DE102011079048A1

DE102011079048A1 - Lichtemittierende bauelemente und verfahren zum herstellen eines lichtemittierenden bauelements

Info

Publication number: DE102011079048A1
Application number: DE102011079048A
Authority: DE
Inventors: Britta Göötz; Erwin Lang; Thilo Reusch; Daniel Steffen Setz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2013-01-17
Also published as: US9105874B2; KR101650029B1; WO2013007443A1; US20140138662A1; KR20140033518A

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Lichtemittierendes Bauelement (100) bereitgestellt, aufweisend: eine erste Elektrode (104); eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur (106) auf oder über der ersten Elektrode (104); eine zweite Elektrode (112) auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (106); und eine Spiegel-Schichtenstruktur (114) auf oder über der zweiten Elektrode (112), wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (114) einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10–3 W/K aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft Lichtemittierende Bauelemente und Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements.
Auf großflächigen organischen Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diode, OLED) kommt es üblicherweise zu einer deutlichen Ungleichverteilung von Temperatur und Leuchtdichte. Durch die Ungleichverteilung ergibt sich einerseits ein unschönes Leuchtbild. Andererseits bewirken Helligkeits- und Temperaturspitzen für eine verstärkter Alterung einzelner Bereiche der Leuchtfläche der OLED. Eine gleichmäßigere Temperaturverteilung kann die Homogenität des Leuchtbildes verbessern und die Lebensdauer der OLED erhöhen.
Durch Mikrokavitätseffekte haben OLEDs eine Farbverschiebung des emittierten Lichtes über den Betrachtungswinkel. Diese ist aus Produktsicht unerwünscht.
Die derzeit käuflich erhältlichen OLEDs (beispielsweise die OLEDs mit der Bezeichnung ORBEOS der Firma Osram) enthalten bisher keine Vorrichtung zum Ausgleich von lateralen Temperaturgradienten. Gegebenenfalls wird im Design einer herkömmlichen OLED auf so genannte Busbars zurückgegriffen, die in erster Linie für eine gleichmäßigere Stromverteilung sorgen und als Nebeneffekt eine leichte Verbesserung der lateralen Temperaturverteilung bewirken, die allerdings unzureichend ist.
Weiterhin ist bei einer organischen Leuchtdiode eine Bauteilearchitektur mit Wärmeabfuhr über Strahlung bekannt bestehend aus einer thermischen Kontaktlage, einer Metallplatte und einer Strahlungsschicht (Cok et al., Journal of the SID 13/10, 2005 Seiten 849 ff).
Um dem Aspekt des Farbwinkelverzugs bei einer OLED zu begegnen wurden bisher Ansätze verfolgt des Aufbringens von Streufilmen oder Streufolien, der Optimierung der Schichtenfolge der OLED und der Erhöhung der optischen Transparenz des Grundkontaktes.
Weiterhin ist bei einer organischen Leuchtdiode bekannt, zur Verringerung des Farbwinkelverzugs eine Kombination aus einem semitransparenten Deckkontakt und einem rückseitig aufgebrachten Spiegel (auch bezeichnet als entfernte Kavität, engl.: Remote Cavity) vorzusehen (Proc Int Disp Workshops – Vol 11, "White Multi-Photon Emission OLED without optical interference", Seiten 1293 bis 1296 (2004)).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt. Das Lichtemittierende Bauelement kann aufweisen eine erste Elektrode; eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur auf oder über der ersten Elektrode; eine zweite Elektrode auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur; und eine Spiegel-Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode, wobei die Spiegel-Schichtenstruktur eine lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist. Unter einem lateralen Wärmeleitwert einer Schicht wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen das Produkt aus spezifischer Wärmeleitfähigkeit des Schichtmaterials und Schichtdicke verstanden. Besteht die Spiegelschichtenstruktur aus mehreren Schichten, so ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen der laterale Wärmeleitwert die Summe der einzelnen lateralen Wärmleitwerte.
In einer Ausgestaltung kann das Lichtemittierende Bauelement ferner aufweisen eine optisch transluzente Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode. Die Spiegel-Schichtenstruktur kann auf oder über der optisch transluzenten Schichtenstruktur angeordnet sein.
Unter dem Begriff „transluzent“ bzw. „transluzente Schicht“ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist, beispielsweise für das von dem Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm). Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht“ in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann
Unter dem Begriff „transparent“ oder „transparente Schicht“ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm), wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird. Somit ist „transparent“ in verschiedenen Ausführungsbeispielen als Spezialfall von „transluzent“ anzusehen.
Für den Fall, dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes elektronisches Bauelement bereitgestellt werden soll, ist es ausreichend, dass die optisch transluzente Schichtenstruktur zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte Emissionsspektrum transluzent ist.
In einer Ausgestaltung kann die zweite Elektrode derart eingerichtet sein, dass die optisch transluzente Schichtenstruktur mit der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur optisch gekoppelt ist.
Es ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen beispielsweise nur die jeweilige Elektrode (beispielswese erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode, beispielsweise die Kathode) als eine semitransparent ausgebildete Elektrode vorgesehen.
Auch wenn das Konzept der „Remote Cavity“ an sich bekannt ist, so wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen anschaulich eine Spiegel-Schichtenstruktur mit einem ausreichend hohen lateralen Wärmeleitwert vorgesehen, um die Wärmeverteilung in einem Lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise einer OLED, zu verbessern. In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird im Vergleich zum Stand der Technik die Kombination der optischen Funktion der transluzenten Schicht und Spiegelschichtenstruktur mit den Vorteilen der lateralen Wärmeverteilung in einer gemeinsamen Schichtenstruktur bereitgestellt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt. Das Lichtemittierende Bauelement kann aufweisen eine Spiegel-Schichtenstruktur, die einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist; eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur; und eine Elektrode auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur.
In einer Ausgestaltung kann die Spiegel-Schichtenstruktur eine erste Elektrode bilden; und die Elektrode kann eine zweite Elektrode bilden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Lichtemittierende Bauelement ferner aufweisen eine erste Elektrode, die auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur angeordnet ist. Die Elektrode kann eine zweite Elektrode bilden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Lichtemittierende Bauelement ferner aufweisen eine erste optisch transluzente Schichtenstruktur zwischen der Spiegel-Schichtenstruktur und der ersten Elektrode.
Die erste optisch transluzente Schichtenstruktur kann lichtstreuende Partikel aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Lichtemittierende Bauelement ferner aufweisen eine Verkapselungs-Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode.
In noch einer Ausgestaltung kann das Lichtemittierende Bauelement ferner aufweisen eine zweite optisch transluzente Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode.
Die zweite optisch transluzente Schichtenstruktur kann lichtstreuende Partikel aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann die Spiegel-Schichtenstruktur eine Schichtdicke von mindestens 1 µm aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen ein Bilden einer ersten Elektrode; ein Bilden einer organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur auf oder über der ersten Elektrode; ein Bilden einer zweiten Elektrode auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur; und ein Bilden einer Spiegel-Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode, wobei die Spiegel-Schichtenstruktur einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist.
In einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Bilden einer optisch transluzenten Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode. Die Spiegel-Schichtenstruktur kann auf oder über der optisch transluzenten Schichtenstruktur gebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen ein Bilden einer Spiegel-Schichtenstruktur, die einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist; ein Bilden einer organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur; und ein Bilden einer Elektrode auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur.
In einer Ausgestaltung kann die Spiegel-Schichtenstruktur eine erste Elektrode bilden und die Elektrode kann eine zweite Elektrode bilden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Bilden einer ersten Elektrode, die auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur angeordnet ist. Die Elektrode kann eine zweite Elektrode bilden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Bilden einer ersten optisch transluzenten Schichtenstruktur zwischen der Spiegel-Schichtenstruktur und der ersten Elektrode.
In noch einer Ausgestaltung können in der ersten optisch transluzenten Schichtenstruktur lichtstreuende Partikel enthalten sein oder kann die erste optisch transluzente Schichtenstruktur von diesen gebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Bilden einer Verkapselungs-Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner aufweisen ein Bilden einer zweiten optisch transluzenten Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode.
In noch einer Ausgestaltung können in der zweiten optisch transluzenten Schichtenstruktur lichtstreuende Partikel enthalten sein oder gebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung kann die Spiegel-Schichtenstruktur mit einer Schichtdicke von mindestens 1 µm gebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung kann das Lichtemittierende Bauelement eingerichtet sein oder werden als organische Leuchtdiode oder als ein organischer lichtemittierender Transistor.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Querschnittsansicht eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2 eine Querschnittsansicht eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3 eine Querschnittsansicht eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4A bis 4F ein Lichtemittierendes Bauelement gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verschiedenen Zeitpunkten während dessen Herstellung;
5 ein Ablaufdiagramm, in dem ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist; und
6 ein Ablaufdiagramm, in dem ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist.
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.
Ein Lichtemittierendes Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen als eine organische lichtemittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) oder als ein organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein. Das Lichtemittierende Bauelement kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Lichtemittierenden Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird anschaulich bei einem Lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise einer organischen Leuchtdiode (engl.: Organic Light Emitting Diode, OLED) ein Rückseitenspiegel zur (lateralen) Wärmeverteilung verwendet.
1 zeigt eine organische Leuchtdiode 100 als eine Implementierung eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Das Lichtemittierende Bauelement 100 in Form einer organischen Leuchtdiode 100 kann ein Substrat 102 aufweisen. Das Substrat 102 kann beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise Lichtemittierende Elemente, dienen. Beispielsweise kann das Substrat 102 Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann das Substrat 102 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder Polypropylen (PP)) aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein. Weiterhin kann das Substrat 102 beispielsweise eine Metallfolie aufweisen, beispielsweise eine Aluminiumfolie, eine Edelstahlfolie, eine Kupferfolie oder eine Kombination oder einen Schichtenstapel daraus. Das Substrat 102 kann eines oder mehrere der oben genannten Materialien aufweisen. Das Substrat 102 kann transluzent ausgeführt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische Leuchtdiode als ein so genannter Top-Emitter und/oder als ein so genannter Bottom-Emitter eingerichtet sein. Unter einem Top-Emitter kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine organische Leuchtdiode verstanden werden, bei der das Licht von der organischen Leuchtdiode nach oben, beispielsweise durch die zweite Elektrode, abgestrahlt wird. Unter einem Bottom-Emitter kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine organische Leuchtdiode verstanden werden, bei der das Licht von der organischen Leuchtdiode nach unten, beispielsweise durch das Substrat und die erste Elektrode, abgestrahlt wird.
Auf oder über dem Substrat 102 kann eine erste Elektrode 104 (beispielsweise in Form einer ersten Elektrodenschicht 104) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 104 (im Folgenden auch als untere Elektrode 104 bezeichnet) kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben oder unterschiedlichen Metalls oder Metalle und/oder desselben oder unterschiedlicher TCOs. Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO₂, oder In₂O₃ gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn₂SnO₄, CdSnO₃, ZnSnO₃, MgIn₂O₄, GaInO₃, Zn₂In₂O₅ oder In₄Sn₃O₁₂ oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 104 ein Metall aufweisen; beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 104 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode eines oder mehrere der folgenden Materialien vorsehen alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Materialien: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und -teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus Kohlenstoff-Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner können diese Elektroden leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder leitfähige transparente Oxide aufweisen.
Für den Fall, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Licht durch das Substrat abstrahlt, können die erste Elektrode 104 und das Substrat 102 transluzent oder transparent ausgebildet sein. In diesem Fall kann für den Fall, dass die erste Elektrode 104 aus einem Metall gebildet wird, kann die erste Elektrode 104 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm. Weiterhin kann die erste Elektrode 104 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 104 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann für den Fall einer transluzenten oder transparenten ersten Elektrode 104 und für den Fall, dass die erste Elektrode 104 aus einem leitfähigen transparenten Oxid (TCO) gebildet wird, die erste Elektrode 104 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 150 nm.
Ferner kann für den Fall einer transluzenten oder transparenten ersten Elektrode 104 und für den Fall, dass die erste Elektrode 104 aus beispielsweise einem Netzwerk aus _{metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit} leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder von Graphen-Schichten und Kompositen gebildet wird, die erste Elektrode 104 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
Für den Fall, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Licht ausschließlich nach oben abstrahlt, kann die erste Elektrode 104 auch opak oder reflektierend eingerichtet sein. In diesem Fall kann die erste Elektrode 104 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 50 nm.
Die erste Elektrode 104 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode, also als elektroneninjizierend.
Die erste Elektrode 104 kann einen ersten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt) (beispielsweise eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an das Substrat 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar der ersten Elektrode 104 zugeführt werden oder sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein.
Weiterhin kann das Lichtemittierende Bauelement 100 eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 104 aufgebracht ist oder wird.
Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 kann eine oder mehrere Emitterschichten 108, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, enthalten, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschichten 110. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich Elektronenleitungsschichten (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem Lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht(en) 108 eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2,5-substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III), grün phosphoreszierendes Ir(ppy)₃ (Tris(2-phenylpyridin)iridium III), rot phosphoreszierendes Ru (dtb-bpy)₃·2(PF₆) (Tris[4,4’-di-tert-butyl-(2,2’)-bipyridin]ruthenium(III)komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4,4-Bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), grün fluoreszierendes TTPA (9,10-Bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels nasschemischen Verfahren, wie beispielsweise Spin Coating, abscheidbar sind.
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete Emittermaterialien in anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorgesehen sind.
Die Emittermaterialien der Emitterschicht(en) 108 des Lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das Lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert. Die Emitterschicht(en) 108 kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht(en) 108 auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht 108 oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht 108, einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht 108 und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht 108. Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 kann allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen. Die eine oder mehreren elektrolumineszenten Schichten kann oder können organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small molecules“) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht 110 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Alternativ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Material für die Lochtransportschicht 110 können beispielsweise tertiäre Amine, Carbazoderivate, leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lochtransportschicht 110 auf oder über der ersten Elektrode 104 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein, und die Emitterschicht 108 kann auf oder über der Lochtransportschicht 110 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 (also beispielsweise die Summe der Dicken von Lochtransportschicht(en) 110 und Emitterschicht(en) 108) eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 1,5 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 beispielsweise einen Stapel von mehreren direkt übereinander angeordneten organischen Leuchtdioden (OLEDs) aufweisen, wobei jede OLED beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1,5 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 µm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 beispielsweise einen Stapel von drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall beispielsweise die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 106 eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 3 µm.
Das Lichtemittierende Bauelement 100 kann optional allgemein weitere organische Funktionsschichten, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten 108 aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des Lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern.
Auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur 106 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder mehreren weiteren organischen Funktionsschichten kann eine zweite Elektrode 112 (beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 112) aufgebracht sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 112 die gleichen Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein wie die erste Elektrode 104, wobei in verschiedenen Ausführungsbeispielen Metalle besonders geeignet sind.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 112 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
Die zweite Elektrode 112 kann allgemein in ähnlicher Weise ausgebildet werden oder sein wie die erste Elektrode 104, oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 112 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder mehreren der Materialien und mit der jeweiligen Schichtdicke (je nachdem, ob die zweite Elektrode reflektierend, transluzent oder transparent ausgebildet werden soll) ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 104 beschrieben.
Bei diesen Schichtdicken ist die im Folgenden noch näher erläuterte zusätzliche Kavität optisch mit der von der einen oder mehreren elektrolumineszenten Schichtenstrukturen gebildeten Mikrokavität(en) gekoppelt.
Die zweite Elektrode 112 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode, also als elektroneninjizierend.
Die zweite Elektrode 112 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten elektrischen Potential), bereitgestellt von der Energiequelle, anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 5 V bis ungefähr 10 V.
Auf oder über der zweiten Elektrode 112 kann eine optisch transluzente Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein. Die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 kann optional zusätzliche lichtstreuende Partikel aufweisen.
Die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material gebildet werden oder sein, beispielsweise einem dielektrischen Material, beispielsweise einem organischen Material, das beispielsweise eine organische Matrix bildet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 für Strahlung zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm transluzent, beispielsweise transparent.
Auf oder über der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Spiegel-Schichtenstruktur 116 aufgebracht. Die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 und die Spiegel-Schichtenstruktur 116 bilden gemeinsam anschaulich eine an die Mikrokavität des Lichtemittierenden Bauelements 100, beispielsweise der OLED, optisch angekoppelte (anschaulich also externe) Kavität, beispielsweise Mikrokavität, beispielsweise mit einem optisch aktiven Medium oder einer Mehrzahl von optisch aktiven Medien.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Spiegel-Schichtenstruktur 116 eine Schichtdicke von mindestens 1 µm auf. Weiterhin kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweisen.
Die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 der „externen“ Kavität wird dazu beispielsweise in diesem Ausführungsbeispiel in Kontakt gebracht mit der transluzenten (transparenten oder semitransparenten) zweiten Elektrode 112 der OLED-Mikrokavität. Die „externe“ Kavität nimmt nicht oder nur zu geringem Teil an dem Stromtransport durch die OLED teil, anders ausgedrückt, es fließt kein oder nur ein vernachlässigbar kleiner elektrischer Strom durch die „externe“ Kavität und damit durch die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 und die Spiegel-Schichtenstruktur 116.
Wie oben schon dargelegt kann die „externe“ Kavität, und dabei insbesondere die optisch transluzente Schichtenstruktur 114, in verschiedenen Ausführungsbeispielen mit einer geeigneten organischen Matrix „gefüllt“ sein oder von einer solchen gebildet sein. Die „externe“ Kavität kann zwei Spiegel oder Spiegel-Schichtenstrukturen 116 aufweisen, von denen mindestens einer transluzent, transparent oder semitransparent ist. Der transluzente, transparente oder semitransparente Spiegel (oder die transluzente, transparente oder semitransparente Spiegel-Schichtenstruktur) kann mit der transluzenten, transparenten oder semitransparenten zweiten Elektrode 112 der OLED Mikrokavität identisch sein (diese Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt; in alternativen Ausführungsbeispielen kann jedoch noch eine zusätzliche transluzente, transparente oder semitransparente Spiegel-Schichtenstruktur zwischen der zweiten Elektrode 112 und der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein).
Als Material für die organische Matrix können in verschiedenen Ausführungsbeispielen niedermolekulare organische Verbindungen („kleine“ Moleküle, „small molecules“) vorgesehen sein, die beispielsweise mittels Verdampfens im Vakuum aufgebracht werden können, wie zum Beispiel alpha-NPD oder 1-TNATA. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die organische Matrix gebildet werden von oder bestehen aus polymeren Materialien, die beispielsweise eine optisch transparente polymere Matrix bilden (Epoxide, Polymethylmethacrylat, PMMA, EVA, Polyester, Polyurethane, oder dergleichen), die mittels eines nasschemischen Verfahrens (beispielsweise Aufschleudern oder Drucken) aufgebracht werden können. Zusätzlich können diese Materialien Additive zum Anpassen des Brechungsindex enthalten. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise jedes organische Material für die organische Matrix verwendet werden, wie es auch in der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur 106 verwendet werden kann. Ferner kann in alternativen Ausführungsbeispielen die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 aufweisen oder gebildet werden von einem anorganischen Halbleitermaterial, beispielsweise SiN, SiO₂, GaN, etc., die beispielsweise mittels eines Niedrigtemperatur-Abscheideverfahrens (beispielsweise aus der Gasphase) (d.h. beispielsweise bei einer Temperatur von kleiner oder gleich ungefähr 100 °C). In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Brechungsindizes der OLED-Funktionsschichten 106, 108, 110 und der optisch transluzente Schichtenstruktur 114 möglichst zueinander angepasst sein, wobei die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 auch hochbrechende Polymere aufweisen kann, beispielsweise Polyimide mit einem Brechungsindex von bis zu n = 1,7, oder Polyurethan mit einem Brechungsindex von bis zu n = 1,74.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können in den Polymeren Additive vorgesehen sein. Eine hochbrechende Polymermatrix kann somit anschaulich durch Einmischen von geeigneten Additiven in eine normalbrechende polymere Matrix erreicht werden. Geeignete Additive sind zum Beispiel Titanoxid- oder Zirkoniumoxid-Nanopartikel oder Verbindungen, die Titanoxid- oder Zirkoniumoxid aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten transluzenten Elektrode 112 und der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 noch eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht werden oder sein, beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 1,5 µm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 1 µm, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines nasschemischen Prozesses.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann optional noch eine Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung gebildet werden.
Unter einer „Barrierendünnschicht“ bzw. einem „Barriere-Dünnfilm“ kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Geeignete Ausgestaltungen der Barrierendünnschicht lassen sich beispielsweise in den Patentanmeldungen DE 10 2009 014 543 , DE 10 2008 031 405 , DE 10 2008 048 472 und DE 2008 019 900 finden.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die Barrierendünnschicht als Schichtstapel (Stack) ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)) gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder eines plasmalosen Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)), oder mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition (CVD)) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)), oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer Barrierendünnschicht, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge, die nur ALD-Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat“ bezeichnet werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer Barrierendünnschicht, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden, beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens.
Die Barrierendünnschicht kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0.1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung.
Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barrierendünnschicht mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
Die Barrierendünnschicht oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht) aus einem transluzenten oder transparenten Material (oder einer Materialkombination, die transluzent oder transparent ist) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht eines der nachfolgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 µm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 100 µm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 50 µm, beispielsweise 1 µm bis 25 µm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 ferner einen Klebstoff aufweisen oder daraus gebildet werden oder sein, wobei das Klebstoff optional noch zusätzliche Streupartikel enthalten kann. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 (beispielsweise die Schicht aus Klebstoff) eine Schichtdicke von größer als 1 µm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren µm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 112 und der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 noch eine elektrisch isolierende Schicht aufgebracht werden oder sein, beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1,5 µm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 µm, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines nasschemischen Prozesses.
Ein möglicher Vorteil dieser Anordnung, die in verschiedenen Ausführungsbeispielen die „externe“ Kavität noch in den Front-End-of-Line-Prozessen bildet, gegenüber einer mittels eines Back-End-of-Line-Prozesses außen auf dem an sich fertiggestellten Lichtemittierenden Bauteil aufgebrachten Kavität kann in der starken optischen Ankopplung der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 an die Plasmonen in dem OLED-Grundkontakt (beispielsweise die erste Elektrode 104) oder in dem OLED-Deckkontakt (beispielsweise die zweite Elektrode 112) gesehen werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 (oder gegebenenfalls die Spiegel-Schichtenstruktur, die auf oder über der zweiten transluzenten Elektrode 112 unterhalb der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein kann) für den Fall einer gewünschten hohen Transmissivität eine oder mehrere dünne Metallfilme (beispielsweise Ag, Mg, Sm, Ca, sowie Mehrfachschichten und Legierungen dieser Materialien) aufweisen. Der eine oder die mehreren Metallfilme können (jeweils) eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 70 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 14 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 25 nm. Es können für diesen Fall alle diejenigen Materialien verwendet werden für die Spiegel-Schichtenstruktur 116 (oder gegebenenfalls die Spiegel-Schichtenstruktur, die auf oder über der zweiten Elektrode 112 unterhalb der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein kann), wie sie oben aufgeführt worden sind für die zweite transluzente Elektrode 112. So können beispielsweise auch dotierte metalloxidische Verbindungen wie ITO, IZO oder AZO vorgesehen sein, die mittels einer schädigungsarmen Abscheidetechnologie abgeschieden werden können wie beispielsweise mittels „Facial Target Sputtering“.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 (oder gegebenenfalls die Spiegel-Schichtenstruktur, die auf oder über der zweiten transluzenten Elektrode 112 unterhalb der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein kann) reflektierend oder transluzent oder transparent oder semitransparent sein, je nachdem, ob die organische Leuchtdiode 100 als ein Top-Emitter und/oder als Bottom-Emitter ausgebildet ist. Die Materialien können ausgewählt sein aus den Materialien, wie sie oben für die erste Elektrode aufgeführt worden sind. Auch die Schichtdicken können, je nach gewünschter Ausbildung der organischen Leuchtdiode 100, gewählt werden in den Bereichen, wie sie für die erste Elektrode oben beschrieben worden sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 (oder gegebenenfalls die Spiegel-Schichtenstruktur, die auf oder über der zweiten transluzenten Elektrode 112 unterhalb der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein kann) einen oder mehrere dielektrische Spiegel aufweisen.
Es können für diesen Fall alle diejenigen Materialien verwendet werden für die Spiegel-Schichtenstruktur 116 (oder gegebenenfalls die Spiegel-Schichtenstruktur, die auf oder über der zweiten Elektrode 112 unterhalb der optisch transluzenten Schichtenstruktur 114 vorgesehen sein kann), wie sie oben aufgeführt worden sind für die zweite Elektrode 112. So können beispielsweise auch dotierte metalloxidische Verbindungen wie ITO, IZO oder AZO vorgesehen sein, die mittels einer schädigungsarmen Abscheidetechnologie abgeschieden werden können wie beispielsweise mittels „Facial Target Sputtering“.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 den gewünschten minimalen lateralen Wärmeleitwert aufweisen durch geeignete Auswahl der Materialien der Spiegel-Schichtenstruktur 116 und/oder der Schichtdicke der einzelnen Schichten der Spiegel-Schichtenstruktur 116 oder der gesamten Spiegel-Schichtenstruktur 116.
Beispielsweise kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 aufweisen einen Stapel mehrerer unterschiedlicher Metalle mit der gleichen oder mit unterschiedlichen Schichtdicken. SO kann beispielsweise die Spiegel-Schichtenstruktur 116 eine Schicht aus Kupfer mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 70 nm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 14 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 25 nm, aufweisen und zusätzlich eine Schicht aus Aluminium mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 70 nm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 14 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 25 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 eine Schicht aus Kupfer mit einer Schichtdicke von ungefähr 3 µm und zusätzlich eine Schicht aus Aluminium mit einer Schichtdicke von ungefähr 5 µm aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 eine Schicht aus Aluminium mit einer Schichtdicke von ungefähr 2 µm und zusätzlich eine Schicht aus Silber mit einer Schichtdicke von ungefähr 5 µm aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Spiegel-Schichtenstruktur 116 eine Schicht aus Kupfer mit einer Schichtdicke von ungefähr 3 µm und zusätzlich eine Schicht aus Silber mit einer Schichtdicke von ungefähr 2 µm aufweisen.
Die Spiegel-Schichtenstruktur 116 kann einen oder mehrere Spiegel aufweisen. Weist die Spiegel-Schichtenstruktur 116 mehrere Spiegel auf, so sind die jeweiligen Spiegel mittels einer jeweiligen Dielektrikumsschicht voneinander getrennt.
Der eine oder die mehreren Metallfilme der Spiegel-Schichtenstruktur 116 können (jeweils) eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 2 nm bis ungefähr 1 mm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 100 µm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 µm bis ungefähr 10 µm.
Weiterhin kann die organische Leuchtdiode 100 noch Verkapselungsschichten aufweisen, die beispielsweise im Rahmen eines Back-End-of-Line-Prozesses aufgebracht werden können, wobei darauf hinzuweisen ist, dass in verschiedenen Ausführungsbeispielen die externe Kavität im Rahmes des Front-End-of-Line-Prozesses gebildet wird.
Ferner kann auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur 116 optional eine Deckschicht 118, beispielsweise ein Glas 118, aufgebracht sein oder werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein vereinfachter Aufbau und ein Front-End-of-Line-Prozess für ein Lichtemittierendes Bauelement, beispielsweise eine OLED, bereitgestellt mit einer verbesserten, beispielsweise optimierten (beispielsweise lateralen) Temperaturverteilung und einer verbesserten Blickwinkelabhängigkeit. In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird dies erreicht beispielsweise durch Verwendung eines transparenten oder semitransparenten Deckkontakts (auch bezeichnet als zweite Elektrode) und/oder gegebenenfalls einer Dünnfilmverkapselung des Lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise der OLED. Ferner kann dies erreicht werden alternativ oder zusätzlich mittels Auflaminierens eines Rückseitenspiegels mit hoher Reflektivität und hohem Wärmeleitwert mittels eines optisch transluzenten, beispielsweise optisch transparenten Klebstoffs. Als Klebstoff kann beispielsweise verwendet werden Epoxide, Polymethylmethacrylat, PMMA, EVA, Polyester, Polyurethane Phenol-Formaldehydharz-Klebstoffe, Silicone, Silanvernetzende Polymerklebstoffe, Polyimidklebstoffe; diese Klebstoffe können zusätzlich Additive zur Anpassung des Brechungsindex beinhalten.
Das Licht wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen durch den optisch transluzenten, beispielsweise optisch transparenten Grundkontakt (auch bezeichnet als erste Elektrode) des Lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise der OLED, abgestrahlt (in diesem Fall ist das Lichtemittierende Bauelement eingerichtet als „Bottom-Emitter“.
Der Rückseitenspiegel, d.h. allgemein die Spiegel-Schichtenstruktur (beispielsweise die Spiegel-Schichtenstruktur 116) kann im einfachsten Fall eine Glasplatte aufweisen oder daraus bestehen, die mit einem Metall von ausreichender Schichtdicke (beispielsweise von einer Schichtdicke von mindestens 1 µm) bedampft wurde.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können Metalle verwendet werden wie beispielsweise Ag, Al oder eine oder mehrere Metalllegierungen, die eine Kombination aus hoher Reflektivität und hohem Wärmeleitwert aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können mittels einer oder mehrerer zusätzlicher dielektrischen Schichten in der Spiegel-Schichtenstruktur die Reflektivität der Spiegel-Schichtenstruktur (beispielsweise des Rückseitenspiegels) erhöht und die Korrosion desselben unterdrückt werden.
Zusätzliche Schichten zur Verbesserung der Haftung bzw. der Prozessierbarkeit können in verschiedenen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein.
Der transluzente, beispielsweise transparente, Deckkontakt auf dem Lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise der OLED, kann aus dünnen Metallschichten (beispielsweise Ag, Cu, Au, Sm, Ca, Ba, Mg, oder Legierungen davon) oder transluzenten, beispielsweise transparenten elektrisch leitfähigen Metalloxiden (ITO, AZO, etc.) oder einer Kombination aus den beiden (so genannte TCO-Dünnes Metall-TCO, wie beispielsweise ITO-Ag-ITO) bestehen oder diese aufweisen.
Die Spiegel-Schichtenstruktur kann gemeinsam mit dem Klebstoff und dem transluzenten, beispielsweise transparenten, Deckkontakt der OLED eine passive (elektrisch nicht betriebene) externe optische Kavität bilden.
Durch Ankopplung der externen optischen Kavität an die OLED-Kavität kann der Farbwinkelverzug einer solchen OLED verbessert werden.
Durch die thermische Leitfähigkeit der Spiegel-Schichtenstruktur werden laterale Temperaturgradienten in dem Lichtemittierenden Bauelement, beispielsweise in der OLED, ausgeglichen.
In die Schicht des Klebstoffs (auch bezeichnet als Kleberschicht) können in verschiedenen Ausführungsbeispielen noch lichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen können. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können als lichtstreuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (SiO2), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga2Oa) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie ein Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur 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.
2 zeigt eine organische Leuchtdiode 200 als eine Implementierung eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Die organische Leuchtdiode 200 gemäß 2 ist in vielen Aspekten gleich der organischen Leuchtdiode 100 gemäß 1, weshalb im Folgenden lediglich die Unterschiede der organischen Leuchtdiode 200 gemäß 2 zu der organischen Leuchtdiode 100 gemäß 1 näher erläutert werden; hinsichtlich der übrigen Elemente der organischen Leuchtdiode 200 gemäß 2 wird auf obige Ausführungen zu der organischen Leuchtdiode 100 gemäß 1 verwiesen.
Im Unterschied zu der organischen Leuchtdiode 100 gemäß 1 sind bei der organischen Leuchtdiode 200 gemäß 2 die Spiegel-Schichtenstruktur 202 und die optisch transluzente Schichtenstruktur 204 nicht auf oder über der zweiten Elektrode 112 gebildet, sondern unterhalb der ersten Elektrode 104.
Die Energiequelle ist in diesen Ausführungsbeispielen an den ersten elektrischen Anschluss der ersten Elektrode 104 und an den zweiten elektrischen Anschluss der zweiten Elektrode 112 angeschlossen.
Die organische Leuchtdiode 200 gemäß 2 kann als Top-Emitter ausgebildet sein oder werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die organische Leuchtdiode 200 gemäß 2 anschaulich eine oberflächenemittierende OLED mit einem „Remote“-Cavity-Ansatz auf der Substratseite. Beide Kontakte (d.h. die erste Elektrode 104 und die zweite Elektrode 112) sind in diesem Ausführungsbeispiel semitransluzent, beispielsweise semitransparent.
Weiterhin ist in der organischen Leuchtdiode 200 gemäß 2 eine Verkapselungs-Schichtenstruktur 206, beispielsweise in Form einer Dünnfilmverkapselung 206, auf oder über der zweiten Elektrode 112 angeordnet. Ferner kann auf oder über der Verkapselungs-Schichtenstruktur 206 eine Schicht 208 aus einem Klebstoff (optional mit zusätzlichen lichtstreuenden Partikeln), beispielsweise eine zweite optisch transluzente Schichtenstruktur 208 auf oder über der zweiten Elektrode 112.
Ferner kann auf oder über der zweiten optisch transluzente Schichtenstruktur 208 optional eine Deckschicht 118, beispielsweise ein Glas 118, aufgebracht sein oder werden.
Somit ist anschaulich das substratseitig emittierende Lichtemittierende Bauelement (beispielsweise die substratseitig emittierende OLED) in verschiedenen Ausführungsbeispielen übertragen auf ein oberflächenseitig emittierendes Lichtemittierendes Bauelement (beispielsweise eine oberflächenseitig emittierende OLED), wie es oder sie in 2 oder 3 dargestellt ist. Dabei kann der externe Metallspiegel unterhalb des optisch transluzenten, beispielsweise transparenten, Grundkontaktes angeordnet werden oder sein. Das Licht verlässt die OLED in diesem Fall beispielsweise durch den optisch transluzenten, beispielsweise transparenten Deckkontakt (beispielsweise die zweite Elektrode) und ist somit beispielsweise als Top-Emitter ausgebildet.
Die Anordnung der Spiegel-Schichtenstruktur, beispielsweise des Metallspiegels, kann auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise auf eine der folgenden Arten:

1) Aufbringen einer ausreichend dicken Spiegel-Schichtenstruktur, beispielsweise Metallschicht, und gegebenenfalls einer oder mehrerer dielektrischer Hilfsschichten auf die Substratunterseite.
2) Aufkleben einer Spiegel-Schichtenstruktur, beispielsweise einer Metallfolie, auf die Substratunterseite.
3) Aufdampfen einer ausreichend dicken Spiegel- Schichtenstruktur, beispielsweise eines ausreichend dicken Metallspiegels, auf das Substrat, Aufbringen einer dicken optisch transluzenten, beispielsweise transparenten Schicht oder Schichtenstruktur, gefolgt von einem Abscheiden des optisch transluzenten, beispielsweise transparenten Grundkontakts des Lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise der OLED. Die dicke optisch transluzente, beispielsweise transparente Schicht oder Schichtenstruktur sollte eine möglichst glatte Oberfläche aufweisen. Aus diesem Grund kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein die Abscheidung einer dicken SiN-Schicht mittels eines CVD-Prozesses (CVD: Chemical Vapor Deposition, Chemisches Abscheideverfahren aus der Gasphase). Diese Schicht kann den zusätzlichen Vorteil haben, dass sie einen sehr hohen Brechungsindex (beispielsweise ungefähr n = 1,8) besitzt, wodurch die Wirkung der externen passiven Kavität noch weiter verstärkt wird.

Bei den Prozessen gemäß 1.) und 2.) bildet die Spiegel-Schichtenstruktur gemeinsam mit dem Substrat und dem optisch transluzenten, beispielsweise transparenten Grundkontakt der OLED die externe passive Kavität.
In einem Grenzfall, in dem die externe passive Kavität extrem dünn ist oder sogar verschwindet, kann die dicke Spiegel-Schichtenstruktur, beispielsweise der dicke Metallspiegel, direkt auf das Substrat aufgebracht sein und gleichzeitig den unteren Kontakt, d.h. die erste Elektrode 302 des Lichtemittierenden Bauelements 300, beispielsweise einer OLED 300, bilden. Ein solches Lichtemittierendes Bauelement 300 ist in 3 dargestellt.
Der restliche Schichtenstapel des Lichtemittierenden Bauelements 300 gemäß 3 ist gleich dem Schichtenstapel des Lichtemittierenden Bauelements 200 gemäß 2.
4A bis 4F zeigen das Lichtemittierende Bauelement 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verschiedenen Zeitpunkten während dessen Herstellung. Die anderen Lichtemittierenden Bauelemente 200, 300 können in entsprechender Weise hergestellt werden.
4A zeigt das Lichtemittierende Bauelement 100 zu einem ersten Zeitpunkt 400 während dessen Herstellung.
Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Elektrode 104 auf das Substrat 102 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens (chemisches Abscheiden aus der Gasphase, chemical vapor deposition) oder mittels eines PVD-Verfahrens (physikalisches Abscheiden aus der Gasphase, physical vapor deposition, beispielsweise Sputtern, ionenunterstütztes Abscheideverfahren oder thermisches Verdampfen), alternativ mittels eines Plating-Verfahrens; eines Tauchabscheideverfahrens; eines Aufschleuderverfahrens (spin coating); Druckens; Rakelns; oder Sprühens.
Als CVD-Verfahren kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein plasmaünterstütztes chemisches Abscheideverfahren aus der Gasphase (plasma enhanced chemical vapor deposition, PE-CVD) eingesetzt werden. Dabei kann in einem Volumen über und/oder um das Element, auf das die aufzubringende Schicht aufgebracht werden soll, herum ein Plasma erzeugt, wobei dem Volumen zumindest zwei gasförmige Ausgangsverbindungen zugeführt werden, die in dem Plasma ionisiert und zur Reaktion miteinander angeregt werden. Durch die Erzeugung des Plasmas kann es möglich sein, dass die Temperatur, auf welche die Oberfläche des Elements aufzuheizen ist, um eine Erzeugung beispielsweise der dielektrischen Schicht zu ermöglichen, im Vergleich zu einem plasmalosen CVD-Verfahren erniedrigt werden kann. Das kann beispielsweise von Vorteil sein, wenn das Element, beispielsweise das zu bildende lichtemittierende elektronische Bauelement, bei einer Temperatur oberhalb einer Maximaltemperatur geschädigt werden würde. Die Maximaltemperatur kann beispielsweise bei einem zu bildenden lichtemittierenden elektronischen Bauelement gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen etwa 120 °C betragen, so dass die Temperatur, bei der beispielsweise die dielektrische Schicht aufgebracht wird, kleiner oder gleich 120 °C und beispielsweise kleiner oder gleich 80 °C sein kann.
4B zeigt das Lichtemittierende Bauelement 100 zu einem zweiten Zeitpunkt 402 während dessen Herstellung.
Zu diesem Zeitpunkt wird oder werden die eine oder mehreren Lochleitungsschichten 110 auf die erste Elektrode 104 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens (chemisches Abscheiden aus der Gasphase, chemical vapor deposition) oder mittels eines PVD-Verfahrens (physikalisches Abscheiden aus der Gasphase, physical vapor deposition, beispielsweise Sputtern, ionenunterstütztes Abscheideverfahren oder thermisches Verdampfen), alternativ mittels eines Plating-Verfahrens; eines Tauchabscheideverfahrens; eines Aufschleuderverfahrens (spin coating); Druckens; Rakelns; oder Sprühens.
4C zeigt das Lichtemittierende Bauelement 100 zu einem dritten Zeitpunkt 404 während dessen Herstellung.
Zu diesem Zeitpunkt wird oder werden die eine oder mehreren Emitterschichten 108 auf die eine oder mehreren Lochleitungsschichten 110 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens (chemisches Abscheiden aus der Gasphase, chemical vapor deposition) oder mittels eines PVD-Verfahrens (physikalisches Abscheiden aus der Gasphase, physical vapor deposition, beispielsweise Sputtern, ionenunterstütztes Abscheideverfahren oder thermisches Verdampfen), alternativ mittels eines Plating-Verfahrens; eines Tauchabscheideverfahrens; eines Aufschleuderverfahrens (spin coating); Druckens; Rakelns; oder Sprühens.
4D zeigt das Lichtemittierende Bauelement 100 zu einem vierten Zeitpunkt 406 während dessen Herstellung.
Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Elektrode 112 auf die eine oder mehreren weitere organischen Funktionsschichten (wenn vorhanden) oder auf die eine oder mehreren Emitterschichten 108 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens (chemisches Abscheiden aus der Gasphase, chemical vapor deposition) oder mittels eines PVD-Verfahrens (physikalisches Abscheiden aus der Gasphase, physical vapor deposition, beispielsweise Sputtern, ionenunterstütztes Abscheideverfahren oder thermisches Verdampfen), alternativ mittels eines Plating-Verfahrens; eines Tauchabscheideverfahrens; eines Aufschleuderverfahrens (spin coating); Druckens; Rakelns; oder Sprühens.
4E zeigt das Lichtemittierende Bauelement 100 zu einem fünften Zeitpunkt 408 während dessen Herstellung.
Zu diesem Zeitpunkt wird die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 auf die zweite Elektrode 112 aufgebracht, beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens (chemisches Abscheiden aus der Gasphase, chemical vapor deposition) oder mittels eines PVD-Verfahrens (physikalisches Abscheiden aus der Gasphase, physical vapor deposition, beispielsweise Sputtern, ionenunterstütztes Abscheideverfahren oder thermisches Verdampfen), alternativ mittels eines Plating-Verfahrens; eines Tauchabscheideverfahrens; eines Aufschleuderverfahrens (spin coating); Druckens; Rakelns; oder Sprühens.
4F zeigt das Lichtemittierende Bauelement 100 zu einem sechsten Zeitpunkt 410 während dessen Herstellung.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Spiegel-Schichtenstruktur 116 mit dem oben beschriebenen lateralen Wärmeleitwert auf die optisch transluzente Schichtenstruktur 114 aufgebracht, beispielsweise mittels eines CVD-Verfahrens (chemisches Abscheiden aus der Gasphase, chemical vapor deposition) oder mittels eines PVD-Verfahrens (physikalisches Abscheiden aus der Gasphase, physical vapor deposition, beispielsweise Sputtern, ionenunterstütztes Abscheideverfahren oder thermisches Verdampfen), alternativ mittels eines Plating-Verfahrens; eines Tauchabscheideverfahrens; eines Aufschleuderverfahrens (spin coating); Druckens; Rakelns; oder Sprühens.
Dann wird noch optional die Deckschicht 118 aufgebracht, womit das Lichtemittierende Bauelement 100 gemäß 1 fertiggestellt ist.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm 500, in dem ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird in 502 eine erste Elektrode gebildet, beispielsweise auf oder über einem Substrat. Ferner wird in 504 eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur auf oder über der ersten Elektrode gebildet, und in 506 wird eine zweite transluzente Elektrode auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur gebildet. Weiterhin wird in 508 eine Spiegel-Schichtenstruktur auf oder über der zweiten Elektrode gebildet, wobei die Spiegel-Schichtenstruktur einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm 600, in dem ein Verfahren zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird in 602 eine Spiegel-Schichtenstruktur gebildet, die einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist. Ferner wird in 604 eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur gebildet. In 606 kann eine Elektrode auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur gebildet werden.
Ein Vorteil verschiedener Ausführungsbeispiele kann in der Möglichkeit gesehen werden eines einfachen Prozesses, der gleichzeitig die Blickwinkelabhängigkeit der Emissionsfarbe als auch die Wärmeverteilung innerhalb des Lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise der OLED, verbessert, beispielsweise optimiert.
Durch das Aufbringen der Spiegel-Schichtenstruktur (die anschaulich auch als Wärmeverteilungsschicht bezeichnet werden kann) (in verschiedenen Ausführungsbeispielen beispielsweise der Ag, Al-Spiegel) auf das Rückseitenglas kann der Wärmeeintrag in die OLED beispielsweise beim direkten Aufdampfen einer dicken Aluminiumkathode vermieden werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff ein Laminations-Klebstoff aufweisen oder sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können lichtstreuende Partikel in den Klebstoff eingebracht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009014543 [0091]
DE 102008031405 [0091]
DE 102008048472 [0091]
DE 2008019900 [0091]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Cok et al., Journal of the SID 13/10, 2005 Seiten 849 ff [0005]
Proc Int Disp Workshops – Vol 11, “White Multi-Photon Emission OLED without optical interference”, Seiten 1293 bis 1296 (2004) [0007]

Claims

Lichtemittierendes Bauelement (100), aufweisend: – eine erste Elektrode (104); – eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur (106) auf oder über der ersten Elektrode (104); – eine zweite transluzente Elektrode (112) auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (106); und – eine Spiegel-Schichtenstruktur (116) auf oder über der zweiten Elektrode (104), wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (116) einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist.
Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: eine optisch transluzente Schichtenstruktur (114) zwischen der zweiten transluzenten Elektrode (112) und der Spiegel-Schichtstruktur (116).
Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, – wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (116) die zweite Elektrode bildet; und – wobei die Elektrode (104) die erste Elektrode bildet.
Lichtemittierendes Bauelement (200), aufweisend: – eine Spiegel-Schichtenstruktur (202), die einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist; – eine erste transluzente Elektrode (104); – eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur (106) auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur (202); und – eine zweite Elektrode (112) auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (106).
Lichtemittierendes Bauelement (200) gemäß Anspruch 4, ferner aufweisend: eine optisch transluzente Schichtenstruktur (204) zwischen der Spiegel-Schichtstruktur (202) und der ersten transluzenten Elektrode (104);
Lichtemittierendes Bauelement (200, 300) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, – wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (202) eine erste Elektrode bildet; und – wobei die Elektrode (112) eine zweite Elektrode (112) bildet.
Lichtemittierendes Bauelement (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die optisch transluzente Schichtenstrukturen (114, 204) Streupartikel aufweist.
Lichtemittierendes Bauelement (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Verkapselungs-Schichtenstruktur (206) auf oder über der zweiten Elektrode (114) und/oder unter der ersten Elektrode.
Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine zweite optisch transluzente Schichtenstruktur (208) auf oder über der zweiten Elektrode.
Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300) gemäß Anspruch 9, wobei die zweite optisch transluzente Schichtenstruktur (208) lichtstreuende Partikel aufweist.
Lichtemittierendes Bauelement (100, 200, 300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (116, 202, 302) eine Schichtdicke von mindestens 1 µm aufweist.
Verfahren (500) zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements (100), das Verfahren aufweisend: – Bilden (502) einer ersten Elektrode (104); – Bilden (504) einer organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (106) auf oder über der ersten Elektrode (104); – Bilden (506) einer zweiten transluzenten Elektrode (112) auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (106); und – Bilden (508) einer Spiegel-Schichtenstruktur (116) auf oder über der zweiten Elektrode (112), wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (116) einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 12, ferner aufweisend: – Bilden einer optisch transluzenten Schichtenstruktur (114) auf oder über der zweiten transluzenten Elektrode (112); – wobei die Spiegel-Schichtenstruktur (116) auf oder über der optisch transluzenten Schichtenstruktur (114) gebildet wird.
Verfahren (600) zum Herstellen eines Lichtemittierenden Bauelements (200, 300), das Verfahren aufweisend: – Bilden (602) einer Spiegel-Schichtenstruktur (202, 302), die einen lateralen Wärmeleitwert von mindestens 1·10^–3 W/K aufweist; – Bilden einer transluzenten Elektrode (104); – Bilden (604) einer organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (204) auf oder über der Spiegel-Schichtenstruktur (202, 302); und – Bilden (606) einer Elektrode (112) auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur (204).
Verfahren (600) gemäß Anspruch 14, ferner aufweisend: – Bilden einer optisch transluzenten Schichtenstruktur (204) auf oder über der Spiegel-Schichtstruktur (202); – wobei die erste Elektrode (104) auf oder über der optisch transluzenten Schichtenstruktur (204) gebildet wird.