DE112014007311B9

DE112014007311B9 - Organisches lichtemittierendes Bauelement

Info

Publication number: DE112014007311B9
Application number: DE112014007311.3T
Authority: DE
Inventors: Andreas Rausch
Original assignee: Pictiva Displays International Ltd
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: US20160293896A1; US10056576B2; DE112014005567A5; CN105900257A; US10177345B2; CN105900257B; US20180076419A1; CN108321301A; DE112014007311B3; DE112014005567B4; DE102014100993A1; WO2015082394A1

Abstract

Organisches lichtemittierendes Bauelement aufweisend- ein Substrat (10),- eine erste Elektrode (20) auf dem Substrat (10),- zumindest einen ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (100), der Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich emittiert, auf der ersten Elektrode (20),- eine zweite Elektrode (70) auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (100) und- eine Filterschicht (50), die im Strahlengang des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels (100) angeordnet ist, wobei der erste Wellenlängenbereich einen niederenergetischen Teilbereich und einen hochenergetischen Teilbereich aufweist und die Filterschicht (50) einen Absorptionsbereich aufweist, der den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs enthält, wobei- die Filterschicht (50) zwischen dem Substrat (10) und der ersten Elektrode (20) angeordnet ist, und- die Filterschicht (50) eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich ausgewählt ist, der 1 nm bis 50 nm umfasst.

Description

Es wird ein organisches lichtemittierendes Bauelement angegeben.
Organische lichtemittierende Bauelemente, wie beispielsweise organische lichtemittierende Dioden (OLEDs), enthalten üblicherweise fluoreszierende oder phosphoreszierende Emittermaterialien. Die dafür eingesetzten organischen Moleküle haben im Allgemeinen ein breites, definiertes Emissionsspektrum, das ohne den Einsatz zusätzlicher, externer Konverter nicht in den höher- oder niederenergetischen Bereich des sichtbaren Spektrums verschoben werden kann. Die Realisierung niederenergetischer, das heißt tiefroter Emission ist außerdem schwierig, da die Quanteneffizienz der Emittermaterialien aufgrund einer exponentiellen Zunahme der nichtstrahlenden Rate mit steigender Wellenlänge stark zunimmt.
Beispielsweise werden in heutigen OLEDs rot emittierende Materialien mit einer dominierenden Wellenlänge von maximal 610 bis 615 nm eingesetzt. Die einzige Möglichkeit, diese dominierende Wellenlänge zu größeren Wellenlängen zu verschieben, besteht aktuell in der Verwendung von Konvertermaterialien, welche außen auf die OLED aufgebracht sind. Das hat den Nachteil, dass sie das Aussehen und somit den Form- und Designvorteil der OLED negativ beeinflussen, außerdem führt die Farbkonversion im Allgemeinen zu einem starken Effizienzverlust.
Die Druckschrift DE 10 2011 056 448 A1 betrifft eine OLED mit einer Emittereinheit für blaues Licht und einer Emittereinheit für gelbes Licht sowie mit einer dazwischenliegenden Ladungsträgererzeugungsschicht. Zwischen einem Substrat und einer Elektrode befindet sich eine Filterschicht, die bereichsweise rotes, grünes, blaues und optional weißes Licht hindurchlässt.
In der Druckschrift DE 10 2012 200 224 A1 findet sich eine OLED, die mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare organische emittierende Schichten umfasst, wobei jeweils dazwischenliegende Elektroden vorgesehen sind. An den Elektroden könnten sich Farbfilterschichten befinden.
Die Druckschrift WO 2010/105141 A2 offenbart Tetraazaporphyrin-Derivate für Solarzellen und für OLEDs.
Organische lichtemittierende Bauteile mit farbverändernden Komponenten sind aus den Druckschriften EP 1 536 470 A2 , EP 1 511 095 A2 und JP 2006-310075 A bekannt.
Eine Aufgabe ist es, ein organisches lichtemittierendes Bauelement anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung des organischen lichtemittierenden Bauelements anzugeben. Diese Aufgaben werden durch Gegenstände gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Es wird ein organisches lichtemittierendes Bauelement angegeben, das ein Substrat, eine erste Elektrode auf dem Substrat, zumindest einen ersten organischen funktionellen Schichtenstapel, der Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich emittiert, auf der ersten Elektrode, eine zweite Elektrode auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel und eine Filterschicht, die im Strahlengang des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels angeordnet ist, aufweist. Der erste Wellenlängenbereich weist dabei einen niederenergetischen Teilbereich und einen hochenergetischen Teilbereich auf und die Filterschicht einen Absorptionsbereich, der den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs enthält.
Mit „auf“ bezüglich der Anordnung der Schichten und Schichtenstapel ist hier und im Folgenden eine prinzipielle Reihenfolge gemeint und ist so zu verstehen, dass eine erste Schicht entweder so auf einer zweiten Schicht angeordnet ist, dass die Schichten eine gemeinsame Grenzfläche haben, also in direktem mechanischen und/oder elektrischen Kontakt miteinander stehen, oder dass zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht noch weitere Schichten angeordnet sind.
Der erste organische funktionelle Schichtenstapel kann jeweils Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules“) oder Kombinationen daraus aufweisen. Weiterhin kann er zumindest eine organische lichtemittierende Schicht aufweisen.
Als Materialien für die organische lichtemittierende Schicht eignen sich Emittermaterialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Ir- oder Pt-Komplexe, Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Der erste organische funktionelle Schichtenstapel kann weiterhin eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die zumindest eine lichtemittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, mit Camphersulfonsäure dotiertes Polyanilin oder mit Polystyrolsulfonsäure dotiertes Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann weiterhin jeweils eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der organische funktionelle Schichtenstapel auch Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen.
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen lichtemittierenden Bauelements, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die Schichtzusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 A1 verwiesen, die insbesondere in Bezug auf den Aufbau eines organischen lichtemittierenden Bauelements hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.
Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall und Siliziumwafer. Besonders bevorzugt weist das Substrat Glas, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte auf oder es besteht daraus.
Dass die Filterschicht im Strahlengang des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels angeordnet ist, bedeutet, dass die in dem organischen funktionellen Schichtenstapel erzeugte Strahlung die Filterschicht passiert, sodass für einen äußeren Betrachter ein durch die Filterschicht veränderter Farbeindruck als Gesamtemission des Bauelements entsteht.
Unter „Strahlung in einem erstem Wellenlängenbereich“ soll der Spektralbereich des Emissionsspektrums des ersten funktionellen Schichtenstapels verstanden werden. Der erste Wellenlängenbereich umfasst dabei hoch- und niederenergetische Teilbereiche sowie eine dominante Wellenlänge, also die Wellenlänge, die von einem äußeren Betrachter als Farbe wahrgenommen wird. Die hoch- und niederenergetischen Teilbereiche werden für sich genommen als hellere bzw. dunklere Farbe wahrgenommen und haben dementsprechend Einfluss auf die dominante Wellenlänge. In einem Emissionsspektrum sind sie als Flanken am linken und rechten Rand, also bei den höchsten und niedrigsten Wellenlängen des Spektrums, erkennbar.
Diese Beeinflussung durch hochenergetische oder tiefenergetische Teilbereiche des ersten Wellenlängenbereichs wird durch den Einsatz der Filterschicht reduziert, da die Filterschicht einen Absorptionsbereich aufweist, der den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs enthält. Mit anderen Worten absorbiert die Filterschicht die von dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel emittierte Strahlung, die im hoch- oder im niederenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs liegt, während die übrige Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs von der Filterschicht nicht absorbiert wird.
Dass der Absorptionsbereich der Filterschicht den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs „enthält“, ist so zu verstehen, dass die Filterschicht auch außerhalb des ersten Wellenlängenbereichs Absorptionsbereiche aufweisen kann, in dem ersten Wellenlängenbereich jedoch keine weiteren oder nur weitere geringfügig absorbierende Absorptionsbereiche aufweist. Mit „enthalten“ ist weiterhin gemeint, dass der Absorptionsbereich der Filterschicht dem hochenergetischen oder niederenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs entspricht oder geringfügig kleiner oder größer als der jeweilige Teilbereich ist. Die Absorption im nieder- oder hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs kann vollständig oder weitgehend vollständig erfolgen.
Somit wird die Emissionsintensität in diesen Bereichen abgeschwächt, während die übrigen Emissionsbereiche des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels unberührt bleiben. Somit können bestimmte Bereiche des ersten Wellenlängenbereichs absorbtiv in ihrer Intensität reduziert werden, während andere Bereiche beziehungsweise Emissionsbanden nicht abgeschwächt werden. Wird beispielsweise von dem ersten funktionellen Schichtenstapel rote Strahlung emittiert und die Filterschicht absorbiert im hochenergetischen Teilbereich, so können die gelben bis hellroten Komponenten der emittierten Strahlung absorbiert werden und so die dominante Wellenlänge in den tiefroten Spektralbereich verschoben werden.
Die erste und zweite Elektrode, zwischen denen der organische funktionelle Schichtenstapel angeordnet ist, können beispielsweise beide transluzent ausgebildet sein, sodass das in der zumindest einen Licht emittierenden Schicht zwischen den beiden Elektroden erzeugte Licht in beide Richtungen, also in Richtung des Substrats als auch in die vom Substrat abgewandte Richtung, abgestrahlt werden kann. Weiterhin können beispielsweise alle Schichten des organischen Licht emittierenden Bauelements transluzent ausgebildet sein, sodass das organische Licht emittierende Bauelement eine transluzente und insbesondere eine transparente OLED bildet. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass eine der beiden Elektroden, zwischen denen der organische funktionelle Schichtenstapel angeordnet ist, nicht-transluzent und vorzugsweise reflektierend ausgebildet ist, sodass das in der zumindest einen Licht emittierenden Schicht zwischen den beiden Elektroden erzeugte Licht nur in eine Richtung durch die transluzente Elektrode abgestrahlt werden kann. Ist die auf dem Substrat angeordnete Elektrode transluzent und ist auch das Substrat transluzent ausgebildet, so spricht man auch von einem so genannten „bottom emitter“, während man im Fall, dass die dem Substrat abgewandt angeordnete Elektrode transluzent ausgebildet ist, von einem so genannten „top emitter“ spricht.
Die erste und die zweite Elektrode können unabhängig voneinander ein Material aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Metalle, elektrisch leitfähige Polymere, Übergangsmetalloxide und leitfähige transparente Oxide (transparent conductive oxide, TCO) umfasst. Die Elektroden können auch Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben oder unterschiedlicher Metalle oder desselben oder unterschiedlicher TCOs sein.
Geeignete Metalle sind beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen daraus.
Transparente leitende Oxide (transparent conductive oxides, kurz „TCO“) sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO₂ oder In₂O₃ gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn₂SnO₄, CdSnO3, ZnSnO₃, MgIn₂O₄, GaInO₃, Zn₂In₂O₅ oder In₄Sn₃O₁₂ oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein.
Je nachdem, ob es sich bei dem Bauelement um einen Topemitter, Bottomemitter oder um ein beidseitig emittierendes Bauelement handelt, ist die Filterschicht so im Strahlengang angeordnet, dass die Strahlung des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels die Filterschicht passiert, bevor sie das Bauelement verlässt. Gemäß einer Ausführungsform sind Substrat und erste Elektrode des Bauelements transluzent ausgebildet.
Somit können in dem Bauelement herkömmliche Emittermaterialien in dem organischen funktionellen Schichtenstapel verwendet werden und gleichzeitig deren emittierter Wellenlängenbereich in eine gewünschte Farbrichtung verschoben werden.
Die Filterschicht enthält gemäß einer Ausführungsform ein Material, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die metallhaltige und metallfreie Tetraazaporphyrin-Derivate (TAPs) umfasst. Beispielsweise können die metallhaltigen TAPs aus einer Gruppe ausgewählt sein, die CoTAP, NiTAP, CuTAP, MgTAP, TiOTAP, VOTAP, ZnTAP, AlTAP, FeTAP, SnOTAP und MnTAP umfasst. Die Filterschicht kann aus den metallhaltigen oder metallfreien TAPs bestehen oder diese enthalten.
TAPs zeichnen sich durch ein verglichen mit beispielsweise Phthalocyanin-Derivaten verkleinertes chromophores System aus, die bei Phthalocyaninen auftretenden Absorptionsbanden werden hierdurch um bis zu 100 nm zu höheren Energien, also zu geringeren Wellenlängen, verschoben. Die Absorptionsmaxima der TAPs können somit beispielsweise zwischen 570 und 592 nm liegen, sodass beispielsweise im tiefroten Spektralbereich keine Absorption mehr auftritt, während die Absorption im gelben bis hellroten Bereich deutlich intensiver ist als bei den entsprechenden Phthalocyanin-Derivaten. Somit können metallhaltige TAPs beispielsweise gut zur absorptiven Intensitätsreduzierung von hochenergetischen Emissionsbanden von rot emittierenden Materialien eingesetzt werden.
Die Filterschicht weist erfindungsgemäß eine Dicke auf, die aus einem Bereich ausgewählt ist, der 1 nm bis 50 nm, bevorzugt 1 nm bis 10 nm, insbesondere 1 nm bis 5 nm, umfasst. Somit können auch sehr dünne Filterschichten ausgebildet werden, die eine ausreichende Stabilität und wenig Spannungsverluste aufweisen.
Der erste Wellenlängenbereich kann gemäß einer Ausführungsform aus dem roten Spektralbereich ausgewählt sein. Somit liegt ein organischer funktioneller Schichtenstapel vor, der rote Strahlung emittiert. Die rote Strahlung weist einen hochenergetischen Teilbereich auf, in dem die Strahlung hellrot bis gelb ist, was die dominierende Wellenlänge des funktionellen Schichtenstapels in einem Bereich von < 615 nm, beispielsweise in einem Bereich von etwa 610 bis 615 nm festlegt. Der Absorptionsbereich der Filterschicht kann den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs enthalten. Somit absorbiert die Filterschicht weitgehend oder vollständig den hochenergetischen Teilbereich der von dem organischen funktionellen Schichtenstapel emittierten Strahlung, womit die Emission des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels in den tiefroten Bereich verschoben wird. Die resultierende dominierende Wellenlänge des Bauelements kann somit in einen Bereich > 615 nm, insbesondere > 620 nm verschoben werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Filterschicht zwischen dem Substrat und der ersten Elektrode oder zwischen der ersten Elektrode und dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel angeordnet sein. In dieser Ausführungsform können das Substrat und die erste Elektrode transluzent ausgebildet sein, sodass die von dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel emittierte Strahlung durch die Filterschicht hindurch aus dem Bauelement austritt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Bauelement einen zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel, der Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert, zwischen der ersten Elektrode und dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel, und einen Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel zwischen dem zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel und dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel aufweisen.
Die bezüglich des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels und des ersten Wellenlängenbereichs gemachten Ausführungen gelten für den zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel und für den zweiten Wellenlängenbereich analog.
Der Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel dient dazu, den ersten organischen funktionellen Schichtenstapel und den zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel elektrisch miteinander zu verbinden. Dazu sind der erste organische funktionelle Schichtenstapel und der zweite organische funktionelle Schichtenstapel unmittelbar angrenzend an den Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel angeordnet.
Mit einem „Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel“ wird hier und im Folgenden eine Schichtenfolge beschrieben, die als Tunnelübergang ausgebildet ist und die im Allgemeinen durch einen p-n-Übergang gebildet wird. Der Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel, der auch als so genannte „charge generation layer“ (CGL) bezeichnet werden kann, ist insbesondere als Tunnelübergang ausgebildet, der zu einer effektiven Ladungstrennung und damit zur „Erzeugung“ von Ladungsträgern für die angrenzenden Schichten eingesetzt werden kann. Durch die Stapelung des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels und des zweiten organischen funktionellen Schichtenstapels können die Leuchtdichte des Bauelements erhöht und seine Lebensdauer verlängert werden.
Der Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel kann zumindest eine lochtransportierende Schicht und eine elektronentransportierende Schicht aufweisen und die Filterschicht kann zwischen der lochtransportierenden und der elektronentransportierenden Schicht angeordnet sein. Somit nimmt die Filterschicht die Funktion einer Zwischenschicht zwischen der lochtransportierenden Schicht und der elektronentransportierenden Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels ein. Die lochtransportierende Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels kann auch als p-leitende Schicht, die elektronentransportierende Schicht als n-leitende Schicht bezeichnet werden. Die Filterschicht, die eine Zwischenschicht ist, kann auch als Diffusionsbarriereschicht gemäß ihrer Funktion bezeichnet werden. Je dicker die Filterschicht zwischen der lochtransportierenden Schicht und der elektronentransportierenden Schicht ausgeformt ist, desto besser kann die Trennung von n- und p-Seite, also die Trennung der lochtransportierenden Schicht und der elektronentransportierenden Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels realisiert werden. Die Filterschicht ist auch als Zwischenschicht im Strahlengang zumindest des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels angeordnet und absorbiert weiterhin im nieder- oder hochenergetischen Teilbereich zumindest des ersten Wellenlängenbereichs.
Die lochtransportierende Schicht kann undotiert oder p-dotiert sein. Die p-Dotierung kann beispielsweise einen Anteil in der Schicht von weniger als 10 Volumen%, insbesondere von weniger als 1 Volumen% aufweisen. Die elektronentransportierende Schicht kann undotiert oder n-dotiert sein. Beispielsweise kann die elektronentransportierende Schicht n-dotiert sein und die lochtransportierende Schicht undotiert sein. Weiterhin kann die elektronentransportierende Schicht beispielsweise n-dotiert sein und die lochtransportierende Schicht p-dotiert sein.
Die lochtransportierende Schicht kann ein Material aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die HAT-CN, NHT49, F16CuPc, LG-101, α-NPD, NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), Spiro TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-spiro), DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis (phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren), DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren), DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren), DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis (phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren, Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)- 9,9’-spirobifluoren), 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren, 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren, 9,9-Bis[4-(N,N‘-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor, N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin, 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren, 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren, 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren, Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan, 2,2',7,7'-tetra(N, N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren, N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin sowie Gemische dieser Verbindungen umfasst.
Die lochtransportierende Schicht kann beispielsweise HAT-CN aufweisen oder daraus bestehen.
Für den Fall, dass die lochtransportierende Schicht aus einem Stoffgemisch aus Matrix und p-Dotierstoff gebildet ist, kann der Dotierstoff aus einer Gruppe ausgewählt sein, die MoO_x, WO_x, VO_x, Cu(I)pFBz, Bi(III)pFBz, F4-TCNQ, NDP-2, und NDP-9 umfasst. Als Matrixmaterial kann beispielsweise eines oder mehrere der oben genannten Materialien für die lochtransportierende Schicht eingesetzt werden.
Die lochtransportierende Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels kann eine Transmission aufweisen, die größer als 90% in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 400 nm bis ungefähr 700 nm, insbesondere in einem Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm ist.
Die lochtransportierende Schicht kann eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm aufweisen.
Die elektronentransportierende Schicht kann ein Material aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die NET-18, 2,2',2" -(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazol), 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol, 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (BCP), 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol, 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen, 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazol, Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium, 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl, 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracen, 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluoren, 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen, 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)boran, 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin, Phenyldipyrenylphosphinoxide, Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Perylentetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Materialien basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit sowie Gemische der vorgenannten Stoffe umfasst.
Ist die elektronentransportierende Schicht aus einem Stoffgemisch aus Matrix und n-Dotierstoff gebildet, kann die Matrix eines der oben genannten Materialien der elektronentransportierenden Schicht umfassen. Beispielsweise kann die Matrix NET-18 umfassen oder sein. Der n-Dotierstoff der elektronentransportierenden Schicht kann aus einer Gruppe ausgewählt sein, die NDN-1, NDN-26, Na, Ca, MgAg, Cs, Li, Mg, Cs₂CO₃, und CS₃PO₄ umfasst.
Die elektronentransportierende Schicht kann eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm aufweisen.
Wenn metallhaltige oder metallfreie TAPs als Material der Filterschicht eingesetzt werden, ist die Filterschicht besonders gut als Zwischenschicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels geeignet. Neben den oben genannten Eigenschaften als Filter weist die Filterschicht gleichzeitig Eigenschaften auf, die sie als Zwischenschicht eines Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels geeignet machen. Dies ist beispielsweise aufgrund der strukturellen und photophysikalischen Ähnlichkeit zwischen TAPs und den entsprechenden Phthalocyanin-Derivaten bedingt, da sie den Phthalocyanin-Derivaten in ihrer Morphologie ähnlich sind und somit in dünnen Schichten ausgebildet werden können und gleichzeitig eine effektive Trennung der p- und n-dotierten Schichten im Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel sowie einen spannungsverlustarmen Betrieb des Bauelements gewährleisten. In dieser Ausführungsform, in der die Zwischenschicht gleichzeitig als Filterschicht fungiert, ist zudem keine zusätzliche Filterschicht in oder auf dem Bauelement notwendig, womit der Form- und Designvorteil des Bauelements erhalten bleiben kann.
Weiterhin kann das Bauelement eine Auskoppelschicht zwischen dem Substrat und der ersten Elektrode aufweisen. Bei der Auskoppelschicht kann es sich beispielsweise um eine auf dem Substrat angeordnete Streuschicht handeln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Streuschicht ein Matrixmaterial und darin eingebettete Streuzentren auf. Bei dem Matrixmaterial handelt es sich beispielsweise um ein optisch hochbrechendes Glas oder um ein polymeres Material. Polymere Materialien sind beispielsweise aus einer Gruppe ausgewählt, die Polycarbonat (PC), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyethylenterephthalat (PET), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan und Epoxide umfasst. Bei den Streuzentren kann es sich um Hohlräume in der Streuschicht handeln, welche evakuiert oder mit einem Gas wie getrockneter Luft, Stickstoff oder Argon gefüllt sein können. Ebenso können die Streuzentren aus Partikeln gebildet sein, die beispielsweise Siliziumdioxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Hafniumoxid, Tantaloxid oder Aluminiumoxid umfassen oder daraus bestehen. Weiterhin kann die zweite Elektrode hochreflektierend ausgebildet sein. Dazu kann die zweite Elektrode beispielsweise ein Metall enthalten oder daraus bestehen. Substrat und erste Elektrode können dann transluzent ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Wellenlängenbereich einen niederenergetischen Teilbereich und einen hochenergetischen Teilbereich auf und der Absorptionsbereich der Filterschicht enthält den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des zweiten Wellenlängenbereichs. Somit kann die Filterschicht den nieder- oder hochenergetischen Teilbereich des zweiten Wellenlängenbereichs absorbieren. Alle oben genannten in Bezug auf den ersten Wellenlängenbereich und die Filterschicht genannten Eigenschaften können somit analog auch auf den zweiten Wellenlängenbereich und damit zusammenhängend die Filterschicht angewandt werden.
Insbesondere wenn zwei organische funktionelle Schichtenstapel und ein Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel sowie eine Auskoppelschicht in dem Bauelement enthalten sind, kann die Auskoppelschicht zwischen dem Substrat und der ersten Elektrode den Filtereffekt der Filterschicht, die gleichzeitig als Zwischenschicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels ausgebildet ist, intensivieren. Aufgrund der durch die Auskoppelschicht verursachten auftretenden Mehrfachreflexionen der von dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel und von dem zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel emittierten Strahlung wird die Filterschicht von der Strahlung mehrmals durchlaufen, die Intensität in unerwünschten Spektralbereichen nochmals deutlich abgeschwächt und somit die dominierende Wellenlänge des ersten und des zweiten organischen funktionellen Schichtenstapels weiter verschoben.
Durch Variation des Materials der Filterschicht sowie dessen Schichtdicke können das Ausmaß der Filterung, das heißt die Intensitätsreduzierung der hochenergetischen oder niederenergetischen Teilbereiche des ersten und/oder zweiten Wellenlängenbereichs, gesteuert werden. Die Filterschicht kann beispielsweise eine Dicke aufweisen, die aus dem Bereich 1 bis 50 nm, bevorzugt 1 bis 10 nm, besonders bevorzugt 1 bis 5 nm ausgewählt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Wellenlängenbereich aus dem roten Spektralbereich ausgewählt. Somit können sowohl der erste Wellenlängenbereich als auch der zweite Wellenlängenbereich aus dem roten Spektralbereich ausgewählt sein. Erster und zweiter Wellenlängenbereich können identisch sein.
Weiterhin kann der Absorptionsbereich der Filterschicht den hochenergetischen Teilbereich des zweiten Wellenlängenbereichs enthalten. Die Filterschicht kann also den hochenergetischen Teilbereich des ersten und des zweiten Wellenlängenbereichs absorbieren. Somit kann ein Bauelement bereitgestellt werden, welches rote Strahlung emittiert, die durch die Filterschicht in den tiefroten Bereich verschoben ist, da der hochenergetische Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs und der hochenergetische Teilbereich des zweiten Wellenlängenbereichs von der Filterschicht absorbiert werden. Ein solches Bauelement kann beispielsweise eine dominierende Wellenlänge von über 615 nm, insbesondere über 620 nm aufweisen. Damit ist das Bauelement beispielsweise für die Verwendung als Rücklicht oder Bremslicht in der Automobilindustrie geeignet.
Gemäß einer Ausführungsform kann das organische lichtemittierende Bauelement als organische lichtemittierende Leuchtdiode (OLED) ausgebildet sein.
Es wird weiterhin ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Bauelements gemäß einem der obigen Ausführungsformen angegeben. Das Verfahren weist die Verfahrensschritte

A) Anordnen einer ersten Elektrode auf einem Substrat,
B) Ausbilden zumindest eines ersten organischen funktionellen Schichtenstapels auf der ersten Elektrode,
C) Anordnen einer zweiten Elektrode auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel auf.

Mit dem Verfahren kann somit ein Bauelement mit den oben genannten Eigenschaften hergestellt werden. Die Filterschicht kann beispielsweise auf das Substrat oder auf die erste Elektrode aufgebracht werden.
In einem auf den Verfahrensschritt A) folgenden Verfahrensschritt A1) kann weiterhin ein zweiter organischer funktioneller Schichtenstapel auf der ersten Elektrode aufgebracht werden, und in einem auf den Verfahrensschritt A1) folgenden Verfahrensschritt A2) kann ein Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel auf dem zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel aufgebracht werden. In dieser Ausführungsform wird im Verfahrensschritt A2) die Filterschicht als Zwischenschicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels in dem Bauelement angeordnet. Dabei wird sie zwischen der lochtransportierenden Schicht und der elektronentransportierenden Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels angeordnet.
Das Anordnen der Filterschicht kann durch Aufdampfen oder durch Aufbringen einer Lösung erfolgen. Das Aufdampfen kann beispielsweise bei Temperaturen aus dem Bereich 200°C bis 600°C erfolgen. Das Aufbringen der Filterschicht kann im Vakuum erfolgen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.

1a und 1b zeigen Emissionsspektren und simulierte Emissionsspektren von herkömmlichen roten Emittermaterialien.
2 zeigt ein Absorptionsspektrum eines TAPs.
3 zeigt die schematische Seitenansicht eines organischen lichtemittierenden Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
4a und 4b zeigen schematische Seitenansichten von weiteren Ausführungsformen eines organischen lichtemittierenden Bauelements.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
1a zeigt Emissionsspektren von drei Beispielen herkömmlicher roter Emittermaterialien, die beispielsweise in dem ersten und/oder zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel eingesetzt werden können. Aufgetragen ist die Wellenlänge λ in nm gegen die normalisierte Strahlung R_norm. R1 kennzeichnet das Spektrum eines phosphoreszenten Emitters mit Koordinaten im CIE-System 0,654/0,345. Dieser Emitter weist eine dominierende Wellenlänge von 607 nm auf. R2 kennzeichnet das Spektrum eines ersten fluoreszenten roten Emitters mit den CIE-Koordinaten 0,672/0,327 sowie einer dominierenden Wellenlänge von 612 nm. Das Spektrum eines zweiten fluoreszenten roten Emitters ist durch R3 gekennzeichnet und hat die CIE-Koordinaten 0,664/0,334 und eine dominierende Wellenlänge von 610 nm.
Diese roten Emitter können keine tiefrote Emission erzeugen, da ihre dominierende Wellenlänge zwischen 607 und 612 nm liegt. Die hochenergetischen Teilbereiche der Emissionsspektren, also bei Wellenlängen zwischen etwa 540 und 600 nm, beeinflussen den Farbeindruck in dieser Hinsicht. Für einen tiefroten Farbeindruck wäre eine dominierende Wellenlänge von > 615 nm, bevorzugt > 620 nm, wünschenswert.
1b zeigt simulierte Emissionsspektren des roten Emitters R1. Es ist wieder die Wellenlänge A in nm gegen die normalisierte Strahlung R_norm aufgetragen. Die Kurve I zeigt das gemessene Spektrum des roten Emitters mit den bereits bezüglich 1a genannten CIE-Koordinaten und der dominierenden Wellenlänge von 607 nm. Werden die hochenergetischen Ausläufer abgeschwächt, kann die dominierende Wellenlänge zu größeren Wellenlängen verschoben werden. So zeigt die Kurve II die Simulation, dass das Emissionsspektrum bei 580 nm abgeschnitten ist, was zu einer dominierenden Wellenlänge von 613 nm und CIE-Koordinaten von 0,671/0,328 führt. Die Kurve III schneidet die Emissionsbande bei 596 nm ab, was zu CIE-Koordinaten von 0,685/0,315 und einer dominierenden Wellenlänge von 619 nm führt. Die Simulation zeigt also, dass durch Abschwächung der hochenergetischen Ausläufer des Emissionsspektrums die resultierende dominierende Wellenlänge in Richtung des tiefroten Spektralbereichs verschoben werden kann.
Das Absorbieren hochenergetischer Ausläufer kann beispielsweise durch Tetraazaporphyrin-Derivate (TAPs) erreicht werden. Ein Beispiel für ein solches TAP ist in der Strukturformel I gezeigt:
M steht für H₂ für eine metallfreie Variante oder für Mg, VO, Cu, Co, TiO, Ni, Zn, Al, Fe, SnO oder Mn für metallhaltige TAPs. Die Substituenten R können unabhängig voneinander ausgewählt sein aus H oder Alkyl, wobei Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl oder tert-Butyl sein kann.
Strukturformel Ia zeigt ein Beispiel für ein TAP, in dem für R jeweils tert-Butyl ausgewählt ist:

In Tabelle 1 sind beispielhafte TAPs zusammen mit ihren Absorptionsmaxima λ_max und ihrer Extinktion ε gezeigt: Tabelle 1:

TAP-Derivat	λ_max [nm] (kcm^-1)	ε (logε)
H₂TAP	619,0 (16,15)	61.800 (4,79)
CoTAP	570,0 (17,54)	40.600 (4,61)
CuTAP	583,4 (17,14)	73.700 (4,87)
VOTAP	594,0 (16,84)	48.400 (4,68)
MgTAP	592,0 (16,89)	45.300 (4,66)

Ein zugehöriges Absorptionsspektrum (für das Beispiel CoTAP) in dem die Wellenlänge λ in nm gegen die logarithmisierte Extinktion logε aufgetragen ist, ist in 2 zu sehen. Es ist zu erkennen, dass die TAPs, insbesondere die metallhaltigen TAPs, Absorptionen in Bereichen aufweisen, die den hochenergetischen Teilbereichen der Emissionsspektren der roten Emitter, wie sie beispielsweise in 1a gezeigt wurden, entsprechen, in diesem Beispiel liegt die Absorption des TAP ungefähr zwischen 500 und 600 nm. Damit eignen sich TAPs als Material für die Filterschicht, beispielsweise in einer OLED, zur Abschwächung hochenergetischer Emissionsbanden konventioneller roter Emitter. Gleichzeitig kann eine solche Filterschicht als Zwischenschicht einer Ladungsträgererzeugungs-Schichtenfolge ausgebildet sein aufgrund ihrer ähnlichen Struktur und damit ähnlichen Eigenschaften entsprechender Phthalocyanin-Derivate.
3 zeigt die schematische Seitenansicht eines organischen lichtemittierenden Bauelements am Beispiel einer OLED. Gezeigt sind das Substrat 10, darauf die Filterschicht 50, darauf die erste Elektrode 20, darauf die Lochinjektionsschicht 30, darauf die Emitterschicht 40, darauf die Elektroneninjektionsschicht 60 und darauf die zweite Elektrode 70. Lochinjektionsschicht 30, Emitterschicht 40 und Elektroneninjektionsschicht 60 bilden in diesem Beispiel den ersten organischen funktionellen Schichtenstapel 100.
Das Substrat 10 dient als Trägerelement und ist aus beispielsweise Glas, Quarz und/oder einem Halbleitermaterial gebildet. Alternativ kann das Substrat 10 auch eine Kunststofffolie oder ein Laminat aus mehreren Kunststofffolien sein. Die erste Elektrode 20 ist in diesem Fall als Anode ausgebildet und kann als Material beispielsweise ITO aufweisen. Die zweite Elektrode 70 ist als Kathode ausgebildet und enthält beispielsweise ein Metall oder ein TCO. Weiterhin sind Substrat 10 und erste Elektrode 20 transluzent ausgebildet, so dass von dem ersten organischen Schichtenstapel 100 emittierte Strahlung durch die auf dem Substrat 10 angeordnete Filterschicht 50 aus dem Bauelement emittiert.
Materialien für die Lochinjektionsschicht 30 können aus bekannten Materialien ausgewählt werden. Beispielsweise können Materialien aus dem für die lochtransportierende Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels genannten Materialien ausgewählt werden. Ebenso können Materialien für die Elektroneninjektionsschicht 60 aus bekannten Materialien, beispielsweise aus Materialien, die oben bezüglich der elektronentransportierenden Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels genannt wurden, ausgewählt werden. Die Emissionsschicht 40 enthält beispielsweise ein rot emittierendes Material, beispielsweise eines der bezüglich der 1a genannten Materialien.
Die Filterschicht 50 enthält ein TAP, das aus CoTAP, NiTAP, CuTAP, MgTAP, TiOTAP, VOTAP, H₂TAP, ZnTAP, AlTAP, FeTAP, SnOTAP und MnTAP ausgewählt ist. Die in der Emissionsschicht 40 erzeugte Strahlung wird somit durch die Filterschicht 50 hindurch aus dem Bauelement emittiert, wodurch die dominierende Wellenlänge der Emissionsschicht 40 durch die Filterschicht 50 zu größeren Wellenlängen verschoben wird. Der Gesamteindruck der emittierten Strahlung ist somit für einen äußeren Betrachter ein tiefrotes Farbspektrum.
Nicht in 3 gezeigt sind weitere Schichten des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels 100, wie beispielsweise Loch- oder Elektronenblockierschichten. Weiterhin kann die Filterschicht 50 alternativ auf der ersten Elektrode 20 angeordnet sein.
Die 4a und 4b zeigen schematische Seitenansichten von Ausführungsformen der Bauelemente am Beispiel gestapelter OLEDs.
In 4a ist wieder ein Substrat 10 gezeigt, welches in diesem Beispiel ein transluzentes Glassubstrat ist. Darauf angeordnet ist die erste Elektrode 20, welche als Anode ausgebildet ist und in diesem Beispiel ITO enthält. Auf der Anode 20 ist die Lochinjektionsschicht 30 angeordnet, welche beispielsweise ein p-dotiertes System wie NHT49:NDP9 oder ein System aus HAT-CN und einem Lochtransportmaterial wie αNPD enthält. Auf der Lochinjektionsschicht 30 ist die zweite Emissionsschicht 42 angeordnet, welche einen roten Emitter enthält, beispielsweise den im Zusammenhang mit 1 erläuterten phosphoreszenten Emitter, der in einer Matrix eingebettet ist, oder einen anderen in geringer Prozentzahl in eine Matrix dotierten fluoreszierenden oder phosphoreszierenden roten Emitter. Konventionelle fluoreszente Emitter sind beispielsweise DCM, DCM2, DCJT und DCJTB, konventionelle phosphoreszente Emitter sind beispielsweise Ir(piq)₃, Ir(piq)₂(acac), Ir(DBQ)₂(acac), Ir(btp)₂(acac), PtOEP, Pt(Ph-Salen) oder Pt(ppy₂-tBu₂-anilin). Die erste Emissionsschicht 41 kann den gleichen Emitter wie die zweite Emissionsschicht 42 enthalten. Die elektronentransportierende Schicht 51, die Filterschicht 50 und die lochtransportierende Schicht 52 stellen den Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel 500 dar. Die elektronentransportierende Schicht 51 besteht in diesem Beispiel aus einem n-dotierten System wie NET18:NDN26, ebenso wie die auf der ersten Emissionsschicht 41 angeordnete Elektroneninjektionsschicht 60. Die lochtransportierende Schicht 52, auf der die erste Emissionsschicht 41 angeordnet ist, kann das gleiche Material wie die Lochinjektionsschicht 30 enthalten, also beispielsweise NHT49:NDP9 oder ein System aus HAT-CN und einem Lochtransportmaterial wie αNPD.
Elektronentransportierende Schicht 51 und lochtransportierende Schicht 52 werden durch die Filterschicht 50 getrennt, wodurch diese auch die Funktion einer Zwischenschicht innehat. Die Filterschicht 50 enthält ein TAP wie beispielsweise CoTAP, CuTAP, MgTAP, NiTAP, TiOTAP, VOTAP, H₂TAP, ZnTAP, AlTAP, FeTAP, SnOTAP und MnTAP.
In diesem Beispiel sind Lochinjektionsschicht 30 und zweite Emissionsschicht 42 der zweite organische funktionelle Schichtenstapel 200, die erste Emissionsschicht 41 und die Elektroneninjektionsschicht 60 der erste organische funktionelle Schichtenstapel 100 und die elektronentransportierende Schicht 51, die Filterschicht 50 und die lochtransportierende Schicht 52 der Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel 500.
Neben ihrer Funktion als Zwischenschicht, also der Trennung von p- und n-Schicht des Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapels 500, dient die Filterschicht 50 auch als interner Filter, indem sie einen Großteil der Intensität im unerwünschten hochenergetischen Teilbereich, also dem gelben bis hellroten Spektralbereich des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels 100 absorbiert.
Die zweite Elektrode 70 ist in diesem Beispiel als Kathode ausgebildet und kann beispielsweise ein Metall oder ein TCO enthalten. Substrat 10 und erste Elektrode 20 sind transluzent ausgebildet.
Das in 4b gezeigte Bauelement entspricht in seinem Aufbau dem in 4a gezeigten Beispiel, enthält jedoch eine zusätzliche als Auskoppelschicht 80 dienende Streuschicht, die zwischen Substrat 10 und erster Elektrode 20 angeordnet ist. Die Streuschicht enthält ein Matrixmaterial und darin eingebettete Streuzentren. Bei dem Matrixmaterial handelt es sich beispielsweise um ein optisch hochbrechendes Glas oder um ein polymeres Material. Polymere Materialien sind beispielsweise Polycarbonat (PC), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyethylenterephthalat (PET), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan und Epoxide. Bei den Streuzentren kann es sich um Hohlräume in der Streuschicht handeln, welche evakuiert oder mit einem Gas wie getrockneter Luft, Stickstoff oder Argon gefüllt sein können. Ebenso können die Streuzentren aus Partikeln gebildet sein, die beispielsweise Siliziumdioxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Hafniumoxid, Tantaloxid oder Aluminiumoxid umfassen oder daraus bestehen. In diesem Fall enthält die zweite Elektrode 70 bevorzugt ein Kathodenmaterial mit hoher Reflektivität wie beispielsweise Silber. Aufgrund der durch die Auskoppelschicht verursachten Mehrfachreflexionen durchlaufen die emittierten Strahlungen des ersten und des zweiten organischen funktionellen Schichtenstapels 100, 200 die Filterschicht 50, so dass sowohl die hochenergetischen Teilbereiche des ersten und des zweiten Wellenlängenbereichs von der Filterschicht 50 absorbiert werden. Dadurch wird die Gesamtemission des Bauelements weiter in den tiefroten Spektralbereich verschoben.
Bezugszeichenliste

10: Substrat
20: erste Elektrode
30: Lochinjektionsschicht
40: Emissionsschicht
41: erste Emissionsschicht
42: zweite Emissionsschicht
50: Filterschicht
51: elektronentransportierende Schicht
52: lochtransportierende Schicht
60: Elektroneninjektionsschicht
70: zweite Elektrode
80: Auskoppelschicht
100: erster organischer funktioneller Schichtenstapel
200: zweiter organischer funktioneller Schichtenstapel
500: Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel

Claims

Organisches lichtemittierendes Bauelement aufweisend - ein Substrat (10), - eine erste Elektrode (20) auf dem Substrat (10), - zumindest einen ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (100), der Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich emittiert, auf der ersten Elektrode (20), - eine zweite Elektrode (70) auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (100) und - eine Filterschicht (50), die im Strahlengang des ersten organischen funktionellen Schichtenstapels (100) angeordnet ist, wobei der erste Wellenlängenbereich einen niederenergetischen Teilbereich und einen hochenergetischen Teilbereich aufweist und die Filterschicht (50) einen Absorptionsbereich aufweist, der den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs enthält, wobei - die Filterschicht (50) zwischen dem Substrat (10) und der ersten Elektrode (20) angeordnet ist, und - die Filterschicht (50) eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich ausgewählt ist, der 1 nm bis 50 nm umfasst.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Filterschicht (50) ein Material enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die metallhaltige und metallfreie Tetraazaporphyrin-Derivate (TAPs) umfasst.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die metallhaltigen Tetraazaporphyrin-Derivate aus einer Gruppe, die CoTAP, NiTAP, CuTAP, MgTAP, TiOTAP, VOTAP, ZnTAP, AlTAP, FeTAP, SnOTAP und MnTAP umfasst, ausgewählt sind.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wellenlängenbereich aus dem roten Spektralbereich ausgewählt ist.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Absorptionsbereich der Filterschicht (50) den hochenergetischen Teilbereich des ersten Wellenlängenbereichs enthält.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend - einen zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel (200), der Strahlung in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert, zwischen der ersten Elektrode (20) und dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (100), und - einen Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel (500) zwischen dem zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel (200) und dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (100).
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Ladungsträgererzeugungs-Schichtenstapel (500) zumindest eine lochtransportierende Schicht (52) und eine elektronentransportierende Schicht (51) aufweist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Auskoppelschicht (80) zwischen dem Substrat (10) und der ersten Elektrode (20).
Bauelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der zweite Wellenlängenbereich einen niederenergetischen Teilbereich und einen hochenergetischen Teilbereich aufweist und der Absorptionsbereich der Filterschicht (50) den niederenergetischen oder den hochenergetischen Teilbereich des zweiten Wellenlängenbereichs enthält.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der zweite Wellenlängenbereich aus dem roten Spektralbereich ausgewählt ist.
Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Absorptionsbereich der Filterschicht (50) den hochenergetischen Teilbereich des zweiten Wellenlängenbereichs enthält.