CN103620809A - 有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种有机电致发光器件,其具有:第一有机功能层堆(1),所述第一有机功能层堆具有第一电致发光层(11)和至少一个n掺杂的有机层(12);以及第二有机功能层堆(2),所述第二有机功能层堆具有第二电致发光层(21)和至少一个p掺杂的有机层(23),其中n掺杂的和p掺杂的有机层(12,23)设置在第一和第二电致发光层(11,21)之间并且在其之间以直接邻接于n掺杂的和p掺杂的有机层(12,23)的方式设置有金属层(3)。
Description
技术领域
本发明提出一种有机电致发光器件。
背景技术
已知有机发光二极管(OLED),其在运行中是在单侧发射的。在此,OLED的一侧构成为是反射的,而光所放射穿过的另一侧是透明的。
此外,已知在运行中在双侧发射且在关断状态下透明的OLED。在电致发光区域中产生的光在此通常均匀地沿朝向两侧的方向放射,使得不能够彼此独立地调节在两侧上的发射特性。
为了制造在两侧上具有能够彼此分开调节的发射特性的OLED,通常两个在单侧发射的OLED以其反射的侧部相叠设置并且彼此独立地运行。
发明内容
至少一些实施形式基于下述目的,提出一种有机电致发光器件。
所述目的通过具有根据下面描述的特征的主题来实现。该主题的有利的实施形式和改进形式的特征在于权利要求并且此外从下面的描述和附图中得出。
根据至少一个实施形式,有机电致发光器件具有至少一个有机功能层堆。至少一个有机功能层堆尤其能够设置在第一电极和第二电极之间,经由所述第一电极和第二电极能够将电载流子、即电子和空穴注入到至少一个有机功能层堆中。此外,至少一个有机功能层堆能够设置在衬底上。至少一个有机功能层堆尤其能够具有至少一个并且尤其优选多个有机功能层。所述有机功能层能够具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机非聚合小分子(“small molecules,小分子”)或其组合或者由其制成。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件也构成为有机发光二极管(OLED)。为此,至少一个有机功能层堆具有以单层的形式或者以具有多个电致发光层的电致发光层堆的形式的至少一个电致发光层,在所述电致发光层中,电子和空穴能够在产生光的情况下复合。在此以及在下文中,尤其将在紫外至红外光谱范围中并且尤其在可见光谱范围中的电磁辐射称作光。
下述材料尤其适合作为用于至少一个或多个电致发光层的材料:所述材料由于荧光性或磷光性而具有辐射发射,例如聚芴、聚噻吩或聚亚苯基或其衍生物、化合物、混合物或共聚物。替选地或附加地,至少一个或多个电致发光层也能够具有小分子材料,所述小分子材料能够借助于荧光性或磷光性而产生光。
根据另一个实施形式,至少一个有机功能层堆具有至少一个掺杂层。在此,掺杂层能够通过p掺杂的或n掺杂的层来形成。将下述层称作为p掺杂的或n掺杂的层:所述层适合于引导空穴或电子,并且例如在p掺杂的有机层的情况下能够将空穴从阳极引导到至少一个有机电致发光层,并且在n掺杂的层的情况下能够将电子从阴极引导到至少一个有机电致发光层。至少一个有机功能层堆的有机功能层和尤其p掺杂的或n掺杂的层例如能够具有:载流子运输层,即电子运输层和/或空穴运输层;载流子阻挡层,即电子阻挡层和/或空穴阻挡层;和/或载流子注入层,即电子注入层和/或空穴注入层,或者通过一个或多个这种层形成。这种功能层的有机材料对于本领域技术人员是已知的,进而在此不进一步详述。
根据另一个实施形式,至少一个有机功能层堆具有至少一个有机电致发光层以及至少一个掺杂的有机层、即至少一个n掺杂的有机层和/或至少一个p掺杂的有机层。尤其优选的是,至少一个有机功能层堆能够具有至少一个有机电致发光层,所述有机电致发光层设置在至少一个n掺杂的有机层和至少一个p掺杂的有机层之间。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件具有衬底,所述衬底构成为板或薄膜并且具有一个或多个层,所述层具有玻璃、石英、塑料、金属或其组合或者由其制成。如果有机电致发光器件实施为所谓的“底部发射器(Bottom-Emitter)”,即在至少一个有机功能层堆中产生的光穿过衬底放射,那么衬底能够对于光的至少一部分具有透明度。在该情况下,衬底能够优选具有玻璃或者透明的塑料或者由其制成。
根据另一个实施形式,第一和第二电极中的至少一个对于在至少一个有机功能层堆中产生的光的至少一部分是透明的。透明电极例如能够具有透明导电氧化物或者由透明导电氧化物制成。透明导电氧化物(transparent conductive oxides,“TCO”)是透明的、导电的材料,通常是金属氧化物,例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)。除了例如为氧化钛、ZnO、SnO2或In2O3的二元金属氧化物之外,三元金属氧化物例如AlZnO、Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、MgIn2O4、GaInO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO。此外,TCO不强制地符合化学计量的组成并且也能够是p掺杂或n掺杂的。
根据另一个实施形式,第一和第二电极中的至少一个能够具有金属或由其制成。例如,金属能够选自铝、钡、铟、银、金、镁、钙、锂以及其化合物、组合物和合金。具有金属或由其制成的电极例如能够对于在至少一个有机功能层堆中产生的光而言是反射的。替选于此,金属能够构成为具有足够小的厚度的层,使得金属是至少部分透明的。此外,电极也能够具有由TCO制成的至少一个层和由优选透明的金属制成的至少一个层。此外,至少一个电极能够具有由TCO制成的至少两个层,在所述至少两个层之间设置有金属层、优选透明的金属层。在另一个实施形式中,对所列出的材料替选地或附加地,第一和/或第二电极能够具有下述材料中的一种或多种:由金属的例如由银制成的纳米线和/或纳米微粒组成的网络;由碳纳米管组成的网络;石墨微粒或石墨层;由半导电的纳米线组成的网络。此外,所述电极能够具有能导电的聚合物或过渡金属氧化物或能导电的透明氧化物。
第一和第二电极中的至少一个实施成阳极,而第一和第二电极中的另一个实施成阴极。如果有机电致发光器件构成为“底部发射器”,那么有机电致发光器件尤其具有如上面描述的透明衬底,并且在衬底和至少一个有机功能层堆之间具有透明的第一电极。如果有机电致发光器件构成为所谓的“顶部发射器”,即有机电致发光器件沿背离衬底的方向放射光,那么尤其地,从衬底看去设置在至少一个有机功能层堆之上的第二电极构成为是透明的。在“顶部发射器”或“底部发射器”构造中,相应另外的电极能够构成为是反射的。如果有机电致发光器件构成为透明的或者半透明的器件,那么第一和第二电极这两者都实施为是透明的或半透明的。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件具有至少两个有机功能层堆。这尤其能够表示:有机电致发光器件具有第一有机功能层堆,在所述第一有机功能层堆上设置有第二有机功能层堆。在此,至少两个有机功能层堆能够分别具有根据上述实施形式所述的特征。特别地,至少两个有机功能层堆能够设置在第一和第二电极之间,使得第一有机功能层堆和设置在其上的第二有机功能层堆以串联的方式依次连接在第一和第二电极之间。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件具有至少两个有机功能层堆,所述至少两个有机功能层堆中的第一有机功能层堆具有至少一个第一电致发光层和至少一个n掺杂的有机层,而第二有机功能层堆具有至少一个第二电致发光层和至少一个p掺杂的有机层。此外,第一和第二有机功能层堆还能够具有另外的之前提出的功能层。第一和第二有机功能层堆尤其能够相叠设置,使得第一有机功能层堆的n掺杂的有机层和第二有机功能层堆的p掺杂的有机层朝向彼此并且设置在第一和第二电致发光层之间。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件在第一和第二有机功能层堆之间具有金属层。金属层尤其能够在第一有机功能层堆的n掺杂的有机层和第二有机功能层堆的p掺杂的有机层之间以直接邻接于所述n掺杂的有机层和所述p掺杂的有机层的方式设置在这两个有机功能层堆之间。相邻的n掺杂的和p掺杂的有机层连同设置在其之间的金属层的组合能够形成产生电荷的层序列或单元(“charge generation layer,电荷生成层”,CGL;“charge generation unit,电荷生成单元”,CGU)。通过这种产生电荷的层序列能够将彼此相邻的有机功能层堆相互电连接,其中通过产生电荷的层序列能够将载流子注入到相邻的有机功能层堆中。已经示出的是,尤其通过构成具有金属层的产生电荷的层能够实现有机电致发光器件的高的电压稳定性进而实现高的使用寿命。通过将金属层设置在产生电荷的层中,能够实现所需要的运行电压的降低,因为金属用作为附加的载流子储备进而简化了将载流子注入到相邻的有机功能层堆中。此外,能够通过金属层来避免n掺杂的和p掺杂的层之间的不期望的化学反应,所述化学反应会引起附加的势垒进而引起电压上升。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件具有至少三个有机功能层堆,其中分别直接彼此相邻的有机功能层堆中,一个有机功能层堆具有p掺杂的有机层并且一个有机功能层堆具有n掺杂的有机层,所述p掺杂的有机层和所述n掺杂的有机层设置在两个功能层堆的相应的电致发光层之间并且在所述p掺杂的有机层和所述n掺杂的有机层之间以直接邻接的方式设置有金属层。
通过至少两个有机功能层堆或至少三个有机功能层堆连同设置在其之间的金属层的相叠堆置,能够在实际相同的效率和相等的光密度的情况下,相对于在电极之间在n掺杂的和p掺杂的层之间具有仅一个电致发光层或电致发光层堆的简单的OLED实现明显更长的使用寿命。通过n掺杂的和p掺杂的有机层和金属层,在有机功能层堆之间分别形成产生电荷的层,所述产生电荷的层能够实现有效地将载流子注入到有机功能层堆中进而也在至少两个或至少三个有机功能层堆的堆置的情况下引起低的电流密度和高的电压稳定性。运行电压在此随有机功能层堆的数量线性地缩放。
根据另一个实施形式,第一电致发光层和第二电致发光层能够放射具有相同的或不同的波长的光。由此,根据按照下述实施例的电极以及金属层的构成能够在有机电致发光器件的一侧或两侧上放射相同的或不同颜色的单色或混合色的光。
根据另一个实施形式,金属层是没有电势的(“floating,浮置的”)。这表示,金属层不具有任何向外接触例如接触到电流源和/或电压源上的端子和接触可能性,并且没有被施加外部的电势能或不能够被施加外部的电势能。特别地,金属层因此不能够被接触。更确切地说,金属层为设置在第一和第二有机功能层堆之间的层,所述层如上面描述的那样连同直接邻接的p掺杂的和n掺杂的层一起用于载流子注入进而用于第一和第二有机功能层堆的串联连接。此外,根据另一个实施形式,金属层不构成为衬底并且尤其不能够用作为一个或者两个有机功能层堆的衬底。这例如能够表示:金属层具有不足以确保为用作为衬底所需要的足够的承载强度和稳定性的厚度。
根据另一个实施形式,金属层具有铝和/或银或者由其制成。例如为铝和银的金属具有高的导电能力以及根据金属层的厚度例如对于可见光谱范围中的光而言具有高的反射率。在厚度足够小的情况下,由银和/或铝制成的金属层也能够是至少部分透明的。
根据另一个实施形式,金属层是至少部分透明的。这尤其能够表示:在第一有机功能层堆中通过第一电致发光层产生的光能够至少部分地辐射穿过金属层并且例如还能够辐射穿过第二有机功能层堆。相反地,在金属层是至少部分透明的时,光能够从第二有机功能层堆并且尤其从第二电致发光层辐射穿过金属层并且例如也还穿过第一有机功能层堆。对此,金属层优选能够具有小于或等于10nm的厚度,尤其在具有铝和/或银或者由其制成的金属层的情况下。
根据另一个实施形式,第一和第二电极能够是透明的,在所述第一和第二电极之间设置有第一和第二有机功能层堆和金属层。因此,尤其结合至少部分透明的金属层,有机电致发光器件在关断状态下能够是透明的。在接通状态下,第一和第二有机功能层堆能够放射光不仅穿过衬底而且穿过背离衬底设置的第二电极,使得能够与电极以及金属层的透明度相关地在两侧上得到混合色彩的发光印象。例如,与金属层的透明度相关地,衬底侧上的发光印象和与衬底相对置的一侧上的发光印象能够是稍微不同的或者也能够是相同的。
根据另一个实施形式,金属层是非透明的。特别地,金属层在此构成为是反射的,使得在第一电致发光层中产生的且沿朝向金属层的方向放射的光被所述金属层向回反射。同样地,通过非透明并且优选反射的金属层,在第二电致发光层中形成的光能够由金属层反射。在此,尤其优选的是,第一和第二电极是透明的,在所述第一和第二电极之间设置有第一和第二有机功能层堆和金属层。通过第一和第二功能层堆之间的非透明并且优选反射的金属层,能够在有机电致发光器件的两侧上、即在衬底侧上和与衬底相对置的一侧上彼此分开地调节发光印象。然而,为此不需要彼此分开地运行两个有机功能层堆。更确切地说,由于有机功能层堆的n掺杂的和p掺杂的有机层并且由于在所述n掺杂的和p掺杂的有机层之间的金属层,可能串联地运行这两个有机功能层堆。在关断状态下,具有非透明并且优选反射的金属层的有机电致发光器件显示出是非透明的并且优选是反射的。
根据另一个实施形式,非透明的金属层具有大于或等于20nm的厚度并且作为材料具有铝。替选于此,非透明的金属层例如也能够具有厚度大于或等于40nm并且尤其优选大于或等于50nm的银。根据另一个实施形式,金属层具有小于或等于20nm的厚度。
这种厚度结合所述的材料能够足以实现对光的足够高的反射性和不可穿透性,而金属层的材料耗费进而还有成本耗费能够保持得低。
根据另一个实施形式,金属层构成为是非透明的并且第一电致发光层和第二电致发光层放射具有不同波长的光。例如,第一有机功能层堆通过适当地选择第一电致发光层中的材料和/或通过第一电致发光层的适当的多层组合能够放射白光,而第二电致发光层能够放射彩色光,例如红光、绿光或蓝光或由其组成的混合光。此外也可行的是,两个有机功能层堆放射具有相同的或不同的白色调或者色温的白光。向有机电致发光器件的两侧不同地放射光有利地通过下述方式是可行的,金属层是非透明的并且优选是反射的,使得相应发射的颜色或相应发射的发光印象仅与设置在金属层的两侧上的有机功能层堆的相应的电致发光层的设置、数量和类型相关。这种有机电致发光器件例如能够有利地用作为用于同时直接和间接照明的照明装置。为此,由两个有机功能层堆中的一个产生具有对于直接照明所期望的颜色和色温的光、尤其是白光,而第二有机功能层堆产生对于间接照明所期望的或适合的光。通过有机功能层堆之间的非透明的金属层能够确保:能够彼此分开地放射相应的光。
直接照明例如能够用于室内照明,而间接照明能够用作为顶板照明或墙壁照明并且在此例如能够实现对顶板或墙壁的所期望的彩色照明。
根据另一个实施形式,金属层构成为是至少部分反射的。这尤其能够表示:金属层也构成为是部分透明的。在金属层的这种实施方案中,所述金属层也能够是足够薄的,以便光能够部分地从有机功能层堆中射入到另外的有机功能层堆中,而在有机功能层堆中产生的光的一部分也始终在金属层上反射。
根据另一个实施形式,第一和第二有机功能层堆连同设置在其之间的部分反射并且部分透明的金属层设置在第一和第二电极之间,其中第一电极是透明的并且第二电极是反射且非透明的。在此,透明的第一电极例如能够设置在有机功能层堆和衬底之间。替选于此,从衬底看去,透明的第一电极例如也能够设置在有机功能层堆之上。由此,有机电致发光器件在第一种情况下构成为“底部发射器”并且在第二种情况下构成为“顶部发射器”。
通过反射的第二电极和部分反射的金属层能够形成光学腔,在所述第二电极和金属层之间例如能够设置有第二有机功能层堆。所述光学腔通过部分反射并且部分透明的金属层耦合到第一有机功能层堆上,这也称作为所谓的“耦合微腔(coupled micro-cavity)”。通过光学腔中的第二电致发光层能够放射具有最佳地调节到期望色彩上的波长的光,由此例如与已知的OLED相比能够显著地提高有机电致发光器件的显色指数。由于反射的第二电极,在光学腔中产生的光能够穿过部分透明的金属层向回辐射到能够形成所谓的主腔的第一有机功能层堆中,使得通过第一透明电极能够放射混合色彩的光,所述混合色彩的光由在第一有机功能层堆中产生的光和在第二有机功能层堆中产生的光组成。
通过也在非透明的金属层的情况下以及在极其薄并且尽可能高透明的金属层的情况下适当地选择第一和第二电极的反射率和透明度,可能构成光学腔,其中在非透明的金属层的情况下不存在光学耦合。
通过将金属层以透明的金属层、部分透明并且部分反射的金属层或者还有非透明并且优选反射的金属层的形式引入到产生电荷的层中,得出下述可行性:实现有机电致发光器件的不同的发射特性。在此,能够实现沿有机电致发光器件的两个方向和一个方向的放射。除了有机电致发光器件的色彩设计中的由此实现的自由度之外,通过金属层能够实现运行电压的降低和有机功能层堆的、进而有机电致发光器件的电压稳定性的提高。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件具有封装层。例如,至少两个有机功能层堆或者还有至少三个有机功能层堆能够设置在衬底和封装层之间。衬底和封装层能够构成为用于保护有机功能层堆和设置在所述有机功能层堆之间的一个或多个金属层免受湿气、氧气和其他有害物质。此外,也可行的是,例如在衬底和有机功能层堆之间设置有另外的封装层。所述另外的封装层能够构成为用于保护有机功能层堆免受有害物质,所述有害物质例如能够通过非气密密封的衬底渗入到有机电致发光器件中。
根据另一个实施形式,封转层构成为薄膜封装件。这尤其能够表示:封装层具有至少一个并且优选多个沉积层,所述沉积层分别自身地或者至少相互组合地具有相对于有害物质的足够的密封性。封装层为此能够具有由下述材料中的一种或多种制成的一个或多个层:氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化镧、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铟锡、氧化铟锌、铝掺杂的氧化锌,以及这些材料的组合、混合物和合金。封装层例如能够通过原子层沉积法来施加,借助该方法能够由上述材料中的至少一些制造高密度的层。特别地,封装层在此也能够是透明的,使得有机电致发光器件的放射特性通过封装层没有受到影响或仅轻微地受到影响。
根据另一个实施形式,封装层能够具有玻璃层。玻璃层例如能够构成为玻璃板或者玻璃衬底,所述玻璃板或玻璃衬底能够连同衬底一起形成闭合的空腔,在所述空腔中设置有有机功能层堆、电极以及一个或多个金属层。例如,玻璃层能够具有腔或凹部,所述腔或凹部例如能够借助于刻蚀来制造并且在所述腔或凹部中例如也能够设置有能够物理地或化学地结合有害物质的材料。这种材料也称作吸气剂材料并且对于本领域技术人员是已知的。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件在背离衬底的一侧上具有覆盖层。覆盖层例如能够具有玻璃或塑料或者由其制成。
根据另一个实施形式,有机电致发光器件具有至少一个透明的第一和/或第二电极,在所述第一和/或第二电极上在背离金属层的一侧上设置有光耦合输出元件。光耦合输出元件例如能够构成为层的形式或各个元件或颗粒的形式,所述各个元件或颗粒能够散射光或者折射光。例如,光耦合输出元件能够构成为散射薄膜、构成为微透镜阵列或者构成为附加的透明层的或还有衬底的、封装层的或覆盖层的表面结构。
附图说明
其他的优点和有利的实施形式以及改进形式从下面结合附图描述的实施形式中得出。
附图示出:
图1示出根据一个实施例的有机电致发光器件的示意图,
图2至4示出根据另外的实施例的有机电致发光器件的示意图,和
图5A至5C示出测试结构以及其电特性。
具体实施方式
在实施例和附图中,相同的或起相同作用的组成部分分别设有相同的附图标记。所示出的元件和其相互间的尺寸关系原则上不能够视作是按照比例的。更确切地说,为了更好的可视性和/或为了更好的理解能够以夸张厚的或夸张大的尺寸示出个别元件,例如层、组件、器件以及区域。
在图1中示出有机电致发光器件的一个实施例,所述有机电致发光器件具有第一有机功能层堆1和第二有机功能层堆2。在这两个有机功能层堆1和2之间设置有金属层3。
有机电致发光器件还具有衬底4,在所述衬底上将有机功能层堆1和2以及金属层3设置在用于电接触功能堆的第一电极5和第二电极6之间。有机功能层堆1和2的层以及电极5和6能够具有如发明内容部分所描述的材料。
第一和第二电极5和6中的至少一个构成为是透明的,其中至少在有机电致发光器件构成为具有透明的第一电极5的底部发射器的情况下衬底4也构成为是透明的。
第一有机功能层堆1具有至少一个第一电致发光层11和至少一个n掺杂的有机层12。第二有机功能层堆2具有至少一个第二电致发光层21和至少一个p掺杂的有机层23。
在所示出的实施例中,单纯示例性地,第一电极5构成为阳极并且第二电极6构成为阴极。替选于此,相反地设置第一和第二电极也是可行的,其中在该情况下,有机功能层堆1和2的掺杂也与所示出的实施例是相反的。
n掺杂的有机层12和p掺杂的有机层23设置在电致发光层11和21之间并且分别直接地邻接于位于其之间的金属层3。如在概论部分中所描述的那样,n掺杂的和p掺杂的有机层12和23连同金属层3一起形成产生电荷的层序列30。金属层3设置成是无电势的并且不具有到外部的电流源和/或电压源的自身的接触部。金属层3在所示出的实施例中能够具有铝和/或银或者由其制成。
结合图5A和5B,示出产生电荷的层30中的金属层3的效果。为此,如在图5A中示出的,制造测试结构,所述测试结构在衬底50上在两个未掺杂的有机层51和54之间具有n掺杂的有机层52、金属层3和在其上的p掺杂的有机层53作为产生电荷的层30。衬底50在测试结构中具有玻璃板和在其上的、由氧化铟锡(ITO)制成的第一电极。在有机层51至54和金属层3上施加由金属制成的第二电极55。
在图5B中示出电压-电流密度图,其中在水平轴线上示出以伏特为单位的电压U以及在垂直轴线上示出以mA/cm2为单位的电流密度J的。在此,电压-电流密度曲线58借助根据图5A的测试结构来测量。与此相比,示出不具有金属层3的比较结构的电压-电流密度曲线59。如从图5B中容易可见的是,借助具有金属层3的在此描述的产生电荷的层30,与没有金属层3的比较结构相比在电压相同的情况下能够实现更高的电流密度。
在图5C中借助于曲线60示出根据图5A的测试结构在150小时的时间段中的运行电压。与此相比,如借助于曲线61示出的那样,在相同的时间段中为没有金属层3的比较结构测量到运行电压的上升。因此,当借助具有金属层3的根据图5A的测试结构在150小时的测试运行持续时间期间实现稳定的、产生电荷的层30时,在没有金属中间层的比较结构中测量到运行电压以大于1V的量上升。借助于图5A中的测试结构获取的知识至少能够定性地直接转用给结合图1至4示出的有机电致发光器件。
在图2至4中示出另外的有机电致发光器件,所述有机电致发光器件为在图1中示出的实施例的修改方案。
根据图2中的实施例的有机电致发光器件在衬底4上、在第一电极5和第二电极6之间具有第一有机功能层堆1、在所述第一有机功能层堆上的金属层3和在所述金属层上的第二有机功能层堆2。如在根据图1的实施例中那样,以分别直接地邻接于金属层3的方式,第一有机功能层堆1具有n掺杂的有机层12并且第二有机功能层堆2具有p掺杂的有机层23,由此形成产生电荷的层30。
衬底4在所示出的实施例中由玻璃或塑料薄膜制成。例如,塑料薄膜还能够具有聚烯烃、例如具有高或低密度的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或者由其形成。此外,塑料能够具有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PT)、聚醚砜(PES)和/或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或者由其形成。
第一电极5在所示出的实施例中构成为透明阳极,在所述透明阳极上设置有第一有机功能层堆1,并且所述第一电极具有薄的金属膜或者透明导电氧化物,例如氧化铟锡、氧化铟锌或氧化锌。
第一有机功能层堆1在所示出的实施例中从第一电极5看去具有:构成为空穴运输层的p掺杂的有机层13;在所述p掺杂的有机层上的电子阻挡层14;在所述电子阻挡层上的第一电致发光层11,对所示出的实施例替选地,所述第一电致发光层也能够具有多个电致发光层;在所述第一电致发光层上的空穴阻挡层15;和在所述空穴阻挡层上的之前描述的n掺杂的有机层13,所述n掺杂的有机层在所示出的实施例中构成为电子运输层。
第二有机功能层堆2具有类似的结构,所述结构具有:在上文中描述的以空穴运输层的形式的p掺杂的有机层23;电子阻挡层24;第二电致发光层21,对所示出的实施例替选地,所述第二电致发光层也能够包括多个电致发光层;在所述第二电致发光层上的空穴阻挡层25;和在所述空穴阻挡层上的n掺杂的有机层22,所述n掺杂的有机层构成为电子运输层。根据在有机电致发光器件的两侧上、即在具有衬底4的一侧上和具有第二电极6的一侧上期望何种发光印象,电致发光层11和21能够产生相同的或不同的光。
在所示出的实施例中,金属层3构成为是非透明且反射的。为此,金属层3具有铝和/或银或者由其制成。在银的情况下,金属层具有大于或等于40nm、并且优选大于或等于50nm的厚度。在铝的情况下,金属层3具有大于或等于20nm的厚度。尤其优选的是,金属层3具有小于或等于200nm的厚度。
在金属层3的背离衬底4的一侧上设置在第二有机功能层堆2上的第二电极6同样构成为透明电极,所述透明电极对于在第二有机功能层堆2中产生的光是至少部分透明的。此外,在所示出的实施例中,第二电极6构成为阴极并且具有薄的金属膜或者透明导电氧化物,如例如结合第一电极5所描述的那样。对所示出的实施例替选地,第一电极5和/或第二电极6也能够构成为是多层的并且例如具有一个或多个TCO层和/或一个或多个金属层和/或一种或多种在概论部分中列出的其他材料或者由其制成。
通过第一和第二有机功能层堆1和2之间的非透明的金属层3,在图2中示出的有机电致发光器件能够相互独立地放射穿过衬底4和第一电极5的以及穿过第二电极6的光,进而构成为所谓的双向放射的OLED。
此外,如在该实施例中示出的那样,有机电致发光器件能够具有封装层7,其中有机功能层堆1和2以及金属层3设置于在第二电极6上设置的封装层7和衬底4之间。为了提高衬底4的密封性,在衬底4和第一电极5之间设置有另外的封装层7。
封装层7在所示出的实施例中是透明的并且构成为所谓的薄膜封装件。所述封装层通过一种或多种沉积方法、例如原子层沉积方法(“atomiclayer deposition”,ALD)来制造,并且具有由一种或多种在概论部分中列出的材料制成的一个或多个层。
在第二电极6和设置在其之上的封装层7之上借助于粘接层8设置覆盖层9,所述覆盖层例如出自玻璃或由前述塑料材料中的一种制成的塑料薄膜。覆盖层9在此尤其用作为防刮伤保护件并且由于在第二电极6上的封装层7而不必气密密封地实施。
在覆盖层9之上并且在衬底4的背离有机功能层堆1和2的一侧上分别借助于另外的粘接层8设置以散射薄膜、微透镜阵列或者具有表面结构的层的形式的光耦合输出元件10。替选于此,衬底4和/或覆盖层9也能够设有作为光耦合输出元件10的表面结构。
在图3中,与图2的实施例相比,示出具有部分透明的且部分反射的金属层3的有机电致发光器件。此外,在所示出的实施例中,第二电极6实施为反射的金属层。由此,如在概论部分中描述的那样,第二有机功能层堆2形成光学耦合到第一有机功能层堆1上的微腔。为此,金属层3例如具有厚度大于或等于10nm且小于或等于40nm的银或厚度大于或等于10nm且小于或等于20nm的铝。
通过第二有机功能层堆2和第一有机功能层堆1形成的耦合的腔,能够通过调节有机层11至15和21至25的材料以及这些有机层的厚度和彼此间的布置而最佳地实现期望的颜色,使得通过衬底4放射的光能够具有高的显色指数,所述光是在第一有机功能层堆1中和在第二有机功能层堆2中形成的光的叠加。
设置在第二电极上的封装层76能够如同上述实施例那样构成为薄膜封装件。替选于此,在第二电极6上的封装层7例如也能够构成为以玻璃板或玻璃衬底的形式的玻璃层,所述玻璃衬底此外也能够具有带有吸气剂材料的腔或凹部,例如为刻蚀的腔的形式。在此,在透明的或者构成为顶部发射器的有机电致发光器件的情况下,吸气剂材料优选围绕有机功能层堆的有源区域构成。在玻璃板作为封装层7的情况下,也能够取消在图3中示出的覆盖层9以及在覆盖层9和封装层7之间的粘接层8。
在图4中示出有机电致发光器件的另一个实施例,所述有机电致发光器件与图2和3的实施例相比具有金属层3,所述金属层具有小于或等于10nm的厚度。由此,金属层3是至少部分透明的。电极5和6同样构成为是透明的,使得分别在有机功能层堆1和2中产生的辐射能够在两侧由有机电致发光器件放射。在此,根据电极5和6的以及金属层3的透明度在两侧上能够实现相同的色彩印象或者也能够实现稍微不同的色彩印象。在关断状态下,根据图4的有机电致发光器件显得是透明的。附加地,光耦合输出元件也能够如结合图2和3中示出的那样设置在有机电致发光器件的两侧或一侧上。由此,有机电致发光器件在关断状态下能够显得是半透明的。
除了所示出的实施例之外,有机电致发光器件也能够具有所示出的实施例的特征的组合。因此,例如也可行的是,有机电致发光器件具有至少三个有机功能层堆,在这些有机功能层堆之间分别设置有金属层。在此,n掺杂的和p掺杂的层连同在各个有机功能堆之间的分别以直接邻接于所述n掺杂的和p掺杂的层的方式位于其之间的金属层一起形成产生电荷的层,而各个金属层能够构造成是相同的或彼此不同的。因此,例如能够可行的是,有机电致发光器件具有第一金属层,所述第一金属层是不透明且反射的,而第二金属层是至少部分透明的。因此,在反射的、非透明的金属层的一侧上设置有至少一个有机功能层堆,而在另一侧上例如设置有至少两个有机功能层堆。具有设置在其之间的至少部分透明的金属层的两个有机功能层堆例如能够形成耦合的微腔,如结合图3所描述的那样。
本发明不局限于根据实施例进行的描述。相反地,本发明包括每个新特征以及特征的任意的组合,这尤其是包含在权利要求中的特征的任意的组合,即使所述特征或所述组合自身在权利要求中或实施例中没有明确说明时也如此。
Claims (14)
1.一种有机电致发光器件,其具有
-第一有机功能层堆(1),所述第一有机功能层堆具有第一电致发光层(11)和至少一个n掺杂的有机层(12),和
-第二有机功能层堆(2),所述第二有机功能层堆具有第二电致发光层(21)和至少一个p掺杂的有机层(23),其中所述n掺杂的有机层和所述p掺杂的有机层(12,23)设置在所述第一电致发光层和所述第二电致发光层(11,21)之间并且在所述n掺杂的有机层和所述p掺杂的有机层之间以直接邻接于所述n掺杂的有机层和所述p掺杂的有机层(12,23)的方式设置有金属层(3)。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其中所述金属层(3)没有电势。
3.根据上述权利要求中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述金属层(3)不能够被接触。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述金属层(3)具有铝和/或银或者由铝和/或银制成。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述金属层(3)是至少部分透明的。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述金属层(3)是不透明的。
7.根据权利要求5或6所述的有机电致发光器件,其中所述第一有机功能层堆和所述第二有机功能层堆(1,2)设置在第一电极和第二电极(5,6)之间,并且其中所述第一电极和所述第二电极(5,6)是透明的。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述金属层(3)是部分反射的。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件,其中所述第一有机功能层堆和所述第二有机功能层堆(1,2)设置在第一电极和第二电极(5,6)之间,其中所述第一电极(5)是透明的并且所述第二电极(6)是反射的并且是非透明的。
10.根据上述权利要求中的任一项所述的有机电致发光器件,所述有机电致发光器件具有透明的第一电极和/或第二电极(5,6),所述第一电极和/或第二电极具有带有透明导电氧化物和/或透明金属层的层。
11.根据上述权利要求中的任一项所述的有机电致发光器件,其中所述第一有机功能层堆和所述第二有机功能层堆(1,2)设置在衬底(4)和封装层(7)之间。
12.根据权利要求11所述的有机电致发光器件,其中所述封装层(7)构成为薄膜封装件。
13.根据权利要求11或12所述的有机电致发光器件,其中所述封装层(7)具有玻璃层。
14.根据上述权利要求中的任一项所述的有机电致发光器件,其中在透明的第一电极和/或第二电极(5,6)的背离所述金属层(3)的一侧上设置有光耦合输出元件(10)。
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