WO2017140512A1 - Lichtemittierendes bauelement und verfahren zum herstellen eines lichtemittierenden bauelements - Google Patents

Lichtemittierendes bauelement und verfahren zum herstellen eines lichtemittierenden bauelements Download PDF

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emitting layer
mirror structure
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Thomas Wehlus
Daniel Riedel
Nina Riegel
Arne FLEISSNER
Erwin Lang
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    • 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
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    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means

Definitions

  • An organic optoelectronic component for example an OLED, may comprise an anode and a cathode
  • the organic functional layer system may include one or more emitter layers in which electromagnetic radiation is generated, one or more charge carrier pair generation layer structures each of two or more carrier pair generation layers
  • Charge carrier pair generation and one or more
  • Electron block layers also referred to as
  • Hole transport layer and one or more hole block layers, also referred to as electron transport layer (s) (ETL), for directing the flow of current.
  • s electron transport layer
  • Internal decoupling can be understood to mean devices in which light is decoupled which is in the electrically active region of the optoelectronic device Component is guided, for example, the organic functional layer structure and / or the electrodes, ie the transparent, electrically conductive oxide layers (transparent conductive oxides - TCO).
  • Component be applied, for example, a
  • ITO Indium tin oxide
  • a scattering layer can be applied over or on an electrode, for example the
  • an organic light-emitting diode which combines the advantages of an internal coupling with the advantages of a specular OFF-States.
  • Such a designed organic light emitting diode allows, for example, a specular OFF-state with a color glimmer, which corresponds to the emitter color.
  • Light-emitting component has at least one
  • the mirror structure is at least partially transmissive to the light that can be emitted by the at least one light-emitting layer and at least partially reflective to the light incident on the light-emitting component.
  • Component is a direction in which the emission of the light emitting device is designed. That is, the direction of parasitically or unintentionally scattered light is not a major direction. In a main direction, a substantial portion of the total light emitted from the light emitting device is emitted.
  • the scattering layer can also be referred to as an internal outcoupling layer.
  • the scattering layer has particles embedded in a matrix, for example, which are scattering or refractive for that of the light-emitting layer
  • Light with a higher intensity are coupled out of the light-emitting component than in a comparable light-emitting component without such
  • the litter layer can with respect to the
  • Main emission direction to be arranged in front of or behind the light-emitting layer.
  • the mirror structure is arranged in front of the light-emitting layer with respect to the light incident on the light-emitting component. That on the
  • This direction may correspond to the viewing direction of the light-emitting device in the OFF state (OFF state of the light-emitting device).
  • litter layer may be in front of or behind the
  • Decoupling structure is optimized for the light emitted from the light-emitting layer light. This shows that
  • Mirror structure has a reflective appearance.
  • in the off state is the
  • Mirror structure with, for example, a high transmission in the red spectral range and a high reflectivity in the blue and / or ultraviolet spectral range can in the integration of the light emitting device in a
  • the light-emitting component is integrated. As a result, the light-emitting component is intrinsically protected against UV aging.
  • the light-emitting component has on a carrier a first electrode and a second electrode arranged above the first electrode, the light-emitting layer being arranged between the first electrode and the second electrode.
  • the carrier is designed to be translucent and at least one main emission direction of the light-emitting component is of the
  • the mirror structure has a transparency for the light which can be emitted by the light-emitting layer, which is greater than 80%
  • the transparency is in at least one
  • Wavelength range of the emissive light greater than 80%, for example, greater than 90%.
  • Transparency is at least partially, i. for at least one wavelength range, greater than 80%, for example greater than 90%.
  • the transparency refers to the
  • the mirror structure has a reflectivity for the light incident on the light-emitting component, which is greater than 80%,
  • the reflectivity is in at least one
  • Wavelength range of the emissive light greater than 80%, for example greater than 90%.
  • Reflectivity is at least partially, i. for at least one wavelength range, greater than 80%, for example greater than 90%.
  • the reflectivity refers to the
  • Wavelength, the bandwidth or the one or more wavelength range of the light that is not emitted or emitted by the at least one light-emitting layer in the regular operation of the light-emitting device is not emitted or emitted by the at least one light-emitting layer in the regular operation of the light-emitting device.
  • the Bragg mirror has one or more layers, wherein a
  • Mirror structure may be formed dielectrically or electrically conductive. In yet another development is the mirror structure
  • the mirror structure is formed on the side of the carrier, which faces away from the light-emitting layer.
  • the mirror structure is formed on the surface of the support of the light-emitting device.
  • the light emitting device thus a top emitter or a bi- or omnidirectional emitting device.
  • different concepts regarding the energization of the light-emitting component are made possible, for example a wide selection of electrode materials, connections and the like.
  • the mirror structure is designed as a cover or has these. This allows a technically simple integration of the mirror structure in existing process and designs, as well as a technically simple encapsulation.
  • the mirror structure is formed on the side of the cover, which faces away from the light-emitting layer.
  • Component at least a first light-emitting layer and at least one in the beam path of the first
  • the mirror structure can be translucent for the
  • Light of a different color than that for which the mirror structure is impermeable may be used in the
  • the emission of a specific wavelength range from the light-emitting component can be achieved and the dominant wavelength can be set in a small distribution for a plurality or many of the light-emitting components.
  • the first light-emitting layer is an electroluminescent layer and the second light-emitting layer is a conversion layer, the by means of the emissable light of the first
  • green light is used, the leaves not organic light emitting diode.
  • the first light-emitting layer has a first, electroluminescent material and the second light-emitting layer has a second one
  • a method of manufacturing a light-emitting device is disclosed
  • the method comprises forming at least one light-emitting layer, forming a scattering layer arranged in the beam path of the light-emitting layer, and forming one with respect to one
  • the mirror structure is at least partially transmissive to that of the at least one light-emitting layer
  • the light-emitting layer can be formed on the scattering layer or vice versa.
  • the mirror structure can be formed on a carrier, on which then the scattering layer and the light-emitting
  • the mirror structure is formed after the light-emitting layer and / or the scattering layer have been formed.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a light-emitting component according to FIG. 1
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a light-emitting component according to FIG.
  • FIGS. 3A, B are schematic cross-sectional views of a
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a light-emitting component according to FIG.
  • FIG. 5 shows a flow diagram of a method for
  • light emitting device e.g., an organic light emitting device
  • bottom emitter or “bottom emitting light emitting device” refers to an embodiment that is transparent to the substrate side of the light emitting device.
  • the substrate and between the substrate and the at least one can be transparent to the substrate side of the light emitting device.
  • Functional layer formed layers for example, formed between the substrate and functional layer (s) electrode (base electrode) be made transparent.
  • the functional layers for example, organic functional layers in the case of an organic
  • the light-emitting component can be designed according to various embodiments as a "top emitter”.
  • top emitter or “top emitting
  • Light-emitting device as used herein means, for example, a design which is to the side facing away from the substrate (in other words, to
  • Cover side of the light emitting device is made transparent.
  • the at least one functional layer of the light-emitting Component formed layers eg between
  • Component can therefore, for example, in the
  • Functional layers e.g., organic functional layers in an organic light-emitting device such as e.g.
  • Component according to various embodiments may advantageously have a high light outcoupling and a very low angular dependence of the radiation density.
  • the light-emitting component is generally capable of generating the light generated in the functional layers (eg, the organic functional layers in an organic light-emitting component such as an OLED) in both directions-that is, toward the substrate side as well as to the cover side. to emit (transparent or translucent OLED).
  • the functional layers eg, the organic functional layers in an organic light-emitting component such as an OLED
  • OLED organic light-emitting component
  • a light-emitting component which has two flat, optically active sides can be made transparent or translucent in the connecting direction of the optically active sides, for example as a transparent or translucent organic light-emitting diode.
  • a planar light emitting device may also be referred to as a planar light emitting device.
  • the optically active region can also have a planar, optically active side and a flat, optically inactive side, for example an organic light-emitting diode which is set up as a so-called top emitter or bottom emitter.
  • the optically inactive side may be in
  • the beam path of the light-emitting component may be directed, for example, on one side.
  • the first electrode, the second electrode and the organic functional layer structure can each have a large area. As a result, the light-emitting
  • Component have a continuous luminous surface which is not structured into functional subregions
  • a segmented into functional areas luminous area or a luminous area the one of
  • pixels are formed. This can be a large-scale radiation of electromagnetic
  • Radiation from the light-emitting device can be made possible.
  • "Large area” can mean that the optically active side of a surface, such as a
  • the light emitting device only a single square millimeters, for example, greater than or equal to one square centimeter, for example, greater than or equal to one square decimeter.
  • the light emitting device only a single square millimeters, for example, greater than or equal to one square centimeter, for example, greater than or equal to one square decimeter.
  • a light-emitting device according to various aspects
  • Illuminations such as room lights, are used.
  • a scatter layer can be understood as a layer that is set up for internal decoupling.
  • internal decoupling can be understood as a layer that is set up for internal decoupling.
  • electromagnetic radiation for example light
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a light-emitting component according to various embodiments
  • Light emitting device 100 is provided. The
  • Light-emitting component 100 has at least one light-emitting layer, one in the beam path of
  • the light emitting device 100 has a cathode as a bottom emitter.
  • the cathode is arranged on the side facing away from the substrate of the light emitting device.
  • the mirror structure is from the
  • the at least one light-emitting layer has
  • an electroluminescent material also referred to as emitter material.
  • the light-emitting layer is configured to emit a light 150.
  • the at least one light-emitting layer is embodied in such a way that the emissable light has only a narrow part of the visible light spectrum, ie has only a narrow bandwidth or a narrow wavelength range, for example one or more wavelength ranges, which in themselves or in each case have a width in a range of about 5 nm to about 100 nm.
  • the emissable light has only a narrow part of the visible light spectrum, ie has only a narrow bandwidth or a narrow wavelength range, for example one or more wavelength ranges, which in themselves or in each case have a width in a range of about 5 nm to about 100 nm.
  • Permeable mirror structure that is, transmissive
  • the at least one light-emitting layer is a first light-emitting layer
  • Layer structure of the light emitting device 100 is arranged or formed, as will be described in more detail below.
  • Layer structure is disposed between a first electrode and a second electrode 23 (in FIG. 1, the organic functional layer structure and the first one are
  • Electrode illustrated as layer 110 At least one of the electrodes is transparent to that of the at least a light emitable light emitting layer
  • the scattering layer 120 is formed in the beam path of the at least one light-emitting layer, for example between the at least one light-emitting layer and the carrier 12.
  • Light 150 of which the at least one
  • emissive light-emitting layer is in the
  • Scattered layer scattered 120 (in PIG.l illustrated by means of arrows 146). A portion 148 of the scattered light 146 is scattered back toward the at least one light emitting layer.
  • the radiation ratio of the light emitting device can be adjusted, for example, at a bi- or
  • Electrode 23 are formed transparent.
  • the scattering layer 120 is disposed between the first electrode and the second electrode 23.
  • the scattering layer 120 is between the first
  • Electrode and the carrier 12 or arranged on or above the second electrode are Electrode and the carrier 12 or arranged on or above the second electrode.
  • highly reflective second electrode 23 for example, a reflective second electrode 23, for example, a second electrode 23 made of a metal
  • Main emission direction 154 diverted.
  • the light 152 which can be emitted by the at least one light-emitting layer can have a proportion of backscattered light 148.
  • the mirror structure 130 is at least partially transparent to the light 152 that can be emitted by the at least one light-emitting layer.
  • the mirror structure 130 has
  • the light-emitting component 100 can be coupled out of the light that can be emitted in the at least one light-emitting layer from the mirror structure 130, which is located in the beam path of the main emission direction in front of the at least one light-emitting layer.
  • the mirror structure 130 is disposed between the at least one light-emitting layer and the carrier 12, with emissive light 152 from the
  • the carrier 12 which is also a main emission direction of the
  • Embodiments corresponds.
  • the mirror structure 130 may be disposed between the scattering layer 120 and the support 12 (illustrated in FIG. In different
  • the carrier 12 is translucent. At least one main emission direction 154 of the light emitting device is of the
  • a portion of the light 152 emanatable from the at least one light emitting layer may be from the mirror structure 130 and / or the carrier 12 are reflected and / or absorbed. In that sense, that of the light-emitting
  • Component emissive light 154 have a lower intensity and / or a different wavelength spectrum than that of the at least one light-emitting layer
  • the mirror structure 130 is formed at least partially reflecting for the light 144 incident on the light-emitting component 100. Thereby, the incident light 144 is at least partially reflected at the mirror structure (illustrated by the arrow 142).
  • the mirror structure 130 has, for example
  • the mirror structure 130 has a high
  • At least one light-emitting layer of light emitted refers to that in the regular operation of the
  • light-emitting component emits light.
  • a light-emitting component with an electroluminescent, light-emitting layer for example, a
  • Dye is the light that can be emitted in normal operation, which after applying the operating current by means of the
  • Dye emits or emitted light.
  • a mirror structure 130 is arranged, which is transparent to the first wavelength.
  • Light-emitting component 100 has a cathode 23, a light-emitting layer 110 arranged on the cathode 23, a scattering layer 120 arranged on or above the light-emitting layer, a mirror structure 130 arranged on or above the scattering layer 120 and a substrate 12 arranged on or above the mirror structure ,
  • the light-emitting component 100 is a bottom emitter
  • the mirror structure 130 is formed to be opaque to light
  • visible light which is a wavelength
  • the first wavelength can, for example, a
  • Wavelength with one linewidth, a contiguous wavelength range, or multiple wavelength ranges is a contiguous wavelength range, or multiple wavelength ranges.
  • Mirror structure has a reflective appearance. That is, with this arrangement of scattering layer 120 and mirror structure 130, it is possible to provide a light-emitting device that has the advantages of internal out-coupling with those of a specular OFF-state
  • Component has a specular OFF-state with a
  • Mirror structure 130 has a layered structure.
  • the mirror structure 130 is or has a Bragg mirror.
  • the mirror structure 130 is or has a Bragg mirror.
  • Mirror structure 130 may be formed as an optical bandpass filter that is transparent to the
  • a mirror structure 130 formed as a Bragg mirror the mirror structure includes several or many layers stacked on top of each other
  • Layers have an optical thickness of exactly one quarter of the wavelength. Then the reflectivity R for this wavelength is calculated to be:
  • N is the number of
  • the layers of this mirror structure may be, for example, conventional dielectric layers, for example ceramic layers, for example of a metal oxide, metal nitride or metal oxynitride,
  • titanium dioxide and silicon dioxide for example, titanium dioxide and silicon dioxide.
  • the layers of the mirror structure may be formed of transparent conductive oxides (TCOs). This makes it possible to form an electrically conductive mirror structure based on a Bragg mirror.
  • TCOs transparent conductive oxides
  • the width Stopband for this mirror structure 130 is calculated according to:
  • ⁇ is the mean wavelength of the band
  • the first wavelength described above for example, the first wavelength described above.
  • Reflectivity R of the mirror structure can be increased.
  • Mirror structure 130 disposed between the first electrode and the carrier 12.
  • the mirror structure 130 is arranged between the scattering layer 120 and the carrier 12.
  • the mirror structure 130 is disposed between the first electrode and the second electrode 23.
  • the mirror structure 130 is formed on the side of the carrier 12 facing away from the light-emitting layer.
  • the first electrode or the second electrode 23 is a part of
  • Encapsulation arranged, for example, surrounded by this.
  • the light-emitting device has a cover formed over the light-emitting layer.
  • Mirror structure 130 in this case may be on or above the second electrode 23, for example, between the second electrode 23 and the cover or on the cover
  • the mirror structure 130 is formed as a cover 38 or has these.
  • the mirror structure 130 is on the side of the cover 38 formed facing away from the light-emitting layer.
  • At least one main emission direction of the light emitting device may be directed from the at least one light emitting layer toward the second electrode 23 and through the second electrode and the optional cover.
  • the light-emitting component 100 at least one first light-emitting layer and at least one arranged in the beam path of the first light-emitting layer second light-emitting layer.
  • the first light-emitting layer is an electroluminescent layer and the second light-emitting layer is a
  • the conversion layer which is optically excited by means of the emissive light of the first light-emitting layer.
  • the conversion layer has one
  • emissable light of the first light-emitting layer can be converted. Forming electromagnetic radiation of a second wavelength from electromagnetic radiation of a first wavelength is called wavelength conversion.
  • Wavelength conversion can be realized by means of a phosphor.
  • a substance can be understood as the luminescent substance which has lossy electromagnetic radiation of a wavelength in
  • Conventional phosphors are, for example, garnets or nitrides, silicates, nitrides, oxides, phosphates, borates, oxynitrides, sulfides, selenides, aluminates, tungstates, and halides of aluminum, silicon, magnesium, calcium, barium, strontium, zinc, cadmium, manganese, indium, Tungsten and others
  • 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.
  • the phosphor may be an oxidic or (oxi-) nitride phosphor, such as
  • Yttrium Aluminum Grant Cerium (YAG: Ce) or CaAlSiN3: Eu.
  • Examples of light scattering particles are gold, silver and
  • a phosphor may, for example, Ce 3 + doped garnets such as YAG: Ce and LuAG, for example (Y,
  • Lu 3 (Al, Ga) 5 O12: Ce 3+ ; Eu 2+ doped nitrides, for example
  • the first light-emitting layer has a first, electroluminescent material and the second light-emitting layer has a second,
  • the scattering layer 120 comprises particles embedded in a matrix.
  • the particles and the matrix have a refractive index difference of at least 0.05 in the wavelength range of the light that can be emitted by the at least one light-emitting layer.
  • the scattering layer 120 has a mean refractive index greater than or approximately equal to the refractive index of further layers of the layer 110.
  • the scattering layer 120 has an average refractive index of at least about 1.5, for example a refractive index of at least about 1.6, for example a refractive index of
  • At least about 1.65 for example, a range of about 1.7 to about 2.1.
  • the scattering layer 120 has a thickness in a range of about 1 ⁇ m to about 100 ⁇ m, for example in a range of about 10 ⁇ m to about 100 ⁇ m, for example about 25 ⁇ m.
  • the matrix of the scattering layer 120 has a refractive index greater than about 1.7. In various embodiments, the matrix is the
  • the matrix comprises or is formed of an inorganic glass or a plastic.
  • the matrix comprises or is formed from one of the following: a silicone, for example
  • Polydimethylsiloxane polydimethylsiloxane / polydiphenylsiloxane; a silazane, an epoxy, a polyacrylate, a polycarbonate or the like, for example, a silicone hybrid
  • the particles of the scattering layer 120 have, for example, one of the following geometric shapes and / or part of one of the following geometric shapes: spherical, aspherical, for example prismatic, ellipsoidal, hollow, compact, platelet or rod-shaped.
  • the particles have, for example, an average particle size in a range from about 0.05 ⁇ m to about 10 ⁇ m, for example in a range from about 0.1 ⁇ m to about 1 ⁇ m.
  • dielectric scattering particles may be provided, for example of a metal oxide, for example
  • Silicon oxide SiO 2
  • zinc oxide ZnO
  • zirconium oxide ZrO 2
  • indium tin oxide ITO
  • indium zinc oxide IZO
  • Gallium oxide (Ga20x) alumina, or titania may be suitable, provided that they have a Have a refractive index different from the effective refractive index of the matrix of the scattering layer 120,
  • air bubbles For example, air bubbles, acrylate, or glass bubbles.
  • Metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or
  • a mirror structure 130 may reflect electromagnetic radiation.
  • Mirror structure may in various embodiments as an optical grating, a metallic mirror or
  • Mirror structure may be formed completely or partially reflective for electromagnetic radiation of a wavelength range, for example as a
  • the partially transparent mirror structure may be, for example, a divider mirror and / or a disposable mirror.
  • the partially transparent mirror structure may, for example, be a part of the incident on it
  • the partially transparent mirror structure may, for example, have a dielectric layer system on one side and / or optionally a reflection-reducing coating on the other side, for example to avoid double images.
  • a very thin metal coating can also be used.
  • FZ6.2 shows a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to various
  • Embodiments which may correspond substantially to one of the embodiments shown above.
  • the scattering layer 120 is connected between the second electrode 23 and the second layer
  • Litter layer 120 is formed, for example, electrically conductive.
  • the litter layer comprises electrically conductive particles and / or an electrically conductive matrix in which the particles are embedded, wherein the matrix and the particles have a refractive index difference of more than 0.05 and the particles have an average diameter of at least about a quarter of Wavelength of the least wavelength light visible from the at least one light-emitting layer in the visible
  • the electrically conductive particles and / or the electrically conductive matrix can be formed, for example, from different electrically conductive, transparent oxides (TCO).
  • FIGS. 3A, 3 B show schematic cross-sectional views of a light-emitting component according to various
  • Embodiments which may correspond substantially to one of the embodiments presented above.
  • the mirror structure 130 is arranged on the side of the carrier 12, which is the
  • the mirror structure is seen from the cathode behind the light-emitting layer 110, the scattering layer 120 and the carrier 12
  • Component 100 has a cathode 23, a scattering layer 120 arranged on the cathode 23, one on or above the
  • Litter layer 120 arranged light-emitting layer 110, one on or above the light-emitting layer 110th
  • a portion 302 of the light 152 emitted from the light-emitting layer into the carrier 12 may be scattered back or reflected at the mirror structure 130.
  • the mirror structure 130 is arranged on the side of the carrier 12, which is the
  • the mirror structure is seen from the cathode behind the light-emitting layer 110, the scattering layer 120 and the carrier 12
  • Component 100 comprises a cathode 23, a light-emitting layer 110 arranged on the cathode 23, a scattering layer 120 arranged on or above the light-emitting layer 110, a substrate 12 arranged on or above the scattering layer 120 and one on or above the substrate 12
  • a portion 302 of the light 152 emitted from the light-emitting layer into the carrier 12 may be scattered back or reflected at the mirror structure 130.
  • FI6.4 shows a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to various
  • Embodiments which may correspond substantially to one of the embodiments presented above, wherein the mirror structure and the scattering layer are not illustrated in FIG.4.
  • Layer structure has a first electrode layer 14 having a first contact portion 16, a second
  • a first, not shown, barrier layer is present between the carrier 12 and the first electrode layer 14.
  • a first barrier thin film be formed.
  • the carrier 12 may be translucent or transparent.
  • the carrier 12 serves as a carrier for electronic
  • the carrier 12 may include, for example, plastic, metal, glass, quartz and / or a semiconductor material or be formed therefrom. Furthermore, the carrier 12 may comprise or be formed from a plastic film or a laminate with one or more plastic films. The carrier 12 may be mechanically rigid or mechanically flexible. In various exemplary embodiments, the light-emitting component 100 has a first electrode 20, for example a first electrode, on or above the carrier 12
  • Electrode layer for example as a closed one
  • Electrode layer and a second electrode 23 arranged above the first electrode 20, for example a second electrode layer, for example as a closed one
  • Electrode layer on.
  • the light-emitting layer is disposed between the first electrode 20 and the second electrode 23.
  • the first electrode 20 is electrically insulated from the first contact portion 16 by means of an electrical insulation barrier 21.
  • the second contact section 18 is connected to the first electrode 20 of the optoelectronic layer structure
  • the first electrode 20 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrode 20 may be translucent or transparent.
  • the first electrode 20 comprises an electrically conductive material, for example metal and / or a conductive conductive oxide (TCO) or a
  • the first electrode 20 may comprise a layer stack of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • 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 20 may alternatively or in addition to the materials mentioned:
  • Networks of metallic nanowires and particles for example of Ag, networks of carbon nanotubes, Graphene particles and layers and / or networks of semiconducting nanowires.
  • first electrode 20 is an optically functional layer structure, for example an organic compound
  • the organic functional layer structure 22 may, for example, have one, two or more partial layers.
  • the organic functional layer structure 22 may include a hole injection layer, a hole transport layer, a bitt layer, a
  • Sheet transport layer and / or a
  • Hole injection layer serves to reduce the bandgap between first electrode and hole transport layer.
  • the hole conductivity is greater than the Blektronenleitfihmaschine.
  • the hole transport layer serves to transport the holes.
  • the lead electron conductivity is greater than that
  • the electron transport layer serves to transport the electrons.
  • organic functional layer structure 22 may be one, two or more
  • a functional layer structure Blei whatsoever each having said sub-layers and / or further intermediate layers.
  • the second electrode 23 hardly be formed according to one of the embodiments of the first electrode 20, wherein the first electrode 20 and the second electrode 23 may be formed the same or different.
  • the first electrode 20 serves, for example, as the anode or cathode of the optoelectronic layer structure.
  • the second electrode 23 serves corresponding to the first electrode as the cathode or anode of the optoelectronic
  • the optoelectronic layer structure is an electrically and / or optically active region.
  • the active region is, for example, the region of the optoelectronic component 10 in which electrical current is used to operate the
  • a getter structure (not shown) may be arranged on or above the active area.
  • the getter layer can be translucent, transparent or opaque.
  • the getter layer may include or be formed of a material that absorbs and binds substances that are detrimental to the active area.
  • an encapsulation layer 24 of the optoelectronic layer structure is formed, which encapsulates the optoelectronic layer structure.
  • Encapsulation layer 24 may be formed as a second barrier layer, for example as a second barrier thin layer.
  • the encapsulation layer 24 may also be referred to as
  • Thin-layer encapsulation may be referred to.
  • Encapsulation layer 24 forms a barrier to chemical contaminants or atmospheric agents, especially against water (moisture) and oxygen.
  • the encapsulation layer 24 may be formed as a single layer, a layer stack, or a layered structure.
  • the encapsulation layer 24 may include or be formed from: alumina, zinc oxide, zirconia,
  • Indium tin oxide Indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, poly (p-phenylene terephthalamide), nylon 66, and mixtures and alloys thereof. If necessary, the first
  • Barrier layer on the carrier 12 corresponding to a configuration of the encapsulation layer 24 may be formed.
  • Encapsulation layer 24 a first contact region 32 is exposed and in the second recess of
  • Encapsulation layer 24 a second contact region 34 is exposed.
  • the first contact region 32 serves for
  • the adhesive layer 36 comprises, for example, an adhesive, for example an adhesive,
  • the adhesive layer 36 may comprise, for example, particles which scatter electromagnetic radiation, for example light-scattering particles.
  • a cover body 38 Above the adhesive layer 36 is a cover body 38
  • the adhesive layer 36 serves to secure the cover body 38 to the encapsulation layer 24.
  • the cover body 38 has, for example, plastic, glass
  • the cover body 38 may be formed substantially of glass and a thin
  • Metal layer such as a metal foil, and / or a graphite layer, such as a graphite laminate, have on the glass body.
  • the cover body 38 serves to protect the conventional optoelectronic component 1,
  • cover body 38 for distributing and / or
  • the glass of the covering body 38 can serve as protection against external influences, and the metal layer of the covering body 38 can serve for distributing and / or dissipating the heat arising during operation of the conventional optoelectronic component 1.
  • FIG. 5 shows a flow diagram of a method for
  • method 500 is used to fabricate a light emitting device
  • the method 500 includes forming 510 at least one light emitting layer, forming 520 an im
  • the mirror structure is at least partially transmissive to the light that can be emitted by the at least one light-emitting layer and at least partially reflective to the light incident on the light-emitting component.
  • At least one light-emitting layer At least one light-emitting layer
  • a scattering layer 120 arranged in the beam path of the light-emitting layer
  • the mirror structure 130 is at least partially transmissive to that of the at least one light-emitting layer emissive light 152 and at least partially reflective for the incident on the light-emitting device 100, 200, 300, 310, light 144 is formed.
  • At least one light-emitting layer At least one light-emitting layer
  • a mirror structure (130) which follows the light-emitting layer with respect to a main emission direction of the light-emitting component (100, 200, 300, 310),
  • the light emitting device 100, 200, 300, 310 according to the 1st or 2nd
  • Embodiment be configured such that the light-emitting device 100, 200, 300, 310 on a support 12, a first electrode 20 and a disposed over the first electrode 20 second electrode 23, wherein the light-emitting layer between the first electrode 20 and the second electrode 23 is arranged.
  • the light emitting device 100, 200, 300, 310 according to the 3. Be configured embodiment such that the carrier 12 is transparent and at least one
  • Component of the light-emitting layer is directed by the carrier 12.
  • the light emitting device 100, 200, 300, 310 according to one of the 1st to 4th
  • light-emitting layer has an emissive light 152 which is greater than 80%.
  • the light-emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to one of the first to fifth embodiments can be configured such that the
  • Mirror structure 130 has a reflectivity for the incident on the light-emitting device 100, 200, 300, 310 light 144 which is greater than 80%.
  • the light-emitting component 100, 200, 300, 310 400 according to one of the first to sixth exemplary embodiments can be configured in such a way that the
  • Mirror structure 130 is or has a Bragg mirror.
  • the light-emitting component 100, 200, 300, 310 400 according to one of the first to seventh embodiments may be configured such that the
  • Mirror structure 130 monolithically integrated in the light-emitting device 100, 200, 300, 310.
  • Embodiment be designed such that the
  • Mirror structure 130 is formed on the side of the carrier, which faces away from the light-emitting layer. According to a tenth embodiment, the
  • Light-emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to one of the 2nd to 8th embodiment be configured such that the light-emitting device 100, 200, 300, 310 has a cover 38, which over the
  • Device 100, 200, 300, 310 is directed from the light-emitting layer through the cover 38.
  • the cover 38 According to an 11th embodiment, the
  • Light-emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to the 10th embodiment be configured such that the mirror structure 130 is formed as a cover 38 or has this.
  • Light-emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to the 10th embodiment be configured such that the mirror structure 130 on the side of the cover 38th
  • the light emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to a dee l. to 12th embodiment be configured such that the light-emitting device 100, 200, 300, 310 at least a first light-emitting layer and at least one in the beam path of the first light-emitting Layer arranged second light-emitting layer
  • Light-emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to the 13th embodiment may be configured such that the first light-emitting layer is an electroluminescent layer and the second light-emitting layer is a conversion layer which is optically excited by the emissive light of the first light-emitting layer.
  • Light-emitting device 100, 200, 300, 310 400 according to the 13th embodiment be configured such that the first light-emitting layer, a first,
  • a method for producing a light-emitting component 100, 200, 300, 310 comprises:
  • Forming at least one light-emitting layer
  • the light (152) which can be emitted by the at least one light-emitting layer and is formed, at least partially reflecting, for the light (144) incident on the light-emitting component (100, 200, 300, 310).
  • a method for producing a light-emitting component 100, 200, 300, 310 comprises:
  • Forming at least one light-emitting layer
  • light-emitting layer has the following mirror structure (130),
  • the mirror structure (130) is at least partially transmissive to the light (152) which can be emitted by the at least one light-emitting layer and at least partially reflective to the light (144) incident on the light-emitting component (100, 200, 300, 310).
  • a plurality of light-emitting components may be arranged on a common carrier one above the other or next to one another.
  • the method can have features of the light-emitting component mutatis mutandis, and vice versa.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt, aufweisend mindestens eine lichtemittierende Schicht, eine im Strahlengang der lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht (120), und eine bezüglich einer Hauptemissionsrichtung des Iichtemittierenden Bauelements (100, 200, 300, 310) auf die lichtemittierende Schicht folgende Spiegelstruktur (130), wobei die Spiegelstruktur (130) mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) ausgebildet ist.

Description

LICHTEMITTIERENDES BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES LICHTEMITTIERENDEN BAUELEMENTS
Beschreibung
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
lichtemittierendes Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements
bereitgestellt .
Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode mit einem
organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen
aufweisen. Das organische funktionelle Schichtensystem kann eine oder mehrere Emitterschicht/en aufweisen, in der/denen elektromagnetische Strahlung erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten
(„Charge generating layer", CGL) zur
Ladungsträgerpaarerzeugung, sowie einer oder mehrerer
Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als
LochtransportSchicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten.
Bisher gibt es zwei Ansätze zum Erhöhen der Licht-Auskopplung aus dem organischen optoelektronischen Bauelement: die externe Auskopplung und die interne Auskopplung.
Unter einer internen Auskopplung können Vorrichtungen verstanden werden, bei denen Licht ausgekoppelt wird, das in dem elektrisch aktiven Bereich des optoelektronischen Bauelementes geführt wird, beispielsweise der organischen funktionellen Schichtenstruktur und/oder den Elektroden, d.h. den transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid-Schichten (transparent conductive oxide - TCO) .
Bei anderen optoelektronischen Bauelementen, d.h. nicht für organische lichtemittierende Bauelemente, sind mehrere technologische Ansätze bekannt.
Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zum internen Auskoppeln von Licht kann ein Gitter mit niedrigem Brechungsindex auf oder über einer der Elektroden des optoelektronischen
Bauelementes aufgebracht werden, beispielsweise einer
Elektrode aus Indiumzinnoxid (indium tin oxide - ITO) . Das Gitter weist strukturierte Bereiche auf mit einem Material mit niedrigem Brechungsindex.
In einer weiteren herkömmlichen Vorrichtung zum internen Auskoppeln von Licht kann eine Streuschicht über oder auf einer Elektrode aufgebracht werden, beispielsweise die
Indiumzinnoxid-Anode .
Bisher wurde auf den Einsatz von interner Auskopplung in organischen Leuchtdioden, die im ausgeschalteten Zustand (OFF-State) spiegelnd sind, verzichtet, da die interne
Auskopplung bzw. die Strukturen zum internen Auskoppeln zu einem Verlust des spiegelnden OFF-State führen.
Bekannte Lösungen für dieses Problem sind der Einsatz von schaltbaren Spiegeln vor der organischen Leuchtdiode. Hier wird im OFF-Zustand der organischen Leuchtdiode ein
schaltbarer Spiegel vor der organischen Leuchtdiode
geschaltet und so der milchige Eindruck der organischen
Leuchtdioden verdeckt. In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
lichtemittierendes Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements
bereitgestellt, mit denen es möglich ist, eine organische Leuchtdiode bereitzustellen, die die Vorteile einer internen Auskopplung mit den Vorteilen eines spiegelnden OFF-States kombiniert. Eine derart gestaltete organische Leuchtdiode ermöglicht beispielsweise einen spiegelnden OFF-State mit einem Farbschimmer, welcher der Emitterfarbe entspricht.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt. Das
lichtemittierende Bauelement weist mindestens eine
lichtemittierende Schicht, eine im Strahlengang der
lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht, und eine bezüglich einer Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden Bauelements hinter der lichtemittierenden Schicht angeordnete Spiegelstruktur auf. Die Spiegelstruktur ist mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement einfallende Licht ausgebildet. Eine Hauptemissionsrichtung eines lichtemittierenden
Bauelementes ist eine Richtung, in welche die Emission des lichtemittierenden Bauelementes konzipiert ist. Das heißt, die Richtung von parasitär oder unbeabsichtigt gestreutem Licht stellt keine Hauptrichtung dar. In eine Hauptrichtung wird ein wesentlicher Anteil des von dem lichtemittierenden Bauelement insgesamt emittierten Licht emittiert. Die Streuschicht kann auch als interne Auskopplungsschicht bezeichnet werden. Die Streuschicht weist beispielsweise in einer Matrix eingebettet Partikel auf, die streuend oder brechend für das von der lichtemittierenden Schicht
emittierbare Licht wirken. Mittels der Streuschicht kann
Licht mit einer höheren Intensität aus dem lichtemittierenden Bauelement ausgekoppelt werden als bei einem vergleichbaren lichtemittierenden Bauelement ohne eine derartige
Streuschicht .
Anschaulich ist die Spiegelstruktur bezüglich der
Hauptemissionsrichtung hinter der lichtemittierenden Schicht angeordnet. Die Streuschicht kann bezüglich der
Hauptemissionsrichtung vor oder hinter der lichtemittierenden Schicht angeordnet sein.
Weiterhin ist die Spiegelstruktur bezüglich des auf das lichtemittierende Bauelement einfallenden Lichts vor der Iichtemittierenden Schicht angeordnet. Das auf das
lichtemittierende Bauelement einfallende Licht fällt
beispielsweise aus der Richtung auf das lichtemittierende Bauelement ein, die der Hauptemissionsrichtung entgegen gerichtet ist. Diese Richtung kann Betrachtungsrichtung des Iichtemittierenden Bauelements im OFF-State (AUS-Zustand des lichtemittierenden Bauelementes) entsprechen. Die
Streuschicht kann diesbezüglich vor oder hinter der
lichtemittierenden Schicht angeordnet sein.
Dies ermöglicht es, ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Streuschicht auszubilden, die als interne
Auskoppelstruktur für das von der lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht optimiert ist. Dabei weist das
lichtemittierende Bauelement im ausgeschalteten Zustand (OFF- State) , d.h. im unbestromten Zustand, mittels der
Spiegelstruktur ein spiegelndes Erscheinungsbild aufweist. Mit anderen Worten: im ausgeschalteten Zustand ist die
Spiegelstruktur sichtbar und nicht die Streuschicht.
Durch die Integration einer derart teildurchlässigen
Spiegelstruktur mit beispielsweise einer hohen Transmission im roten Spektralbereich und einer hohen Reflektivität im blauen und/oder ultravioletten Spektralbereich kann bei der Integration des lichtemittierenden Bauelementes in eine
Leuchte auf einen zusätzlichen UV-Schutz bei der Leuchte verzichtet werden, da der UV-Schutz mittels der
Spiegelstruktur bei dem lichtemittierenden Bauelement
integriert ist. Dadurch wird das lichtemittierende Bauelement intrinsisch vor UV-Alterung geschützt.
In einer Weiterbildung weist das lichtemittierende Bauelement auf einem Träger eine erste Elektrode und eine über der ersten Elektrode angeordnete zweite Elektrode auf, wobei die lichtemittierende Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet ist.
In noch einer Weiterbildung ist der Träger lichtdurchlässig ausgebildet und mindestens eine Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden Bauelementes ist von der
lichtemittierenden Schicht durch den Träger gerichtet.
In noch einer Weiterbildung weist die Spiegelstruktur eine Transparenz für das von der lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht auf, die größer als 80 % ist,
beispielsweise größer als 90 % ist. Alternativ oder
zusätzlich ist die Transparenz in wenigstens einem
Wellenlängenbereich des emittierbaren Lichts größer als 80 %, beispielsweise größer als 90 %. Mit anderen Worten: die
Transparenz ist mindestens teilweise, d.h. für mindestens einen Wellenlängenbereich, größer als 80 %, beispielsweise größer als 90 %. Die Transparenz bezieht sich auf die
Wellenlänge, die Bandbreite oder den einen oder mehreren
Wellenlängenbereich des Lichts, dass von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht im regulären Betrieb des
lichtemittierenden Bauelements emittierbar ist bzw. emittiert wird.
In noch einer Weiterbildung weist die Spiegelstruktur eine Reflektivität für das auf das lichtemittierende Bauelement einfallende Licht auf, die größer als 80 % ist,
beispielsweise größer als 90 % ist. Alternativ oder
zusätzlich ist die Reflektivität in wenigstens einem
Wellenlängenbereich des emittierbaren Lichts größer als 80 %, beispielsweise größer als 90 %. Mit anderen Worten: die
Reflektivität ist mindestens teilweise, d.h. für mindestens einen Wellenlängenbereich, größer als 80 %, beispielsweise größer als 90 %. Die Reflektivität bezieht sich auf die
Wellenlänge, die Bandbreite oder den einen oder mehreren Wellenlängenbereich des Lichts, dass nicht von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht im regulären Betrieb des lichtemittierenden Bauelements emittierbar ist bzw. emittiert wird.
In noch einer Weiterbildung ist oder weist die
Spiegelstruktur einen Bragg-Spiegel auf. Der Bragg-Spiegel weist eine oder mehrere Schichtenfolge auf, wobei eine
Schichtenfolge mindestens zwei Schichten mit
unterschiedlichen Brechungsindizes aufweist. Die
Spiegelstruktur kann dielektrisch oder elektrisch leitend ausgebildet sein. In noch einer Weiterbildung ist die Spiegelstruktur
monolithisch in dem lichtemittierenden Bauelement integriert. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise und einen Schutz der Spiegelstruktur und deren optische Eigenschaften vor
Bauelement-externen, schädlichen Stoffen, wie beispielsweise Wasser, Sauerstoff und/oder Lösungsmittel. In noch einer Weiterbildung ist die Spiegelstruktur auf der Seite des Trägers ausgebildet ist, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt. Mit anderen Worten: die Spiegelstruktur ist auf der Oberfläche des Trägers des lichtemittierenden Bauelements ausgebildet. Dadurch kann ein lichtemittierendes Bauelement mit einem hochwertigen Erscheinungsbild realisiert werden.
In noch einer Weiterbildung weist das lichtemittierende
Bauelement eine Abdeckung auf, die über der
lichtemittierenden Schicht ausgebildet ist, wobei mindestens eine Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden
Bauelementes von der lichtemittierenden Schicht durch die Abdeckung Substrat gerichtet ist. Anschaulich ist das
lichtemittierende Bauelement somit ein Top-Emitter bzw. ein bi- oder omnidirektional emittierendes Bauelement. Dadurch werden unterschiedliche Konzept bezüglich der Bestromung des lichtemittierenden Bauelements ermöglicht, beispielsweise eine breite Auswahl an Elektrodenmaterialien, Anschlüssen und ähnliches .
In noch einer Weiterbildung ist die Spiegelstruktur als Abdeckung ausgebildet oder weist diese auf. Dies ermöglicht eine technisch einfache Integration der Spiegelstruktur in bestehende Prozess und Designs, sowie eine technisch einfache Verkapselung.
In noch einer Weiterbildung ist die Spiegelstruktur auf der Seite der Abdeckung ausgebildet, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt ist. Mit anderen Worten: die
Spiegelstruktur ist auf der Oberfläche der Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements ausgebildet. Dadurch kann ein lichtemittierendes Bauelement mit einem hochwertigen
Erscheinungsbild realisiert werden.
In noch einer Weiterbildung weist das lichtemittierende
Bauelement mindestens eine erste lichtemittierende Schicht und mindestens eine im Strahlengang der ersten
lichtemittierenden Schicht angeordnete zweite
lichtemittierende Schicht auf.
Die Spiegelstruktur kann lichtdurchlässig für das
emittierbare Licht der ersten lichtemittierenden Schicht und/oder für das emittierbare Licht der zweiten
lichtemittierenden Schicht ausgebildet sein.
Licht einer anderen Farbe bzw. Farbvalenz als die, für welche die Spiegelstruktur undurchlässig ist, kann in dem
lichtemittierende Bauelement geleitet werden, das heißt nicht ausgekoppelt werden. In dieser Kombination kann beispielweise die Emission eines bestimmten Wellenlängenbereiches aus dem lichtemittierenden Bauelement erreicht werden und die dominante Wellenlänge in geringer Verteilung für mehrere oder viele lichtemittierende Bauelemente eingestellt werden.
In noch einer Weiterbildung ist die erste lichtemittierende Schicht eine elektrolumineszierende Schicht und die zweite lichtemittierende Schicht eine Konversionsschicht, die mittels des emittierbaren Lichts der ersten
lichtemittierenden Schicht optisch anregbar ist.
Bei einer Spiegelstruktur, die lichtdurchlässig für das Licht der Konversionsschicht ist und lichtundurchlässig für das Licht der elektrolumineszierenden, ersten lichtemittierenden Schicht ist, ermöglicht dies das beispielsweise blaues Licht, welches in organischen Leuchtdioden zum Erzeugen von
beispielsweise grünem Licht genutzt wird, die organische Leuchtdiode nicht verläset.
In noch einer Weiterbildung weist die erste lichtemittierende Schicht ein erstes, elektrolumineszierendes Material und die zweite lichtemittierende Schicht ein zweites
elektrolumineszierendes Material auf.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements
bereitgestellt. Das Verfahren weist ein Ausbilden mindestens einer lichtemittierenden Schicht, ein Ausbilden einer im Strahlengang der lichtemittierenden Schicht angeordneten Streuschicht, und ein Ausbilden einer bezüglich einer
Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden Bauelements hinter der lichtemittierenden Schicht angeordneten
Spiegelstruktur auf. Mit anderen Worten: Die Spiegelstruktur wird von der Kathode aus gesehen, hinter der
lichtemittierenden Schicht und der Streuschicht ausgebildet. Die Spiegelstruktur mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht
emittierbare Licht und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement einfallende Licht ausgebildet wird. Die Reihenfolge der Schritte kann abhängig von dem konkreten Ausführungsbeispiel variiert werden. Beispielsweise kann die lichtemittierende Schicht auf der Streuschicht ausgebildet werden oder umgekehrt. Weiterhin kann beispielsweise die Spiegelstruktur auf einem Träger ausgebildet werden, auf der anschließend die Streuschicht und die lichtemittierende
Schicht ausgebildet wird. Alternativ kann die Spiegelstruktur ausgebildet werden nachdem die lichtemittierende Schicht und/oder die Streuschicht ausgebildet wurden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen; Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen;
Figuren 3A, B schematische Querschnittsansichten eines
lichtemittierenden Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen;
Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
Figur 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird
Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da
Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist. Gemäß verschiedenen Ausgestaltungen kann das
lichtemittierende Bauelement (z.B. ein organisches
lichtemittierendes Bauelement wie z.B. OLED) als „Bottom- Emitter" ausgeführt sein.
Der Begriff „Bottom-Emitter" oder „bottom-emittierendes lichtemittierendes Bauelement", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine Ausführung, die zu der Substratseite des lichtemittierenden Bauelements hin transparent ausgeführt ist. Beispielsweise können dazu wenigstens das Substrat und zwischen dem Substrat und der mindestens einen
Funktionsschicht ausgebildete Schichten (z.B. eine zwischen Substrat und Funktionsschicht (en) ausgebildete Elektrode (Grundelektrode) ) transparent ausgeführt sein. Ein als
Bottom-Emitter ausgeführtes lichtemittierendes Bauelement kann demnach beispielsweise in den Funktionsschichten (z.B. organischen Funktionsschichten bei einem organischen
lichtemittierenden Bauelement wie z.B. einer OLED) erzeugte Strahlung auf der Substratseite des lichtemittierenden
Bauelements emittieren.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das lichtemittierende Bauelement gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen als „Top-Emitter" ausgeführt sein.
Der Begriff „Top-Emitter" oder „top-emittierendes
lichtemittierendes Bauelement", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet beispielsweise eine Ausführung, die zu der dem Substrat abgewandten Seite (anders ausgedrückt, zur
Deckseite) des lichtemittierenden Bauelements hin transparent ausgeführt ist. Insbesondere können dazu die auf bzw. über der mindestens einen Funktionsschicht des lichtemittierenden Bauelements ausgebildeten Schichten (z.B. zwischen
Funktionsschicht (en) und Barrierendünnschicht ausgebildete Elektrode (Deckelektrode) , Barrierendünnschicht,
Zwischenschicht, Deckschicht) transparent ausgeführt sein. Ein als Top-Emitter ausgeführtes lichtemittierendes
Bauelement kann demnach beispielsweise in den
Funktionsschichten (z.B. organischen Funktionsschichten bei einem organischen lichtemittierenden Bauelement wie z.B.
einer OLED) erzeugte Strahlung auf der Deckseite des
lichtemittierenden Bauelements emittieren.
Ein als Top-Emitter ausgestaltetes lichtemittierendes
Bauelement gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann in vorteilhafter Weise eine hohe Lichtauskopplung und eine sehr geringe Winkelabhängigkeit der Strahlungsdichte aufweisen.
Eine Kombination aus Bottom-Emitter und Top-Emitter ist ebenso in verschiedenen Ausführungsbeispielen vorgesehen. Bei einer solchen Ausführung ist das lichtemittierende Bauelement allgemein in der Lage, das in den Funktionsschichten (z.B. den organischen Funktionsschichten bei einem organischen lichtemittierenden Bauelement wie z.B. einer OLED) erzeugte Licht in beide Richtungen - also sowohl zu der Substratseite als auch zu der Deckseite hin - zu emittieren (transparente oder transluzente OLED) .
Beispielsweise kann ein lichtemittierendes Bauelement, welches zwei flächige, optisch aktive Seiten aufweist, in der Verbindungsrichtung der optisch aktiven Seiten transparent oder transluzent ausgebildet sein, beispielsweise als eine transparente oder transluzente organische Leuchtdiode. Ein flächiges lichtemittierendes Bauelement kann auch als ein planes lichtemittierendes Bauelement bezeichnet werden. Der optisch, aktive Bereich kann jedoch auch eine flächige, optisch aktive Seite und eine flächige, optisch inaktive Seite aufweisen, beispielsweise eine organische Leuchtdiode, die als ein sogenannter Top-Emitter oder Bottom-Emitter eingerichtet ist. Die optisch inaktive Seite kann in
verschiedenen Ausführungsbeispielen transparent oder
transluzent sein, oder mit einer Spiegelstruktur und/oder einem opaken Stoff oder Stoffgemisch versehen sein,
beispielsweise zur Wärmeverteilung. Der Strahlengang des lichtemittierenden Bauelementes kann beispielsweise einseitig gerichtet sein.
Die erste Elektrode, die zweite Elektrode und die organische funktionelle Schichtenstruktur können jeweils großflächig ausgebildet sein. Dadurch kann das lichtemittierende
Bauelement eine zusammenhängende Leuchtfläche aufweisen, die nicht in funktionale Teilbereiche strukturiert ist,
beispielsweise eine in funktionale Bereiche segmentierte Leuchtfläche oder um eine Leuchtfläche, die von einer
Vielzahl von Bildpunkten (Pixeln) gebildet wird. Dadurch kann eine großflächige Abstrahlung von elektromagnetischer
Strahlung aus dem lichtemittierenden Bauelement ermöglicht werden. „Großflächig" kann dabei bedeuten, dass die optisch aktive Seite eine Fläche, beispielsweise eine
zusammenhängende Fläche, beispielsweise von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, beispielsweise größer oder gleich einem Quadratzentimeter, beispielsweise größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweist. Beispielsweise kann das lichtemittierende Bauelement nur eine einzige
zusammenhängende Leuchtfläche aufweisen, die durch die großflächige und zusammenhängende Ausbildung der Elektroden und der organischen funktionellen Schichtenstruktur bewirkt wird.
Ein lichtemittierendes Bauelement gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann in vorteilhafter Weise für
Beleuchtungen, wie beispielsweise Raumleuchten, eingesetzt werden.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann eine Streuschicht als eine Schicht verstanden werden, die zu einem internen Auskoppeln eingerichtet ist. Beim internen Auskoppeln kann
beispielsweise elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht, ausgekoppelt werden, das in dem elektrisch aktiven Bereich des lichtemittierenden Bauelementes geführt wird, beispielsweise der organischen funktionellen
Schichtenstruktur und/oder den Elektroden, d.h. den
transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid-Schichten
(transparent conductive oxide - TCO) . FIG.l zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein
lichtemittierendes Bauelement 100 bereitgestellt. Das
lichtemittierendes Bauelement 100 weist mindestens eine lichtemittierende Schicht, eine im Strahlengang der
lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht 120, und eine bezüglich einer Hauptemissionsrichtung 154 des
lichtemittierenden Bauelements 100 hinter der
lichtemittierenden Schicht angeordnete Spiegelstruktur 130 auf. Mit anderen Worten: Das lichtemittierende Bauelement 100 weist als Bottom-Emitter eine Kathode auf. Die Kathode ist auf der dem Substrat abgewandte Seite des lichtemittierenden Bauelements angeordnet. Die Spiegelstruktur ist von der
Kathode aus gesehen hinter der lichtemittierenden Schicht und der Streuschicht angeordnet.
Die mindestens eine lichtemittierende Schicht weist
beispielsweise ein elektrolumineszierendes Material auf, auch bezeichnet als Emittermaterial. Die mindestens eine
lichtemittierende Schicht ist ausgebildet, ein Licht 150 zu emittieren. Die mindestens eine lichtemittierende Schicht ist dabei derart ausgebildet, dass das emittierbare Licht nur einen schmalen Teil des sichtbaren Lichtspektrums aufweist, dass heißt eine nur schmale Bandbreite bzw. einen schmalen Wellenlängenbereich aufweist, beispielsweise einen oder mehrere Wellenlängenbereich, die für sich bzw. jeweils eine Breite in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 100 nm aufweisen können. Für im Wesentlichen diese Bandbreiten bzw. Wellenlängenbereiche des sichtbaren Lichts ist die
Spiegelstruktur durchlässig, das heißt transmissive,
ausgebildet, und für andere bzw. abweichende
Wellenlängenbereiche reflektierend oder absorbierend
ausgebildet.
Die mindestens eine lichtemittierende Schicht ist
beispielsweise in einer organisch funktionellen
Schichtenstruktur des lichtemittierenden Bauelementes 100 angeordnet oder ausgebildet, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird. Die organisch funktionelle
Schichtenstruktur ist zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode 23 angeordnet (in FIG.l sind die organisch funktionelle Schichtenstruktur und die erste
Elektrode als Schicht 110 veranschaulicht) . Mindestens eine der Elektroden ist transparent für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht
ausgebildet.
Die Streuschicht 120 ist im Strahlengang der mindestens einen lichtemittierenden Schicht ausgebildet, beispielsweise zwischen der mindestens einen lichtemittierenden Schicht und dem Träger 12. Licht 150, davon der mindestens einen
lichtemittierenden Schicht emittierbar ist, wird in der
Streuschicht 120 gestreut (in PIG.l veranschaulicht mittels der Pfeile 146) . Ein Teil 148 des gestreuten Lichts 146 wird in Richtung der mindestens einen lichtemittierenden Schicht zurückgestreut. Insofern kann mittels der Streuschicht 120 das Abstrahlungsverhältnis des lichtemittierenden Bauelements eingestellt werden, beispielsweise bei einem bi- oder
omnidirektionalen, lichtemittierenden Bauelement,
beispielsweise indem die erste Elektrode und die zweite
Elektrode 23 transparent ausgebildet sind. In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die Streuschicht 120 zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode 23 angeordnet.
Alternativ ist die Streuschicht 120 zwischen der ersten
Elektrode und dem Träger 12 oder auf oder über der zweiten Elektrode angeordnet.
Bei einem lichtemittierenden Bauelement 100 mit einer
hochreflektierenden zweiten Elektrode 23, beispielsweise einer spiegelnden zweiten Elektrode 23, beispielsweise einer zweiten Elektrode 23 aus einem Metall, wird der
zurückgestreute Anteil 148 des gestreuten Lichts 146 an der zweiten Elektrode 23 in Richtung der wenigstens einen
Hauptemissionsrichtung 154 umgelenkt. Insofern kann das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht 152 einen Anteil an rückgestreutem Licht 148 aufweisen. Die Spiegelstruktur 130 ist mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht 152. Die Spiegelstruktur 130 weist
beispielsweise eine Transparenz für das von der
lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht 152 auf, die größer als ungefähr 60 % ist, beispielsweise größer als ungefähr 70 % ist, beispielsweise größer als ungefähr 80 % ist, beispielsweise größer als ungefähr 90 % ist. Dadurch kann das lichtemittierende Bauelement 100 Licht, dass in der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbar ist bzw. erzeugt wird, aus der Spiegelstruktur 130, die sich im Strahlengang der Hauptemissionsrichtung vor der mindestens einen lichtemittierenden Schicht befindet, ausgekoppelt werden.
Beispielsweise ist die Spiegelstruktur 130 zwischen der mindestens einen lichtemittierenden Schicht und dem Träger 12 angeordnet, wobei emittierbares Licht 152 von der
lichtemittierenden Schicht durch den Träger 12 emittiert wird, was zudem einer Hauptemissionsrichtung des
lichtemittierenden Bauelements 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen entspricht .
Zusätzlich oder alternativ kann die Spiegelstruktur 130 zwischen der Streuschicht 120 und dem Träger 12 angeordnet sein (veranschaulicht in FI6.1). In verschiedenen
Ausführungsbeispielen ist der Träger 12 lichtdurchlässig ausgebildet. Mindestens eine Hauptemissionsrichtung 154 des lichtemittierenden Bauelementes ist von der
lichtemittierenden Schicht durch den Träger 12 gerichtet.
Ein Teil des von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbaren Lichts 152 kann von der Spiegelstruktur 130 und/oder dem Träger 12 reflektiert und/oder absorbiert werden. Insofern kann das von dem lichtemittierenden
Bauelement emittierbare Licht 154 eine geringere Intensität und/oder ein anderes Wellenlängenspektrum aufweisen als das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht
emittierbare Licht 152.
Weiterhin ist die Spiegelstruktur 130 mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement 100 einfallende Licht 144 ausgebildet. Dadurch wird das einfallende Licht 144 an der Spiegelstruktur wenigstens teilweise reflektiert (veranschaulicht mittels des Pfeils 142) . Die Spiegelstruktur 130 weist beispielsweise eine
Reflektivität für das auf das Iichtemittierende Bauelement einfallende Licht 144 auf, die größer als ungefähr 60 % ist, beispielsweise größer als ungefähr 70 % ist, beispielsweise größer als ungefähr 80 % ist, beispielsweise größer als ungefähr 90 % ist. Beispielsweise weist die Spiegelstruktur 130 eine hohe
Reflektivität auf für Licht mit einer Wellenlänge, die sich von dem emittierbaren Licht der mindestens einen
lichtemittierenden Schicht unterscheidet. Das von der
mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht bezieht sich auf das im regulären Betrieb des
lichtemittierenden Bauelements emittierbare Licht. Bei einem lichtemittierenden Bauelement mit einer elektrolumineszenten, lichtemittierenden Schicht, die beispielsweise einen
Farbstoff aufweist, ist das im regulären Betrieb emittierbare Licht, das nach Anlegen des Betriebsstroms mittels des
Farbstoffes emittierbare bzw. emittierte Licht. Anschaulich propagiert Licht einer ersten Wellenlänge, welches in der lichtemittierenden Schicht emittiert wird, das heißt erzeugt wird, durch eine für diese erste Wellenlänge optimierte Streuschicht 120. Optisch im Anschluss, das heißt bezüglich der Hauptemissionsrichtung im Strahlengang hinter der Streuschicht oder bezüglich eines auf das
lichtemittierende Bauelement einfallenden Lichts vor der lichtemittierenden Schicht und der Streuschicht, ist eine Spiegelstruktur 130 angeordnet, die lichtdurchlässig für die erste Wellenlänge ist. Mit anderen Worten: das
lichtemittierende Bauelement 100 weist eine Kathode 23, eine auf der Kathode 23 angeordnete lichtemittierende Schicht 110, eine auf oder über der lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht 120, eine auf oder über der Streuschicht 120 angeordnete Spiegelstruktur 130 und ein auf oder über der Spiegelstruktur angeordnetes Substrat 12 auf. Dabei ist das lichtemittierende Bauelement 100 als Bottom-Emitter
ausgebildet. Weiterhin ist die Spiegelstruktur 130 derart ausgebildet, dass sie undurchlässig für Licht ist,
beispielsweise sichtbares Licht, das eine Wellenlänge
aufweist, die unterschiedlich zu der ersten Wellenlänge ist.
Die erste Wellenlänge kann zudem beispielsweise eine
Wellenlänge mit einer Linienbreite, ein zusammenhängender Wellenlängenbereich oder mehrerer Wellenlängenbereiche sein.
Mittels der beschriebenen Ausgestaltung des
lichtemittierenden Bauelementes ist es möglich, ein
lichtemittierendes Bauelement mit einer Streuschickt 120 als interne Auskoppelstruktur zu erzeugen, das im ausgeschalteten Zustand, d.h. im unbestromten Zustand, mittels der
Spiegelstruktur ein spiegelndes Erscheinungsbild aufweist. Das heißt, durch diese Anordnung von Streuschicht 120 und Spiegelstruktur 130 ist es möglich, ein lichtemittierendes Bauelement bereitzustellen, dass die Vorteile einer internen Auskoppleung mit denen eines spiegelnden OFF-States
kombiniert. Ein derart gestaltetes, lichtemittierendes
Bauelement hat einen spiegelnden OFF-State mit einem
Farbschimmer, welcher der Emitterfarbe entspricht.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die
Spiegelstruktur 130 eine Schichtenstruktur auf.
Beispielsweise ist die Spiegelstruktur 130 ein Bragg-Spiegel oder weist einen solchen auf. Mit anderen Worten: die
Spiegelstruktur 130 kann als ein optischer Bandpassfilter ausgebildet sein, der durchlässig ist für von der
lichtemittierenden Schicht emittierbares Licht und
undurchlässig ist für Licht, dass von außen auf das
lichtemittierende Bauelement einfällt, beispielsweise bis auf den Anteil des emittierbaren Lichts. Bei einer die Spiegelstruktur 130, die als ein Bragg-Spiegel ausgebildet ist, weist die Spiegelstruktur mehrere oder viele, übereinandergestapelte, Schichten auf mit
alternierenden, optischen Eigenschaften, beispielsweise unterschiedlichen Brechungsindizes. Dabei ergibt sich die maximale Reflektivität für eine Wellenlänge, wenn alle
Schichten eine optische Dicke von genau einem Viertel der Wellenlänge aufweisen. Dann errechnet sich die Reflektivität R für diese Wellenlänge zu:
Figure imgf000023_0001
wobei no der Brechungsindex des Umgebungsmediums ist, ni und
Ώ.2 die Brechungsindizes der, beispielsweise, beiden
Materialien der Schichten der Spiegelstruktur und ns der
Brechungsindex des Trägers sind. N ist die Anzahl der
Schichtpaare mit den Brechungsindizes ηχ, τΐ2 der
Spiegelstruktur 130. Die Schichten dieser Spiegelstruktur können beispielsweise herkömmliche, dielektrische Schichten sein, beispielsweise keramische Schichten, beispielsweise aus einem Metalloxid, Metallnitrid oder Metalloxinitrid,
beispielsweise Titandioxid und Siliziumdioxid.
Alternativ können die Schichten der Spiegelstruktur aus transparenten, leitenden Metalloxiden (transparent conductive oxides - TCO) gebildet sein. Dies ermöglicht eine elektrisch leitende Spiegelstruktur auf Basis eines Bragg-Spiegels auszubilden.
Die Breite
Figure imgf000024_0002
Stoppbands für diese Spiegelstruktur 130 berechnet sich gemäß:
(II)
Figure imgf000024_0001
wobei λο die mittlere Wellenlänge des Bandes ist,
beispielsweise die oben beschriebene erste Wellenlänge ist.
Durch Erhöhen der Anzahl N an Schichtpaaren kann die
Reflektivität R der Spiegelstruktur erhöht werden. Durch
Erhöhen des Brechungsindexunterschiedes der Schichten
Figure imgf000024_0003
der Schichtenfolge der Spiegelstruktur 130 kann die
Reflektivität und die Bandbreite erhöht werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die
Spiegelstruktur 130 zwischen der ersten Elektrode und dem Träger 12 angeordnet. Alternativ ist die Spiegelstruktur 130 zwischen der Streuschicht 120 und dem Träger 12 angeordnet. Alternativ ist die Spiegelstruktur 130 zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode 23 angeordnet. Alternativ ist die Spiegelstruktur 130 auf der Seite des Trägers 12 ausgebildet, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die erste Elektrode oder die zweite Elektrode 23 ein Teil der
Spiegelstruktur 130.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die
Spiegelstruktur 130 monolithisch in dem lichtemittierenden Bauelement integriert. Mit anderen Worten: die
Spiegelstruktur 130 und der elektrisch aktive Bereich, d.h. die Elektroden und die mindestens eine lichtemittierende Schicht, sind innerhalb einer gemeinsamen
Verkapselungsstruktur angeordnet, beispielsweise von dieser umgeben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist das
lichtemittierende Bauelement eine Abdeckung auf, die über der lichtemittierenden Schicht ausgebildet ist. Die
Spiegelstruktur 130 kann in diesem Fall auf oder über der zweiten Elektrode 23, beispielsweise zwischen der zweiten Elektrode 23 und der Abdeckung oder auf der Abdeckung
angeordnet sein. Alternativ ist die Spiegelstruktur 130 als Abdeckung 38 ausgebildet oder weist diese auf. Alternativ ist die Spiegelstruktur 130 auf der Seite der Abdeckung 38 ausgebildet, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt ist.
Für den Fall, dass die zweite Elektrode 23 transparent ausgebildet ist, kann mindestens eine Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden Bauelementes von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht in Richtung der zweiten Elektrode 23 und durch die zweite Elektrode und die optionale Abdeckung gerichtet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist das
lichtemittierende Bauelement 100 mindestens eine erste lichtemittierende Schicht und mindestens eine im Strahlengang der ersten lichtemittierenden Schicht angeordnete zweite lichtemittierende Schicht auf. Beispielsweise ist die erste lichtemittierende Schicht eine elektrolumineszierende Schicht und die zweite lichtemittierende Schicht ist eine
Konversionsschicht, die mittels des emittierbaren Lichts der ersten lichtemittierenden Schicht optisch anregbar ist. Mit anderen Worten: die Konversionsschicht weist einen
Leuchtstoff auf, mittels dessen die Wellenlänge des
emittierbaren Lichts der ersten lichtemittierenden Schicht konvertiert werden kann. Das Bilden von elektromagnetischer Strahlung einer zweiten Wellenlänge aus elektromagnetischer Strahlung einer ersten Wellenlänge wird Wellenlängenkonversion genannt.
Wellenlängenkonversion kann mittels eines Leuchtstoffes realisiert werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann als Leuchtstoff ein Stoff verstanden werden, der verlustbehaftet elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge in
elektromagnetische Strahlung anderer Wellenlänge umwandelt, beispielsweise längerer Wellenlänge (Stokes-Verschiebung) oder kürzerer Wellenlänge (Anti-Stokes-Verschiebung) ,
beispielsweise mittels Phosphoreszenz oder Fluoreszenz.
Übliche Leuchtstoffe sind beispielsweise Granate oder Nitride Silikate, Nitride, 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.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Leuchtstoff ein oxidischer oder (oxi-) nitridischer Leuchtstoff, wie 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-Grant : Cer (YAG:Ce) oder CaAlSiN3:Eu. Ferner können im Leuchtstoff bzw. Leuchtstoffgemisch beispielsweise Partikel mit Licht streuenden 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. Ein Leuchtstoff kann beispielsweise Ce3 + dotierte Granate wie YAG:Ce und LuAG, beispielsweise (Y,
Lu) 3 (AI, Ga) 5O12 : Ce3+ ; Eu2+ dotierte Nitride, beispielsweise
CaAlSiN3:Eu2+, (Ba, Sr) 2S15N8 :Eu2+ ; Eu2+ dotierte Sulfdide,
SIONe, SiAlON, Orthosilicate, beispielsweise
(Ba,Sr) 2S1O4 :Eu2+; Chlorosilicate, Chlorophosphate, BAM (Bariummagnesiumaluminat :Eu) und/oder SCAP, Halophosphat aufweisen oder daraus gebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich weist die erste lichtemittierende Schicht ein erstes, elektrolumineszierendes Material und die zweite lichtemittierende Schicht ein zweites,
elektrolumineszierendes Material auf.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Streuschicht 120 in einer Matrix eingebettete Partikel auf. Die Partikel und die Matrix weisen einen Brechungsindexunterschied von wenigstens 0,05 auf in dem Wellenlängenbereich des von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbaren Lichts .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Streuschicht 120 einen mittleren Brechungsindex größer oder ungefähr gleich dem Brechungsindex weiterer Schichten der Schicht 110 auf.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Streuschicht 120 einen mittleren Brechungsindex von mindestens ungefähr 1,5, auf, beispielsweise einen Brechungsindex von mindestens ungefähr 1,6, beispielsweise einen Brechungsindex von
mindestens ungefähr 1,65, beispielsweise einen Bereich von ungefähr 1,7 bis ungefähr 2,1.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Streuschicht 120 eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 1 μτη bis ungefähr 100 /xm auf, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 Mm bis ungefähr 100 μπι, beispielsweise ungefähr 25 /xm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Matrix der Streuschicht 120 einen Brechungsindex größer als ungefähr 1,7 auf. In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die Matrix der
Streuschicht 120 amorph ausgebildet. Beispielsweise weist die Matrix ein anorganisches Glas oder einen Kunststoff auf oder ist daraus gebildet. In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Matrix einen der folgenden Stoffe auf oder ist daraus gebildet: ein Silikon, beispielsweise
Polydimethylsiloxan, Polydimethylsiloxan/Polydiphenylsiloxan; ein Silazan, ein Epoxid, ein Polyacrylat, ein Polycarbonat oder ähnliches, beispielsweise ein Silikon-Hybrid, ein
Si1ikon-Epoxid-Hybrid.
Die Partikel der Streuschicht 120 weisen beispielsweise eine der folgenden geometrische Formen und/oder einen Teil einer der folgenden geometrischen Formen aufweisen: sphärisch, asphärisch beispielsweise prismatisch, ellipsoid, hohl, kompakt, plättchen oder stäbchenförmig.
Die Partikel weisen beispielsweise eine mittlere Korngröße in einem Bereich von ungefähr 0,05 μπι bis ungefähr 10 μτ&, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 0,1 μτη bis ungefähr 1 μπι auf.
Als lichtstreuende Partikel der Streuschicht 120 können beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem Metalloxid, beispielsweise
Siliziumoxid (Si02) , 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 Streuschicht 120 verschieden ist,
beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln.
Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel ,
Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel, oder
dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Spiegelstruktur 130 elektromagnetische Strahlung reflektieren. Eine
Spiegelstruktur kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen als ein optisches Gitter, ein metallischer Spiegel bzw.
Spiegel, ein photonischer Kristall oder eine
totalreflektierende Grenzfläche ausgebildet sein. Eine
Spiegelstruktur kann vollständig oder teilweise reflektierend ausgebildet sein für elektromagnetische Strahlung eines Wellenlängenbereiches, beispielsweise als eine
teildurchlässige Spiegelstruktur, beispielsweise als ein dichroitischer Spiegel. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise ein Teilerspiegel und/oder ein Einweg- Spiegel sein. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise einen Teil der auf sie einfallenden
elektromagnetischen Strahlung reflektieren und der andere Teil der einfallenden elektromagnetischen Strahlung tritt durch die teildurchlässige Spiegelstruktur hindurch. Die teildurchlässige Spiegelstruktur kann beispielsweise auf einer Seite ein dielektrisches Schichtensystem und/oder optional auf der anderen Seite eine reflexionsvermindemde Beschichtung, beispielsweise zum Vermeiden von Doppelbildern aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu dem dielektrischen Schichtensystem kann beispielsweise auch eine sehr dünne Metallbeschichtung zum Einsatz kommen. FZ6.2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen, das im Wesentlichen einem der oben dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechen kann.
Bei dem in FIG.2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements, ist - im Gegensatz zum in FIG.l dargestellten Ausführungsbeispiel - die Streuschicht 120 zwischen der zweiten Elektrode 23 und der
lichtemittierenden Schicht, beispielsweise in einer unten ausführlicher beschriebenen, organischen funktionellen
Schichtenstruktur angeordnet (in FIG.2 zusammen mit der ersten Elektrode als Schicht 110 veranschaulicht) . Die
Streuschicht 120 ist beispielsweise elektrisch leitend ausgebildet. Beispielsweise weist die Streuschicht elektrisch leitende Partikel und/oder eine elektrisch leitende Matrix auf, in der die Partikel eingebettet sind, wobei die Matrix und die Partikel einen Brechungsindexunterschied von mehr als 0,05 aufweisen und die Partikel einen mittleren Durchmesser von mindestens ungefähr einem Viertel der Wellenlänge des von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbaren Lichts mit der kleinsten Wellenlänge im sichtbaren
Wellenlängenbereich (mit dem nackten Auge) . Die elektrisch leitenden Partikel und/oder die elektrisch leitende Matrix können beispielsweise aus unterschiedlichen elektrisch leitenden, transparenten Oxiden (TCO) gebildet sein.
FIG.3A, B zeigen schematische Querschnittsansichten eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen, das im Wesentlichen einem der oben dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechen kann.. Bei dem in FIG.3A veranschaulichten Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements, ist - im Gegensatz zum in FIG.2 dargestellten Ausführungsbeispiel - die Spiegelstruktur 130 auf der Seite des Trägers 12 angeordnet, die der
lichtemittierenden Schicht abgewandt ist. Die Spiegelstruktur ist von der Kathode aus gesehen hinter der lichtemittierenden Schicht 110, der Streuschicht 120 und dem Träger 12
angeordnet. Mit anderen Worten: das lichtemittierende
Bauelement 100 weist eine Kathode 23, eine auf der Kathode 23 angeordnete Streuschicht 120, eine auf oder über der
Streuschicht 120 angeordnete lichtemittierende Schicht 110, ein auf oder über der lichtemittierenden Schicht 110
angeordnetes Substrat 12 und eine auf oder über dem Substrat 12 angeordnete Spiegelstruktur 130 auf. Dabei ist das
lichtemittierende Bauelement 100 als Bottom-Emitter
ausgebildet. Ein Teil 302 des von der lichtemittierenden Schicht in den Träger 12 emittierten Lichts 152 kann an der Spiegelstruktur 130 zurückgestreut oder reflektiert werden. Bei dem in FIG.3B veranschaulichten Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements, ist - im Gegensatz zum in FIG.l dargestellten Ausführungsbeispiel - die Spiegelstruktur 130 auf der Seite des Trägers 12 angeordnet, die der
lichtemittierenden Schicht abgewandt ist. Die Spiegelstruktur ist von der Kathode aus gesehen hinter der lichtemittierenden Schicht 110, der Streuschicht 120 und dem Träger 12
angeordnet. Mit anderen Worten: das lichtemittierende
Bauelement 100 weist eine Kathode 23, eine auf der Kathode 23 angeordnete lichtemittierende Schicht 110, eine auf oder über der lichtemittierende Schicht 110 angeordnete Streuschicht 120, ein auf oder über der Streuschicht 120 angeordnetes Substrat 12 und eine auf oder über dem Substrat 12
angeordnete Spiegelstruktur 130 auf. Dabei ist das lichtemittierende Bauelement 100 als Bottom-Emitter
ausgebildet. Ein Teil 302 des von der lichtemittierenden Schicht in den Träger 12 emittierten Lichts 152 kann an der Spiegelstruktur 130 zurückgestreut oder reflektiert werden.
FI6.4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen, das im Wesentlichen einem der oben dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechen kann, wobei die Spiegelstruktur und die Streuschicht in FIG.4 nicht veranschaulicht sind.
Auf dem Träger 12 ist eine optoelektronische
Schichtenstruktur ausgebildet. Die optoelektronische
Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten
Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 20 aufweist.
Zwischen dem Träger 12 und der ersten Elektrodenschicht 14 kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht,
beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein.
Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 12 dient als Träger für elektronische
Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 12 kann beispielsweise Kunststoff, Metall, Glas, Quarz und/oder ein Halbleitermaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Träger 12 kann mechanisch rigide oder mechanisch flexibel ausgebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist das lichtemittierende Bauelement 100 auf oder über dem Träger 12 eine erste Elektrode 20, beispielsweise eine erste
Elektrodenschicht; beispielsweise als eine geschlossene
Elektrodenschicht; und eine über der ersten Elektrode 20 angeordnete zweite Elektrode 23, beispielsweise eine zweite Elektrodenschicht, beispielsweise als eine geschlossene
Elektrodenschicht, auf. Die lichtemittierende Schicht ist zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 23 angeordnet .
Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten Elektrode 20 der optoelektronischen Schichtenstruktur
elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 weist ein elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen
Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, 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 20 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen:
Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag, Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Graphen-Teilchen und -Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrahten.
Über der ersten Elektrode 20 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, beispielsweise eine organische
funktionelle Schichtenstruktur 22, der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportechicht, eine Bnitterschicht, eine
Blektronentransportschicht und/oder eine
Blektroneninjektionsschicht aufweisen. Die
LochinjektionsBchicht dient zun Reduzieren der Bandlücke zwischen erster Elektrode und Lochtransportechicht. Bei der Lochtransportschicht ist die Lochleitfahigkeit größer als die Blektronenleitfihigkeit. Die Lochtransportschicht dient zum Transportieren der Löcher. Bei der Elektronentransportschicht ist die Blektronenleitfahigkeit größer als die
Lochleitfahigkeit. Die Elektronentransportschicht dient zum Transportieren der Elektronen. Die
Blektroneninjektionsschicht dient zum Reduzieren der
Bandlücke zwischen zweiter Elektrode und
Blektronentransportschicht. Ferner kann die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ein, zwei oder mehr
funktionelle Schichtenstruktur-Binheiten, die jeweils die genannten Teilschichten und/oder weitere Zwischenschichten aufweisen. Ober der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ist eine zweite Elektrode 23 der optoelektronischen
Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist. Die zweite Elektrode 23 kaum gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen
Schichtenstruktur. Die optoelektronische Schichtenstruktur ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des optoelektronischen Bauelements 10, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des
optoelektronischen Bauelements 10 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine Getter-Struktur (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet.
Ober der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten
Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. Die
Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann auch als
Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die
Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. Die Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: 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. Gegebenenfalls kann die erste
Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein.
In der Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten
Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24
ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt. Der erste Kontaktbereich 32 dient zum
elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen
Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18.
Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff,
beispielsweise einen Laminierklebstoff, einen Lack und/oder ein Harz auf. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel. Über der Haftmittelschicht 36 ist ein Abdeckkörper 38
ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der Verkapselungsschicht 24. Der Abdeckkörper 38 weist beispielsweise Kunststoff, Glas
und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne
Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1,
beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder
Abführen von Hitze dienen, die in dem herkömmlichen
optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des herkömmlichen optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden Wärme dienen.
Eine in FIG.4 unten liegende Unterseite des Trägers 12 und eine in FIG.4 oben liegende Oberseite des Abdeckkörpers 38 bilden Hauptflächen des optoelektronischen Bauelements. Über eine oder beide Hauptflächen emittiert das lichtemittierende Bauelement elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht. Der Träger 12 und der Abdeckkörper 38, optional auch die Verkapselungsschicht 24 und die Haftmittelschicht 36, sind an lateralen Seitenflächen 48 des optoelektronischen Bauelements 10 bündig ausgebildet. Das optoelektronische Bauelement 10 kann auch als monolithisches, lichtemittierendes Bauelement, beispielsweise als monolithische OLED, bezeichnet werden. FIG.5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Herstellen eines lichtemittierenden Bauelementes gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird Verfahren 500 zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements
bereitgestellt .
Das Verfahren 500 weist ein Ausbilden 510 mindestens einer lichtemittierenden Schicht, ein Ausbilden 520 einer im
Strahlengang der lichtemittierenden Schicht angeordneten Streuschicht, und ein Ausbilden 530 einer bezüglich einer Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden Bauelements hinter der lichtemittierenden Schicht angeordneten
Spiegelstruktur auf.
Die Spiegelstruktur wird mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement einfallende Licht ausgebildet.
Gemäß einem 1. Ausführungsbeispiel kann ein
lichtemittierendes Bauelement 100, 200, 300, 310 aufweisen:
• mindestens eine lichtemittierende Schicht,
• eine im Strahlengang der lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht 120, und
• eine bezüglich einer Hauptemissionsrichtung des
lichtemittierenden Bauelements 100, 200, 300, 310 hinter der lichtemittierenden Schicht angeordnete Spiegelstruktur 130,
• wobei die Spiegelstruktur 130 mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht 152 und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 einfallende Licht 144 ausgebildet ist.
Gemäß einem 2. Ausführungsbeispiel kann ein
lichtemittierendes Bauelement 100, 200, 300, 310 aufweisen:
• mindestens eine lichtemittierende Schicht,
· eine im Strahlengang der lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht (120) , und
• eine bezüglich einer Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden Bauelements (100, 200, 300, 310) auf die lichtemittierende Schicht folgende Spiegelstruktur (130),
• wobei die Spiegelstruktur (130) mindestens
teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) ausgebildet ist.
Gemäß einem 3. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 gemäß dem 1. oder 2.
Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 auf einem Träger 12 eine erste Elektrode 20 und eine über der ersten Elektrode 20 angeordnete zweite Elektrode 23 aufweist, wobei die lichtemittierende Schicht zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 23 angeordnet ist.
Gemäß einem 4. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 gemäß dem 3. Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass der Träger 12 lichtdurchlässig ausgebildet ist und mindestens eine
Hauptemissionsrichtung 154 des lichtemittierenden
Bauelementes von der lichtemittierenden Schicht durch den Träger 12 gerichtet ist.
Gemäß einem 5. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 gemäß einem des 1. bis 4.
Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die
Spiegelstruktur 130 eine Transparenz für das von der
lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht 152 aufweist, die größer als 80 % ist.
Gemäß einem 6. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß einem des 1. bis 5. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die
Spiegelstruktur 130 eine Reflektivität für das auf das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 einfallende Licht 144 aufweist, die größer als 80 % ist.
Gemäß einem 7. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß einem des 1. bis 6. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die
Spiegelstruktur 130 ein Bragg-Spiegel ist oder aufweist.
Gemäß einem 8. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß einem des 1. bis 7. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die
Spiegelstruktur 130 monolithisch in dem lichtemittierenden Bauelement 100, 200, 300, 310 integriert ist.
Gemäß einem 9. Ausführungsbeispiel kann das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß einem des 2. bis 8. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die
Spiegelstruktur 130 auf der Seite des Trägers ausgebildet ist, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt ist. Gemäß einem 10. Ausführungsbeispiel kann das
lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß einem des 2. bis 8. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 eine Abdeckung 38 aufweist, die über der
lichtemittierenden Schicht ausgebildet ist, wobei mindestens eine Hauptemissionsrichtung des lichtemittierenden
Bauelementes 100, 200, 300, 310 von der lichtemittierenden Schicht durch die Abdeckung 38 gerichtet ist. Gemäß einem 11. Ausführungsbeispiel kann das
lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß dem 10. Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass die Spiegelstruktur 130 als Abdeckung 38 ausgebildet ist oder diese aufweist.
Gemäß einem 12. Ausführungsbeispiel kann das
lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß dem 10. Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet sein, dass die Spiegelstruktur 130 auf der Seite der Abdeckung 38
ausgebildet ist, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt ist.
Gemäß einem 13. Ausführungsbeispiel kann das
lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß einem dee l. bis 12. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 mindestens eine erste lichtemittierende Schicht und mindestens eine im Strahlengang der ersten lichtemittierenden Schicht angeordnete zweite lichtemittierende Schicht
aufweist.
Gemäß einem 14. Ausführungsbeispiel kann das
lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß dem 13. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die erste lichtemittierende Schicht eine elektrolumineszierende Schicht ist und die zweite lichtemittierende Schicht eine Konversionsschicht ist, die mittels des emittierbaren Lichts der ersten lichtemittierenden Schicht optisch anregbar ist.
Gemäß einem 15. Ausführungsbeispiel kann das
lichtemittierende Bauelement 100, 200, 300, 310 400 gemäß dem 13. Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet sein, dass die erste lichtemittierende Schicht ein erstes,
elektrolumineszierendes Material und die zweite
lichtemittierende Schicht ein zweites elektrolumineszierendes Material aufweist. Gemäß einem 16. Aueführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements 100, 200, 300, 310 auf:
• Ausbilden (510) mindestens einer lichtemittierenden Schicht,
· Ausbilden (520) einer im Strahlengang der
lichtemittierenden Schicht angeordneten Streuschicht (120) , und
• Ausbilden (530) einer bezüglich einer
Hauptemissionsrichtung (154) des lichtemittierenden Bauelements (100, 200, 300, 310) hinter der
lichtemittierenden Schicht angeordneten Spiegelstruktur (130) , • wobei die Spiegelstruktur (130) mindestens
teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) ausgebildet wird.
Gemäß einem 17. Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements 100, 200, 300, 310 auf:
• Ausbilden (510) mindestens einer lichtemittierenden Schicht,
• Ausbilden (520) einer im Strahlengang der
lichtemittierenden Schicht angeordneten Streuschicht (120) , und
• Ausbilden (530) einer bezüglich einer
Hauptemissionsrichtung (154) des lichtemittierenden Bauelements (100, 200, 300, 310) auf die
lichtemittierende Schicht folgende Spiegelstruktur (130) ,
• wobei die Spiegelstruktur (130) mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) ausgebildet wird.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können mehrere lichtemittierende Bauelemente auf einem gemeinsamen Träger übereinander oder nebeneinander angeordnet sein.
Weiterhin kann das Verfahren Merkmale des lichtemittierenden Bauelementes sinngemäß aufweisen und umgekehrt. BEZUGSZEICHENLISTE
100, 200, 300, 310, 1 Lichtemittierendes Bauelement 110 erste Elektrode und lichtemittierende Schicht
120 Streuschicht
130 Spiegelstruktur
142, 144, 146, 148, 150, 152, 154 Licht
12 Träger
14 erste Elektrodenschicht
16 erster Kontaktabschnitt
18 zweiter Kontaktabschnitt
20 erste Elektrode
21 elektrische Isolierungsbarriere
22 organische funktionelle Schichtenstruktur
23 zweite Elektrode
24 Verkapselungsschicht
32 erster Kontaktbereich
34 zweiter Kontaktbereich
36 Haftmittelschicht
38 Abdeckkörper
500 Verfahren
510, 520, 530 Verfahrensschritte

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310)
aufweisend:
• mindestens eine lichtemittierende Schicht,
• eine im Strahlengang der lichtemittierenden Schicht angeordnete Streuschicht (120) , und
• eine bezüglich einer Hauptemissionsrichtung des
lichtemittierenden Bauelements {100, 200, 300, 310) auf die lichtemittierende Schicht folgende
Spiegelstruktur (130) ,
• wobei die Spiegelstruktur (130) mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen
lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) ausgebildet ist.
2. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß Anspruch 1,
wobei das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) auf einem Träger (12) eine erste Elektrode (20) und eine über der ersten Elektrode (20) angeordnete zweite Elektrode (23) aufweist, wobei die lichtemittierende Schicht zwischen der ersten Elektrode (20) und der zweiten Elektrode (23) angeordnet ist.
3. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß Anspruch 2,
wobei der Träger (12) lichtdurchlässig ausgebildet ist und
mindestens eine Hauptemissionsrichtung (154) des lichtemittierenden Bauelementes von der lichtemittierenden Schicht durch den Träger (12)
gerichtet ist.
4. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Spiegelstruktur (130) eine Transparenz für das von der lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) aufweist, die großer als 80 % ist.
5. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Spiegelstruktur (130) eine Reflektivität für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) aufweist, die größer als 80 % ist.
6. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die Spiegelstruktur (130) ein Bragg-Spiegel ist oder aufweist.
7. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Spiegelstruktur (130) monolithisch in dem lichtemittierenden Bauelement (100, 200, 300, 310) integriert ist.
8. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7,
wobei die Spiegelstruktur (130) auf der Seite des
Trägers ausgebildet ist, die der lichtemittierenden Schicht abgewandt ist.
9. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7,
wobei das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) eine Abdeckung (38) aufweist, die über der
lichtemittierenden Schicht ausgebildet ist, wobei mindestens eine Hauptemissionsrichtung des
lichtemittierenden Bauelementes (100, 200, 300, 310) von der lichtemittierenden Schicht durch die Abdeckung (38) gerichtet ist.
10. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß Anspruch 9,
wobei die Spiegelstruktur (130) als Abdeckung (38) ausgebildet ist oder diese aufweist.
11. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß Anspruch 9,
wobei die Spiegelstruktur (130) auf der Seite der
Abdeckung (38) ausgebildet ist, die der
lichtemittierenden Schicht abgewandt ist.
12.
Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei das Iichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) mindestens eine erste lichtemittierende Schicht und mindestens eine im Strahlengang der ersten
lichtemittierenden Schicht angeordnete zweite
lichtemittierende Schicht aufweist.
13. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß Anspruch 12,
wobei die erste lichtemittierende Schicht eine
elektrolumineszierende Schicht ist und die zweite lichtemittierende Schicht eine Konversionsschicht ist, die mittels des emittierbaren Lichts der ersten
lichtemittierenden Schicht optisch anregbar ist.
14. Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300, 310) gemäß Anspruch 12,
wobei die erste lichtemittierende Schicht ein erstes, elektrolumineszierendes Material und die zweite
lichtemittierende Schicht ein zweites
elektrolumineszierendes Material aufweist.
15. Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden
Bauelements (100, 200, 300, 310), das Verfahren aufweisend:
• Ausbilden (510) mindestens einer lichtemittierenden Schicht,
• Ausbilden (520) einer im Strahlengang der
lichtemittierenden Schicht angeordneten Streuschicht (120) , und
• Ausbilden (530) einer bezüglich einer
Hauptemissionsrichtung (154) des lichtemittierenden Bauelements (100, 200, 300, 310) auf die der
lichtemittierende Schicht folgende Spiegelstruktur (130) ,
• wobei die Spiegelstruktur (130) mindestens teilweise durchlässig für das von der mindestens einen
lichtemittierenden Schicht emittierbare Licht (152) und mindestens teilweise reflektierend für das auf das lichtemittierende Bauelement (100, 200, 300, 310) einfallende Licht (144) ausgebildet wird.
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