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DE102011084437B4 - Lichtemittierendes Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements - Google Patents

Lichtemittierendes Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements

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DE102011084437B4
DE102011084437B4 DE102011084437.6A DE102011084437A DE102011084437B4 DE 102011084437 B4 DE102011084437 B4 DE 102011084437B4 DE 102011084437 A DE102011084437 A DE 102011084437A DE 102011084437 B4 DE102011084437 B4 DE 102011084437B4
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DE
Germany
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low
light
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layer structure
Prior art date
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Erwin Lang
Daniel Steffen Setz
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Ams Osram International De GmbH
Original Assignee
Osram Oled GmbH
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Publication date
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Priority to KR1020167011685A priority patent/KR20160054044A/ko
Priority to PCT/EP2012/066203 priority patent/WO2013053517A1/de
Priority to KR20147012796A priority patent/KR20140091696A/ko
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Abstract

Lichtemittierendes Bauelement (100), aufweisend:
einen elektrisch aktiven Bereich (106), aufweisend:
• eine erste Elektrode (108);
• eine zweite Elektrode (112);
• eine organische funktionelle Schichtenstruktur (110) zwischen der ersten Elektrode (108) und der zweiten Elektrode (112); eine Barrieredünnschicht (120) aufweisend ein Material mit einem Brechungsindex von mindestens 2 auf der zweiten Elektrode (112),
eine Abdeckung (126), die über dem elektrisch aktiven Bereich (106) angeordnet ist; und
eine zwischen der Abdeckung (126) und dem elektrisch aktiven Bereich (106) angeordnete niedrigbrechende Schichtenstruktur (122) mit mindestens einer niedrigbrechenden Schicht (122) auf der Barrieredünnschicht (120), wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung (126),
ferner aufweisend:
• Klebstoff (124) zwischen der Abdeckung (126) und der mindestens einen niedrigbrechenden Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) zum Befestigen der Abdeckung (126);
wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex aufweist, der ferner kleiner ist als der Brechungsindex des Klebstoffs (124),
wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex von kleiner als 1,5 aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements.
  • Bei einer herkömmlichen transparenten organischen Leuchtdiode (organic light emitting diode, OLED) wird üblicherweise zur Lamination des Deckglases ein Klebstoff verwendet, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,55 aufweist. Die erreichbare optische Transparenz einer solchen transparenten organischen Leuchtdiode ist begrenzt.
  • Die Druckschrift WO 02/ 084 338 A2 betrifft einen Antireflexionsfilm, eine Polarisierungsplatte und einen Apparat zum Anzeigen eines Bildes.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt, bei dem auf einfache Weise eine Farbanpassung des von dem Bauelement emittierten Lichtes erreicht wird. Weiterhin wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt, bei dem die optische Transparenz des Bauelements erhöht werden kann.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein lichtemittierendes Bauelement bereitgestellt, aufweisend: einen elektrisch aktiven Bereich mit einer ersten Elektrode, einer zweiten Elektrode, und einer organischen funktionellen Schichtenstruktur zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode; eine Abdeckung, die über dem elektrisch aktiven Bereich angeordnet ist; und eine zwischen der Abdeckung und dem elektrisch aktiven Bereich angeordnete Schichtenstruktur mit mindestens einer Schicht, wobei die mindestens eine Schicht einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung.
  • Anschaulich kann die Schichtenstruktur in verschiedenen Ausführungsbeispielen, beispielsweise bei einem optisch transparenten lichtemittierenden Bauelement eingesetzt werden, anders ausgedrückt bei einem Top- und Bottom-Emitter, beispielsweise bei einer transparenten organischen Leuchtdiode, wobei die Schichtenstruktur in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Transparenz des lichtemittierenden Bauelement erhöhen kann. Dies kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen erreicht werden, ohne die Gesamtdicke des lichtemittierenden Bauelements wesentlich zu erhöhen.
  • In einer Ausgestaltung kann die Schichtenstruktur einen Klebstoff aufweisen oder von einem Klebstoff gebildet werden.
  • Das lichtemittierende Bauelement weist einen Klebstoff zwischen der Abdeckung (beispielsweise einer Glasabdeckung, alternativ einer Folienabdeckung) und der mindestens einen Schicht der Schichtenstruktur zum Befestigen (beispielsweise Laminieren) der Abdeckung auf; wobei die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur einen Brechungsindex aufweist, der ferner kleiner ist als der Brechungsindex des Klebstoffs. Anders ausgedrückt ist bei Existenz eines zusätzlichen Klebstoffs zwischen der Abdeckung und der Schichtenstruktur der Brechungsindex beispielsweise kleiner sowohl als der Brechungsindex der Abdeckung als auch kleiner als der Brechungsindex des Klebstoffs. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Abdeckung grundsätzlich eine beliebige Art einer Abdeckung sein kann, beispielsweise auch eine beliebige Art einer oder mehrerer Schichten, beispielsweise aufweisend einen oder mehrere Lacke oder jede andere geeignete Schicht.
  • Die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur weist einen Brechungsindex von kleiner als 1,5 auf. In verschiedenen Ausführungsbeispielen weist die Abdeckung beispielsweise einen Brechungsindex von größer 1,5 beispielsweise von größer als 1,55 auf, so dass schon bei einem Brechungsindex der mindestens einen Schicht der Schichtenstruktur von kleiner als 1,5 ein deutlicher Effekt erzielt wird.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur mindestens ein Fluorid oder ein Fluor enthaltendes Polymer aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur eine Matrix mit Lufteinschlüssen oder mit Partikeln, die den Brechungsindex der Matrix reduzieren, aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur Aerogel oder Wasser, das in der Schichtenstruktur oder in dem lichtemittierenden Bauelement eingekapselt ist, aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Schichtenstruktur eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 150 nm, alternativ eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 50 µm. Für diese beiden Schichtdickenbereiche wurden die besten Ergebnisse erzielt hinsichtlich der Erhöhung der Transparenz des lichtemittierenden Bauelements.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das lichtemittierende Bauelement ferner aufweisen ein Substrat und eine Verkapselung (beispielsweise eine Dünnschichtverkapselung), wobei die Verkapselung auf der dem Substrat abgewandten Seite des elektrisch aktiven Bereichs angeordnet ist. Die Schichtenstruktur kann über der Verkapselung angeordnet sein. Mittels der Verkapselung wird das lichtemittierende Bauelement noch besser vor Umwelteinflüssen wie beispielsweise Feuchtigkeit geschützt.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Abdeckung eine erste Abdeckung aufweisen, die über einer ersten Hauptseite des elektrisch aktiven Bereichs angeordnet ist, und eine zweite Abdeckung aufweisen, die unter einer der ersten Hauptseite gegenüberliegenden zweiten Hauptseite des elektrisch aktiven Bereichs angeordnet ist. Anschaulich ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen auf jeder Hauptseite des lichtemittierenden Bauelements jeweils eine Abdeckung, beispielsweise eine Glasabdeckung, vorgesehen zum Schutz des lichtemittierenden Bauelements.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das lichtemittierende Bauelement eingerichtet sein als organische Leuchtdiode (organic light emitting diode, OLED).
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen ein Bilden eines elektrisch aktiven Bereichs, wobei das Bilden des elektrisch aktiven Bereichs aufweisen kann ein Bilden einer ersten Elektrode; ein Bilden einer zweiten Elektrode; und ein Bilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode. Ferner kann das Verfahren aufweisen ein Bilden einer Schichtenstruktur mit mindestens einer Schicht über dem elektrisch aktiven Bereich; und ein Bilden einer Abdeckung über der Schichtenstruktur; wobei die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung.
  • In einer Ausgestaltung kann nach dem Bilden des elektrisch aktiven Bereichs und vor Bilden der Abdeckung die optische Transparenz der den elektrisch aktiven Bereich aufweisenden Struktur gemessen werden; und die Schichtenstruktur kann gebildet werden abhängig von der gemessenen optischen Transparenz, so dass eine gewünschte optische Zieltransparenz der den elektrisch aktiven Bereich aufweisenden Struktur und der Schichtenstruktur erzielt wird.
  • Die Ausgestaltungen des lichtemittierenden Bauelements gelten, soweit sinnvoll, entsprechend für das Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass im Rahmen dieser Beschreibung der jeweilige Wert des Brechungsindex sich auf jeweils eine der interessierenden Wellenlängen des emittierenden Lichtes bezieht, da der Brechungsindex generell nicht unabhängig von der Wellenlänge ist. Somit sind Vergleichswerte bei bestimmten Wellenlängen zu verwenden, wodurch jedoch die generellen Aussagen dass ein Index größer oder kleiner ist als ein anderer ihre Gültigkeit behalten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
    • 1 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
    • 2 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
    • 3 eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
    • 4 ein Diagramm, in dem die Transmission von Licht durch ein lichtemittierendes Referenz-Bauelement dargestellt ist abhängig von der Wellenlänge des emittierten Lichts;
    • 5 ein Diagramm, in dem die Transmission von Licht durch lichtemittierende Bauelemente mit einer Zwischenschicht mit jeweils unterschiedlichem Brechungsindex dargestellt ist abhängig von der Wellenlänge des emittierten Lichts;
    • 6 ein Diagramm, in dem die Transmission von Licht durch lichtemittierende Bauelemente mit einer Zwischenschicht mit jeweils unterschiedlichem Brechungsindex dargestellt ist abhängig von der Wellenlänge des emittierten Lichts;
    • 7 ein Diagramm, in dem der Brechungsindex abhängig von der Lichtwellenlänge für verschiedene Materialien dargestellt ist; und
    • 8 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.
  • 1 zeigt eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements 100 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. Das Substrat 102 kann eines oder mehrere der oben genannten Materialien aufweisen. Das Substrat 102 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt 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 ein 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 verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische Leuchtdiode 100 (oder auch die lichtemittierenden Bauelemente gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen) als ein so genannter Top- und Bottom-Emitter eingerichtet sein. Ein Top- und Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
  • Auf oder über dem Substrat 102 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen optional eine Barriereschicht 104 angeordnet sein. Die Barriereschicht 104 kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Ferner kann die Barriereschicht 104 in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 5000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 40 nm.
  • Auf oder über der Barriereschicht 104 kann ein elektrisch aktiver Bereich 106 des lichtemittierenden Bauelements 100 angeordnet sein. Der elektrisch aktive Bereich 106 kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 100 verstanden werden, in dem ein elektrischer Strom zum Betrieb des lichtemittierenden Bauelements 100 fließt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich 106 eine erste Elektrode 108, eine zweite Elektrode 112 und eine organische funktionelle Schichtenstruktur 110 aufweisen, wie sie im Folgenden noch näher erläutert werden.
  • So kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen auf oder über der Barriereschicht 104 (oder, wenn die Barriereschicht 104 nicht vorhanden ist, auf oder über dem Substrat 102) die erste Elektrode 108 (beispielsweise in Form einer ersten Elektrodenschicht 108) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 108 (im Folgenden auch als untere Elektrode 108 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 Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO 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 und können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. 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 108 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 108 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 108 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 kann die erste Elektrode 108 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch leitfähige transparente Oxide aufweisen.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste Elektrode 108 und das Substrat 102 transluzent oder transparent ausgebildet sein. In dem Fall, dass die erste Elektrode 108 aus einem Metall gebildet wird, kann die erste Elektrode 108 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 108 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 108 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, dass die erste Elektrode 108 aus einem leitfähigen transparenten Oxid (TCO) gebildet wird, die erste Elektrode 108 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, dass die erste Elektrode 108 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 108 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.
  • Die erste Elektrode 108 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
  • Die erste Elektrode 108 kann einen ersten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt), beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an das Substrat 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar der ersten Elektrode 108 zugeführt werden oder sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein.
  • Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich 106 des lichtemittierenden Bauelements 100 eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 108 aufgebracht ist oder wird.
  • Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 kann eine oder mehrere Emitterschichten 114, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, enthalten, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschichten 116 (auch bezeichnet als Lochtransportschicht(en) 116). In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Elektronenleitungsschichten 118 (auch bezeichnet als Elektronentransportschicht(en) 118) vorgesehen sein.
  • Beispiele für Emittermaterialien, die in dem lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht(en) 114 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-Dicyanome-thylen)-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 eines nasschemischen Verfahrens, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als 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) 114 des lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert. Die Emitterschicht(en) 114 kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht(en) 114 auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht 114 oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht 114 , einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht 114 und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht 114. 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 110 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 110 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht 116 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 110 eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als Elektronentransportschicht 118 ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Material für die Lochtransportschicht 116 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 116 auf oder über der ersten Elektrode 108 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein, und die Emitterschicht 114 kann auf oder über der Lochtransportschicht 116 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann Elektronentransportschicht 118 auf oder über der Emitterschicht 114 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 (also beispielsweise die Summe der Dicken von Lochtransportschicht(en) 116 und Emitterschicht(en) 114 und Elektronentransportschicht(en) 118) 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 110 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 110 beispielsweise einen Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall beispielsweise die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 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 114 oder auf oder über der oder den Elektronentransportschicht(en) 118 aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern.
  • Auf oder über der organischen elektrolumineszenten Schichtenstruktur 110 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organischen Funktionsschichten kann die 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 108, wobei in verschiedenen Ausführungsbeispielen Metalle besonders geeignet sind.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite Elektrode 112 (beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten 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 108, oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 112 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder mehreren der Materialien und mit der jeweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 108 beschrieben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die erste Elektrode 108 und die zweite Elektrode 112 beide transluzent oder transparent ausgebildet. Somit kann das in 1 dargestellte lichtemittierende Bauelement 100 als Top- und Bottom-Emitter (anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes Bauelement 100) eingerichtet sein.
  • Die zweite Elektrode 112 kann als Anode, also als löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
  • 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 3 V bis ungefähr 12 V.
  • Auf oder über der zweiten Elektrode 112 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 106 ist oder wird noch eine Verkapselung 120, in Form einer Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 120 gebildet.
  • Unter einer „Barrierendünnschicht“ bzw. einem „Barriere-Dünnfilm“ 120 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 120 derart ausgebildet, dass sie von OLED-schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 120 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 120 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die Barrierendünnschicht 120 als Schichtstapel (Stack) ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht 120 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 120 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 120, 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 120, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 120 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden, beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens.
  • Die Barrierendünnschicht 120 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 120 mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 120 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
  • Die Barrierendünnschicht 120 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 120 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 120 (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 120) aus einem transluzenten oder transparenten Material (oder einer Materialkombination, die transluzent oder transparent ist) bestehen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 120 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 120 eines der nachfolgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen derselben. Die Barrierendünnschicht 120 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 120 weist ein oder mehrere hochbrechende Materialien auf, anders ausgedrückt ein oder mehrere Materialien mit einem hohen Brechungsindex, mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
  • Auf oder über der Verkapselung 120 ist eine niedrigbrechende Zwischenschicht oder niedrigbrechende Zwischenschichtstruktur 122 (beispielsweise mit einer oder mehreren Schichten aus demselben oder unterschiedlichen Materialien) angeordnet, die dazu dient, bei einem transparenten lichtemittierenden Bauelement 100 die Gesamttransparenz desselben zu erhöhen.
  • Die Zwischenschicht 122 oder Zwischenschichtstruktur 122 kann mindestens eine Schicht aufweisen, die (bei einer vorgegebenen Wellenlänge (beispielsweise bei einer vorgegebenen Wellenlänge in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm)) einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex einer Abdeckung (bei der vorgegebenen Wellenlänge) des lichtemittierenden Bauelements 100, wie sie im Folgenden noch näher erläutert wird. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschicht oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 einen Brechungsindex aufweisen, der kleiner ist als der Brechungsindex einer Abdeckung des lichtemittierenden Bauelements 100, wie sie im Folgenden noch näher erläutert wird. Die Zwischenschicht oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 weist einen Brechungsindex von kleiner als 1,5 auf, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,49, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,48, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,47, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,46, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,45, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,44, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,43, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,42, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,41, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,40, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,39, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,38, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,37, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,36, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,35, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,34, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,33, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,32, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,31, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,30, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,25, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,20, beispielsweise einen Brechungsindex von kleiner als 1,15.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschicht oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 mindestens ein Fluorid oder ein Fluor enthaltendes Polymer aufweist. Ein Fluorid ist besonders geeignet, da dieses üblicherweise einen relativ niedrigen Brechungsindex besitzt. So kann oder können beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Fluoride in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden:
    • • Kaliumfluorid (KF) (Brechungsindex von ungefähr 1,36 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Lithiumfluorid (LiF) (Brechungsindex von ungefähr 1,39 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Magnesiumfluorid (MgF2) (Brechungsindex von ungefähr 1,38 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Natriumfluorid (NaF) (Brechungsindex von ungefähr 1,32 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Natriumaluminiumfluorid (Na3AlF6) (Brechungsindex von ungefähr 1,35 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Bariumfluorid (BaF2) (Brechungsindex von ungefähr 1,47 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Calciumfluorid (CaF2) (Brechungsindex von ungefähr 1,43 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Lithium-Calcium-Aluminiumfluorid (LiCaAlF6) (Brechungsindex von ungefähr 1,39 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Lithiumyttriumfluorid (LiYF4) (Brechungsindex von ungefähr 1,45 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm);
    • • Strontiumfluorid (SrF2) (Brechungsindex von ungefähr 1,44 bei einer Wellenlänge von Licht von 633 nm).
  • Als Fluor enthaltendes Polymer kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen beispielsweise die Materialklasse vorgesehen sein der Gruppe der amorphen Fluoropolymere beispielsweise basierend auf den Kopolymeren von 2,2-bistrifluoromethyl-4,5-difluoro-1,3-dioxole (PDD). Ein Beispiel hiervon ist das Material Teflon AF von der Firma Dupont (Polytetrafluorethylen, engl.: fluorinated ethylenic cyclo oxyaliphatic substituted ethylenic copolymer). Teflon AF ist kommerziell erhältlich und kann in verschiedenen Lösungsmitteln im Rahmen verschiedener Ausführungsbeispiele beispielsweise aufgeschleudert (anders ausgedrückt gespincoated) werden. Ein Vorteil dieser Materialklasse kann in der hohen (mechanischen) Widerstandsfähigkeit gesehen werden.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschicht oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 eine Matrix mit Lufteinschlüssen (beispielsweise mit einer Porengröße von kleiner als ungefähr 40 nm (beispielsweise von ungefähr 1 nm bis ungefähr 40 nm), beispielsweise mit einer Porengröße von kleiner als ungefähr 30 nm (beispielsweise von ungefähr 1 nm bis ungefähr 30 nm), beispielsweise mit einer Porengröße von kleiner als ungefähr 20 nm (beispielsweise von ungefähr 1 nm bis ungefähr 20 nm), beispielsweise mit einer Porengröße von kleiner als ungefähr 10 nm (beispielsweise von ungefähr 1 nm bis ungefähr 10 nm) aufweisen.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschicht oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 eine Matrix mit Partikeln aufweisen, die den Brechungsindex der Matrix reduzieren. Beispielsweise können die Partikel eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder aus diesen gebildet werden: kleine Einschlüsse aus Luft (auch bezeichnet als Poren); Aerogel; und SiO sein. Die Strukturgröße der Einschlüsse aus Luft liegt dabei in verschiedenen Ausführungsbeispielen unterhalb von 50 nm.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschicht oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 Aerogel oder Wasser, das in der Schichtenstruktur oder in dem lichtemittierenden Bauelement eingekapselt ist, aufweisen.
  • Alle genannten Materialien der niedrigbrechenden Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur weisen einen Brechungsindex bei den interessierenden Wellenlängen des von dem lichtemittierenden Bauelements 100 emittierten Lichts auf, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung (und gegebenenfalls, wenn vorhanden, des Klebstoffs (auch bezeichnet als Laminationsklebstoff) bei der oder den jeweiligen Wellenlänge(n) des von dem lichtemittierenden Bauelement 100 emittierten Lichts.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschicht 122 oder die mindestens eine Schicht der Zwischenschichtstruktur 122 oder die gesamte Zwischenschichtstruktur 122 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 150 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 70 nm bis ungefähr 130 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 90 nm bis ungefähr 110 nm. In diesen Schichtdickenbereichen ist der Effekt einer Transparenzerhöhung besonders hoch.
  • Alternativ wurde festgestellt, dass der Effekt einer Transparenzerhöhung ebenfalls besonders hoch ist bei einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 50 µm, beispielsweise bei einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 40 µm, beispielsweise bei einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 20 µm bis ungefähr 30 µm.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenschichtstruktur 122 eine Schichtenfolge mit mehreren niedrigbrechenden Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes aufweisen.
  • Auf oder über der Zwischenschicht 122 oder der Zwischenschichtstruktur 122 kann ein Klebstoff und/oder ein Schutzlack 124 vorgesehen sein, mittels dessen beispielsweise eine Abdeckung 126 (beispielsweise eine Glasabdeckung 126) auf der Zwischenschicht 122 oder der Zwischenschichtstruktur 122 befestigt, beispielsweise aufgeklebt ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch transluzente Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 124 eine Schichtdicke von größer als 1 µm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren µm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff einen Laminations-Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein.
  • 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-ZinkOxid (IZO), Galliumoxid (Ga2Oa) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen 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.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 112 und der Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 124 noch eine elektrisch isolierende Schicht (nicht dargestellt) 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.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff derart eingerichtet sein, dass er selbst einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung 126. In diesem Fall bildet der Klebstoff selbst anschaulich die Zwischenschicht 122 oder die Zwischenschichtstruktur 122 oder einen Teil derselben. Ein solcher Klebstoff kann beispielsweise ein niedrigbrechender Klebstoff sein wie beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. Weiterhin können mehrere unterschiedliche Kleber vorgesehen sein, die eine Kleberschichtenfolge bilden.
  • Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen Ausführungsbeispielen auch ganz auf einen Klebstoff 124 verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausführungsformen, in denen die Abdeckung 126, beispielsweise aus Glas, mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf die Zwischenschicht 122 oder die Zwischenschichtstruktur 122 aufgebracht wird.
  • In Ausführungsbeispielen, in denen sowohl eine Zwischenschicht 122 oder eine Zwischenschichtstruktur 122 als auch ein Klebstoff 124 vorgesehen sind, kann die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur einen Brechungsindex aufweisen, der auch kleiner ist als der Brechungsindex des Klebstoffs 124.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen können/kann die Abdeckung 126 und/oder der Klebstoff 124 einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von 1,55 aufweisen.
  • Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten (beispielsweise kombiniert mit der Verkapselung 120, beispielsweise der Dünnschichtverkapselung 120) in dem lichtemittierenden Bauelement 100 vorgesehen sein.
  • 2 zeigt eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements 200 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, ebenfalls beispielhaft implementiert als organische Leuchtdiode 200.
  • 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 ist bei der organischen Leuchtdiode 200 gemäß 2 unterhalb des Substrats 102 noch eine zusätzliche Abdeckung 202, beispielsweise ebenfalls aus Glas 204, vorgesehen, die analog zu der Abdeckung 126 optional mit einem Klebstoff 204 befestigt sein kann, beispielsweise aufgeklebt sein kann.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das lichtemittierende Bauelement 200 als Top- und Bottom-Emitter eingerichtet sein.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine zweite Zwischenschicht 206 oder Zwischenschichtstruktur 206 zwischen der freiliegenden Unterseite des Substrats 102 und der zusätzlichen Abdeckung 202 und gegebenenfalls, wenn vorhanden, dem Klebstoff 204 angeordnet sein.
  • Die zweite Zwischenschicht 206 oder Zwischenschichtstruktur 206 kann in gleicher Weise aufgebaut sein wie die Zwischenschicht 122 oder Zwischenschichtstruktur 122, wie sie im Zusammenhang mit dem lichtemittierenden Bauelement 100 in 1 erläutert worden ist. Auch der Klebstoff 204 kann in gleicher Weise aufgebaut sein wie der Klebstoff 124, wie er im Zusammenhang mit dem lichtemittierenden Bauelement 100 in 1 erläutert worden ist.
  • In den in 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Zwischenschicht 122 oder Zwischenschichtstruktur 122 aus 1 weggelassen.
  • 3 zeigt eine Querschnittansicht eines lichtemittierenden Bauelements 300 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, ebenfalls beispielhaft implementiert als organische Leuchtdiode 300.
  • Anschaulich ist die organische Leuchtdiode 300 gemäß 3 eine Kombination der organischen Leuchtdiode 100 gemäß 1 und der organischen Leuchtdiode 200 gemäß 2.
  • Die organische Leuchtdiode 300 gemäß 3 ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingerichtet als transparente organische Leuchtdiode 300.
  • Anschaulich ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen mindestens eine niedrigbrechende Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur außerhalb des elektrisch aktiven Bereichs 106 angeordnet, aber zwischen dem elektrisch aktiven Bereich 106 und der Abdeckung 126 und/oder der zweiten Abdeckung 202.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen, die mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen beliebig kombiniert sein können, kann eine niedrigbrechende Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur auch zwischen dem Substrat 102 und der ersten Elektrode 108 (wenn die Barriereschicht 104 nicht vorhanden ist) vorgesehen sein (nicht dargestellt). Für den Fall, dass die Barriereschicht 104 vorgesehen ist, kann eine niedrigbrechende Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur auch zwischen dem Substrat 102 und der Barriereschicht 104 vorgesehen sein oder zwischen der Barriereschicht 104 und der ersten Elektrode 108 (nicht dargestellt). Ferner kann eine Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur auch innerhalb der Verkapselung, d.h. beispielsweise innerhalb anorganischer Verkapselungsschichten (beispielsweise der obersten Siliziumoxid-Schicht der Verkapselung) vorgesehen sein (nicht dargestellt).
  • 4 zeigt ein Diagramm 400, in dem die Transmission von Licht durch ein lichtemittierendes Referenz-Bauelement dargestellt ist abhängig von der Wellenlänge des emittierten Lichts. Das lichtemittierende Referenz-Bauelement entspricht im Aufbau dem lichtemittierenden Bauelement 100, wie es in 1 dargestellt ist, jedoch ohne die Zwischenschicht 122 oder Zwischenschichtstruktur 122. Es zeigt sich aufgrund der durchgeführten Simulation die in 4 dargestellte Kennlinie 402 mit einem durchschnittlichen Transmissionswert (auch bezeichnet als Transparenzwert) T = 46,5 %.
  • 5 zeigt ein Diagramm 500, in dem die Transmission von Licht durch lichtemittierende Bauelement mit einer Zwischenschicht mit jeweils unterschiedlichem Brechungsindex dargestellt ist abhängig von der Wellenlänge des emittierten Lichts.
  • Im Einzelnen sind in dem Diagramm 500 dargestellt:
    • - eine erste Kennlinie 502, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122, die einen Brechungsindex von 1,5 aufweist sowie eine Schichtdicke von 85 nm, darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 48,44 %);
    • - eine zweite Kennlinie 504, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122, die einen Brechungsindex von 1,4 (beispielsweise aus MgF2) aufweist sowie eine Schichtdicke von 90 nm, darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 51,44 %);
    • - eine dritte Kennlinie 506, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122, die einen Brechungsindex von 1,3 (beispielsweise aus Teflon AF von der Firma Dupont) aufweist sowie eine Schichtdicke von 100 nm, darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 54,44 %);
    • - eine vierte Kennlinie 508, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122, die einen Brechungsindex von 1,2 aufweist sowie eine Schichtdicke von 110 nm, darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 57,27 %);
    • - eine fünfte Kennlinie 510, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122, die einen Brechungsindex von 1,1 aufweist sowie eine Schichtdicke von 125 nm, darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 59,75 %); sowie
    • - eine sechste Kennlinie 512, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122, die einen Brechungsindex von 1,0 aufweist sowie eine Schichtdicke von 140 nm, darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 61,6 %).
  • Es zeigt sich, dass die Transmission und damit die Transparenz des lichtemittierenden Bauelements 100 erhöht wird, je niedriger der Brechungsindex der Zwischenschicht 122 oder Zwischenschichtstruktur 122 ist.
  • Die folgende Tabelle zeigt für einige ausgewählte Materialien für die Zwischenschicht 122 noch einmal den Brechungsindex des Materials bei einer Licht-Wellenlänge von 633 nm und eine „optimale Schichtdicke“ der Zwischenschicht 122. Der Ausdruck „optimale Schichtdicke“ bezieht sich dabei auf die für das Referenz-Bauelement bezogene optimale Schichtdicke zur Erzielung der höchstmöglichen Transparenz im Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm.
    Material Brechungsindex bei633 nm Optimale Schichtdicke [nm]
    BaF2 1,473 88,25
    CaF2 1,43289 91,51
    KF 1,3616 97,29
    LiCaAlF6 1,39151 94,83
    LiF 1,39127 94, 84
    LiY4 1,4469 90,32
    MgF2 1,37698 96,02
    NaF 1,32454 100,43
    SrF2 1,4369 91,20
    Teflon AF ungefähr 1,3 ungefähr 100
  • 6 zeigt ein Diagramm 600, in dem die Transmission von Licht durch lichtemittierende Bauelement mit einer Zwischenschicht mit den in obiger Tabelle aufgeführten Materialien dargestellt ist abhängig von der Wellenlänge des emittierten Lichts.
  • Im Einzelnen sind in dem Diagramm 600 dargestellt:
    • - eine erste Kennlinie 602, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus BaF2 mit einer Schichtdicke von 88,25 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 49,2 %);
    • - eine zweite Kennlinie 604, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus CaF2 mit einer Schichtdicke von 91,51 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 50,4 %);
    • - eine dritte Kennlinie 606, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus KF mit einer Schichtdicke von 97,29 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 52,6 %);
    • - eine vierte Kennlinie 608, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus LiCaAlF6 mit einer Schichtdicke von 94,83 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 51,7 %);
    • - eine fünfte Kennlinie 610, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus LiF mit einer Schichtdicke von 94,84 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 51,7 %);
    • - eine sechste Kennlinie 612, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus LiYF4 mit einer Schichtdicke von 90,32 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 50,0 %);
    • - eine siebte Kennlinie 614, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus MgF2 mit einer Schichtdicke von 96,02 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 52,1 %);
    • - eine achte Kennlinie 616, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus NaF mit einer Schichtdicke von 100,43 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 53,7 %); und
    • - eine neunte Kennlinie 618, die die Transmission für ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Zwischenschicht 122 aus SrF2 mit einer Schichtdicke von 91,20 nm darstellt (es ergibt sich ein für einen Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm durchschnittlicher Transmissionswert T = 50,3 %).
  • 7 zeigt ein Diagramm 700, in dem der Brechungsindex abhängig von der Lichtwellenlänge (in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 800 nm) für die in obiger Tabelle aufgeführten Materialien dargestellt ist.
  • Im Einzelnen sind in dem Diagramm 700 dargestellt:
    • - eine erste Brechungsindex-Kennlinie 702 für BaF2;
    • - eine zweite Brechungsindex-Kennlinie 704 für LiYF4;
    • - eine dritte Brechungsindex-Kennlinie 706 für SrF2;
    • - eine vierte Brechungsindex-Kennlinie 708 für CaF2;
    • - eine fünfte Brechungsindex-Kennlinie 710 für LiCaAlF6;
    • - eine sechste Brechungsindex-Kennlinie 712 für LiF;
    • - eine siebte Brechungsindex-Kennlinie 714 für MgF2;
    • - eine achte Brechungsindex-Kennlinie 716 für KF; und
    • - eine neunte Brechungsindex-Kennlinie 718 für NaF.
  • 8 zeigt ein Ablaufdiagramm 800, in dem ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist.
  • In 802 wird ein elektrisch aktiver Bereich gebildet, wobei eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode gebildet werden und wobei eine organische funktionelle Schichtenstruktur zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gebildet wird. Ferner kann in 804 eine Schichtenstruktur mit mindestens einer Schicht über dem elektrisch aktiven Bereich gebildet werden, gefolgt von einem Bilden einer Abdeckung über der Schichtenstruktur in 806, wobei die mindestens eine Schicht der Schichtenstruktur einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung.
  • Die verschiedenen Schichten, beispielsweise die Zwischenschicht 122 oder Zwischenschichtstruktur 122, die Elektroden 108, 112 sowie die anderen Schichten des elektrisch aktiven Bereichs 106 wie beispielsweise die organische funktionelle Schichtenstruktur 114, die Lochtransportschicht(en) 116 oder die Elektronentransportschicht(en) 118 können mittels verschiedener Prozesse aufgebracht werden, beispielsweise abgeschieden werden, 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.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, nach dem Bilden des elektrisch aktiven Bereichs und vor Bilden der Abdeckung die optische Transparenz der den elektrisch aktiven Bereich aufweisenden Struktur zu messen. Die Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur kann dann gebildet werden abhängig von der gemessenen optischen Transparenz, so dass eine gewünschte optische Zieltransparenz der den elektrisch aktiven Bereich aufweisenden Struktur und der Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur erzielt wird (so können/kann beispielsweise die Schichtdicke und/oder eine Materialwahl der Zwischenschicht oder Zwischenschichtstruktur angepasst werden).
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wurde erkannt, dass die Transparenz eines lichtemittierenden Bauelements wie beispielsweise einer OLED durch die Verwendung einer im Vergleich zum Klebstoff und Deckglas (welche üblicherweise beide ungefähr den gleichen Brechungsindex haben) niedrigbrechenden sehr dünnen Schicht, gesteigert werden kann. Die Schichtdicke liegt in verschiedenen Ausführungsbeispielen in einem Bereich von 50 nm bis 150 nm. Wie oben dargestellt wurde lässt sich die Transparenz des lichtemittierenden Bauelements in Abhängigkeit vom Brechungsindex und der Dicke der Schicht deutlich erhöhen.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine solche niedrigbrechende Schicht (d.h. beispielsweise aufweisend einen Brechungsindex von kleiner als 1,5) im laufenden Prozessfluss als zusätzliche Schicht auf der Verkapselung, beispielsweise der Dünnfilmverkapselung, eingeführt werden.
  • Wie oben dargelegt worden ist, wird durch eine niedrigbrechende Zwischenschicht oder niedrigbrechende Zwischenschichtstruktur die Transparenz des lichtemittierenden Bauelements erhöht, ohne die Gesamtdicke des lichtemittierenden Bauelements signifikant zu verändern.
  • Ebenso ist es möglich, die niedrigbrechende Zwischenschicht oder niedrigbrechende Zwischenschichtstruktur dazu zu verwenden, um Änderungen in der Transparenz aufgrund von Prozessschwankungen von dünnen Metallfilmen innerhalb des lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise einer OLED, auszugleichen. Dafür kann nach der Dünnfilmverkapselung des lichtemittierenden Bauelements die Transparenz gemessen werden, und falls eine negative Abweichung zum Zielwert besteht, so kann diese mittels einer solchen dünnen niedrigbrechenden Zwischenschicht oder niedrigbrechenden Zwischenschichtstruktur ausgeglichen werden.

Claims (10)

  1. Lichtemittierendes Bauelement (100), aufweisend: einen elektrisch aktiven Bereich (106), aufweisend: • eine erste Elektrode (108); • eine zweite Elektrode (112); • eine organische funktionelle Schichtenstruktur (110) zwischen der ersten Elektrode (108) und der zweiten Elektrode (112); eine Barrieredünnschicht (120) aufweisend ein Material mit einem Brechungsindex von mindestens 2 auf der zweiten Elektrode (112), eine Abdeckung (126), die über dem elektrisch aktiven Bereich (106) angeordnet ist; und eine zwischen der Abdeckung (126) und dem elektrisch aktiven Bereich (106) angeordnete niedrigbrechende Schichtenstruktur (122) mit mindestens einer niedrigbrechenden Schicht (122) auf der Barrieredünnschicht (120), wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung (126), ferner aufweisend: • Klebstoff (124) zwischen der Abdeckung (126) und der mindestens einen niedrigbrechenden Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) zum Befestigen der Abdeckung (126); wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex aufweist, der ferner kleiner ist als der Brechungsindex des Klebstoffs (124), wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex von kleiner als 1,5 aufweist.
  2. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei die niedrigbrechende Schichtenstruktur (122) einen Klebstoff aufweist oder von einem Klebstoff gebildet wird.
  3. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) mindestens ein Fluorid oder ein Fluor enthaltendes Polymer aufweist.
  4. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) eine Matrix mit Lufteinschlüssen oder mit Partikeln, die den Brechungsindex der Matrix reduzieren, aufweist.
  5. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) Aerogel oder Wasser, das in der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) oder in dem lichtemittierenden Bauelement (100) eingekapselt ist, aufweist.
  6. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, • wobei die niedrigbrechende Schichtenstruktur (122) eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 150 nm; oder • wobei die niedrigbrechende Schichtenstruktur (122) eine Schichtdicke aufweist in einem Bereich von ungefähr 5 µm bis ungefähr 50 µm.
  7. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Abdeckung (126) eine erste Abdeckung (126) aufweist, die über einer ersten Hauptseite des elektrisch aktiven Bereichs (106) angeordnet ist, und eine zweite Abdeckung (202) aufweist, die unter einer der ersten Hauptseite gegenüberliegenden zweiten Hauptseite des elektrisch aktiven Bereichs (106) angeordnet ist.
  8. Lichtemittierendes Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, eingerichtet als organische Leuchtdiode.
  9. Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Bauelements (100), wobei das Verfahren aufweist: Bilden (802) eines elektrisch aktiven Bereichs (106), wobei das Bilden des elektrisch aktiven Bereichs (106) aufweist: • Bilden einer ersten Elektrode (108); • Bilden einer zweiten Elektrode (112); • Bilden einer organischen funktionellen Schichtenstruktur (110) zwischen der ersten Elektrode (108) und der zweiten Elektrode (112); • Bilden einer Barrieredünnschicht (120) aufweisend ein Material mit einem Brechungsindex von mindestens 2 auf der zweiten Elektrode (112); Bilden (804) einer niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) mit mindestens einer niedrigbrechenden Schicht (122) über dem elektrisch aktiven Bereich (106) auf der Barrieredünnschicht (120); und Bilden (806) einer Abdeckung (126) über der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122); wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex der Abdeckung (126) ferner Bilden eines Klebstoffs (124) zwischen der Abdeckung (126) und der mindestens einen niedrigbrechenden Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) zum Befestigen der Abdeckung (126); wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex aufweist, der ferner kleiner ist als der Brechungsindex des Klebstoffs (124), wobei die mindestens eine niedrigbrechende Schicht (122) der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) einen Brechungsindex von kleiner als 1,5 aufweist.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, • wobei nach dem Bilden des elektrisch aktiven Bereichs (106) und vor Bilden der Abdeckung (126) die optische Transparenz der den elektrisch aktiven Bereich (106) aufweisenden Struktur gemessen wird; und • wobei die niedrigbrechende Schichtenstruktur (122) gebildet wird abhängig von der gemessenen optischen Transparenz, so dass eine gewünschte optische Zieltransparenz der den elektrisch aktiven Bereich (106) aufweisenden Struktur und der niedrigbrechenden Schichtenstruktur (122) erzielt wird.
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