aufbringen 204 der Partikel 108 auf die Schicht 104 ermöglicht es, dass in der Schicht ein Partikelgradient realisiert werden kann. Dies ermöglicht es einen
Brechungsindexgradienten in der Schicht 104 auszubilden.
Beispielsweise indem die Lösungsmittelmenge und/oder
Temperaturänderung derart eingestellt wird, dass die
aufgebrachten Partikel 108 sich nicht homogen in der Schicht 104 verteilen können, beispielsweise in dem
Schichtquerschnitt. Mit anderen Worten: Die Schicht 104 wird derart verformt, dass ein Gradient in der Anzahldichte der Partikel 108 in der Schicht 104 bezüglich der Anzahldichte der Partikel 108 an der Oberfläche 116 der Schicht 104 ausgebildet wird. Beispielsweise sind die Partikel 108 derart bezüglich des Matrixmaterials 114 ausgebildet, dass dadurch ein Brechungsindexgradient in der Schicht 104 ausgebildet wird .
Gemäß einer Weiterbildung weist das Verfahren ferner ein Verfestigen der Schicht auf, nachdem wenigstens ein Teil der aufgebrachten Partikel 108 von dem Matrixmaterial 114 umgeben ist. Eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 312, wie ausführlicher in Fig.3 beschrieben wird, wird auf oder über der Schicht 104 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich wird die Schicht 104 auf oder über einer organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 ausgebildet oder verteilt oder
angeordnet. Die organisch funktionelle Schichtenstruktur wird mit einer fotolumineszierenden und/oder einer
elektrolumineszierenden Schicht ausgebildet, und die Schicht 104 im Strahlengang der fotolumineszierenden und/oder der elektrolumineszierenden Schicht verteilt oder angeordnet. Aufgebrachte Partikel 108, die nicht wenigstens teilweise von dem Matrixmaterial 114 umgeben werden, können vor oder nach dem Verfestigen der verformten Schicht 104 von der Schicht 104 entfernt werden, beispielsweise abgespült werden, beispielsweise mittels eines orthogonalen Lösungsmittels oder einem inerten Gas.
Alternativ können die Partikel 108, die nicht von dem
Matrixmaterial 114 wenigstens teilweise umgeben werden, auf der Oberfläche 116 verbleiben. Diese Partikel 108 können beispielsweise in anschließenden Prozessschritten von einem weiteren Matrixmaterial 114 umgeben werden. Dies ermöglicht beispielsweise einen stetigen optischen Übergang von
elektrisch unterschiedlichen Schichten, beispielsweise
Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit.
Fig.3 veranschaulicht eine schematisch Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines organisch optoelektronischen Bauelementes 300. Die nachfolgend beschriebenen Strukturen und Schichten können Teil des Substrats 102 für die
nachfolgend auf dem Substrat 102 ausgebildete Schicht 104 wirken bzw. bereitstehen. Mit anderen Worten: Wenigstens ein Teil des organisch optoelektronischen Bauelements 300 entspricht weitgehend dem in Fig.l gezeigten Substrat 102. Das organisch optoelektronische Bauelement 300 weist ein hermetisch dichtes Substrat 330, einen aktiven Bereich 306 und eine Verkapselungsstruktur 328 auf. Das hermetisch dichte Substrat 330 weist einen Träger 302 und eine Barriereschicht 304 auf. Das hermetisch dichte Substrat 330 trägt den elektrisch aktiven Bereich 306 und schützt diesen vor einem Eindringen eines für den elektrisch aktiven Bereich 306 schädlichen Stoffs, beispielsweise Sauerstoff und/oder Wasserdampf.
Der elektrisch aktive Bereich 306 weist eine erste Elektrode 310, eine organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 und eine zweiten Elektrode 314 auf. Der aktive Bereich 306 ist ein elektrisch aktiver Bereich 306 und/oder ein optisch aktiver Bereich 306. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des organisch optoelektronischen Bauelements 110, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des organisch
optoelektronischen Bauelements 110 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt und/oder absorbiert wird .
Die Verkapselungsstruktur 328 kann eine zweite
Barrieredünnschicht 308, eine Verbindungsschicht 322 und eine Abdeckung 324 aufweisen. Die Verkapselungsstruktur 328 umgibt die elektrisch aktiven Bereich 306 und schützt diesen vor einem Eindringen eines für den elektrisch aktiven Bereich 306 schädlichen Stoffs, beispielsweise Sauerstoff und/oder
Wasserdampf.
Der Träger 302 weist Glas, Quarz, und/oder ein
Halbleitermaterial auf oder daraus gebildet. Alternativ oder zusätzlich weist der Träger eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien auf oder ist daraus gebildet sein. Der Kunststoff ist ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP) ) , Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) , Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) . Alternativ oder zusätzlich weist der Träger 302 ein Metall auf oder ist daraus gebildet, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen,
beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl.
Der Träger 302 kann als Wellenleiter für die
elektromagnetische Strahlung ausgebildet sein, beispielsweise transparent oder transluzent sein hinsichtlich der
emittierten elektromagnetischen Strahlung.
Die Barriereschicht 304 ist auf oder über dem Träger 302 verteilt oder angeordnet auf der Seite des aktiven Bereichs 306 und/oder der dem aktiven Bereich 306 abgewandten Seite.
Die Barriereschicht 304 weist eines der nachfolgenden
Materialien auf oder ist daraus gebildet: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium¬ dotiertes Zinkoxid, Poly (p-phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
Die Barriereschicht 304 wird mittels eines der folgenden Verfahren ausgebildet: ein Atomlagenabscheideverfahrens
(Atomic Layer Deposition (ALD) ) , beispielsweise eines
plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder ein
plasmaloses Atomlageabscheideverfahren (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD) ) ; ein chemisches
Gasphasenabscheideverfahren (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) , beispielsweise ein plasmaunterstütztes
Gasphasenabscheideverfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder ein plasmaloses
Gasphasenabscheideverfahren (Plasma-less Chemical Vapor
Deposition (PLCVD) ) ; oder alternativ mittels anderer
geeigneter Abscheideverfahren.
Die Barriereschicht 304 weist eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm auf,
beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
Die Barriereschicht 304 ist optional, wenn der Träger 302 bereits hermetisch dicht ist, beispielsweise ein Glas, ein Metall oder ein Metalloxid aufweist oder daraus gebildet ist.
Die erste Elektrode 310 ist als Anode oder als Kathode ausgebildet. Die erste Elektrode 310 ist auf oder über dem Träger 302 und/oder der Barriereschicht ausgebildet.
Die erste Elektrode 310 weist eines der folgenden elektrisch leitfähigen Material auf oder ist daraus gebildet: ein
Metall; ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) ; ein Netzwerk aus metallischen
Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, die beispielsweise mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind;
ein Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die
beispielsweise mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind; Graphen-Teilchen und -Schichten; ein Netzwerk aus
halbleitenden Nanodrähten; ein elektrisch leitfähiges
Polymer; ein Übergangsmetalloxid; und/oder deren
Komposite. Die erste Elektrode 310 aus einem Metall oder ein Metall aufweisend weist eines der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: Ag, Pt, Au, Mg, AI, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien, beispielsweise Mo/Al/Mo;
Cr/Al/Cr; Ag/Mg, AI. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Elektrode 310 ein transparentes leitfähiges Oxid eines der folgenden Materialien auf: beispielsweise Metalloxide: beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären
MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02, oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, beispielsweise AlZnO, Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204,
Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30]_2 oder Mischungen
unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können für die erste Elektrode 310 eingesetzt werden. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein, bzw. lochleitend (p- TCO) oder elektronenleitend (n-TCO) sein.
Die erste Elektrode 310 weist eine Schicht oder einen
Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Materials oder unterschiedlicher Materialien auf. In einer Weiterbildung ist die erste Elektrode 310 gebildet von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer
Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten .
Die erste Elektrode weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm, beispielsweise von kleiner 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm. Die erste Elektrode 310 ist mit einem ersten elektrischen
Anschluss verbunden, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist. Das erste elektrische Potential wird von einer Bauelement-externen Energiequelle bereitgestellt,
beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle. Alternativ wird das erste elektrische Potential an einen elektrisch leitfähigen Träger 302 angelegt und der ersten Elektrode 310 durch den Träger 302 mittelbar elektrisch zugeführt. Das erste elektrische Potential ist beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes
Bezugspotential.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 ist auf oder über der ersten Elektrode 310 ausgebildet und elektrisch zwischen der ersten Elektrode 310 und der zweiten Elektrode 314 verteilt oder angeordnet.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine, zwei oder mehr Zwischenschichtstruktur (en) zwischen den Schichtenstruktur-Einheiten aufweisen. Die organisch
funktionelle Schichtenstruktur 312 kann beispielsweise eine erste organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 316, eine Zwischenschichtstruktur 318 und eine zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur-Einheit 320 aufweisen.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 weist eine oder mehrere organisch funktionelle Schichtenstrukturen auf, beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder sogar mehr, beispielsweise 15 oder mehr, beispielsweise 70, die jeweils gleich oder unterschiedlich ausgebildet sind.
Die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 weist eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine
Emitterschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen. Die Schichten der organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 sind zwischen den Elektroden 310, 314 derart verteilt oder angeordnet, dass im Betrieb elektrische Ladungsträger von der ersten Elektrode 310 durch die organisch funktionelle Schichtenstruktur- Einheit 312 hindurch in die zweite Elektrode 314 fließen können, und umgekehrt; beispielsweise in der nachfolgend beschriebenen Reihenfolge.
In der organisch funktionellen Schichtenstruktur-Einheit 312 ist eine oder mehrere der genannten Schichten vorgesehen, wobei gleiche Schichten einen körperlichen Kontakt aufweisen können, nur elektrisch miteinander verbunden sein können oder sogar elektrisch voneinander isoliert ausgebildet sein können, beispielsweise nebeneinander ausgebildet sein können. Einzelne Schichten der genannten Schichten können optional sein . Die Lochinjektionsschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(III)pFBz, F16CuPc; NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' - bis (phenyl ) -benzidin) ; beta-NPB N, N ' -Bis (naphthalen-2-yl) - N, ' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD (N, N ' -Bis ( 3-methylphenyl ) - N, ' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N,N'-Bis(3- methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (Ν,Ν'- Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν'- Bis (3-methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (N, ' -Bis (3-methylphenyl ) -N, ' - bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluoren) ; DPFL-NPB (Ν,Ν'-
Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluoren) ; Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 '- spirobifluoren) ; 9, 9-Bis [4- (N, N-bis-biphenyl-4-yl- amino) phenyl ] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (N, N-bis-naphthalen-2-yl- amino) phenyl] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [ 4- (N, N ' -bis-naphthalen-2- yl-N, ' -bis-phenyl-amino) -phenyl ] -9H-fluor;
N, ' -bis (phenanthren- 9-yl ) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin;
2, 7-Bis [N,N-bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9, 9-spiro- bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis (biphenyl-4-yl ) amino ] 9, 9-spiro- bifluoren; 2 , 2 ' -Bis (N, -di-phenyl-amino) 9, 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N, -ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan;
2 , 2 ' , 7 , 7 ' -tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren; und/oder N, N, ' , ' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin . Die Lochinjektionsschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm.
Die Lochtransportschicht weist eines oder mehrere der
folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet sein: NPB (N, ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) ; beta- NPB N, N ' -Bis (naphthalen-2-yl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin) ; TPD (N, N ' -Bis ( 3-methylphenyl ) -N, N ' -bis (phenyl ) -benzidin) ; Spiro TPD (N, N ' -Bis (3-methylphenyl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' -bis (phenyl) -spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- dimethyl-fluoren) ; DMFL-NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ; DPFL-TPD (N,N'-Bis(3- methylphenyl ) -N, ' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluoren) ; DPFL- NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl- fluoren) ; Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' -spirobifluoren) ; 9, 9-Bis [ 4- (N, N-bis-biphenyl-4-yl- amino) phenyl ] -9H-fluoren; 9, 9-Bis [4- (N, N-bis-naphthalen-2-yl- amino) phenyl ]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N' -bis-naphthalen-2- yl-N, ' -bis-phenyl-amino) -phenyl ] -9H-fluor;
N, ' -bis (phenanthren- 9-yl ) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin; 2,7- Bis [N,N-bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9, 9-spiro- bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis (biphenyl-4-yl ) amino ] 9, 9-spiro- bifluoren; 2 , 2 ' -Bis (N, -di-phenyl-amino) 9, 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N, -ditolyl-amino) -phenyl ] cyclohexan; 2 , 2 ' , 7 , 7 ' - tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren; und N,
N, ' , ' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin, ein tertiäres Amin, ein Carbazolderivat , ein leitendes Polyanilin und/oder
Polyethylendioxythiophen . Die Lochtransportschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm. Eine Emitterschicht weist organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht- polymere Moleküle („small molecules") oder eine Kombination dieser Materialien auf oder ist daraus gebildet. Die
Emitterschicht weist einen elektrolumineszierenden oder fotolumineszierenden Stoff auf, beispielsweise einen
fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Farbstoff. Das organisch optoelektronische Bauelement 300 weist in einer Emitterschicht eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet sein: organische oder
organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (beispielsweise 2- oder 2,5- substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis (3, 5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2- carboxypyridyl ) -iridium III), grün phosphoreszierendes
Ir (ppy) 3 (Tris (2-phenylpyridin) iridium III), rot
phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy) 3*2 (PFg) (Tris [4, 4' -di-tert- butyl- (2, 2 ' ) -bipyridin] ruthenium (III) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4, 4-Bis [4- (di-p- tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA
( 9, 10-Bis [N, -di- (p-tolyl) -amino] anthracen) und rot
fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen) -2-methyl-6- j ulolidyl- 9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels
thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können
Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) . Die Emittermaterialien können in
geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid; oder einem Silikon.
Die Emitterschicht weist einfarbig oder verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot)
emittierende Emittermaterialien auf. Alternativ weist die Emitterschicht mehrere Teilschichten auf, die Licht
unterschiedlicher Farbe emittieren. Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben weist die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ ist auch vorgesehen, im Strahlengang der durch diese Schichten
erzeugten Primäremission einen Leuchtstoff
(Konvertermaterial) anzuordnen, der die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer
Farbeindruck ergibt. Die Emitterschicht weist eine Schichtdicke auf in einem
Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Die Elektronentransportschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet: NET-18; 2, 2', 2" -(1,3, 5-Benzinetriyl) -tris ( 1-phenyl-l-H- benzimidazole) ; 2- (4-Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) - 1,3, 4-oxadiazole, 2, 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l , 10- phenanthroline (BCP) ; 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) -3, 5-diphenyl-4H-l , 2, 4-triazole; 1, 3-Bis [2- (2, 2 ' -bipyridine- 6-yl ) -1, 3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzene; 4,7- Diphenyl-1, 10-phenanthroline (BPhen) ; 3- (4-Biphenylyl) -4- phenyl-5-tert-butylphenyl-l, 2, 4-triazole; Bis (2-methyl-8- quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium; 6,6'-Bis[5- (biphenyl-4-yl) -1, 3, 4-oxadiazo-2-yl ] -2,2' -bipyridyl; 2- phenyl-9, 10-di (naphthalen-2-yl) -anthracene; 2, 7-Bis [2- (2,2'- bipyridine- 6-yl ) -1, 3, 4-oxadiazo-5-yl ] -9, 9-dimethylfluorene ; 1,3-Bis[2- (4-tert-butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzene; 2- (naphthalen-2-yl) -4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline; 2, 9- Bis (naphthalen-2-yl) -4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline;
Tris (2, 4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl ) phenyl) borane; 1-methyl- 2 - (4 - (naphthalen-2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [ 1 , 10 ] phenanthrolin; Phenyl-dipyrenylphosphine oxide;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektronentransportschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Die Elektroneninjektionsschicht weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf oder ist daraus gebildet: NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2, 2 ',2" - (1,3, 5-Benzinetriyl ) -tris ( 1-phenyl-l-H-benzimidazole) ; 2- (4- Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1, 3, 4-oxadiazole, 2, 9- Dimethyl-4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline (BCP) ; 8- Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) -3, 5- diphenyl-4H-l , 2,4-triazole; l,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)- 1,3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzene; 4, 7-Diphenyl-l , 10-phenanthroline (BPhen) ; 3- (4-Biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-l , 2, 4- triazole; Bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium; 6, 6 ' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3,4- oxadiazo-2-yl ] -2,2' -bipyridyl; 2-phenyl-9, 10-di (naphthalen-2- yl) -anthracene ; 2, 7-Bis [2- (2,2' -bipyridine- 6-yl ) -1, 3, 4- oxadiazo-5-yl ] -9, 9-dimethylfluorene ; 1, 3-Bis [2- (4-tert- butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzene; 2- (naphthalen-2- yl) -4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline; 2 , 9-Bis (naphthalen-2- yl) -4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline; Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl ) phenyl ) borane ; l-methyl-2- (4- (naphthalen-2- yl) phenyl) -lH-imidazo [4, 5-f ] [ 1 , 10 ] phenanthroline ; Phenyl- dipyrenylphosphine oxide;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit . Die Elektroneninjektionsschicht weist eine Schichtdicke auf in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm. Bei einer organisch funktionellen Schichtenstruktur 312 mit zwei oder mehr organisch funktionellen Schichtenstruktur, weist die zweite organisch funktionelle Schichtenstruktur- Einheit über oder neben der ersten funktionellen
Schichtenstruktur-Einheiten ausgebildet sein. Elektrisch zwischen den organisch funktionellen Schichtenstruktur- Einheiten, ist eine Zwischenschichtstruktur ausgebildet. Die Zwischenschichtstruktur ist als eine Zwischenelektrode ausgebildet, beispielsweise gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 310. Eine Zwischenelektrode weist mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Die externe Spannungsquelle stellt an der Zwischenelektrode ein drittes elektrisches Potential bereit. Alternativ weist die Zwischenelektrode jedoch keinen externen elektrischen
Anschluss auf, indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist.
Alternativ ist die Zwischenschichtstruktur als eine
Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur ( Charge
generation layer CGL) ausgebildet. Eine Ladungsträgerpaar- Erzeugung-Schichtenstruktur weist eine oder mehrere
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) und eine oder mehrere lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugung-Schicht (en) auf. Die elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) und die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) können jeweils aus einem intrinsisch leitenden Stoff oder einem Dotierstoff in einer Matrix gebildet sein. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugung- Schichtenstruktur sollte hinsichtlich der Energieniveaus der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) und der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht (en) derart ausgebildet sein, dass an der Grenzfläche einer elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht mit einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schicht ein Trennung von Elektron und Loch erfolgen weist. Die
Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur weist ferner zwischen benachbarten Schichten eine Diffusionsbarriere auf.
Das organisch optoelektronische Bauelement 300 weist optional weitere organische funktionalen Schichten auf, beispielsweise verteilt oder angeordnet auf oder über der einen oder
mehreren Emitterschichten oder auf oder über der oder den Elektronentransportschicht (en) . Die weiteren organischen funktionalen Schichten können beispielsweise die Schicht 104 sein, die als interne oder extern Einkoppel- /Auskoppelstruktur ausgebildet ist, die die Funktionalität und damit die Effizienz des organisch optoelektronischen Bauelements 300 weiter verbessern. Die zweite Elektrode 314 ist gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 310 ausgebildet, wobei die erste
Elektrode 310 und die zweite Elektrode 314 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zweite Elektrode 314 ist als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet oder als Kathode, also als eine
elektroneninj izierende Elektrode .
Die zweite Elektrode 314 weist einen zweiten elektrischen Anschluss auf, an den ein zweites elektrisches Potential anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential wird von der gleichen oder einer anderen Energiequelle bereitgestellt wie das erste elektrische Potential und/oder das optionale dritte elektrische Potential. Das zweite elektrische Potential ist unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential und/oder dem optional dritten elektrischen Potential. Das zweite elektrische Potential weist beispielsweise einen Wert auf derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen
Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
Die Verkapselungsstruktur 328 ist hermetisch dicht bezüglich einer Diffusion von Wasser und/oder Sauerstoff durch die
Verkapselungsstruktur 328 in den optisch aktiven Bereich 306 ausgebildet. In einer Weiterbildung weist die
Verkapselungsstruktur 328 die Schicht 104 auf bzw. wird mit der Schicht 104 ausgebildet.
Die Barrieredünnschicht 308 ist gemäß einer der
Ausgestaltungen der oben beschriebenen Barriereschicht 304 ausgebildet . Ferner ist darauf hinzuweisen, dass Ausführungsbeispielen auch ganz auf eine Barrieredünnschicht 308 verzichtet sein kann. In solch einer Ausgestaltung weist die
Verkapselungsstruktur 328 eine weitere Barriere auf, wodurch eine Barrieredünnschicht 308 optional wird, beispielsweise die Abdeckung 324, beispielsweise eine
Kavitätsglasverkapselung oder metallische Verkapselung.
Ferner sind zusätzlich noch eine oder mehrere Ein- /Auskoppelschichten in dem organisch optoelektronischen
Bauelementes 300 ausgebildet, beispielsweise eine externe Auskoppelfolie auf oder über dem Träger 302 (nicht
dargestellt) oder eine interne Auskoppelschicht (nicht dargestellt) im Schichtenquerschnitt des organisch
optoelektronischen Bauelementes 300. Die Ein-
/Auskoppelschicht weist eine Matrix und darin verteilt
Streuzentren bezüglich der elektromagnetischen Strahlung auf, wobei der mittlere Brechungsindex der Ein-/Auskoppelschicht größer oder kleiner ist als der mittlere Brechungsindex der Schicht, aus der die elektromagnetische Strahlung
bereitgestellt wird. Ferner können zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der zweiten Barrieredünnschicht 308) in dem organisch optoelektronischen Bauelement 300 vorgesehen sein.
Die Verkapselungsstruktur weist ferner eine Abdeckung 324 und/oder eine Verbindungsschicht 322 auf. In einer
Weiterbildung ist die Abdeckung 324 mittels der
Verbindungsschicht 322 mit dem aktiven Bereich 306, dem
Substrat 330 und/oder der Barrieredünnschicht 308 verbunden. Die Verbindungsschicht 322 ist optional, beispielsweise falls die Abdeckung 324 direkt auf der zweiten Barrieredünnschicht 308 ausgebildet wird, beispielsweise eine Abdeckung 324 aus Glas, die mittels Plasmaspritzens ausgebildet wird.
Die Verbindungsschicht 322 ist aus einem Klebstoff oder einem Lack gebildet. In einer Weiterbildung weist eine
Verbindungsschicht 322 aus einem transparenten Material Partikel auf, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel. Dadurch wirkt die Verbindungsschicht 322 als Streuschicht, was zu einer
Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führt. Als lichtstreuende Partikel können dielektrische
Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem
Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (S1O2), Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga20x) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der Verbindungsschicht 322
verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel , oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
Die Verbindungsschicht 322 weist eine Schichtdicke von größer als 1 ym auf, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren ym.
In einer Weiterbildung ist zwischen der zweiten Elektrode 314 und der Verbindungsschicht 322 noch eine elektrisch
isolierende Schicht (nicht dargestellt) ausgebildet,
beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 ym, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 ym, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines
nasschemischen Prozesses.
Ferner kann das organisch optoelektronische Bauelement 300 eine sogenannte Getter-Schicht oder Getter-Struktur auf, beispielsweise eine lateral strukturierte Getter-Schicht, (nicht dargestellt) . Die Getter-Schicht weist ein Material auf oder ist daraus gebildet sein, dass Stoffe, die schädlich für den elektrisch aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet, beispielsweise Wasserdampf und/oder Sauerstoff. Eine Getter-Schicht weist beispielsweise ein Zeolith-Derivat auf oder ist daraus gebildet sein. Die Getter-Schicht weist eine Schichtdicke von größer als ungefähr 1 ym auf, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren ym.
Auf oder über der Verbindungsschicht 322 ist die
Abdeckung 324 ausgebildet oder verteilt oder angeordnet. Die
Abdeckung 324 wird mittels der Verbindungsschicht 322 mit dem elektrisch aktiven Bereich 306 verbunden und schützt diesen vor schädlichen Stoffen. Die Abdeckung 324 ist beispielsweise eine Glasabdeckung 324, eine Metallfolienabdeckung 324 oder eine abgedichtete Kunststofffolien-Abdeckung 324. Die
Glasabdeckung 324 ist beispielsweise mittels einer Fritten- Verbindung (engl, glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des organisch optoelektronischen Bauelementes 300 verbunden. In einer Weiterbildung ist eine Flächenlichtquelle als eine organische Leuchtdiode ausgebildet. Bei einer organisch optoelektronischen Baugruppe mit zwei oder mehreren
Flächenlichtquellen sind organische Leuchtdioden, die als Flächenlichtquellen ausgebildet sind, auch als OLED-Segmente bezeichnet, beispielsweise als Pixel oder Sub-Pixel.
Fig.4A-C zeigt eine schematische Darstellung eines organisch optoelektronischen Bauelementes, das beispielsweise
weitgehend dem oben gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht.
Mittels eines Beschichters 106, beispielsweise in Form einer Dispensiereinheit, wird eine Lösung mit Partikeln 108 (auch bezeichnet als Partikel 108 der ersten Art) auf die
Oberfläche 116 der Schicht 104 auf dem Substrat 102
abgeschieden, veranschaulicht in Fig.4A. Die Lösung weist ein Lösungsmittel für das Matrixmaterial 114 der Schicht 104 auf, so dass das Matrixmaterial 114 der Schicht von dem
Lösungsmittel angelöst wird. Dadurch diffundiert wenigstens ein Teil der Partikel 108 der Lösung in die Schicht 104 ein, veranschaulicht in Fig.4B. In der Schicht 104 können vor dem Abscheiden der Partikel 108 (Fig.4A) bereits Partikel 406 einer zweiten Art vorgesehen bzw. verteilt oder angeordnet sein. Die Partikel 406 der zweiten Art können gleich oder unterschiedlich zu den aufgebrachten und eindiffundierten Partikeln 108 der ersten Art sein. Beispielsweise können die Partikel 108 der ersten Art in die Zwischenräume zwischen den Partikeln 406 der zweiten Art eindiffundieren. Dadurch kann mittels des Lösungsmittels und Lösungsmittelgradientens der Schicht ein Gradient in der Anzahldichte an Partikeln (auch bezeichnet als Partikelgradient) in der Schicht realisiert werden, beispielsweise veranschaulicht in Fig.4C mit dem Bezugszeichen 404.
Die Schicht 104 weist eine körperliche Grenzfläche mit dem Substrat 102 auf, wobei die Grenzfläche der Oberfläche 116 in einem Abstand gegenüberliegt. Die Grenzfläche weist Partikel 406 der zweiten Art auf und ist frei von Partikeln 108 der ersten Art. Dadurch wird beispielsweise eine Schicht 104 ausgebildet, deren Oberfläche 116 und Grenzfläche
unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen,
beispielsweise unterschiedliche Reflektivitäten in
Abhängigkeit von der Einfallsseite auf die Schicht 104.
Alternativ ist die Grenzfläche frei von Partikeln der ersten Art und der zweiten Art.
Bei einer Schicht 104, die als eine Streuschicht ausgebildet wird, ist eine ideale Gradientenschicht 402 an der
Grenzfläche derart ausgebildet, dass deren intrinsischer
Brechungsindex dem Material des Trägers 302 bei einem Bottom- Emitter oder der Abdeckung 324 bei einem Top-Emitter
entspricht, beispielsweise dem Brechungsindex von Glas. Die kann mittels geeigneter Polymere für das Matrixmaterial 114 der Schicht 104 erreicht werden kann, beispielsweise einem
Epoxid oder Acrylat. Mittels des Einbringens der Partikel 108 in die Schicht 104 hat der Brechungsindexgradient 402 auf Substratseite einen dem Substrat 102 entsprechenden Brechungsindex, beispielsweise ungefähr 1,5. An der
Oberfläche 116 der Schicht 104, auf der beispielsweise weitergehend die organisch funktionelle Schichtenstruktur 312 bzw. eine transparente Elektrode 310, 314, beispielsweise ITO, prozessiert wird, weist die Schicht 104 mittels der
Partikel 108 einen Brechungsindex 404 von ungefähr 1,8 auf.
Die Partikel 108 der ersten Art weisen einen mittleren
Durchmesser d50 in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 50 ym auf, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 250 nm bis ungefähr 350 nm. Beispielsweise können Partikel 108 der ersten Art, die als Leuchtstoff-Partikel ausgebildet sind, einen mittleren Durchmesser in einem
Bereich von ungefähr 20 ym bis ungefähr 30 ym auf. Hingegen können Partikel 108 der ersten Art, die als Streuzentren für sichtbares Licht ausgebildet sind, einen mittleren
Durchmesser in einem Bereich von ungefähr 230 nm bis ungefähr 350 nm aufweisen. In einer Weiterbildung der Schicht 104 weisen die Partikel 406 der zweiten Art einen mittleren Durchmesser in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1 ym auf,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 700 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 350 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 weisen die Partikel 406 der zweiten Art bezüglich der Partikel 108 der ersten Art ein gleiches Material und/oder einen gleichen mittleren
Durchmesser auf. Die Partikel 406 der zweiten Art können sich jedoch in wenigstens einer optisch, elektrisch, mechanisch und/oder chemisch funktionalen Eigenschaft von den Partikeln 108 der ersten Art unterscheiden, beispielsweise im Wellenlängenbereich der optischen funktionalen Eigenschaft und/oder der Intensität der optischen funktionalen
Eigenschaft . In einer Weiterbildung wird die Schicht 104 derart
ausgebildet, dass die Partikel 406 der zweiten Art als eine Diffusionsbarriere für die Partikel 108 der ersten Art beim Verformen 206 des Matrixmaterials 114 wirken. Die
Diffusionsbarrierewirkung kann beispielsweise eingestellt werden mittels des Verhältnisses des mittleren Durchmessers der Partikel 108 der ersten Art zu dem mittleren Durchmesser der Partikel 406 der zweiten Art, der Anzahldichte der
Partikel 406 der zweiten Art in der Schicht 104 und/oder dem Volumenanteil der Partikel 406 der zweiten Art in der Schicht 104.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 weisen die Partikel 108 der ersten Art und/oder die Partikel 406 der zweiten Art jeweils einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 1,5 bis ungefähr 4,0 auf oder sind derart ausgebildet, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,7 bis ungefähr 3,9; beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 2,3 bis ungefähr 3,1; beispielsweise porös. In einer Weiterbildung ist der Betragsunterschied des Brechungsindexes der Partikel 406 der zweiten Art zum Brechungsindex der Partikel 108 der ersten Art bezüglich wenigstens einer Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung größer als 0,05; beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,05 bis ungefähr 2,5;
beispielsweise in einem Bereich von 0,05 bis 1. Die Partikel 406, 108 weisen dabei jeweils einen Brechungsindexunterschied zu dem Matrixmaterial 114 von wenigstens ungefähr 0,05 auf; beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,05 bis ungefähr 2,5. Mittels der unterschiedlichen Brechungsindizes wird beispielsweise ein Gradient des Brechungsindex von der Oberfläche 116 in der Schicht 104 ausgebildet. In verschiedenen Ausgestaltungen können die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art amorph oder kristallin und/oder Nanopartikel sein. In einer Weiterbildung der Schicht 104 weist das Verhältnis des mittleren Durchmessers der Partikel 406 der zweiten Art zu dem mittleren Durchmesser der Partikel 108 der ersten Art
-4
m einem Bereich von ungefähr 2-10 bis ungefähr 1 sein, oder umgekehrt. Beispielsweise weisen die Partikel 406 der zweiten Art einen kleineren mittleren Durchmesser auf als die Partikel 108 der ersten Art, wodurch die Rauheit der
Oberfläche 116 der Schicht 104 mit eingebetteten Partikeln 108 der ersten Art reduziert werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist das Verhältnis des mittleren Durchmessers der Partikel 406 der zweiten Art zu dem mittleren Durchmesser die Partikel 108 der ersten Art derart eingerichtet, dass die Packungsdichte an Partikeln der ersten Art und/oder zweiten Art in dem Matrixmaterials 114 in einem Bereich von 50 % bis 100 % ist.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 sind die Partikel 108 der ersten Art derart ausgebildet, dass sie den Hohl- bzw. Zwischenraumraum zwischen den Partikeln 406 der zweiten Art auffüllen, beispielsweise bei einer Art Kugelpackung der Partikel 406 der zweiten Art. Dadurch kann beispielsweise die Dichte an Partikeln in der Schicht 104 in der Nähe der
Oberfläche 116 erhöht werden. Dadurch kann beispielsweise die Rauheit der Oberfläche 116 reduziert werden, indem das
Matrixmaterial 114 weniger Hohlraumvolumen zwischen den
Partikeln 406 der zweiten Art aufzufüllen hat, und somit mittels de Matrixmaterials 114 eine glattere Oberfläche 116 der Schicht ausgebildet werden kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art einen Farbstoff aufweisen oder sein. Als Farbstoff wird eine chemische
Verbindung oder ein Pigment verstanden, der andere Stoffe oder Stoffgemische färben, d.h. das äußere Erscheinungsbild der Schicht 104 verändert. Als organische Farbstoffe können für die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art Farbstoffe der folgenden Stoffklassen und Derivate von
Farbstoffen verwendet werden: Acridin, Acridon, Anthrachino, Anthracen, Cyanin, Dansyl, Squaryllium, Spiropyrane, Boron- dipyrromethane (BODIPY) , Perylene, Pyrene, Naphtalene,
Flavine, Pyrrole, Porphrine und deren Metallkomplexe,
Diarylmethan, Triarylmethan, Nitro, Nitroso, Phthalocyanin und deren Metallkomplexe, Quinone, Azo, Indophenol, Oxazine, Oxazone, Thiazine, Thiazole, Xanthene, Fluorene, Flurone, Pyronine, Rhodamine, Coumarine, Metallocene. Alternativ oder zusätzlich können die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art einen der folgenden anorganischen Stoffe auf oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der anorganischen
Farbstoffklassen, anorganischen Farbstoff-Derivate oder anorganischen Farbstoffpigmente : Übergangsmetalle,
Seltenerdmetall-Oxide, Sulfide, Cyanide, Eisenoxide,
Zirkonsilikate, Bismutvanadat , Chromoxide. Alternativ oder zusätzlich können die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art Nanopartikel aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kohlenstoff, beispielsweise Ruß; Gold, Silber, Platin . In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art einen Leuchtstoff aufweisen oder daraus gebildet sein. Leuchtstoffe sind
Stoffe, die zu einem Konvertieren der Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung geeignet sind. Mit anderen Worten: ein Leuchtstoff wandelt verlustbehaftet
elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge in
elektromagnetische Strahlung anderer Wellenlänge um,
beispielsweise längerer Wellenlänge ( Stokes-Verschiebung) oder kürzerer Wellenlänge (Anti-Stokes-Verschiebung) ,
beispielsweise mittels Phosphoreszenz oder Fluoreszenz. Das Bilden von elektromagnetischer Strahlung einer zweiten
Wellenlänge aus elektromagnetischer Strahlung einer ersten Wellenlänge wird Wellenlängenkonversion genannt. Wellenlängenkonversion wird in verschiedenen
Ausführungsbeispielen optoelektronischer Bauelemente für die Farbumwandlung verwendet, beispielsweise zur Vereinfachung der Erzeugung von weißem Licht. Dabei wird beispielsweise ein blaues Licht in ein gelbes Licht konvertiert. Die
Farbmischung aus blauen Licht und gelben Licht weist ein weißes Licht bilden. Ein Leuchtstoff weist beispielsweise zur Wellenlängenkonversion einer elektromagnetischen Strahlung im Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung verteilt oder angeordnet sein. Der Leuchtstoff weist dazu im körperlichen Kontakt mit der Strahlungsquelle, beispielsweise einem optoelektronischen Bauelement stehen, d.h. sich eine
gemeinsame Grenzfläche teilen, oder als Fernphospor (remote phosphor) eingerichtet sein. Die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art können einen der folgenden Stoffe aufweisen oder daraus gebildet sein: Granate, Nitride,
Silikate, Oxide, Phosphate, Borate, Oxynitride, Sulfide, Selenide, Aluminate, Wolframate, und Halide von Aluminium, Silizium, Magnesium, Calcium, Barium, Strontium, Zink,
Cadmium, Mangan, Indium, Wolfram und anderen
Übergangsmetallen, oder Seltenerdmetallen wie Yttrium,
Gadolinium oder Lanthan, die mit einem Aktivator, wie zum Beispiel Kupfer, Silber, Aluminium, Mangan, Zink, Zinn, Blei, Cer, Terbium, Titan, Antimon oder Europium dotiert sind.
Beispielsweise kann ein Leuchtstoff ein oxidischer oder
(oxi-) nitridischer Leuchtstoff sein, beispielsweise ein
Granat, Orthosilikat , Nitrido (alumo) silikat, Nitrid oder Nitridoorthosilikat , oder ein Halogenid oder Halophosphat . Konkrete Beispiele für geeignete Leuchtstoffe sind
Strontiumchloroapatit :Eu ( (Sr, Ca) 5 (PO4) 3CI :Eu; SCAP) ,
Yttrium-Aluminium-Granat : Cer (YAG:Ce) oder CaAlSiN3:Eu.
Ferner können im Leuchtstoff bzw. Leuchtstoffgemisch
beispielsweise Partikel mit lichtstreuenden Eigenschaften und/oder Hilfsstoffe enthalten sein. Beispiele für
Hilfsstoffe schließen Tenside und organische Lösungsmittel ein. Beispiele für Licht streuende Partikel sind Gold-,
Silber- und Metalloxidpartikel. Die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art können einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein, der die Transmission von ultravioletter (UV) und/oder infraroter (IR) elektromagnetischer Strahlung reduziert. Die geringere UV- bzw. IR-Transmission weist beispielsweise mittels einer höheren Absorption und/oder Reflektion und/oder Streuung von UV- bzw. IR-Strahlung realisiert sein. Die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art können einen der
folgenden Stoffe, ein Stoffgemisch oder eine stöchiometrische Verbindung aufweisen oder daraus gebildet sein: 1O2, Ce02, B12O3, ZnO, Zr02, Sn02, einen Leuchtstoff, UV- bzw. IR- absorbierende Glaspartikel und/oder geeignete UV- bzw. IR- absorbierende metallische Nanopartikel , wobei der
Leuchtstoff, die Glaspartikel und/oder die Nanopartikel eine Absorption von elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich bzw. IR-Bereich auf. Die Partikel der ersten Art und der zweiten Art weisen keine oder eine nur geringe Löslichkeit in dem verformbaren Matrixmaterial 114 und/oder dem
Lösungsmittel auf und/oder reagieren mit diesem nicht oder nur schlecht. Beispielsweise weist das Material der Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art ein Material auf oder ist daraus gebildet, das einen Schmelzpunkt aufweist, der höher ist als die Erweichungstemperatur des Matrixmaterials 114.
In verschiedenen Ausgestaltungen können die nicht-streuende Hochindexpartikel zu keiner bzw. nur zu einer geringen
Streuung im sichtbaren Wellenlängenbereich einer
elektromagnetischer Strahlung führen, beispielsweise
Nanopartikel, die eine Korngröße kleiner ungefähr 50 nm auf, beispielsweis aus T1O2, Ce02, ZnO oder B12O3.
Die Partikel der ersten und/oder zweiten Art weisen eine gewölbte Oberfläche 116 auf, beispielsweise ähnlich oder gleich einer optischen Linse. Zusätzlich oder alternativ können die Partikel eine der folgenden geometrische Formen und/oder einen Teil einer der folgenden geometrischen Formen aufweisen oder derart ausgebildet sein: sphärisch, asphärisch beispielsweise prismatisch, ellipsoid, hohl, kompakt,
plättchen oder stäbchenförmig. Alternativ sind die Partikel der ersten Art und/oder zweiten Art in Form von Nanopartikeln als Agglomerate von Atomen und/oder Molekülen ausgebildet.
Weiterhin können die Partikel 108 der ersten Art und/oder die Partikel 406 der zweiten Art ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein derart, dass sie in dem Matrixmaterial 114 eine elektrochrome, elektrotrope, thermochrome und/oder fotochrome Eigenschaft aufweisen. Mittels einer oder mehrerer dieser Eigenschaften der Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art weist die Schicht 104 ein Verändern der Farbe, der Opakheit, der Transluzenz, der Transmission, der
Absorption, und/oder der Reflektivität für eine oder mehrere Wellenlängen, Wellenlängenbereich und/oder Polarisationen auf die Schicht 104 einfallende elektromagnetische Strahlung auf. Die Partikel mit der elektrochromen, elektrotropen,
thermochromen und/oder fotochromen Eigenschaft sollten jedoch derart ausgebildet sein, dass diese Partikel bei der
Temperatur, bei der sie in des Matrixmaterials 114 verteilt werden, im Wesentlichen ihre Form beibehalten und/oder in der Schicht 104 noch als Partikel vorhanden sind, das heißt in dem Matrixmaterial 114 als Partikel beständig sind. Eine elektrochrome Eigenschaft ist beispielsweise bei Partikeln der ersten Art und/oder der zweiten Art vorhanden, die beispielsweise ein Übergangsmetalloxid, beispielsweise
Wolframoxid (WO3) aufweisen oder daraus gebildet sind. Bei Partikeln mit einer thermochromen Eigenschaft wird die
Schicht 104 bei einem Ändern der Temperatur der Schicht 104 beispielsweise selbsttönend. Beispielsweise kann sich die Reflektivität und/oder Transparenz in Abhängigkeit von der Temperatur ändern. Eine thermochrome Eigenschaft weist beispielsweise bei Partikeln der ersten Art und/oder der zweiten Art vorhanden sein, die beispielsweise Zinkoxid, Indium ( I I I ) oxid, Blei ( I I ) oxid, Nickelsulfat, Titandioxid, beispielsweise als Rutil; Chrom ( I I I ) oxid : Aluminim ( I I I ) oxid, und/oder eine Mineralform, Mischung oder Legierung mit thermochromen Eigenschaften von einem der in der Beschreibung genannten Materialen der Partikel auf oder daraus gebildet sind .
In einer Weiterbildung sind der thermische
Ausdehnungskoeffizient der Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art und der thermische Ausdehnungskoeffizient des Matrixmaterials 114 aneinander angepasst, beispielsweise durch eine geeignete Materialauswahl, beispielsweise
innerhalb eines Bereiches von ungefähr 50 %, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von ungefähr 40 %, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von ungefähr 30 %, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von ungefähr 20 %, beispielsweise innerhalb eines Bereiches von ungefähr 10 %, beispielsweise ungefähr gleich bezüglich des thermischen
Ausdehnungskoeffizienten des Matrixmaterials 114.
Beispielsweise können die Partikel der ersten und/oder zweiten Art ein Glas sein, das heißt amorph ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 können die Partikel der ersten Art und/oder der zweiten Art in der Schicht 104 im Wesentlichen homogen verteilt sein. Die im Wesentlichen homogene Verteilung bezieht sich dabei auf den Teil der
Schicht 104 bis auf die Oberfläche 116 der Schicht 104.
Beispielsweise indem die Partikel 406 der zweiten Art
identisch zu den Partikeln 108 der ersten Art sind.
In einer Weiterbildung der Schicht 104 können die Partikel 108 der ersten Art und/oder der zweiten Art in der Schicht 104 im Wesentlichen an der Oberfläche 116 verteilt sein.
Dadurch kann beispielsweise eine Schicht 104 mit hoher mechanischer Bruchrate ausgebildet werden. In einer Weiterbildung werden die Partikel der ersten
und/oder zweiten Art in der Schicht 104 als eine Lage mit einer Dicke von ungefähr 0,1 ym bis ungefähr 100 ym
ausgebildet. In einer Weiterbildung können die Partikel der ersten und/oder zweiten Art der Schicht 104 in mehreren Lagen übereinander in dem Matrixmaterial 114 verteilt oder
angeordnet bzw. ausgebildet werden, wobei die einzelnen Lagen unterschiedlich ausgebildet sein können.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt.
Beispielsweise kann das Verfahren ein Aufbringen von weiteren Partikeln vor, während und/oder nachdem die Schicht in einen verformbaren Zustand gebracht wurde. Mit anderen Worten: Die Schicht 104 weist in dem Matrixmaterial 114 wenigstens eine weitere Art Partikel auf, wobei die weitere Art Partikel sich in wenigstens einer optisch, elektrisch, chemisch und/oder mechanisch funktionalen Eigenschaft von den Partikeln 108 der ersten Art und der zweiten Art unterscheidet, beispielsweise einen andern Brechungsindex aufweist, oder ein Leuchtstoff ist . In einer Weiterbildung wird die Schicht 104 mit einer oder mehreren Lagen an Partikeln der ersten Art und/oder der zweiten Art ausgebildet. In den Lagen können die Partikel beispielsweise in unterschiedlichen Volumenkonzentrationen in dem Matrixmaterial 114 verteilt oder angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche
Verfahren (200) zum Herstellen eines organisch
optoelektronischen Bauelementes (300), das Verfahren (200) aufweisend:
• Ausbilden (202) einer Schicht (104) mit einem
Matrixmaterial (114) auf oder über einem Substrat (102), wobei die Schicht (104) eine Oberfläche (116) aufweist ;
• Aufbringen (204) von Partikeln (108) auf die
Oberfläche (116) der Schicht (104); und
• Verformen (206) der Schicht (104) während und/oder nach dem Aufbringen (204) der Partikel (108) derart, dass wenigstens ein Teil der Partikel (108) von dem Matrixmaterial (114) umgeben wird.
2. Verfahren (200) gemäß Anspruch 1,
wobei das organisch optoelektronische Bauelement (300) als eine Flächenlichtquelle, vorzugsweise eine
organische Leuchtdiode; eine Solarzelle und/oder ein
Fotodetektor ausgebildet wird.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei die Partikel (108) derart ausgebildet sind, dass sie einen Brechungsindex aufweisen, der unterschiedlich zu dem Brechungsindex des Matrixmaterials (114) ist.
Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikel (108) derart ausgebildet sind, dass sie in der Schicht (104) streuend für sichtbares Licht sind .
Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Partikel (108) derart ausgebildet sind, dass sie in der Schicht (104) nicht-streuend für sichtbares Licht sind, vorzugsweise als Nanopartikel .
6. Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verformen (206) ein Eindiffundieren eines Lösungsmittels für das Matrixmaterial (114) in die
Schicht (104) aufweist.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 6,
wobei die Partikel (108) beim Aufbringen (204) auf die Schicht (104) in dem Lösungsmittel gelöst sind; und/oder das Lösungsmittel nach dem Aufbringen (204) der Partikel (108) auf die Schicht (104) auf der Oberfläche (116) aufgebracht wird.
Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verformen (206) ein thermisches Erweichen oder Schmelzen des Matrixmaterials (114) der Schicht (104) aufweist .
Verfahren (200) gemäß Anspruch 8,
wobei die Schicht (104) mittels einer Temperaturänderung des Substrats (102) und/oder der Oberfläche (116) der Schicht (104) verformt wird, vorzugsweise einem
Erwärmen, vorzugsweise mittels einer Laser- , einer Blitzlicht- oder einer Plasmabestrahlung.
Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Partikel (108), die auf die Schicht (104) aufgebracht werden, Partikel (108) einer ersten Art sind, und die Schicht (104) vor dem Aufbringen der
Partikel (108) der ersten Art eingebettet in dem
Matrixmaterial (114) Partikel (406) einer zweiten Art aufweist .
11. Verfahren (200) gemäß Anspruch 10,
wobei die Schicht (104) derart verformt wird, dass wenigstens ein Teil der Partikel (108) der ersten Art zwischen den Partikeln (406) der zweiten Art verteilt oder angeordnet von dem Matrixmaterial (114) umgeben wird .
12. Verfahren (200) gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Partikel (406) der zweiten Art und die
Partikel (108) der ersten Art gleiche Eigenschaften aufweisen, vorzugsweise identisch sind; und/oder
wobei die Partikel (406) der zweiten Art sich in
wenigsten einer Eigenschaft von den Partikeln (108) der ersten Art unterscheiden, vorzugsweise im Material und/oder Durchmesser.
Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Schicht (104) derart verformt wird, dass ein Gradient (404) in der Anzahldichte der Partikel (108) in der Schicht (104) bezüglich der Anzahldichte der
Partikel (108) an der Oberfläche (116) der Schicht (104) ausgebildet wird.
Verfahren (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner aufweisend:
ein Verfestigen der Schicht (104) nachdem wenigstens ein Teil der aufgebrachten Partikel (108) von dem
Matrixmaterial (114) umgeben ist; und
ein Ausbilden einer organisch funktionellen
Schichtenstruktur (312) auf oder über der Schicht (104); und/oder
ein Aufbringen der Schicht (104) auf oder über einer organisch funktionellen Schichtenstruktur (312);
wobei die organisch funktionelle Schichtenstruktur (312) mit einer fotolumineszierenden und/oder einer
elektrolumineszierenden Schicht ausgebildet wird, und die Schicht (104) im Strahlengang der
fotolumineszierenden und/oder der
elektrolumineszierenden Schicht verteilt oder angeordnet wird . 15. Organisch optoelektronisches Bauelement mit einer
polymeren Schicht, die Schicht aufweisend:
eine Grenzfläche,
ein polymeres Matrixmaterial (114), und Partikel, wobei die Partikel in dem polymeren
Matrixmaterial (114) eingebettet sind; und
wobei die Schicht einen Gradienten in der Anzahldichte an Partikeln bezüglich der Grenzfläche aufweist.
PCT/EP2015/066420 2014-07-22 2015-07-17 Organisch optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organisch optoelektronisches bauelementes Ceased WO2016012369A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014110311.4 2014-07-22
DE102014110311.4A DE102014110311B4 (de) 2014-07-22 2014-07-22 Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelementes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016012369A1 true WO2016012369A1 (de) 2016-01-28

Family

ID=53785606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/066420 Ceased WO2016012369A1 (de) 2014-07-22 2015-07-17 Organisch optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organisch optoelektronisches bauelementes

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014110311B4 (de)
WO (1) WO2016012369A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113711379A (zh) * 2019-03-07 2021-11-26 维特罗平板玻璃有限责任公司 硼硅酸盐光提取区域
CN117258776A (zh) * 2023-09-22 2023-12-22 哈尔滨工程大学 一种具有压电光电子效应的西瓜状结构纳米粒子的制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016103282A1 (de) * 2016-02-24 2017-08-24 Osram Oled Gmbh Organisches lichtemittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines organischen lichtemittierenden Bauelements

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151878A1 (de) * 2008-07-15 2010-02-10 FUJIFILM Corporation Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011086168A1 (de) * 2011-11-11 2013-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches licht emittierendes bauelement
CN103682160A (zh) * 2013-12-30 2014-03-26 北京维信诺科技有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5541165B2 (ja) * 2009-01-26 2014-07-09 旭硝子株式会社 電子デバイス用基板の製造方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス用基板、および電子デバイス
KR20130143547A (ko) * 2010-07-16 2013-12-31 에이쥐씨 글래스 유럽 유기발광소자용 반투명 전도성 기재

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151878A1 (de) * 2008-07-15 2010-02-10 FUJIFILM Corporation Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011086168A1 (de) * 2011-11-11 2013-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches licht emittierendes bauelement
CN103682160A (zh) * 2013-12-30 2014-03-26 北京维信诺科技有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113711379A (zh) * 2019-03-07 2021-11-26 维特罗平板玻璃有限责任公司 硼硅酸盐光提取区域
CN117258776A (zh) * 2023-09-22 2023-12-22 哈尔滨工程大学 一种具有压电光电子效应的西瓜状结构纳米粒子的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014110311A1 (de) 2016-01-28
DE102014110311B4 (de) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014106634B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung
DE102014102256A1 (de) Glasware, Glasware mit Leuchtstoff-Partikeln, Vorrichtung zum Herstellen einer Glasware, Verfahren zum Herstellen einer Glasware und Verfahren zum Herstellen einer Glasware mit Leuchtstoff-Partikeln
DE102012109143B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
DE102012109258B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
DE102013111785B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
WO2013131826A1 (de) Optoelektronisches bauelement
DE102013110449B4 (de) Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes
EP2684230A1 (de) Bauteil mit orientiertem organischem halbleiter
DE102013105905B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
DE102014110311B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelementes
WO2013007446A1 (de) Lichtemittierendes bauelement und verfahren zum herstellen eines lichtemittierenden bauelements
DE102014103747A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102013105364B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
WO2016008743A1 (de) Optoelektronische baugruppe und verfahren zum herstellen einer optoelektronischen baugruppe
WO2014091010A2 (de) Organisches, elektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organischen, elektronischen bauelementes
DE102014100680B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
WO2015000674A1 (de) Optoelektronische bauelementevorrichtung und verfahren zum herstellen einer optoelektronischen bauelementevorrichtung
WO2014187752A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes
WO2015110428A1 (de) Optoelektronische bauelemente und verfahren zum herstellen optoelektronischer bauelemente
DE102014110268B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102013109898A1 (de) Organisches lichtemittierendes Bauelement, Verfahren zum Herstellen eines organischen lichtemittierenden Bauelements und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102014110271B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
WO2015059203A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements
DE102014102274A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15747760

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15747760

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1