WO2016074948A1 - Licht emittierendes bauelement und verfahren zur herstellung eines licht emittierenden bauelements - Google Patents

Licht emittierendes bauelement und verfahren zur herstellung eines licht emittierenden bauelements Download PDF

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Definitions

  • OLEDs organic light emitting diodes
  • optical losses for example, due to total reflection and absorption, to a reduction of the decoupled
  • additional scattering films or coupling-out structures are usually used in the OLED substrate.
  • the latter can be achieved, for example, by roughening or otherwise structuring the surface of the substrate or else by scattering particles within the substrate
  • Substrate are formed. Such measures are also referred to as internal coupling-out structures.
  • OLEDs which mimic light in a direction away from the substrate, internal coupling-out structures are not possible since the light is emitted by a transparent electrode lying opposite the substrate. Nevertheless, an increase in the
  • an additional layer such as, for example, a scattering film is usually used in the prior art.
  • At least one object of certain embodiments is to specify a light-emitting component in which it is possible to determine the coupling-out efficiency, in particular without
  • Embodiments are to specify a method for producing a light-emitting component.
  • the emissive device to a functional stack of layers containing at least one light-emitting layer, which is adapted to generate light during operation of the device. Furthermore, the device has a first
  • one of the electrodes as the anode and the other of the electrodes as the anode and the other of the electrodes
  • Electrodes may be formed as a cathode, each injecting holes or electrons from different sides into the at least one light-emitting layer. By recombination of holes and electrons, light can be generated in the light-emitting layer by electroluminescence during operation of the component.
  • emissive device on an encapsulation, which has an encapsulation material.
  • Encapsulation arrangement can be arranged in particular over the electrodes and the functional layer stack.
  • the encapsulating material is suitable for the functional Layer stack and the first and second electrodes from harmful substances from the environment, for example
  • the encapsulation arrangement is in the form of thin-film encapsulation with at least one encapsulation layer of an oxide, nitride or
  • Oxynitride formed as encapsulating material is formed as encapsulating material.
  • the scattering particles are in the encapsulating material of
  • Encapsulating material is transparent and
  • the scattering particles (9) have a size of less than or equal to 50 nm.
  • the encapsulation arrangement may have a thickness of less than or equal to 5 ⁇ m, in particular less than or equal to 50 nm.
  • Electrodes free of scattering particles.
  • the component has at least one layer that is transparent and contains the scattering particles.
  • the transparent layer with scattering particles is in particular selected from the electrodes and at least one encapsulation layer of the
  • the scattering particles are embedded in the transparent layer containing the scattering particles.
  • the layer essentially comprises or is formed by a functional material that the
  • Electrode so are the scattering particles in one
  • the layer with the scattering particles is an encapsulation layer of the
  • the light-emitting component may thus comprise at least one electrode, which is transparent and contains scattering particles, and / or an encapsulation layer having a
  • Encapsulant material which is transparent and contains scattering particles.
  • the light-emitting component has at least one electrode and / or at least one encapsulation layer that is simultaneously formed as a scattering layer.
  • the coupling-out efficiency can be improved by the transparent electrode and / or the transparent encapsulation layer with the scattering particles without additional scattering layer compared to a corresponding device without such measures.
  • a transparent layer which may also be a sequence of layers, which is transparent to visible light, in particular for light, which is generated in the operation of the device in the light-emitting layer.
  • a transparent layer may be clear translucent or at least partially light-scattering and / or partially light-absorbing,
  • a layer designated as transparent in particular in the case of embedded scattering particles, so that a layer designated as transparent, for example, can also be diffuse or milky translucent and thus translucent.
  • Component during training at least one
  • Encapsulation arrangement scattering particles embedded in a functional material of the layer.
  • the scattering particles are applied together with the functional material of the relevant layer, whereby the scattering particles are embedded directly in the layer.
  • hole injecting or electron injecting material and in the case of an encapsulation layer, embedded in a material which may form a barrier or part of a barrier to ambient gases.
  • the light is
  • the emitting device formed as an organic light-emitting device having a substrate on which the electrodes, the functional layer stack and the encapsulation arrangement are arranged.
  • the substrate on which the electrodes, the functional layer stack and the encapsulation arrangement are arranged.
  • At least one of the first and second electrodes is
  • the functional layer stack is formed in this case as an organic functional layer stack and has at least one organic light
  • the organic light-emitting component may in particular be designed as an organic light-emitting diode (OLED).
  • OLED organic light-emitting diode
  • the organic functional layer stack may include layers of organic polymers, organic oligomers,
  • the organic functional layer stack may have a functional layer designed as a hole transport layer for effective hole injection into the light
  • a hole transport layer for example, tertiary amines, carbazole derivatives, conductive polyaniline or
  • Materials for the light-emitting layer are suitable Materials that have a radiation emission due to
  • organic functional layer stack may have a functional layer which is referred to as
  • Electron transport layer is formed.
  • the layer stack can also electron and / or
  • functional layer stacks may also include a plurality of organic light emitting layers disposed between the electrodes.
  • a formed encapsulation arrangement is understood as meaning a device which is capable of providing a barrier to atmospheric substances, in particular to moisture and oxygen and / or to other damaging substances such as corrosive gases.
  • the thin-film encapsulation is designed such that it is at most very small of atmospheric substances Shares can be penetrated.
  • this barrier effect is essentially produced by encapsulation layers embodied as thin layers which are part of the encapsulation arrangement or which form the encapsulation arrangement.
  • the encapsulation layers of the encapsulation arrangement generally have a thickness of less than or equal to a few 100 nm.
  • the encapsulation arrangement preferably has a layer sequence with a plurality of the thin encapsulation layers, each having a thickness of greater than or equal to one atomic layer or greater than or equal to 1 nm or greater than or equal to 5 nm and less than or equal to 100 nm or less than or equal to 70 nm or smaller or equal to 50 nm or less than or equal to 20 nm or less than or equal to 10 nm.
  • the encapsulation layers can be produced, for example, by means of an atomic layer deposition method ("atomic layer
  • ALD atomic layer deposition
  • MLD molecular layer deposition method
  • Encapsulation layers of the encapsulation device are oxides, nitrides or oxynitrides such as alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, lanthana, tantalum oxide.
  • Encapsulation arrangement at least one or a plurality of further layers, ie in particular barrier layers and / or passivation layers, which by
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition
  • Gas phase deposition such as chemical vapor deposition (CVD) are deposited.
  • Suitable materials for this may be the materials mentioned in advance in connection with ALD and MLD as well as silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, indium tin oxide,
  • the one or more further layers may each have a thickness between 1 nm and 5 ym and preferably between 1 nm and 400 nm, the limits being included.
  • the encapsulation arrangement contains scattering particles, the encapsulation arrangement is preferred as
  • Encapsulation material is formed, wherein the scattering particles in the encapsulation material of the encapsulation layer
  • the encapsulation layer in this case preferably has a thickness that is greater than or equal to the size of the scattering particles.
  • Each encapsulation layer taken separately, has a thickness which is greater than or equal to the size of the scattering particles, so that scattering particles are embedded in each of the respective encapsulation layers. Furthermore, it may also be possible for several encapsulation layers to be thinner in each case than the size of the
  • Scattering particles the encapsulation layers taken together but have a thickness that is greater than or equal to the size of the scattering particles.
  • the substrate comprises one or more materials in the form of a layer, a plate, a foil or a laminate, which are selected from glass, quartz, plastic, metal, silicon wafers.
  • a transparent substrate this preferably has glass or a transparent plastic, for example in the form of a glass layer, glass film, plastic film,
  • Plastic plate or glass plate on or off it. In the case of a non-transparent substrate this can be
  • Plastic film or sheet, an opaque glass sheet or plate or a metal foil In the event that the substrate has plastic or is plastic, it can
  • a further encapsulation arrangement is arranged, which may be formed as the encapsulation arrangement described above.
  • the further encapsulation arrangement may, for example, be arranged between the first electrode and the substrate and / or on the side of the substrate which is remote from the first electrode.
  • the further encapsulation arrangement has at least one transparent encapsulation layer which, as described above
  • first electrode formed transparent, so that in the light-emitting layer generated light can be emitted through the transparent first electrode and the substrate.
  • Such an organic light emitting device may also be referred to as a so-called "bottom emitter”.
  • the transparent first electrode in this case may contain scattering particles as described above.
  • the second electrode may be reflective in the case of a device designed as a bottom emitter.
  • Transparent electrode formed so that light generated in the light-emitting layer can be emitted through the transparent electrode and the encapsulation device.
  • Component can also be called a “top emitter”
  • the first electrode may be in the case of a device formed as a top emitter
  • the light is
  • emissive component formed simultaneously as a bottom emitter and top emitter and thus has a transparent first electrode and a transparent second electrode which between a transparent substrate and a
  • the light-emitting component can be made transparent in this case.
  • the scattering particles can hereby be seen from the light-emitting layer one or both sides, ie in one or more layers selected from the first electrode, the second electrode and at least one encapsulation layer of the encapsulation arrangement.
  • a transparent electrode as a functional electrode material has a transparent conductive oxide or consists of a transparent conductive oxide.
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, typically metal oxides, such as
  • zinc oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or indium tin oxide (ITO).
  • binary oxide for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide or
  • Metal oxygen compounds such as ZnO, Sn0 2 or ⁇ 2 ⁇ 3 also include ternary metal oxygen compounds, such as Zn 2 Sn0 4 , CdSnO 3, ZnSnO 3, Mgln 2 0 4 , GalnO 3, ⁇ 2 ⁇ 2 ⁇ 5 or In 4 Sn30i 2 or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • ternary metal oxygen compounds such as Zn 2 Sn0 4 , CdSnO 3, ZnSnO 3, Mgln 2 0 4 , GalnO 3, ⁇ 2 ⁇ 2 ⁇ 5 or In 4 Sn30i 2 or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs.
  • TCOs do not necessarily correspond to one
  • the electrode material may for example by ALD, MLD, sputtering or another in advance in
  • a reflective electrode has a metal which may be selected from aluminum, barium, indium, silver, gold, magnesium, calcium and lithium as well as compounds, combinations and alloys thereof.
  • the reflective further electrode Ag, Al or alloys with these
  • the scattering particles comprise a metal, for example gold, silver, platinum,
  • the scattering particles in this case may have a size greater than or equal to 1 nm or greater than or equal to 5 nm or greater than or equal to 10 nm.
  • the scattering particles may have a size of less than or equal to 100 nm or less than or equal to 50 nm or less than or equal to 30 nm or less than or equal to 20 nm, or less than or equal to 10 nm
  • Stray particles can also be embedded in thinner layers such as encapsulation layers.
  • the layer containing the scattering particles for example an electrode or an encapsulation layer, is produced using an ALD method or an MLD method.
  • the functional material of the respective scattering particles-containing layer are fed to a coating chamber in which the layer is produced with scattering particles.
  • This can be done in particular in the case of an ALD method or MLD method in which the different starting materials are alternately supplied to the coating chamber.
  • the scattering particles may be admixed with at least one of the starting materials and thus embedded in the growing layer during the growth of the layer become.
  • the liquid can be used together with the
  • Streupumblen are transferred into small droplets, which are then fed to the coating chamber.
  • the DLI method can be performed in combination with the ALD or MLD method or in combination with another method suitable for the layer containing the scattering particles
  • Figure 1 is a schematic representation of an example of a
  • Figures 2A to 2C are schematic representations of a light
  • Figure 3 is a schematic representation of a light
  • FIGS. 4A and 4B are schematic representations of a light-emitting component and of a method for producing the light-emitting component according to a further exemplary embodiment
  • Figures 5A and 5B are schematic representations of a light
  • Figure 6 is a schematic representation of a light
  • identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representation and / or better understanding may be exaggerated.
  • the light-emitting components of the exemplary embodiments shown are designed, for example, as organic light-emitting components.
  • FIG. 1 shows the basic structure of an organic light-emitting component 100, which is referred to as
  • OLED organic light emitting diode
  • the organic light-emitting component 100 which may also be referred to below as OLED 100, has a substrate 1 on which between a first electrode 2 and a second electrode 4 a functional layer stack 3 in the form of an organic functional layer stack with at least one light emitting layer is arranged so that in operation of the OLED 100 in the functional
  • Layer stack 3 light is generated. At least one of the electrodes 2,4 is transparent. Depending on which of the electrodes 2, 4 and optionally further
  • Elements of the device 100 are formed transparent, the light-emitting device 100 in operation emits light through the first electrode 2 and the substrate 1 and / or through the second electrode 4 and the overlying
  • the OLED 100 is to emit light, for example, through the substrate 1, it is called a bottom emitter
  • the substrate 1 is transparent and
  • the substrate 1 for example, in the form of a glass plate or glass layer.
  • the substrate 1 for example, in the form of a glass plate or glass layer.
  • the substrate 1 for example, in the form of a glass plate or glass layer.
  • the substrate 1 can be encapsulated with an encapsulation arrangement which can be arranged between the substrate 1 and the first electrode 2 and / or on the side of the substrate 1 facing away from the first electrode 2.
  • the OLED 100 is to emit light in the direction away from the substrate 1 through the second electrode 4 and is embodied as a so-called top emitter, this can
  • Substrate 1 also have an opaque material, for example a metal foil when no radiation through the substrate 1 is desired.
  • the substrate 1 and the first electrode 2 may also be formed together as a metal foil.
  • At least one of the electrodes 2, 4 is transparent and has as electrode material, for example, a transparent conductive oxide such as
  • the other electrode may preferably be reflective and comprise, for example, a metal such as silver or aluminum.
  • the electrodes 2, 4 are preferably large area and
  • Luminous source in particular as a surface light source, may be formed.
  • Large-area may mean that the organic light-emitting element 100 has an area greater than or equal to a few square millimeters, preferably greater than or equal to one square centimeter, and particularly preferably greater than or equal to one square decimeter
  • the at least one the electrodes 2, 4 of the light-emitting component 100 is structured, whereby by means of the light-emitted component 100 a spatially and / or temporally structured and / or variable luminous impression,
  • electrode connecting pieces 5 designed as electrical contact leads can be made transparent or non-transparent and can comprise or be, for example, a TCO and / or a metal.
  • emitting layer further organic layers, for example one or more selected from a
  • Hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a charge generation layer (CGL) which are suitable holes
  • Isolator 6 may be present, for example with or made of polyimide, for example, the electrodes 2, 4th
  • Embodiment of the individual layers of the OLED 100 also insulator layers 6 may not be necessary and may not be present, such as appropriate
  • the encapsulation arrangement 7 is particularly preferably designed as a thin-film encapsulation which has at least one or a plurality of encapsulation layers of one or more encapsulation materials.
  • Encapsulation layers can be applied, for example, by means of an ALD or MLD method.
  • Atomic layer and less than or equal to 100 nm are for example alumina, zinc oxide, zirconia,
  • Titanium oxide, hafnium oxide, lanthanum oxide, tantalum oxide Alternatively or in addition to produced by ALD or MLD
  • Encapsulation layers the encapsulation 7 at least one or a plurality of further layers, ie in particular barrier layers and / or
  • the encapsulation arrangement 7 can also have a glass cover which is adhesively bonded to the substrate 1, for example in the form of a glass substrate having a cavity by means of an adhesive layer. In the cavity can continue to
  • Moisture absorbing material such as zeolite
  • Adhesive layer for attaching the lid on the substrate itself to be absorbent for damaging substances and / or adhesive layer structures may be present. Furthermore, viewed from the substrate 1 on the encapsulation arrangement 7, as shown in Figure 1, a protective layer 8 may be arranged, which can form a scratch protection and, for example, a paint, a glued or laminated film, a glued or glued glass plate or a combination may have it.
  • the elements of the OLED 100 may additionally or alternatively have corresponding features of the embodiments described above in the general part.
  • FIG. 2A shows an exemplary embodiment of a light
  • emitting device 100 which is designed as a top emitter and the light in operation by the second electrode 4, the encapsulation assembly 7 and the
  • Protective layer 8 radiates.
  • Protective layer 8 are therefore transparent.
  • the substrate 1 may be opaque. It may also be possible that no protective layer 8 is present.
  • the first electrode 2 may preferably be reflective. As an alternative to the exemplary embodiment shown, it is also possible that the light-emitting component 100 shown in FIG. 2A is designed to be transparent and thus also emits light additionally through the first electrode 2 and the substrate 1.
  • the transparent encapsulation arrangement 7 is designed as a thin-film encapsulation as described above and has a plurality of transparent encapsulation layers 71, 72, 73 which have one or more of the encapsulation materials described above. Purely by way of example, three encapsulation layers 71, 72, 73 are shown in the exemplary embodiment shown, wherein the encapsulation arrangement 7 can also have more or fewer encapsulation layers.
  • the encapsulation arrangement 7 in the exemplary embodiment shown has a transparent encapsulation layer 71 which contains scattering particles 9.
  • Encapsulation layers 72, 73 are also transparent.
  • the encapsulation arrangement 7 simultaneously acts as a scattering layer through the encapsulation layer 71 with the embedded scattering particles 9. This makes it possible, without additional process step in one as a top emitter
  • FIG. 2B shows a method for producing the light-emitting component 100 shown in FIG. 2A. Here, represented by a method step 11, on the substrate 1, the first electrode 2, above the
  • Electrode 4 applied.
  • the protective layer 8 is applied in a further method step 13.
  • the scattering particles 9 typically have a thickness of less than or equal to 100 nm, the scattering particles 9 preferably have a size of less than or equal to 100 nm and particularly preferably less than or equal to 50 nm, so that the scattering particles 9 can be embedded in the encapsulation material of the encapsulation layer 71. With such a particle size, the light scattering takes place as so-called Mie scattering.
  • the scattering particles 9 comprise, for example, a metal such as gold, silver, titanium or another material mentioned above in the general part.
  • Scattering particles 9 become these during the formation of the encapsulation layer 71 in the encapsulation material
  • the encapsulation layer 71 may in particular be produced by means of an ALD or MLD method as described above. As shown in Figure 2C, this will be
  • Starting materials 21, 22, 23 are provided, which are alternately supplied to a coating chamber 20. If, for example, as the encapsulating material of the encapsulation layers 71, 72, 73 Al 2 O 3 are prepared, can be used as starting material 21 trimethylaluminum (TMA) and further Starting material 22 H 2 O are used.
  • TMA trimethylaluminum
  • Direct liquid injection experienced (DLI method) can be used. This can be especially true in the case
  • the starting materials are gaseous. However, it is not necessary that at the
  • Process gases that is, the starting materials 21, 22 and, if appropriate, further gases which are necessary for the deposition process, can be used as additional starting material 23 via an additional line with the aid of a DLI system
  • Gas stream with a carrier gas and the scattering particles 9 are fed into the coating chamber 20.
  • a carrier gas and the scattering particles 9 are fed into the coating chamber 20.
  • helium can be used as the carrier gas. This allows an encapsulation layer with silicon nitride as
  • Encapsulating material and embedded therein scattering particles 9 are produced.
  • Scattering particles in the growing encapsulation material embed. Furthermore, it may be advantageous under some circumstances, after the deposition of scattering particles 9 a
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a light-emitting component 100 that, in comparison to the previous exemplary embodiment, has an encapsulation arrangement 7 which has a plurality of encapsulation layers 71, 72 with embedded scattering particles 9.
  • encapsulation arrangement 7 which has a plurality of encapsulation layers 71, 72 with embedded scattering particles 9.
  • two encapsulation layers 71, 72 are shown
  • Scattering particles 9 included it is also possible for more than two encapsulation layers or even all encapsulation layers of an encapsulation arrangement to contain scattering particles.
  • the encapsulation layers 71, 72 containing the scattering particles 9 can be an identical encapsulation material or else different
  • Encapsulation layers 71, 72 with the scattering particles 9 can, as shown in FIG. 3, be arranged directly above one another. Furthermore, it is also possible that between encapsulation layers with scattering particles. 9
  • Encapsulation layers are arranged without scattering particles 9.
  • FIG. 4A shows a light-emitting component 100 according to a further exemplary embodiment, which in comparison with the two previous exemplary embodiments of FIGS to 3 is designed as a bottom emitter. Accordingly, in the light emitting device 100 of FIG. 4A, the first electrode 2 and the substrate 1 are transparent
  • the second electrode 4 may be formed, for example, reflective.
  • the first electrode 2 has, as a functional material, a transparent electrode material such as, for example, a TCO, such as indium tin oxide or aluminum tin oxide, in which scattering particles 9 are embedded.
  • a transparent electrode material such as, for example, a TCO, such as indium tin oxide or aluminum tin oxide
  • the conductive first electrode 2 can be simultaneously used as a scattering layer.
  • the functionality of a scattering layer and an electrode are thus connected in a single layer.
  • the scattering particles 9 can, as in connection with the
  • FIG. 4B shows a method for producing the light-emitting component 100 of FIG. 4A.
  • a first method step 11 ⁇ the substrate 1
  • Step 12 ⁇ the conductive first electrode 2 with the embedded scattering particles 9 deposited. If necessary, can be structured in a further method step, the first electrode 13 ⁇ . 2 Be it, as a further process step 14 ⁇ shown, the
  • Process step 15 ⁇ applied the encapsulation 7 and optionally the protective layer 8.
  • Process step 15 ⁇ applied the encapsulation 7 and optionally the protective layer 8.
  • Encapsulation arrangement 7 this can also be formed in the form of a glued glass lid glued above.
  • the production of the first electrode 2 with the embedded scattering particles 9 can take place, for example, by means of an ALD method, as in connection with FIG. 2C
  • the electrode deposition takes place on the substrate 1, which may be made of glass, for example, the manufacturing process at higher temperatures, that is at temperatures that are detrimental to the
  • Waxing temperatures are usually limited to below 100 ° C.
  • FIG. 5A shows a light-emitting component 100 according to a further exemplary embodiment, which is compared to the exemplary embodiment of FIG. 4A as a top emitter
  • Layer stack 3 are produced.
  • ⁇ ⁇ is the second electrode 4 with scattering particles 9
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a light-emitting component 100 which is transparent
  • scattering particles are embedded in the encapsulation arrangement.

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Abstract

Es wird ein Licht emittierendes Bauelement angegeben, das einen funktionellen Schichtenstapel (3) mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Bauelements Licht zu erzeugen, eine erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (4), die dazu eingerichtet sind, im Betrieb Ladungsträger in den funktionellen Schichtenstapel (3) zu injizieren, und eine Verkapselungsanordnung (7) mit einem Verkapselungsmaterial, die über den Elektroden (2, 4) und dem funktionellen Schichtenstapel (3) angeordnet ist, aufweist wobei zumindest eine der Elektroden (2, 4) transparent ausgebildet ist und Streupartikel (9) enthält und/oder das Verkapselungsmaterial transparent ausgebildet ist und Streupartikel (9) enthält. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements angegeben.

Description

Beschreibung
Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements
Es werden ein Licht emittierendes Bauelement und ein
Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden
Bauelements angegeben.
Bei optoelektronischen Bauelementen wie beispielsweise organischen Licht emittierenden Dioden (OLEDs) führen
optische Verluste, beispielsweise aufgrund von Totalreflexion und Absorption, zu einer Reduzierung des ausgekoppelten
Lichts. Um die Auskoppeleffizienz bei durch das Substrat emittierenden OLEDs zu erhöhen, werden daher üblicherweise zusätzliche Streufolien oder Auskoppelstrukturen im OLED- Substrat verwendet. Letztere können beispielsweise durch eine Aufrauhung oder eine andere Strukturierung der Oberfläche des Substrats oder auch durch Streupartikel innerhalb des
Substrats gebildet werden. Solche Maßnahmen werden auch als interne Auskoppelstrukturen bezeichnet. Bei OLEDs, die Licht in eine vom Substrat abgewandte Richtung imitieren, sind interne Auskoppelstrukturen nicht möglich, da das Licht durch eine dem Substrat gegenüber liegende transparente Elektrode emittiert wird. Um dennoch eine Erhöhung der
Auskoppeleffizienz zu erreichen, wird im Stand der Technik üblicherweise eine zusätzliche Schicht wie beispielsweise eine Streufolie verwendet.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Licht emittierendes Bauelement anzugeben, bei dem es möglich ist, die Auskoppeleffizienz, insbesondere ohne
Verwendung einer zusätzlichen Streufolie, zu verbessern. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten
Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelements anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch einen Gegenstand und ein
Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des
Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen
Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der
nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Licht
emittierendes Bauelement einen funktionellen Schichtenstapel auf, der zumindest eine Licht emittierende Schicht enthält, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Bauelements Licht zu erzeugen. Weiterhin weist das Bauelement eine erste
Elektrode und eine zweite Elektrode auf, die dazu
eingerichtet sind, im Betrieb Ladungsträger in den
funktionellen Schichtenstapel zu injizieren. Insbesondere können eine der Elektroden als Anode und die andere der
Elektroden als Kathode ausgebildet sein, die jeweils Löcher beziehungsweise Elektronen von verschiedenen Seiten aus in die zumindest eine Licht emittierende Schicht injizieren. Durch eine Rekombination von Löchern und Elektronen kann in der Licht emittierenden Schicht durch Elektrolumineszenz im Betrieb des Bauelements Licht erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Licht
emittierende Bauelement eine Verkapselungsanordnung auf, die ein Verkapselungsmaterial aufweist. Die
Verkapselungsanordnung kann insbesondere über den Elektroden und dem funktionellen Schichtenstapel angeordnet sein. Das Verkapselungsmaterial ist dazu geeignet, den funktionellen Schichtenstapel und die erste und zweite Elektrode vor schädigenden Stoffen aus der Umgebung, beispielsweise
Feuchtigkeit, Sauerstoff und/oder Schwefelwasserstoff, zu schützen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Bauelements ist die Verkapselungsanordnung als Dünnfilmverkapselung mit zumindest einer Verkapselungsschicht aus einem Oxid, Nitrid oder
Oxinitrid als Verkapselungsmaterial ausgebildet. Insbesondere sind die Streupartikel in das Verkapselungsmaterial der
Verkapselungsschicht eingebettet, wobei das
Verkapselungsmaterial transparent ausgebildet ist und
Streupartikel enthält, wobei die Streupartikel (9) eine Größe von kleiner oder gleich 50 nm aufweisen. Zusätzlich kann die Verkapselungsanordnung eine Dicke von kleiner oder gleich 5 ym, insbesondere kleiner oder gleich 50 nm, aufweisen.
Zusätzlich kann das Bauelement dann keine weiteren
Streupartikel außer die Streupartikel in der
Verkapselungsanordnung aufweisen. Insbesondere sind die
Elektroden frei von Streupartikel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bauelement zumindest eine Schicht auf, die transparent ausgebildet ist und die Streupartikel enthält. Die transparente Schicht mit Streupartikeln ist insbesondere ausgewählt aus den Elektroden und zumindest einer Verkapselungsschicht der
Verkapselungsanordnung. In die die Streupartikel enthaltende transparente Schicht sind die Streupartikel eingebettet. Das bedeutet, dass die Schicht im Wesentlichen ein funktionelles Material aufweist oder dadurch gebildet wird, das die
Funktionalität der Schicht bestimmt und das transparent ist und in dem die Streupartikel eingebettet sind. Handelt es sich bei der Schicht mit den Streupartikeln um eine
Elektrode, so sind die Streupartikel in einem
Elektrodenmaterial eingebettet, also einem elektrisch
leitenden Material. Handelt es sich bei der Schicht mit den Streupartikeln um eine Verkapselungsschicht der
Verkapselungsanordnung, so sind die Streupartikel in einem Verkapselungsmaterial eingebettet, also einem Material, das eine Barriere oder einen Teil einer Barriere gegenüber schädigenden Stoffen aus der Umgebung darstellt. Das Licht emittierende Bauelement kann somit zumindest eine Elektrode, die transparent ausgebildet ist und Streupartikel enthält, und/oder eine Verkapselungsschicht mit einem
Verkapselungsmaterial, das transparent ausgebildet ist und Streupartikel enthält, aufweisen. Das bedeutet mit anderen Worten, dass das Licht emittierende Bauelement zumindest eine Elektrode und/oder zumindest eine Verkapselungsschicht aufweist, die gleichzeitig als Streuschicht ausgebildet ist.
Bei dem hier beschriebenen Licht emittierenden Bauelement kann es somit insbesondere möglich sein, dass es nicht wie im Stand der Technik notwendig ist, eine zusätzliche
Streuschicht zu verwenden, die die Effizienz der
Lichtauskopplung aus dem Bauelement erhöht. Vielmehr kann die Auskoppeleffizienz durch die transparente Elektrode und/oder die transparente Verkapselungsschicht mit den Streupartikeln auch ohne zusätzliche Streuschicht im Vergleich zu einem entsprechenden Bauelement ohne solche Maßnahmen verbessert werden .
Mit „transparent" wird hier und im Folgenden eine Schicht, die auch eine Folge von Schichten sein kann, bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist, insbesondere für Licht, das im Betrieb des Bauelements in der Licht emittierende Schicht erzeugt wird. Dabei kann eine transparente Schicht klar durchscheinend oder auch zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein,
insbesondere im Falle eingebetteter Streupartikel, so dass eine als transparent bezeichnete Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend und damit transluzent sein kann .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden bei einem
Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden
Bauelements während der Ausbildung zumindest einer
transparenten Schicht, die ausgewählt ist aus zumindest einer der Elektroden und einer Verkapselungsschicht der
Verkapselungsanordnung, Streupartikel in ein funktionelles Material der Schicht eingebettet. Mit anderen Worten werden die Streupartikel zusammen mit dem funktionellen Material der betreffenden Schicht aufgebracht, wodurch die Streupartikel unmittelbar in die Schicht eingebettet werden. Das
funktionelle Material kann entsprechend ein
Elektrodenmaterial oder ein Verkapselungsmaterial sein. Die Streupartikel befinden sich damit unmittelbar in dem
Material, das die charakteristischen Eigenschaften der betreffenden Schicht aufweist, im Falle einer Elektrode also eingebettet in einem elektrisch leitenden,
löcherinjizierenden oder elektroneninjizierenden Material und im Falle einer Verkapselungsschicht eingebettet in einem Material, das eine Barriere oder einen Teil einer Barriere gegenüber Umgebungsgasen bilden kann.
Die vorab und im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale beziehen sich gleichermaßen auf das Licht emittierende Bauelement und auf das Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Licht
emittierende Bauelement als organisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet, das ein Substrat aufweist, auf dem die Elektroden, der funktionelle Schichtenstapel und die Verkapselungsanordnung angeordnet sind. Insbesondere können auf dem Substrat die erste Elektrode, darüber der
funktionelle Schichtenstapel, darüber die zweite Elektrode und darüber die Verkapselungsanordnung angeordnet sein.
Zumindest eine der ersten und zweiten Elektrode ist
transparent ausgebildet. Der funktionelle Schichtenstapel ist in diesem Fall als organischer funktioneller Schichtenstapel ausgebildet und weist zumindest eine organische Licht
emittierende, elektrolumineszierende Schicht auf. Das organische Licht emittierende Bauelement kann insbesondere als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein .
Der organische funktionelle Schichtenstapel kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren,
organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweist, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die Licht
emittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder
Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Als
Materialien für die Licht emittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von
Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Weiterhin kann der organische funktionelle Schichtenstapel eine funktionelle Schicht aufweisen, die als
Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Schichtenstapel auch Elektronen- und/oder
Löcherblockierschichten aufweisen. Der organische
funktionelle Schichtenstapel kann auch eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Schichten aufweisen, die zwischen den Elektroden angeordnet sind.
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 AI verwiesen, die insbesondere in Bezug auf den Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements hiermit ausdrücklich durch
Rückbezug aufgenommen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die
Verkapselungsanordnung in Form einer Dünnfilmverkapselung ausgeführt. Unter einer als Dünnfilmverkapselung
ausgebildeten Verkapselungsanordnung wird vorliegend eine Vorrichtung verstanden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und/oder gegenüber weiteren schädigenden Substanzen wie etwa korrosiven Gasen,
beispielsweise Schwefelwasserstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Dünnfilmverkapselung derart ausgebildet, dass sie von atmosphärischen Stoffen höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Diese Barrierewirkung wird bei der Dünnfilmverkapselung im Wesentlichen durch als dünne Schichten ausgeführte Verkapselungsschichten erzeugt, die Teil der Verkapselungsanordnung sind beziehungsweise die die Verkapselungsanordnung bilden. Die Verkapselungsschichten der Verkapselungsanordnung weisen in der Regel eine Dicke von kleiner oder gleich einigen 100 nm auf. Bevorzugt weist die Verkapselungsanordnung eine Schichtenfolge mit einer Mehrzahl der dünnen Verkapselungsschichten auf, die jeweils eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage oder größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 5 nm und kleiner oder gleich 100 nm oder kleiner oder gleich 70 nm oder kleiner oder gleich 50 nm oder kleiner oder gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm aufweisen können.
Die Verkapselungsschichten können beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens („atomic layer
deposition", ALD) oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens („molecular layer deposition", MLD) aufgebracht werden.
Geeignete Verkapselungsmaterialien für die
Verkapselungsschichten der Verkapselungsanordnung sind Oxide, Nitride oder Oxinitride, so beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid .
Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD
hergestellten Verkapselungsschichten kann die
Verkapselungsanordnung zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch
thermisches Aufdampfen, mittels eines plasmagestützten
Prozesses, etwa Sputtern oder plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung („plasma-enhanced chemical vapor deposition", PECVD) , oder mittels plasmaloser
Gasphasenabscheidung wie etwa chemischer Gasphasenabscheidung („chemical vapor deposition", CVD) abgeschieden werden.
Geeignete Materialien dafür können die vorab in Verbindung mit ALD und MLD genannten Materialien sowie Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid sowie Mischungen und Legierungen der genannten Materialien sein. Die eine oder die mehreren weiteren Schichten können beispielsweise jeweils eine Dicke zwischen 1 nm und 5 ym und bevorzugt zwischen 1 nm und 400 nm aufweisen, wobei die Grenzen eingeschlossen sind.
Im Fall, dass die Verkapselungsanordnung Streupartikel enthält, ist die Verkapselungsanordnung bevorzugt als
Dünnfilmverkapselung mit zumindest einer Verkapselungsschicht aus einem Oxid, Nitrid oder Oxinitrid, insbesondere einen oder mehreren der vorab genannten Materialien, als
Verkapselungsmaterial ausgebildet, wobei die Streupartikel in das Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht
eingebettet sind. Die Verkapselungsschicht weist in diesem Fall bevorzugt eine Dicke auf, die größer oder gleich der Größe der Streupartikel ist. Darüber hinaus kann die
Dünnfilmverkapselung auch eine Mehrzahl von
Verkapselungsschichten aufweisen, in die die Streupartikel entsprechend eingebettet sind. Hierbei können mehrere
Verkapselungsschichten jeweils für sich genommen eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich der Größe der Streupartikel ist, so dass in jeder der betreffenden Verkapselungsschichten Streupartikel eingebettet sind. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass mehrere Verkapselungsschicht jeweils für sich allein genommen dünner sind als die Größe der
Streupartikel, die Verkapselungsschichten zusammen genommen aber eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich der Größe der Streupartikel ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Substrat eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat auf, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer . Im Falle eines transparenten Substrats weist dieses bevorzugt Glas oder einen transparenten Kunststoff, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie, Kunststofffolie,
Kunststoffplatte oder Glasplatte, auf oder ist daraus. Im Falle eines nicht-transparenten Substrats kann dieses
beispielsweise einen opaken Kunststoff, ein opakes Glas oder ein Metall aufweisen oder daraus sein, etwa eine opake
Kunststofffolie oder -platte, eine opake Glasfolie oder - platte oder eine Metallfolie. Für den Fall, dass das Substrat Kunststoff aufweist oder aus Kunststoff ist, kann es
vorteilhaft sein, wenn vom funktionellen Schichtenstapel ausgesehen auf der Substratseite des Bauelements eine weitere Verkapselungsanordnung angeordnet ist, die wie die vorab beschriebene Verkapselungsanordnung ausgebildet sein kann. Die weitere Verkapselungsanordnung kann beispielsweise zwischen der ersten Elektrode und dem Substrat und/oder auf der von der ersten Elektrode abgewandten Seite des Substrats angeordnet sein. Hierbei ist es auch möglich, dass die weitere Verkapselungsanordnung zumindest eine transparente Verkapselungsschicht aufweist, die wie oben beschrieben
Streupartikel enthält.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Substrat und die zwischen dem Substrat und dem funktionellen
Schichtenstapel angeordnete erste Elektrode transparent ausgebildet, so dass in der Licht emittierenden Schicht erzeugtes Licht durch die transparente erste Elektrode und das Substrat abgestrahlt werden können. Ein derartiges organisches Licht emittierendes Bauelement kann auch als so genannter "bottom emitter" bezeichnet werden. Insbesondere kann die transparente erste Elektrode in diesem Fall wie oben beschrieben Streupartikel enthalten. Die zweite Elektrode kann im Fall eines als Bottom-Emitter ausbildeten Bauelements reflektierend ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die
Verkapselungsanordnung und die vom Substrat aus gesehen über dem funktionellen Schichtenstapel angeordnete zweite
Elektrode transparent ausgebildet, sodass in der Licht emittierenden Schicht erzeugtes Licht durch die transparente Elektrode und die Verkapselungsanordnung abgestrahlt werden kann. Ein derartiges organisches Licht emittierendes
Bauelement kann auch als so genannter „top emitter"
bezeichnet werden. Insbesondere können in diesem Fall die transparente zweite Elektrode und/oder zumindest eine
Verkapselungsschicht der Verkapselungsanordnung wie oben beschrieben Streupartikel enthalten. Die erste Elektrode kann im Fall eines als Top-Emitter ausbildeten Bauelements
reflektierend ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Licht
emittierende Bauelement gleichzeitig als Bottom-Emitter und Top-Emitter ausgebildet und weist somit eine transparente erste Elektrode und eine transparente zweite Elektrode auf, die zwischen einem transparenten Substrat und einer
transparenten Verkapselungsanordnung angeordnet sind.
Insbesondere kann das Licht emittierende Bauelement in diesem Fall transparent ausgebildet sein. Die Streupartikel können hierbei von der Licht emittierende Schicht aus gesehen auf einer oder beiden Seiten enthalten sein, also in einer oder mehreren Schichten ausgewählt aus der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und zumindest einer Verkapselungsschicht der Verkapselungsanordnung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine transparent ausgebildete Elektrode als funktionelles Elektrodenmaterial ein transparentes leitendes Oxid auf oder besteht aus einem transparenten leitenden Oxid. Transparente leitende Oxide („transparent conductive oxide", TCO) sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie
beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären
Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 oder Ιη2θ3 gehören auch ternäre MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise Zn2Sn04, CdSn03, ZnSn03, Mgln204, Galn03, Ζη2ΐη2θ5 oder In4Sn30i2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs .
Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n- dotiert sein. Das Elektrodenmaterial kann beispielsweise mittels ALD, MLD, Sputtern oder einem anderen vorab in
Verbindung mit der Verkapselungsanordnung genannten Verfahren aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine reflektierend ausgebildete Elektrode ein Metall auf, das ausgewählt sein kann aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen daraus. Insbesondere kann die reflektierende weitere Elektrode Ag, AI oder Legierungen mit diesen
aufweisen, beispielsweise Ag:Mg, Ag:Ca, Mg:Al. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Streupartikel ein Metall auf, beispielsweise Gold, Silber, Platin,
Palladium, Rhodium, Ruthenium, Kupfer und/oder Titan.
Insbesondere können die Streupartikel in diesem Fall eine Größe größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 5 nm oder größer oder gleich 10 nm aufweisen. Weiterhin können die Streupartikel eine Größe von kleiner oder gleich 100 nm oder kleiner oder gleich 50 nm oder kleiner oder gleich 30 nm oder kleiner gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm
aufweisen. Streuung an Partikeln, die eine derartige Größe aufweisen, wird auch als Mie-Streuung bezeichnet. Im
Vergleich zu Streupartikeln wie beispielsweise solchen aus Glas, die eine Größe üblicherweise im Bereich von größer gleich 1 ym aufweisen, um eine ausreichende Streuwirkung entfalten zu können, können die hier beschriebenen
Streupartikel auch in dünnere Schichten wie beispielsweise Verkapselungsschichten eingebettet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Schicht, die die Streupartikel enthält, also beispielsweise eine Elektrode oder eine Verkapselungsschicht , unter Verwendung eines ALD- Verfahrens oder eines MLD-Verfahrens hergestellt.
Beispielsweise können die Streupartikel zusammen mit
zumindest einem Ausgangsmaterial zur Herstellung des
funktionellen Materials der betreffenden Streupartikel- enthaltenden Schicht einer Beschichtungskammer zugeführt werden, in der die Schicht mit Streupartikeln hergestellt wird. Dies kann insbesondere im Falle eines ALD-Verfahrens oder MLD-Verfahrens erfolgen, bei denen die unterschiedlichen Ausgangsmaterialien wechselweise der Beschichtungskammer zugeführt werden. Die Streupartikel können zumindest einem der Ausgangsmaterialien beigemischt sein und so während des Aufwachsens der Schicht in die wachsende Schicht eingebettet werden. Weiterhin ist es auch möglich, unter Zuhilfenahme eines Direktflüssigkeitseinspritzungsverfahrens („direct liquid injection", DLI) Streupartikel in einer Flüssigkeit bereitzustellen. Durch eine gepulste Zuleitung eines
geeigneten Trägergases wie beispielsweise Helium mit einem geeigneten Druck kann die Flüssigkeit zusammen mit den
Streupartikeln in kleine Tröpfchen überführt werden, die dann der Beschichtungskammer zugeführt werden. Das DLI-Verfahren kann in Kombination mit dem ALD- oder MLD-Verfahren oder in Kombination mit einem anderen Verfahren durchgeführt werden, das geeignet ist, die Schicht mit den Streupartikeln
herzustellen .
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein
Licht emittierendes Bauelement,
Figuren 2A bis 2C schematische Darstellungen eines Licht
emittierenden Bauelements und eines Verfahrens zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Licht
emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel , Figuren 4A und 4B schematische Darstellungen eines Licht emittierenden Bauelements und eines Verfahrens zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Figuren 5A und 5B schematische Darstellungen eines Licht
emittierenden Bauelements und eines Verfahrens zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
Figur 6 eine schematische Darstellung eines Licht
emittierenden Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel .
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
In Verbindung mit den Figuren werden im Folgenden
Ausführungsbeispiele von Licht emittierenden Bauelementen und Verfahren zur Herstellung von Licht emittierenden
Bauelementen beschrieben. Die Licht emittierenden Bauelemente der gezeigten Ausführungsbeispiele sind dabei beispielhaft als organische Licht emittierende Bauelemente ausgebildet.
In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements 100 gezeigt, das als
organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet ist. Das organische Licht emittierende Bauelement 100, das im Folgenden auch als OLED 100 bezeichnet sein kann, weist ein Substrat 1 auf, auf dem zwischen einer ersten Elektrode 2 und einer zweiten Elektrode 4 ein funktioneller Schichtenstapel 3 in Form eines organischen funktionellen Schichtenstapels mit zumindest einer Licht emittierenden Schicht angeordnet ist, so dass im Betrieb der OLED 100 im funktionellen
Schichtenstapel 3 Licht erzeugt wird. Zumindest eine der Elektroden 2,4 ist transparent ausgebildet. Je nachdem, welche der Elektroden 2, 4 und gegebenenfalls weitere
Elemente des Bauelements 100 transparent ausgebildet sind, strahlt das Licht emittierende Bauelement 100 im Betrieb Licht durch die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 und/oder durch die zweite Elektrode 4 und die darüber liegende
Schichten bzw. Elemente ab.
Soll die OLED 100 beispielsweise durch das Substrat 1 Licht abstrahlen und ist als sogenannter Bottom-Emitter
ausgebildet, so ist das Substrat 1 transparent und
beispielsweise in Form einer Glasplatte oder Glasschicht ausgeführt. Alternativ hierzu kann das Substrat 1
beispielsweise auch einen transparenten Kunststoff oder ein Glas-Kunststoff-Laminat aufweisen. Gegebenenfalls kann das Substrat 1 mit einer Verkapselungsanordnung verkapselt sein, die zwischen dem Substrat 1 und der ersten Elektrode 2 und/oder auf der der ersten Elektrode 2 abgewandten Seite des Substrats 1 angeordnet sein kann.
Soll die OLED 100 Licht in die vom Substrat 1 abgewandte Richtung durch die zweite Elektrode 4 hindurch abstrahlen und ist als sogenannter Top-Emitter ausgebildet, kann das
Substrat 1 auch ein opakes Material aufweisen, beispielsweise eine Metallfolie, wenn keine Abstrahlung durch das Substrat 1 erwünscht ist. In diesem Fall können das Substrat 1 und die erste Elektrode 2 auch gemeinsam als Metallfolie ausgebildet sein .
Somit ist zumindest eine der Elektroden 2, 4 transparent ausgebildet und weist als Elektrodenmaterial beispielsweise ein transparentes leitendes Oxid wie beispielsweise
Indiumzinnoxid oder Aluminiumzinnoxid auf. Wenn Licht nur durch eine der Elektroden 2, 4 abgestrahlt werden soll, kann die andere Elektrode bevorzugt reflektierend ausgebildet sein und beispielsweise ein Metall wie etwa Silber oder Aluminium aufweisen .
Die Elektroden 2, 4 sind bevorzugt großflächig und
zusammenhängend ausgebildet, so dass die OLED 100 als
Leuchtquelle, insbesondere als Flächenlichtquelle, ausgeformt sein kann. „Großflächig" kann dabei bedeuten, dass das organische Licht emittierende Element 100 eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem QuadratZentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweist. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, das zumindest eine der Elektroden 2, 4 des Licht emittierenden Bauelements 100 strukturiert ausgebildet ist, wodurch mittels des Licht emittierten Bauelements 100 ein räumlich und/oder zeitlich strukturierter und/oder veränderbarer Leuchteindruck,
beispielsweise für eine strukturierte und/oder mehrfarbige Beleuchtung oder für eine Anzeigevorrichtung, ermöglicht werden kann.
Zur elektrischen Kontaktierung der Elektroden 2, 4 können, wie in Figur 1 gezeigt ist, auch Elektrodenanschlussstücke 5 vorgesehen sein, die unter der weiter unten beschriebenen Verkapselungsanordnung 7 hindurch von den Elektroden 2, 4 nach außen reichen. Die als elektrische KontaktZuführungen ausgebildeten Elektrodenanschlussstücke 5 können transparent oder nicht-transparent ausgebildet sein und beispielsweise ein TCO und/oder ein Metall aufweisen oder daraus sein.
Der im gezeigten Beispiel als organischer funktioneller
Schichtenstapel ausgebildete funktionelle Schichtenstapel 3 kann zusätzlich zur zumindest einen organischen Licht
emittierenden Schicht weitere organische Schichten aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere ausgewählt aus einer
Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Elektronenblockierschicht , einer Löcherblockierschicht, einer Elektronentransportschicht , einer Elektroneninjektionsschicht und einer ladungserzeugenden Schicht („Charge generation layer", CGL) , die geeignet sind, Löcher beziehungsweise
Elektronen zur organischen Licht emittierenden Schicht zu leiten beziehungsweise den jeweiligen Transport zu
blockieren .
Weiterhin können, wie in Figur 1 gezeigt ist,
Isolatorschichten 6 vorhanden sein, beispielsweise mit oder aus Polyimid, die beispielsweise die Elektroden 2, 4
gegeneinander elektrisch isolieren können. Je nach
Ausgestaltung der einzelnen Schichten der OLED 100 müssen Isolatorschichten 6 auch nicht zwingend erforderlich sein und können nicht vorhanden sein, etwa bei entsprechenden
Maskenprozessen zur Aufbringung der Schichten.
Über dem funktionellen Schichtenstapel 3 und den Elektroden 2, 4 ist eine Verkapselungsanordnung 7 zum Schutz des
funktionelle Schichtenstapels 3 und der Elektroden 2, 4 angeordnet. Die Verkapselungsanordnung 7 ist dabei besonders bevorzugt als Dünnfilmverkapselung ausgeführt, die zumindest eine oder eine Mehrzahl von Verkapselungsschichten aus einem oder mehreren Verkapselungsmaterialien aufweist. Die
Verkapselungsschichten können beispielsweise mittels eines ALD- oder MLD-Verfahrens aufgebracht werden. Geeignete
Materialien für die Schichten der Verkapselungsanordnung 7, die bevorzugt eine Dicke von größer oder gleich einer
Atomlage und kleiner oder gleich 100 nm aufweisen kann, sind beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,
Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid. Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD hergestellten
Verkapselungsschichten kann die Verkapselungsanordnung 7 zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder
Passivierungsschichten, aufweisen, die durch andere, oben im allgemeinen Teil beschriebene Verfahren aufgebracht werden können .
Alternativ oder zusätzlich zu einer Dünnfilmverkapselung kann die Verkapselungsanordnung 7 auch einen Glasdeckel aufweisen, der beispielsweise in Form eines Glassubstrats mit einer Kavität mittels einer KlebstoffSchicht auf dem Substrat 1 aufgeklebt wird. In die Kavität kann weiterhin ein
Feuchtigkeit absorbierender Stoff (Getter) , beispielsweise aus Zeolith, eingeklebt sein, um Feuchtigkeit, Sauerstoff oder andere schädigenden Gase, die durch den Klebstoff eindringen können, zu binden. Weiterhin kann auch die
KlebstoffSchicht zur Befestigung des Deckels auf dem Substrat selbst absorbierend für schädigende Substanzen sein und/oder es können KlebstoffSchichtstrukturen vorhanden sein. Weiterhin kann vom Substrat 1 aus gesehen auf der Verkapselungsanordnung 7, wie in Figur 1 gezeigt ist, eine Schutzschicht 8 angeordnet sein, die einen Kratzschutz bilden kann und die beispielsweise einen Lack, eine aufgeklebte oder auflaminierte Folie, eine aufgeklebte oder auflaminierte Glasplatte oder eine Kombination daraus aufweisen kann.
Die Elemente der OLED 100 können weiterhin zusätzlich oder alternativ entsprechende Merkmale der oben im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.
Die im Folgenden gezeigten Ausführungsbeispiele sind gemäß dem Beispiel der Figur 1 ausgebildet, können jedoch auch, insbesondere was den prinzipiellen Aufbau des Licht
emittierenden Bauelements angeht, Modifikationen oder
Variationen zum in Figur 1 gezeigten Aufbau aufweisen.
Insbesondere sind die in Figur 1 gezeigten Merkmale des prinzipiellen Aufbaus des organischen Licht emittierenden Bauelements 100 nicht einschränkend für die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zu verstehen.
In Figur 2A ist ein Ausführungsbeispiel für ein Licht
emittierendes Bauelement 100 gezeigt, das als Top-Emitter ausgebildet ist und das im Betrieb Licht durch die zweite Elektrode 4, die Verkapselungsanordnung 7 und die
Schutzschicht 8 abstrahlt. Die zweite Elektrode 4 und die Verkapselungsanordnung 7 sowie gegebenenfalls die
Schutzschicht 8 sind daher transparent ausgebildet. Das Substrat 1 kann opak ausgebildet sein. Es kann auch möglich sein, dass keine Schutzschicht 8 vorhanden ist. Die erste Elektrode 2 kann bevorzugt reflektierend ausgebildet sein. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass das in Figur 2A gezeigte Licht emittierende Bauelement 100 transparent ausgebildet ist und somit Licht auch zusätzlich durch die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 abgestrahlt.
Die transparente Verkapselungsanordnung 7 ist wie oben beschrieben als Dünnfilmverkapselung ausgebildet und weist eine Mehrzahl von transparenten Verkapselungsschichten 71, 72, 73 auf, die eines oder mehrere der oben beschriebenen Verkapselungsmaterialien aufweisen. Rein beispielhaft sind im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Verkapselungsschichten 71, 72, 73 gezeigt, wobei die Verkapselungsanordnung 7 auch mehr oder weniger Verkapselungsschichten aufweisen kann.
Insbesondere weist die Verkapselungsanordnung 7 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine transparente Verkapselungsschicht 71 auf, die Streupartikel 9 enthält. Das bedeutet mit anderen Worten, dass in dem transparent ausgebildeten
Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht 71
Streupartikel 9 eingebettet sind. Die weiteren
Verkapselungsschichten 72, 73 sind ebenfalls transparent ausgebildet. Die Verkapselungsanordnung 7 wirkt durch die Verkapselungsschicht 71 mit den eingebetteten Streupartikeln 9 gleichzeitig als Streuschicht. Dadurch ist es möglich, ohne zusätzlichen Prozessschritt bei einem als Top-Emitter
ausgebildeten Licht emittierenden Bauelement 100 mit einem gegebenenfalls opaken Substrat 1 zur Steigerung der Effizienz der Lichtauskopplung eine Streuschicht zu verwenden, obwohl das Licht emittierende Bauelement 100 frei von einer
zusätzlich aufgebrachten Streuschicht ist. Die im gezeigten Ausführungsbeispiel verwendete Streuschicht ist somit Teil der Verkapselungsanordnung 7 oder kann alternativ auch die Verkapselungsanordnung bilden. In Figur 2B ist ein Verfahren zur Herstellung des in Figur 2A gezeigten Licht emittierenden Bauelements 100 dargestellt. Hierbei werden, dargestellt durch einen Verfahrensschritt 11, auf dem Substrat 1 die erste Elektrode 2, darüber der
funktionelle Schichtenstapel 3 und darüber die zweite
Elektrode 4 aufgebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt 12 wird die Verkapselungsanordnung 7 mit der zumindest einen Verkapselungsschicht 71, in die die Streupartikel 9
eingebettet sind, hergestellt. Darüber wird in einem weiteren Verfahrensschritt 13 die Schutzschicht 8 aufgebracht.
Da die Verkapselungsschichten 71, 72, 73 der
Verkapselungsanordnung 7, wie oben beschrieben ist,
typischerweise eine Dicke von kleiner oder gleich 100 nm aufweisen, weisen die Streupartikel 9 bevorzugt eine Größe von kleiner oder gleich 100 nm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 50 nm auf, so dass die Streupartikel 9 im Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschicht 71 eingebettet werden können. Bei einer derartigen Partikelgröße erfolgt die Lichtstreuung als so genannte Mie-Streuung . Die Streupartikel 9 weisen beispielsweise ein Metall wie etwa Gold, Silber, Titan oder ein anderes oben im allgemeinen Teil genanntes Material auf.
Zur Herstellung der Verkapselungsschicht 71 mit den
Streupartikeln 9 werden diese während der Ausbildung der Verkapselungsschicht 71 in das Verkapselungsmaterial
eingebettet. Die Verkapselungsschicht 71 kann insbesondere mittels eines ALD- oder MLD-Verfahrens , wie oben beschrieben ist, hergestellt werden. Wie in Figur 2C gezeigt ist, werden hierzu
Ausgangsmaterialien 21, 22, 23 („precursor" ) bereitgestellt, die wechselweise einer Beschichtungskammer 20 zugeführt werden. Soll beispielsweise als Verkapselungsmaterial der Verkapselungsschichten 71, 72, 73 AI2O3 hergestellt werden, können als Ausgangsmaterial 21 Trimethylaluminium (TMA) und als weiteres Ausgangsmaterial 22 H2O verwendet werden.
Zusätzlich wird als weiteres Ausgangsmaterial 23 H2O
bereitgestellt, das Streupartikel 9 enthält. Über die Abfolge der verwendeten Ausgangsmaterialien 21, 22, 23 kann gezielt gesteuert werden, ob eine Verkapselungsschicht oder eine Teilschicht dieser nur aus dem Verkapselungsmaterial AI2O3 oder aus dem Verkapselungsmaterial AI2O3 mit eingebetteten Streupartikeln 9 abgeschieden wird. Werden nur die
Ausgangsmaterialien 21 und 22 wechselweise verwendet, bildet sich Streupartikel-freies Verkapselungsmaterial. Werden hingegen die Ausgangsmaterialien 21 und 23 verwendet, also anstelle des Ausgangsmaterials 22 das mit Streupartikeln 9 versetzte Ausgangsmaterial 23, werden während des Aufwachsens des Verkapselungsmaterials die Streupartikel 9 in die
aufwachsende Verkapselungsschicht eingebettet. Es kann hierbei beispielsweise vorteilhaft sein, in einem Zyklus eine Teilschicht mit Streupartikeln 9 abzuscheiden und
anschließend mehrere Teilschichten ohne Streupartikel 9, um diese in der sich bildenden Verkapselungsschicht 71
einzubetten. Es kann hierbei unter Umständen vorteilhaft sein, nach der Verwendung des Ausgangsmaterials 23 mit den Streupartikeln 9 eine Reinigung der Beschichtungskammer 20 durchzuführen, um mögliche „lose" Partikel zu entfernen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wie in Figur 2A gezeigt ist, über der Streupartikel-haltigen Verkapselungsschicht 71 weitere Streupartikel-freie Verkapselungsschichten 72, 73 aufzubringen . Anstelle der Bereitstellung eines Ausgangsmaterials, das die Streupartikel enthält, kann zur Zuführung der Streupartikel 9 in die Beschichtungskammer 20 auch ein
Direktflüssigkeitseinspritzungs erfahren ( DLI -Verfahren) verwendet werden. Dies kann insbesondere für den Fall
vorteilhaft sein, wenn die Ausgangsmaterialien gasförmig sind. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass bei der
Verwendung eines DLI-Verfahrens zur Zuführung der
Streupartikel 9 die Ausgangsmaterialien gasförmig
bereitgestellt werden. Um beispielsweise eine
Verkapselungsschicht mit Siliziumnitrid als
Verkapselungsmaterial herzustellen, können als
Ausgangsmaterial 21 SiH4 und als weiteres Ausgangsmaterial 22 NH3 bereitgestellt werden. Diese können mittels eines ALD- Verfahrens, mittels eines MLD-Verfahrens , mittels eines CVD- Verfahrens oder mittels eines anderen geeigneten
Abscheideverfahrens aufgewachsen werden. Neben den
Prozessgasen, also den Ausgangsmaterialien 21, 22 sowie gegebenenfalls weiteren Gasen, die für den Abscheideprozess notwendig sind, kann als weiteres Ausgangsmaterial 23 über eine zusätzliche Leitung mithilfe eines DLI-Systems ein
Gasstrom mit einem Trägergas und den Streupartikeln 9 in die Beschichtungskammer 20 geleitet werden. Als Trägergas kann beispielsweise Helium verwendet werden. Dadurch kann eine Verkapselungsschicht mit Siliziumnitrid als
Verkapselungsmaterial und darin eingebetteten Streupartikeln 9 hergestellt werden.
Wie bereits vorab beschrieben ist, kann es vorteilhaft sein, eine Teilschicht mit Streupartikeln und darauf mehrere
Teilschichten ohne Streupartikel abzuscheiden, um die
Streupartikel in dem aufwachsenden Verkapselungsmaterial einzubetten. Weiterhin kann es unter Umständen vorteilhaft sein, nach der Abscheidung von Streupartikeln 9 eine
Reinigung der Beschichtungskammer 20 durchzuführen, um mögliche „lose" Streupartikel 9 aus der Beschichtungskammer 20 zu entfernen.
Ein Nachweis für die Abscheideprozesse kann über Reststoffe der verwendeten Ausgangsmaterialien in den aufgewachsen
Materialien möglich sein, da üblicherweise während des
Aufwachsprozesses keine vollständige Abreaktion stattfindet.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Bauelement 100 gezeigt, dass im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel eine Verkapselungsanordnung 7 aufweist, die mehrere Verkapselungsschichten 71, 72 mit eingebetteten Streupartikeln 9 aufweist. Rein beispielhaft sind zwei Verkapselungsschichten 71, 72 gezeigt, die
Streupartikel 9 enthalten. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass mehr als zwei Verkapselungsschichten oder sogar alle Verkapselungsschichten einer Verkapselungsanordnung Streupartikel enthalten. Die die Streupartikel 9 enthaltenden Verkapselungsschichten 71, 72 können dabei ein gleiches Verkapselungsmaterial oder auch unterschiedliche
Verkapselungsmaterialien aufweisen. Die
Verkapselungsschichten 71, 72 mit den Streupartikeln 9 können, wie in Figur 3 gezeigt ist, unmittelbar übereinander angeordnet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass zwischen Verkapselungsschichten mit Streupartikeln 9
Verkapselungsschichten ohne Streupartikel 9 angeordnet sind.
In Figur 4A ist ein Licht emittierendes Bauelement 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zu den beiden vorherigen Ausführungsbeispielen der Figuren 2A bis 3 als Bottom-Emitter ausgebildet ist. Dementsprechend sind bei dem Licht emittierenden Bauelement 100 der Figur 4A die erste Elektrode 2 und das Substrat 1 transparent
ausgebildet. Die zweite Elektrode 4 kann beispielsweise reflektierend ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 2 weist als funktionelles Material ein transparentes Elektrodenmaterial wie beispielsweise ein TCO, etwa Indiumzinnoxid oder Aluminiumzinnoxid, auf, in das Streupartikel 9 eingebettet sind. Dadurch kann die leitfähige erste Elektrode 2 gleichzeitig als Streuschicht verwendet werden. Die Funktionalität einer Streuschicht und einer Elektrode werden somit in einer einzigen Schicht verbunden. Die Streupartikel 9 können wie in Verbindung mit den
vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben ausgebildet sein .
In Figur 4B ist ein Verfahren zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements 100 der Figur 4A gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritte 11 λ wird das Substrat 1
bereitgestellt. Auf diesem wird in einem weiteren
Verfahrensschritt 12 λ die leitfähige erste Elektrode 2 mit den eingebetteten Streupartikeln 9 abgeschieden. Falls erforderlich, kann in einem weiteren Verfahrensschritts 13 λ die erste Elektrode 2 strukturiert werden. Darüber werden, als weiterer Verfahrensschritt 14 λ dargestellt, der
funktionelle Schichtenstapel 3 sowie die zweite Elektrode 4 abgeschieden. Auf dieser werden in einem weiteren
Verfahrensschritt 15 λ die Verkapselungsanordnung 7 sowie gegebenenfalls die Schutzschicht 8 aufgebracht. Alternativ zu einer als Dünnfilmverkapselung ausgebildeten
Verkapselungsanordnung 7 kann diese auch in Form eines oben beschrieben aufgeklebten Glasdeckels ausgebildet sein. Die Herstellung der ersten Elektrode 2 mit den eingebetteten Streupartikeln 9 kann beispielsweise mittels eines ALD- Verfahrens erfolgen, wie in Verbindung mit Figur 2C
beschrieben ist. Alternativ zu einem ALD-Verfahren kann auch ein anderes Verfahren wie beispielsweise ein CVD-Verfahren durchgeführt werden. Dadurch, dass die Elektrodenabscheidung auf dem Substrat 1 erfolgt, das beispielsweise aus Glas sein kann, kann der Herstellungsprozess bei höheren Temperaturen, das heißt bei Temperaturen, die schädlich für den
funktionellen Schichtenstapel 3 sein könnten, ablaufen, insbesondere bei Temperaturen von mehr als 100 °C. Dadurch kann der Aufwachsprozess im Vergleich zu zur Herstellung von Schichten, die auf dem funktionellen Schichtenstapel 3 aufgewachsen werden, beschleunigt werden, da aufgrund des funktionellen Schichtenstapels 3 in diesem Fall die
Aufwachstemperaturen üblicherweise auf unter 100 °C begrenzt sind .
In Figur 5A ist ein Licht emittierendes Bauelement 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, das im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figur 4A als Top-Emitter
ausgebildet ist und Streupartikel 9 im Elektrodenmaterial der zweiten Elektrode 4 aufweist. Zur Herstellung des Licht emittierenden Bauelements der Figur 5A können, wie in Figur 5B als erster Verfahrensschritt 11 λ λ dargestellt, auf dem Substrat 1 die erste Elektrode 2 und der funktionelle
Schichtenstapel 3 hergestellt werden. Auf dem funktionellen Schichtenstapel 3 wird in einem weiteren Verfahrensschritt 12 λ λ die zweite Elektrode 4 mit Streupartikeln 9
abgeschieden. Hierzu können Verfahren analog zu den in
Verbindung mit den Figuren 2C und 4B beschriebenen Verfahren verwendet werden. In einem weiteren Verfahrensschritt 13 λ λ werden die Verkapselungsanordnung 7 und gegebenenfalls die Schutzschicht 8 aufgebracht.
In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Licht emittierendes Bauelement 100 gezeigt, das transparent
ausgebildet ist und das sowohl in der ersten Elektrode 2 als auch in der zweiten Elektrode 4 Streupartikel 9 aufweist, die in das jeweilige Elektrodenmaterial eingebettet sind.
Weiterhin ist es auch möglich, dass zusätzlich oder
alternativ Streupartikel in der Verkapselungsanordnung eingebettet sind.
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren
Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in Verbindung mit den Figuren beschrieben sind. Weiterhin können die in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele zusätzliche oder alternative Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Licht emittierendes Bauelement, aufweisend
- einen funktionellen Schichtenstapel (3) mit zumindest einer
Licht emittierenden Schicht, die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Bauelements Licht zu erzeugen,
- eine erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (4), die dazu eingerichtet sind, im Betrieb Ladungsträger in den funktionellen Schichtenstapel (3) zu injizieren,
- eine Verkapselungsanordnung (7) mit einem
Verkapselungsmaterial, die über den Elektroden (2, 4) und dem funktionellen Schichtenstapel (3) angeordnet ist,
wobei
- zumindest eine der Elektroden (2, 4) transparent
ausgebildet ist und Streupartikel (9) enthält und/oder
- das Verkapselungsmaterial transparent ausgebildet ist und
Streupartikel (9) enthält.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
wobei die Verkapselungsanordnung (7) als Dünnfilmverkapselung mit zumindest einer Verkapselungsschicht (71, 72) aus einem Oxid, Nitrid oder Oxinitrid als
Verkapselungsmaterial ausgebildet ist und die
Streupartikel (9) in das Verkapselungsmaterial der
Verkapselungsschicht (71, 72) eingebettet sind,
wobei die Verkapselungsanordnung (7) eine Dicke von kleiner oder gleich 5 ym aufweist,
wobei das Verkapselungsmaterial transparent ausgebildet ist und Streupartikel (9) enthält,
wobei die Streupartikel (9) eine Größe von kleiner oder
gleich 50 nm aufweisen.
3. Bauelement nach dem vorherigen Anspruch, wobei keine der Elektroden Streupartikel aufweist.
4. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei die Streupartikel (9) eine Größe von kleiner oder
gleich 100 nm aufweisen.
5. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verkapselungsanordnung (7) als Dünnfilmverkapselung mit zumindest einer Verkapselungsschicht (71, 72) aus einem Oxid, Nitrid oder Oxinitrid als
Verkapselungsmaterial ausgebildet ist und die
Streupartikel (9) in das Verkapselungsmaterial der
Verkapselungsschicht (71, 72) eingebettet sind.
6. Bauelement nach Anspruch 5, wobei die
Verkapselungsanordnung (7) eine Mehrzahl von
Verkapselungsschichten (71, 72) aufweist, in die die Streupartikel (9) eingebettet sind.
7. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Licht emittierende Bauelement als organisches Licht emittierendes Bauelement ausgebildet ist, bei dem der funktionelle Schichtenstapel (3) als organischer
funktioneller Schichtenstapel mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht ausgebildet ist und das auf einem Substrat (1) die erste Elektrode (2), darüber den funktionellen Schichtenstapel (3) , darüber die zweite Elektrode (4) und darüber die
Verkapselungsanordnung (7) aufweist.
8. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Elektrode (2) transparent ausgebildet ist und Streupartikel (9) enthält.
9. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Elektrode (4) transparent ausgebildet ist und Streupartikel (9) enthält.
10. Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden
Bauelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem während der Ausbildung zumindest einer transparenten Schicht ausgewählt aus zumindest einer der Elektroden (2, 4) und/oder einer Verkapselungsschicht (71, 72) der Verkapselungsanordnung (7) Streupartikel (9) in ein funktionelles Material der Schicht eingebettet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Schicht zusammen mit den eingebetteten Streupartikeln (9) unter
Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens hergestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die
Streupartikel (9) zusammen mit zumindest einem
Ausgangsmaterial (21, 22, 23) zur Herstellung der
Schicht mit den Streupartikeln (9) einer
Beschichtungskammer (20) zugeführt werden, in der die Schicht mit den Streupartikeln (9) hergestellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die
Streupartikel (9) mittels eines
DirektflüssigkeitseinspritzungsVerfahrens der
Beschichtungskammer (20) zugeführt werden.
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