DE102012220053A1 - METHOD FOR OPERATING AN ORGANIC OPTOELECTRONIC COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines organischen optoelektronischen Bauelements angegeben, – bei dem das organische optoelektronische Bauelement zumindest ein organisches Licht emittierendes Element (100) und zumindest ein organisches Licht detektierendes Element (200) auf einem gemeinsamen Substrat (101) in lateral benachbarten Flächenbereichen aufweist, – bei dem das zumindest eine organische Licht detektierende Element (200) einen Teil des vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element (100) abgestrahlten Lichts (2) detektiert und – bei dem die vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element (100) abgestrahlte Lichtintensität ab Erreichen einer Reduktion der Lichtintensität von einem Anfangswert auf einen vorbestimmten Wert auf den vorbestimmten Wert geregelt wird.The invention relates to a method for operating an organic optoelectronic component, in which the organic optoelectronic component has at least one organic light emitting element (100) and at least one organic light detecting element (200) on a common substrate (101) in laterally adjacent surface regions In which the at least one organic light detecting element (200) detects a part of the light (2) emitted by the at least one organic light emitting element (100) and - the light intensity emitted by the at least one organic light emitting element (100) is controlled from reaching a reduction of the light intensity from an initial value to a predetermined value to the predetermined value.
Description
Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines organischen optoelektronischen Bauelements angegeben. A method for operating an organic optoelectronic component is specified.
Flächenlichtquellen wie etwa eine organische Licht emittierende Diode (OLED) unterliegen Alterungsprozessen, durch die je nach OLED-Schichtaufbau und Prozessierung die Leuchtdichte in der Summe mit der Zeit abnimmt. Die Abnahme der Leuchtdichte kann beispielsweise durch erhöhte Temperaturen verursacht sein, die während des Betriebs auftreten und die organischen Materialien schädigen können. Area light sources, such as an organic light-emitting diode (OLED), are subject to aging processes, as a result of which, depending on the OLED layer structure and processing, the luminance decreases in total over time. For example, the decrease in luminance may be due to elevated temperatures that occur during operation and may damage the organic materials.
Durch diesen Effekt wird die Lebensdauer einer OLED beschränkt, so dass bei Erreichen einer bestimmten kritischen Leuchtdichte das Bauelement ausgewechselt werden muss. Die kritische Leuchtdichte kann beispielsweise durch einen Wert LTxx ausgedrückt werden, wobei xx beispielsweise 80, 70 oder 50 bedeuten kann und einen Abfall der Leuchtdichte auf 80%, 70% oder 50% des anfangs abgestrahlten Werts kennzeichnet. This effect limits the lifetime of an OLED so that when a certain critical luminance is reached, the component has to be replaced. The critical luminance can be expressed, for example, by a value LTxx, where xx can mean, for example, 80, 70 or 50 and indicates a decrease in the luminance to 80%, 70% or 50% of the initial radiated value.
Um die Leuchtdichte einer Leuchtquelle wie etwa einer Flächenlichtquelle mit der Zeit konstant zu halten, kann das von der Leuchtquelle abgestrahlte Licht beispielsweise mittels manuellem Dimmen geregelt werden.In order to keep the luminance of a luminous source, such as a surface light source, constant over time, the light emitted by the luminous source can be regulated, for example, by means of manual dimming.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines organischen optoelektronischen Bauelements anzugeben. At least one object of certain embodiments is to specify a method for operating an organic optoelectronic component.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. This object is achieved by a method according to the independent claim. Advantageous embodiments and further developments of the method are characterized in the dependent claims and will be apparent from the following description and the drawings.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist bei einem Verfahren zum Betrieb eines organischen optoelektronischen Bauelements das organische optoelektronische Bauelement zumindest ein organisches Licht emittierendes Element und zumindest ein organisches Licht detektierendes Element auf, wobei das zumindest eine organische Licht detektierende Element einen Teil des vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element abgestrahlten Lichts detektiert und wobei die vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element abgestrahlte Lichtintensität geregelt wird.In accordance with at least one embodiment, in a method for operating an organic optoelectronic component, the organic optoelectronic component has at least one organic light emitting element and at least one organic light detecting element, wherein the at least one organic light detecting element forms part of the element emitting at least one organic light Element of emitted light detected and wherein the light emitted from the at least one organic light emitting element light intensity is controlled.
Insbesondere kann die Lichtintensität des vom organischen Licht emittierenden Element abgestrahlten Lichts, die die Helligkeit des organischen optoelektronischen Bauelements bestimmt, ab Erreichen einer Reduktion der Lichtintensität von einem Anfangswert auf einen vorbestimmten Wert auf den vorbestimmten Wert geregelt werden. Mit „Anfangswert“ wird hierbei eine Lichtintensität bezeichnet, die das organische optoelektronische Bauelement bei vorbestimmten Betriebsparametern, also insbesondere einer vorbestimmten Betriebsspannung und/oder einem vorbestimmten Betriebsstrom, ohne signifikante Alterung, also in einem Neuzustand, erreicht. Durch Alterungsprozesse wird sich die Lichtintensität bei denselben Betriebsparametern verringern. Sobald die Lichtintensität bei den vorbestimmten Betriebsparametern auf einen vorher festgelegten Wert, den vorbestimmten Wert, beispielsweise aufgrund von Alterungsprozessen abgefallen ist, wird bei dem hier beschriebenen Verfahren die Lichtintensität auf den vorbestimmten Wert geregelt, so dass das organische optoelektronische Bauelement trotz weiterer Alterung Licht mit einer konstanten Lichtintensität abstrahlt. Der vorbestimmte Wert kann insbesondere ein Bruchteil des Anfangswerts sein, beispielsweise 50%, 70% oder 90%. Ein vorbestimmter Wert von 50%, 70% und 90% kann auch als LT50, LT70 und LT90 bezeichnet werden. Die Regelung der Lichtintensität kann beispielsweise durch eine Nachregelung der Betriebsspannung und/oder des Betriebsstroms des organischen Licht emittierenden Elements erfolgen.In particular, the light intensity of the light emitted by the organic light emitting element, which determines the brightness of the organic optoelectronic component, can be controlled from an initial value to a predetermined value to the predetermined value after reaching a reduction of the light intensity. In this case, "initial value" denotes a light intensity which reaches the organic optoelectronic component at predetermined operating parameters, that is to say in particular a predetermined operating voltage and / or a predetermined operating current, without significant aging, that is to say in a new state. Aging processes will reduce light intensity at the same operating parameters. Once the light intensity at the predetermined operating parameters has fallen to a predetermined value, the predetermined value, for example due to aging processes, the light intensity is controlled to the predetermined value in the method described here, so that the organic optoelectronic component despite further aging light with a constant light intensity radiates. In particular, the predetermined value may be a fraction of the initial value, for example 50%, 70% or 90%. A predetermined value of 50%, 70% and 90% may also be referred to as LT50, LT70 and LT90. The regulation of the light intensity can be effected for example by a readjustment of the operating voltage and / or the operating current of the organic light-emitting element.
Weiterhin kann es auch möglich sein, durch eine kontinuierliche Regelung, also eine kontinuierliche Veränderung der Ansteuerung des organischen Licht emittierenden Elements die Alterung zu verlangsamen, so dass beispielsweise die Reduktion des Lichtintensität von einem Anfangswert, beispielsweise 90%, auf einen geringeren Wert, beispielsweise 70%, verlangsamt wird. Furthermore, it may also be possible to slow down the aging by means of a continuous regulation, that is to say a continuous change in the activation of the organic light-emitting element, so that, for example, the reduction of the light intensity from an initial value, for example 90%, to a lower value, for example 70 %, slows down.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zumindest eine organische Licht emittierende Element einen organischen funktionellen Schichtenstapel mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht zwischen zwei Elektroden auf. Insbesondere ist das zumindest eine organische Licht emittierende Element als organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet, die im Betrieb durch zumindest eine der Elektroden sichtbares Licht abstrahlen kann. Hierzu ist zumindest eine der Elektroden transparent ausgebildet. According to a further embodiment, the at least one organic light-emitting element has an organic functional layer stack with at least one organic light-emitting layer between two electrodes. In particular, the at least one organic light-emitting element is designed as an organic light-emitting diode (OLED), which can emit visible light through at least one of the electrodes during operation. For this purpose, at least one of the electrodes is transparent.
Mit „transparent“ wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die transparente Schicht klar durchscheinend oder auch zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass eine als transparent bezeichnete Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt ist eine hier als transparent bezeichnete Schicht möglichst derart durchlässig für sichtbares Licht ausgebildet, dass insbesondere die Absorption von im organischen Licht emittierenden Element erzeugtem Licht so gering wie möglich ist.By "transparent" is here and below referred to a layer that is transparent to visible light. In this case, the transparent layer may be transparent or at least partially light-scattering and / or partially light-absorbing, so that a layer referred to as transparent, for example, may also be diffuse or milky translucent. Particularly preferred is one here as transparent layer as permeable as possible formed for visible light that in particular the absorption of light generated in the organic light emitting element is as low as possible.
Beispielsweise kann eine transparente Elektrode aus einem transparenten leitenden Oxid („transparent conductive oxide“, TCO), Graphen, einem transparenten Metall oder metallischen Netzstrukturen sein oder ein solches Material aufweisen. Die andere der zwei Elektroden, zwischen denen sich der organische funktionelle Schichtenstapel des organischen Licht emittierenden Elements befindet, kann reflektierend ausgebildet sein und beispielsweise ein Metall oder Graphit aufweisen. Alternativ hierzu können auch beide Elektroden transparent ausgebildet sein. In diesem Fall kann das organische Licht emittierende Element insbesondere als transparente OLED ausgebildet sein.For example, a transparent electrode may be or may comprise a transparent conductive oxide (TCO), graphene, a transparent metal or metallic network structures. The other of the two electrodes, between which the organic functional layer stack of the organic light-emitting element is located, may be reflective and comprise, for example, a metal or graphite. Alternatively, both electrodes may be transparent. In this case, the organic light-emitting element may be formed in particular as a transparent OLED.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zumindest eine organische Licht detektierende Element zumindest eine organische Licht detektierende Schicht auf. Insbesondere kann das zumindest eine organische Licht detektierende Element dazu eingerichtet sein, Licht, das auf die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht fällt, in ein elektrisch messbares Signal, etwa eine Spannung, einen Strom oder einen elektrischen Widerstand, umzuwandeln.According to a further embodiment, the at least one organic light detecting element has at least one organic light detecting layer. In particular, the at least one organic light detecting element may be configured to convert light incident on the at least one organic light detecting layer into an electrically measurable signal, such as voltage, current or electrical resistance.
Weiterhin weist das organische optoelektronische Bauelement ein gemeinsames Substrat für das zumindest eine organische Licht emittierende Element und das zumindest eine organische Licht detektierende Element auf, die insbesondere auf dem gemeinsamen Substrat in lateral benachbarten Flächenbereichen angeordnet sind. Das gemeinsame Substrat kann insbesondere das einzige Substrat des organischen optoelektronischen Bauelements sein. Die funktionellen Schichtenstapel und die Elektroden der organischen Licht emittierenden und Licht detektierenden Elemente des organischen optoelektronischen Bauelements werden dabei insbesondere auf dem gemeinsamen Substrat nacheinander aufgebracht, so dass das gemeinsame Substrat dasjenige Substrat ist, das zur Herstellung der organischen Licht emittierenden und Licht detektierenden Elemente erforderlich und vorgesehen ist. Mit anderen Worten werden die organischen Licht emittierenden und Licht detektierenden Elemente nicht auf eigenen Substraten hergestellt und dann auf dem gemeinsamen Substrat angeordnet, sondern auf dem gemeinsamen Substrat hergestellt. Somit ist dabei insbesondere zwischen dem gemeinsamen Substrat und den organischen funktionellen Schichten der organischen Licht emittierenden und Licht detektierenden Elemente kein weiteres Substrat angeordnet. Furthermore, the organic optoelectronic component has a common substrate for the at least one organic light-emitting element and the at least one organic light-detecting element, which are arranged in particular on the common substrate in laterally adjacent surface regions. The common substrate may in particular be the sole substrate of the organic optoelectronic component. In this case, the functional layer stacks and the electrodes of the organic light-emitting and light-detecting elements of the organic optoelectronic component are applied in succession, in particular on the common substrate, so that the common substrate is that substrate which is necessary for producing the organic light-emitting and light-detecting elements is provided. In other words, the organic light-emitting and light-detecting elements are not formed on their own substrates and then placed on the common substrate, but fabricated on the common substrate. Thus, in particular, no further substrate is arranged between the common substrate and the organic functional layers of the organic light-emitting and light-detecting elements.
Mit „lateral“ wird hier und im Folgenden eine Richtung parallel zur Haupterstreckungsebene des gemeinsamen Substrats bezeichnet. Eine laterale Richtung ist somit beispielsweise senkrecht zur Stapelrichtung der Elektroden und des organischen funktionellen Schichtenstapels des zumindest einen organischen Licht emittierenden Elements gerichtet. By "lateral" is here and hereinafter referred to a direction parallel to the main extension plane of the common substrate. A lateral direction is thus directed, for example, perpendicular to the stacking direction of the electrodes and of the organic functional layer stack of the at least one organic light-emitting element.
Weiterhin ist die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements zwischen zwei nicht-transparenten Schichten angeordnet, die die zumindest eine Licht detektierende Schicht vor Umgebungslicht abschatten. Um eine wirkungsvolle Abschattung der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements vor Umgebungslicht zu erreichen, ist die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht bevorzugt in Stapelrichtung zwischen den zwei nicht-transparenten Schichten angeordnet, sodass in Stapelrichtung eine nicht-transparente Schicht unter und eine nicht-transparente Schicht über der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht angeordnet ist.Furthermore, the at least one organic light-detecting layer of the at least one organic light-detecting element is arranged between two non-transparent layers, which shade the at least one light-detecting layer from ambient light. In order to achieve an effective shading of the at least one organic light detecting layer of the at least one organic light detecting element from ambient light, the at least one organic light detecting layer is preferably arranged in the stacking direction between the two non-transparent layers, so that a non-transparent layer in the stacking direction Layer below and a non-transparent layer over the at least one organic light detecting layer is arranged.
Als "Umgebungslicht" wird hier im Folgenden Licht, insbesondere sichtbares Licht, bezeichnet, das von außen auf das zumindest eine organische Licht detektierende Element treffen kann, das also nicht innerhalb des organischen optoelektronischen Bauelements durch interne Streu- und/oder Lichtleitungseffekte vom zumindest einen Licht emittierenden Element zum zumindest einen Licht detektierenden Element geleitet wird. Insbesondere kann mit Umgebungslicht auch ein Licht bezeichnet sein, das spektrale Komponenten aufweist, die dem Absorptionsspektrum der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht entsprechen. Mit anderen Worten sind die nicht-transparenten Schichten insbesondere derart eingerichtet, dass sie die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht vor zumindest demjenigen Anteil des Umgebungslichts abschatten, der dem Absorptionsspektrum der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht und weiterhin dem Absorptionsspektrum des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements entspricht. Dadurch, dass die zumindest eine Licht detektierende Schicht durch die zwei nicht-transparenten Schichten vor dem Umgebungslicht abgeschattet wird, wird insbesondere erreicht, dass der zur zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht gelangende Anteil von Umgebungslicht, das auf das zumindest eine Licht detektierende Element von außen eingestrahlt wird, im Vergleich zu einem organischen Licht detektierenden Element ohne die zwei nicht-transparenten Schichten reduziert wird. Bevorzugt bewirkt die Abschattung eine Reduktion von größer oder gleich 90% und besonders bevorzugt von größer oder gleich 99% oder sogar größer oder gleich 99,9% des von außen auf das zumindest eine organische Licht detektierende Element eingestrahlten Umgebungslichts. Das bedeutet mit anderen Worten, dass auf die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht weniger als 10% und bevorzugt weniger als 1% des Umgebungslichts eingestrahlt wird. Insbesondere können die nicht-transparenten Schichten auch vollständig undurchlässig für Umgebungslicht und insbesondere den spektralen Anteil des Umgebungslichts sein, der dem Absorptionsspektrum des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements entspricht.As "ambient light" hereinafter light, in particular visible light, referred to from the outside on the At least one organic light detecting element can meet, which is therefore not conducted within the organic optoelectronic component by internal scattering and / or Lichtleitungseffekte from at least one light emitting element to at least one light detecting element. In particular, ambient light can also be a light which has spectral components which correspond to the absorption spectrum of the at least one organic light-detecting layer. In other words, the non-transparent layers are in particular arranged such that they shade the at least one organic light detecting layer from at least that portion of the ambient light which detects the absorption spectrum of the at least one organic light detecting layer and further the absorption spectrum of the at least one organic light Corresponds to elements. Due to the fact that the at least one light-detecting layer is shaded by the two non-transparent layers from the ambient light, it is achieved in particular that the proportion of ambient light reaching the at least one organic light-detecting layer reaches the at least one light-detecting element from the outside is irradiated, as compared with an organic light detecting element without the two non-transparent layers is reduced. Preferably, the shading effects a reduction of greater than or equal to 90%, and more preferably greater than or equal to 99% or even greater than or equal to 99.9% of the ambient light irradiated from outside onto the at least one organic light detecting element. In other words, this means that less than 10% and preferably less than 1% of the ambient light is radiated onto the at least one organic light-detecting layer. In particular, the non-transparent layers may also be completely impermeable to ambient light and, in particular, the spectral portion of the ambient light corresponding to the absorption spectrum of the at least one organic light detecting element.
Weiterhin sind das zumindest eine organische Licht emittierende Element und das zumindest eine organische Licht detektierende Element auf derselben Seite des gemeinsamen Substrats angeordnet. Besonders bevorzugt kann im Hinblick auf weitere optoelektronische Elemente, also weitere Licht emittierende oder Licht detektierende Elemente, die auf dem gemeinsamen Substrat angeordnet sein können, das zumindest eine organische Licht detektierende Element unmittelbar benachbart zum zumindest einen organischen Licht emittierenden Element sein, das heißt, dass in lateraler Richtung zwischen dem zumindest einen organischen Licht detektierenden Element und dem zumindest einen organischen Licht emittierenden Element keine weiteren organischen Licht emittierenden oder Licht detektierenden Elemente vorhanden sind.Furthermore, the at least one organic light-emitting element and the at least one organic light-detecting element are arranged on the same side of the common substrate. With particular regard to further optoelectronic elements, that is to say further light-emitting or light-detecting elements which can be arranged on the common substrate, the at least one organic light-detecting element can be immediately adjacent to the at least one organic light-emitting element, that is to say in the lateral direction between the at least one organic light detecting element and the at least one organic light emitting element no further organic light emitting or light detecting elements are present.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine organische Licht emittierende Element dazu eingerichtet, im Betrieb Licht auf einer Abstrahlseite des organischen optoelektronischen Bauelements abzustrahlen. Eine Abstrahlseite, die diejenige Seite oder diejenigen Seiten bezeichnet, auf der oder auf denen das organische optoelektronische Bauelement Licht abstrahlt, kann beispielsweise durch die Seite gebildet werden, auf der von der zumindest einen organischen Licht emittierenden Schicht des zumindest einen organischen Licht emittierenden Elements aus gesehen das gemeinsame Substrat angeordnet ist. In diesem Fall, in dem das gemeinsame Substrat bevorzugt transparent ausgebildet ist, kann das zumindest eine organische Licht emittierende Element wie auch das organische optoelektronische Bauelement als so genannter Bottom-Emitter bezeichnet werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass eine Abstrahlseite von der zumindest einen organischen Licht emittierenden Schicht aus gesehen auf der dem gemeinsamen Substrat gegenüber liegenden Seite des organischen optoelektronischen Bauelements angeordnet ist. In diesem Fall kann das zumindest eine organische Licht emittierende Element und auch das organische optoelektronische Bauelement als so genannter Top-Emitter ausgebildet sein. Ist das organische optoelektronische Bauelement gleichzeitig als Bottom- und als Top-Emitter ausgebildet, kann es bevorzugt als transparentes organisches optoelektronisches Bauelement mit zwei Abstrahlseiten ausgebildet sein. According to a further embodiment, the at least one organic light-emitting element is adapted to emit light on a radiation side of the organic optoelectronic component during operation. An emission side which denotes the side or sides on which or on which the organic optoelectronic component emits light can be formed, for example, by the side on which at least one organic light-emitting layer of the at least one organic light-emitting element is seen the common substrate is arranged. In this case, in which the common substrate is preferably transparent, the at least one organic light-emitting element as well as the organic optoelectronic component may be referred to as a bottom emitter. Furthermore, it is also possible that an emission side, as seen from the at least one organic light-emitting layer, is arranged on the side of the organic optoelectronic component opposite the common substrate. In this case, the at least one organic light-emitting element and also the organic optoelectronic component can be designed as a so-called top emitter. If the organic optoelectronic component is embodied simultaneously as a bottom emitter and as a top emitter, it may preferably be formed as a transparent organic optoelectronic component with two emission sides.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine organische Licht detektierende Element als organische Fotodiode ausgebildet und einsetzbar. Die organische Fotodiode kann insbesondere einen organischen funktionellen Schichtenstapel zwischen zwei Elektroden aufweisen, wobei der organische funktionelle Schichtenstapel als organische Licht detektierende Schicht des organischen Licht detektierenden Elements zumindest einen pn-Übergang zur Erzeugung von Ladungsträgern aufweist. Beispielsweise kann die organische Fotodiode im Hinblick auf die Elektroden und den organischen funktionellen Schichtenstapel denselben Aufbau wie das zumindest eine organische Licht emittierende Element aufweisen und invers zum zumindest einen organischen Licht emittierenden Element, also mit entgegengesetzter elektrischer Polung, betrieben werden, wodurch es möglich sein kann, dass die Fertigung des organischen optoelektronischen Bauelements im Vergleich zu einem ausschließlich Licht emittierenden Bauelement keine oder nur geringe Mehrkosten verursacht. Alternativ hierzu kann die organische Fotodiode im Vergleich zum organischen Licht emittierenden Element andere Materialien und/oder andere Schichtaufbauten im Hinblick auf die Elektroden und/oder den organischen funktionellen Schichtenstapel aufweisen, wodurch zwar ein zusätzlicher Aufwand bei der Fertigung vonnöten sein kann, jedoch auch die Sensitivität des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements gezielt angepasst werden kann.According to a further embodiment, the at least one organic light-detecting element is designed and usable as an organic photodiode. In particular, the organic photodiode may have an organic functional layer stack between two electrodes, the organic functional layer stack having as organic light detecting layer of the organic light detecting element at least one pn junction for generating charge carriers. For example, with regard to the electrodes and the organic functional layer stack, the organic photodiode may have the same structure as the at least one organic light-emitting element and be operated inversely to the at least one organic light-emitting element, ie with opposite electrical polarity, whereby it may be possible in that the production of the organic optoelectronic component causes little or no additional cost in comparison with an exclusively light-emitting component. Alternatively, the organic photodiode may have other materials and / or other layer structures with respect to the electrodes and / or the organic functional layer stack compared to the organic light emitting element, which may require additional manufacturing effort, but also sensitivity the at least one organic light detecting element can be specifically adapted.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine organische Licht detektierende Element als organischer Fotoleiter mit einem organischen fotoleitenden Material als organische Licht detektierende Schicht ausgebildet und einsetzbar, das bei Einstrahlung von Licht elektrische Ladungen erzeugt. Organische fotoleitende Materialien können beispielsweise einschichtig auf einer elektrisch leitenden Schicht, beispielsweise einer Elektrode, ausgebildet sein. Weiterhin können organische fotoleitende Materialien beispielsweise zumindest zweischichtig mit wenigstens einer organischen Ladungsträger erzeugenden Schicht und einer organischen Ladungsträger transportierenden Schicht ausgebildet sein. Darüber hinaus kann ein als organischer Fotoleiter ausgebildetes organisches Licht detektierendes Element denselben Aufbau wie das zumindest eine organische Licht emittierende Element aufweisen. According to a further embodiment, the at least one organic light-detecting element is designed and usable as an organic photoconductor having an organic photoconductive material as an organic light-detecting layer which generates electrical charges upon irradiation of light. Organic photoconductive materials may for example be formed in one layer on an electrically conductive layer, for example an electrode. Furthermore, organic photoconductive materials, for example, at least two layers with at least one organic charge carrier generating layer and an organic charge carrier transporting layer may be formed. Moreover, an organic light detecting element configured as an organic photoconductor may have the same structure as the at least one organic light emitting element.
Je nach Materialien und Aufbau des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements kann dieses auch gleichzeitig als Fotoleiter und Fotodiode aufgebaut sein. Ein solches organisches Licht detektierendes Element kann mit einer elektrischen Vorspannung als Fotodiode und ohne elektrische Vorspannung als Fotoleiter einsetzbar sein.Depending on the materials and structure of the at least one organic light detecting element, this may also be constructed simultaneously as a photoconductor and photodiode. Such an organic light detecting element may be provided with an electrical bias as a photodiode and be used without electrical bias as a photoconductor.
Weiterhin kann je nach verwendeten Materialien und Aufbau auch der elektrische Widerstand des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements gemessen werden, so dass das zumindest eine organische Licht detektierende Element als organischer Fotowiderstand ausgebildet und einsetzbar sein kann.Furthermore, depending on the materials and structure used, the electrical resistance of the at least one organic light detecting element can also be measured so that the at least one organic light detecting element can be designed and used as an organic photoresistor.
Insbesondere kann es wie vorab beschrieben vorteilhaft sein, wenn das zumindest eine organische Licht detektierende Element und das zumindest eine organische Licht emittierende Element einen identischen Aufbau aufweisen. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass das organische Licht detektierende Element nur n- oder p-leitende Schichten oder eine optoelektronische Schicht aufweist und diese mit den entsprechenden Schichten des organischen Licht emittierenden Elements gleich sind. In particular, as described above, it may be advantageous if the at least one organic light-detecting element and the at least one organic light-emitting element have an identical structure. Furthermore, it may also be possible for the organic light-detecting element to have only n-type or p-type layers or an optoelectronic layer and to be identical to the corresponding layers of the organic light-emitting element.
Das zumindest eine organische Licht emittierende Element und das zumindest eine organische Licht detektierende Element sind bevorzugt hinsichtlich ihrer jeweiligen Elektroden und organischen funktionellen Schichten elektrisch voneinander getrennt auf dem Substrat ausgebildet. Mit anderen Worten bedeckt das zumindest eine organische Licht detektierende Element einen Flächenbereich auf dem gemeinsamen Substrat, der räumlich getrennt vom Flächenbereich ist, den das zumindest eine organische Licht emittierende Elemente auf dem gemeinsamen Substrat bedeckt. Alternativ hierzu kann es je nach elektrischer Ansteuerung des organischen Licht emittierenden und des organischen Licht detektierenden Elements auch möglich sein, dass diese eine gemeinsame Elektrode aufweisen. The at least one organic light emitting element and the at least one organic light detecting element are preferably formed electrically separated from each other with respect to their respective electrodes and organic functional layers on the substrate. In other words, the at least one organic light detecting element covers a surface area on the common substrate that is spatially separate from the surface area covered by the at least one organic light emitting element on the common substrate. Alternatively, depending on the electrical control of the organic light-emitting element and the organic-light detecting element, it may also be possible that they have a common electrode.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine organische Licht detektierende Element in Bezug auf seine Flächenbelegung auf dem gemeinsamen Substrat kleiner als das zumindest eine organische Licht emittierende Element ausgebildet. Insbesondere kann das zumindest eine organische Licht detektierende Element auf dem gemeinsamen Substrat eine Fläche bedecken, die kleiner oder gleich zehn Prozent oder auch kleiner oder gleich fünf Prozent oder auch kleiner oder gleich ein Prozent der Fläche ist, die vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element auf dem gemeinsamen Substrat bedeckt wird. Mit anderen Worten kann der überwiegende Teil des gemeinsamen Substrats mit dem zumindest einen organischen Licht emittierenden Element oder gegebenenfalls mit einer Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Elementen bedeckt sein, während das zumindest eine organische Licht detektierende Element oder gegebenenfalls eine Mehrzahl von organischen Licht detektierenden Elementen nur einen kleinen Flächenbereich einnehmen, so dass das organische optoelektronische Bauelement im Betrieb eine Leuchtfläche aufweist, die im Wesentlichen der Gesamtfläche des gemeinsamen Substrats entsprechen kann. According to a further embodiment, the at least one organic light-detecting element is formed smaller than the at least one organic light-emitting element with respect to its area occupancy on the common substrate. In particular, the at least one organic light detecting element on the common substrate may cover an area that is less than or equal to ten percent, or less than or equal to five percent, or less than or equal to one percent of the area of the at least one organic light emitting element the common substrate is covered. In other words, the majority of the common substrate may be covered with the at least one organic light emitting element or optionally with a plurality of organic light emitting elements, while the at least one organic light detecting element or optionally a plurality of organic light detecting elements only one occupy small surface area, so that the organic optoelectronic component in operation has a luminous surface, which may correspond substantially to the total area of the common substrate.
Insbesondere ist das organische optoelektronische Bauelement derart eingerichtet, dass ein Teil des im Betrieb im zumindest einen organischen Licht emittierenden Element erzeugten Lichts intern im organischen optoelektronischen Bauelement zum zumindest einen organischen Licht detektierenden Element und insbesondere zur zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht dieses geleitet wird. Eine derartige interne Lichtleitung vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element zum zumindest einen organischen Licht detektierenden Element kann beispielsweise durch Wellenleitungseffekte und/oder durch Streueffekte innerhalb des organischen optoelektronischen Bauelements erfolgen. Eine interne Lichtleitung kann beispielsweise auch durch eine interne Streuschicht beeinflusst werden. In particular, the organic optoelectronic component is set up such that part of the light generated during operation in the at least one organic light emitting element is conducted internally in the organic optoelectronic component to the at least one organic light detecting element and in particular to the at least one organic light detecting layer. Such an internal light pipe from the at least one organic light-emitting element to the at least one organic light-detecting element can be effected, for example, by waveguide effects and / or by scattering effects within the organic optoelectronic component. An internal light pipe, for example, can also be influenced by an internal scattering layer.
Beispielsweise kann das gemeinsame Substrat einen Lichtleiter bilden, der Licht vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element intern im organischen optoelektronischen Bauelement zum zumindest einen organischen Licht detektierenden Element leitet. Das gemeinsame Substrat ist in diesem Fall besonders bevorzugt transparent ausgebildet und kann beispielsweise Glas und/oder einen transparenten Kunststoff aufweisen oder daraus sein. Beispielsweise kann das gemeinsame Substrat in Form einer Glasplatte oder Glasschicht oder auch in Form einer Kunststoffplatte, Kunststoffschicht oder Kunststofffolie oder auch in Form eines Glas-Kunststoff-Laminats mit zumindest einer Glasschicht und zumindest einer Kunststoffschicht ausgebildet sein. For example, the common substrate can form a light guide, which conducts light from the at least one organic light emitting element internally in the organic optoelectronic component to the at least one organic light detecting element. The common substrate is particularly preferably transparent in this case and may, for example, comprise or be made of glass and / or a transparent plastic. For example, the common substrate in the form of a glass plate or glass layer or in the form of a plastic plate, plastic layer or plastic film or in the form of a glass-plastic laminate may be formed with at least one glass layer and at least one plastic layer.
Weist das zumindest eine organische Licht detektierende Element zwischen der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht und dem gemeinsamen Substrat eine Elektrode auf, so ist diese im Fall einer Lichtleitung im Substrat hindurch ebenfalls transparent ausgebildet oder weist zumindest einen lichtdurchlässigen Bereich auf. Dies kann bedeuten, dass die Elektrode beispielsweise als Ringkontakt ausgebildet oder durch ein transparentes Material gebildet ist. Als „Ringkontakt“ wird hier und im Folgenden jede Form einer Elektrode bezeichnet, die eine von Elektrodenmaterial in lateraler Richtung gänzlich oder auch nur teilweise umschlossene Öffnung aufweist. Insbesondere kann auch eine beispielsweise U-förmige Elektrode unter den Begriff Ringkontakt fallen. If the at least one organic light-detecting element has an electrode between the at least one organic light-detecting layer and the common substrate, it is likewise transparent in the case of a light line in the substrate or has at least one light-transmissive region. This may mean that the electrode is formed for example as a ring contact or formed by a transparent material. As "ring contact", any shape of an electrode is here and hereinafter referred to, which has an electrode material in the lateral direction completely or even partially enclosed opening. In particular, an example U-shaped electrode may fall under the term ring contact.
Alternativ oder zusätzlich zum gemeinsamen Substrat als internem Lichtleiter können auch andere Schichten des organischen optoelektronischen Bauelements als Lichtleiter zwischen dem organischen Licht emittierenden Element und dem organischen Licht detektierenden Element dienen. Beispielsweise kann eine Verkapselung und/oder eine Abdeckung, die vom gemeinsamen Substrat aus gesehen über den organischen Schichten angeordnet ist, eine interne Lichtleitung vom organischen Licht emittierenden Element zum organischen Licht detektierenden Element bewirken. Eine Schicht oder ein Element des organischen optoelektronischen Bauelements, das als interner Lichtleiter dient, ist besonders bevorzugt transparent ausgebildet. Alternatively or in addition to the common substrate as an internal light guide, other layers of the organic optoelectronic component can also be used as a light guide between the organic Light emitting element and the organic light detecting element serve. For example, an encapsulation and / or a cover, which is arranged above the organic layers as viewed from the common substrate, can bring about an internal light conduction from the organic light-emitting element to the organic light-detecting element. A layer or an element of the organic optoelectronic component which serves as an internal light guide is particularly preferably transparent.
Lichtleitungseffekte können insbesondere auch durch geeignete Brechungsindexunterschiede zwischen einzelnen Schichten oder Elementen des organischen optoelektronischen Bauelements hervorgerufen werden. Durch eine geeignete Wahl der Brechungsindexunterschiede und/oder der Transparenz der Schichten und Elemente des organischen optoelektronischen Bauelements, die zur Lichtleitung beitragen sollen, kann der Anteil des vom organischen Licht emittierenden Elements zum organischen Licht detektierenden Element intern geleiteten Lichts einstellbar sein. Weiterhin können eine oder mehrere interne Streu- bzw. Auskoppelschichten, also Auskoppelschichten zwischen dem Substrat und der dem Substrat zugewandten Elektrode die interne Lichtleitung beeinflussen. In particular, light pipe effects can also be caused by suitable refractive index differences between individual layers or elements of the organic optoelectronic component. By a suitable choice of the refractive index differences and / or the transparency of the layers and elements of the organic optoelectronic component which are to contribute to the light conduction, the proportion of light internally conducted by the organic light emitting element to the organic light detecting element may be adjustable. Furthermore, one or more internal scattering or coupling-out layers, that is to say outcoupling layers between the substrate and the electrode facing the substrate, can influence the internal light conduction.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das organische optoelektronische Bauelement so eingerichtet, dass im Betrieb in der zumindest einen Licht emittierenden Schicht des zumindest einen organischen Licht emittierenden Elements erzeugtes Licht intern im organischen optoelektronischen Bauelement direkt auf die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements eingestrahlt wird. Das kann insbesondere bedeuten, dass zwischen der zumindest einen organischen Licht emittierenden Schicht und der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht keine Schichten oder Elemente vorhanden sind, die die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht vollständig von der organischen Licht emittierenden Schicht abschatten.According to a further embodiment, the organic optoelectronic component is set up such that light generated in operation in the at least one light-emitting layer of the at least one organic light-emitting element internally in the organic optoelectronic component directly onto the at least one organic light-detecting layer of the at least one organic light is irradiated detecting element. This may mean in particular that between the at least one organic light-emitting layer and the at least one organic light-detecting layer there are no layers or elements which completely shade the at least one organic light-detecting layer from the organic light-emitting layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das organische optoelektronische Bauelement ein elektronisches Bauelement, beispielsweise eine regelbare Strom- und/oder Spannungsquelle, auf, das das vom zumindest einen organischen Licht detektierenden Element detektierte Licht, das intern im optoelektronischen Bauelement vom zumindest einen Licht emittierenden Element zum zumindest einen Licht detektierenden Element geleitetes Licht aufweist, misst und das das zumindest eine organische Licht emittierende Element in Abhängigkeit der Messung regelt. Dass das elektronische Bauelement das vom zumindest einen organischen Licht detektierenden Element detektierte Licht misst, bedeutet insbesondere, dass das elektronische Bauelement das elektronisch messbare Signal des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements misst. According to a further embodiment, the organic optoelectronic component has an electronic component, for example a controllable current and / or voltage source, which detects the light detected by the at least one organic light internally in the optoelectronic component from the at least one light emitting element A light having a light-detecting element directed light measures, and which controls the at least one organic light-emitting element in dependence of the measurement. The fact that the electronic component measures the light detected by the at least one organic light detecting element means, in particular, that the electronic component measures the electronically measurable signal of the at least one organic light detecting element.
Beispielsweise kann das elektronische Bauelement, also beispielsweise eine regelbare Strom- und/oder Spannungsquelle, zumindest teilweise in das organische optoelektronische Bauelement integriert sein. Mit anderen Worten kann die regelbare Strom- und/oder Spannungsquelle durch ein elektronisches Bauelement gebildet werden, das als hybride bzw. monolithische elektronische Schaltung ausgebildet ist, die beispielsweise im gemeinsamen Substrat integriert sein kann oder die in Form von zusätzlichen funktionellen Schichten auf dem gemeinsamen Substrat ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das gemeinsame Substrat hierzu zumindest teilweise eine integrierte Schaltung auf Basis eines Halbleitermaterials, beispielsweise Silizium, und/oder eine gedruckte Elektronik aufweisen. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, dass das elektronische Bauelement, also beispielsweise die regelbare Strom- und/oder Spannungsquelle, als externes elektronisches Bauelement ausgebildet ist, das über geeignete elektrische Verbindungen wie etwa Leiterbahnen und/oder Drahtverbindungen mit dem organischen optoelektronischen Bauelement verschaltet ist.For example, the electronic component, that is, for example, a controllable current and / or voltage source, at least partially integrated into the organic optoelectronic device. In other words, the controllable current and / or voltage source can be formed by an electronic component that is designed as a hybrid or monolithic electronic circuit, which can be integrated, for example, in the common substrate or in the form of additional functional layers on the common substrate can be trained. For example, the common substrate for this purpose at least partially have an integrated circuit based on a semiconductor material, for example silicon, and / or printed electronics. Alternatively, it may also be possible for the electronic component, that is to say for example the controllable current and / or voltage source, to be designed as an external electronic component which is connected to the organic optoelectronic component via suitable electrical connections such as conductor tracks and / or wire connections ,
Durch die hybride bzw. monolithische Integration des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements als Sensor beziehungsweise Detektor kann beim hier beschriebenen Verfahren Licht, das vom zumindest einen organischen Licht emittierenden Element abgestrahlt wird, detektiert werden. Das vom zumindest einen organischen Licht detektierenden Element detektierte Licht entspricht dabei einem Teil des gesamten vom organischen Licht emittierenden Element abgestrahlten Lichts und damit auch einem Teil des von organischen optoelektronischen Bauelement an die Umgebung abgestrahlten Lichts. Das Signal des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements kann dazu verwendet werden, ab einer bestimmten vorbestimmten Helligkeit die Lichtstärke des zumindest einen organischen Licht emittierenden Elements durch eine Nachregelung des Betriebsstroms und/oder der Betriebsspannung konstant zu halten oder so moderat zu verändern, dass die Helligkeit des organischen optoelektronischen Bauelements langsamer abnimmt als beim normalen Alterungsprozess des organischen Licht emittierenden Elements.As a result of the hybrid or monolithic integration of the at least one organic light detecting element as a sensor or detector, in the method described here, light which is emitted by the at least one organic light emitting element can be detected. The light detected by the at least one organic light detecting element corresponds in this case to a part of the total light emitted by the organic light emitting element and thus also to a part of the light emitted by the organic optoelectronic component to the surroundings. The signal of the at least one organic light detecting element can be used to keep the luminous intensity of the at least one organic light emitting element constant or modestly altering the brightness of the at least one organic light emitting element by readjusting the operating current and / or the operating voltage of the organic optoelectronic component decreases more slowly than in the normal aging process of the organic light-emitting element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest eine der zwei nicht-transparenten Schichten durch eine nicht-transparente Abdeckschicht gebildet. Die nicht-transparente Abdeckschicht kann beispielsweise einen nicht-transparenten Kunststoff oder ein nicht-transparentes Metall, beispielsweise Aluminium oder ein anderes weiter unten beispielsweise in Verbindung mit Elektroden beschriebenes Metall, aufweisen oder daraus sein. Besonders bevorzugt kann eine der zwei nicht-transparenten Schichten durch eine nicht-transparente Abdeckschicht gebildet werden, die auf einer der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht abgewandten Seite des gemeinsamen Substrats angeordnet ist. Die nicht-transparente Abdeckschicht kann in diesem Fall den Flächenbereich abdecken, auf dem sich auf der gegenüber liegenden Substratseite das zumindest eine organische Licht detektierende Element befindet. Weiterhin ist es auch möglich, zwischen dem Substrat und der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht als nicht-transparente Schicht eine nicht-transparente Abdeckschicht anzuordnen.According to a further embodiment, at least one of the two non-transparent layers is formed by a non-transparent covering layer. The non-transparent cover layer may be, for example, a non-transparent plastic or a non-transparent metal, For example, aluminum or other below, for example, in connection with electrodes described metal, have or be from. Particularly preferably, one of the two non-transparent layers can be formed by a non-transparent covering layer, which is arranged on one side of the common substrate facing away from the at least one organic light-detecting layer. In this case, the non-transparent covering layer may cover the area on which the at least one organic light detecting element is located on the opposite side of the substrate. Furthermore, it is also possible to arrange a non-transparent covering layer between the substrate and the at least one organic light-detecting layer as the non-transparent layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine der zwei nicht-transparenten Schichten durch das gemeinsame Substrat gebildet. Hierzu kann das gemeinsame Substrat zumindest im Bereich des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements ein nicht-transparentes Material, beispielsweise einen nicht-transparenten Kunststoff und/oder ein nicht-transparentes Metall, aufweisen. Ist das zumindest eine organische Licht emittierende Element als so genannter Top-Emitter ausgebildet und strahlt Licht in die dem Substrat abgewandte Richtung ab, kann auch das gesamte gemeinsame Substrat nicht-transparent ausgebildet sein. Beispielsweise kann das gemeinsame Substrat bereichsweise oder über die gesamte Fläche eine Metallschicht, beispielsweise eine Stahlfolie, aufweisen oder daraus sein. Eine derartige Metallschicht kann auch als gemeinsame Elektrode der organischen Elemente dienen. Weiterhin sind auch Graphit oder Graphen denkbar. According to another embodiment, one of the two non-transparent layers is formed by the common substrate. For this purpose, the common substrate can have a non-transparent material, for example a non-transparent plastic and / or a non-transparent metal, at least in the region of the at least one organic light-detecting element. If the at least one organic light-emitting element is designed as a so-called top emitter and emits light in the direction away from the substrate, the entire common substrate can also be made non-transparent. For example, the common substrate may comprise or be part of a metal layer, for example a steel foil, over certain regions or over the entire surface. Such a metal layer can also serve as a common electrode of the organic elements. Furthermore, graphite or graphene are also conceivable.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest eine der nicht-transparenten Schichten durch eine Elektrode des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements gebildet. Besonders bevorzugt kann eine als nicht-transparente Schicht ausgebildete Elektrode auf der dem gemeinsamen Substrat abgewandten Seite der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Licht detektierende Element auch zwischen der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht und dem gemeinsamen Substrat eine Elektrode aufweisen, die als nicht-transparente Schicht ausgebildet ist. Eine als nicht-transparente Schicht ausgebildete Elektrode kann insbesondere ein nicht-transparentes Metall, also ein Metall mit einer ausreichenden Dicke, aufweisen. Hierzu kommen alle üblichen für Elektroden verwendbaren Metalle und Metallverbindungen wie etwa die weiter unten beschriebenen in Frage, sofern diese eine nicht-transparente Schicht bilden. Weiterhin ist auch Graphit denkbar.According to a further embodiment, at least one of the non-transparent layers is formed by an electrode of the at least one organic light detecting element. Particularly preferably, an electrode designed as a non-transparent layer can be arranged on the side of the at least one organic light-detecting layer which is remote from the common substrate. Alternatively or additionally, the at least one light-detecting element may also have, between the at least one organic light-detecting layer and the common substrate, an electrode which is formed as a non-transparent layer. An electrode formed as a non-transparent layer may, in particular, comprise a non-transparent metal, that is to say a metal with a sufficient thickness. All the usual metals and metal compounds that can be used for electrodes, such as those described below, are suitable for this purpose, provided that they form a non-transparent layer. Furthermore, graphite is also conceivable.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine der zwei nicht-transparenten Schichten durch zumindest einen Teil einer Verkapselung und/oder einer Abdeckung gebildet, die vom gemeinsamen Substrat aus gesehen über der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht des zumindest einen Licht detektierenden Elements angeordnet ist. Hierzu kann eine Verkapselung und/oder eine Abdeckung vorgesehen sein, wie weiter unten beschrieben ist, die zumindest eine Schicht aufweist, die aus einem nicht-transparenten Material zumindest im Bereich des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements gebildet ist. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass auf der der zumindest einen organischen Licht detektierenden Schicht abgewandten Seite einer Verkapselung und/oder einer Abdeckung eine nicht-transparente Abdeckschicht wie vorab beschrieben aufgebracht ist, die eine der zwei nicht-transparenten Schichten bildet.According to a further embodiment, one of the two non-transparent layers is formed by at least part of an encapsulation and / or a cover which, viewed from the common substrate, is arranged above the at least one organic light-detecting layer of the at least one light-detecting element. For this purpose, an encapsulation and / or a cover can be provided, as described below, which has at least one layer which is formed from a non-transparent material at least in the region of the at least one organic light detecting element. Furthermore, it may also be possible for a non-transparent covering layer as described above, which forms one of the two non-transparent layers, to be applied to the side of an encapsulation and / or cover facing away from the at least one organic light-detecting layer.
Weiterhin sind auch Kombinationen der vorab genannten Möglichkeiten für die zwei nicht-transparenten Schichten möglich.Furthermore, combinations of the previously mentioned possibilities for the two non-transparent layers are also possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das organische optoelektronische Bauelement eine Mehrzahl von organischen Licht detektierenden Elementen auf. Dies bedeutet, dass auf dem gemeinsamen Substrat eine Mehrzahl von organischen Licht detektierenden Elementen angeordnet ist. Insbesondere sind die Mehrzahl der organischen Licht detektierenden Elemente und das zumindest eine organische Licht emittierende Element auf derselben Seite des gemeinsamen Substrats angeordnet. Jedes der Mehrzahl der organischen Licht detektierenden Elemente weist bevorzugt zumindest eine organische Licht detektierende Schicht auf, die zwischen zwei nicht-transparenten Schichten angeordnet ist, die die jeweilige zumindest eine organische Licht detektierende Schicht vor Umgebungslicht abschatten. Die jeweiligen nicht-transparenten Schichten können gleich oder verschieden für die einzelnen organischen Licht detektierenden Elemente ausgebildet sein. Durch eine Mehrzahl von organischen Licht detektierenden Elementen kann beispielsweise an verschiedenen Positionen des organischen optoelektronischen Bauelements intern geleitetes Licht detektiert werden.According to a further embodiment, the organic optoelectronic component has a plurality of organic light detecting elements. This means that a plurality of organic light detecting elements is arranged on the common substrate. In particular, the plurality of organic light detecting elements and the at least one organic light emitting element are arranged on the same side of the common substrate. Each of the plurality of organic light detecting elements preferably has at least one organic light detecting layer disposed between two non-transparent layers which shade the respective at least one organic light detecting layer from ambient light. The respective non-transparent layers may be the same or different for the individual organic light detecting elements. By means of a plurality of organic light-detecting elements, internally-conducted light can be detected, for example, at different positions of the organic optoelectronic component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem gemeinsamen Substrat eine Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Elementen angeordnet. Insbesondere sind die Mehrzahl der organischen Licht emittierenden Elemente und das zumindest eine organische Licht detektierende Element oder auch eine Mehrzahl von organischen Licht detektierenden Elementen alle auf derselben Seite des gemeinsamen Substrats angeordnet. Die organischen Licht emittierenden Elemente der Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Elementen können beispielsweise getrennt voneinander regelbar sein, so dass sich die einzelnen organischen Licht emittierenden Elemente beispielsweise unabhängig voneinander zu- oder abschalten lassen können. Weiterhin kann jedem von zumindest zwei der Mehrzahl von organischen Licht emittierenden Elementen jeweils zumindest ein organisches Licht detektierendes Element in Bezug auf die Steuerung zugeordnet sein. Hierdurch kann es möglich sein, dass die durch die Gesamtheit der organischen Licht emittierenden Elemente gebildete Leuchtfläche des organischen optoelektronischen Bauelements in durch die organischen Licht emittierenden Elemente gebildete funktionelle Bereiche unterteilt wird, die unabhängig voneinander mit dem hier beschriebenen Verfahren geregelt und somit mit Hilfe der organischen Licht detektierenden Elemente im Hinblick auf die jeweils abgestrahlte Lichtintensität gesteuert werden können. According to a further embodiment, a plurality of organic light-emitting elements is arranged on the common substrate. In particular, the plurality of organic light emitting elements and the at least one organic light detecting element or also a plurality of organic light detecting elements are all arranged on the same side of the common substrate. The organic light-emitting elements of the plurality of organic light-emitting elements may For example, be controlled separately, so that the individual organic light-emitting elements, for example, can be switched on or off independently. Furthermore, each of at least two of the plurality of organic light emitting elements may each be assigned at least one organic light detecting element with respect to the controller. This makes it possible for the luminous area of the organic optoelectronic component formed by the totality of the organic light-emitting elements to be subdivided into functional areas formed by the organic light-emitting elements, which are controlled independently of one another by the method described here and thus with the aid of the organic Light detecting elements can be controlled with respect to the respective emitted light intensity.
Dass einem organischen Licht emittierenden Element ein organisches Licht detektierendes Element zugeordnet ist, bedeutet insbesondere, dass das Licht detektierende Element und das Licht emittierende Element im Hinblick auf die Helligkeitsregelung des Licht emittierenden Elements eine funktionale Einheit bilden. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass das organische Licht detektierende Element dem zugeordneten organischen Licht emittierenden Element im Vergleich zu weiteren organischen Licht emittierenden Elementen am nächsten liegt. The fact that an organic light-detecting element is associated with an organic light-emitting element means, in particular, that the light-detecting element and the light-emitting element form a functional unit with regard to the brightness regulation of the light-emitting element. Furthermore, it may also mean that the organic light-detecting element is the closest to the associated organic light-emitting element in comparison to other organic light-emitting elements.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist das organische optoelektronische Bauelement eine Verkapselung auf dem zumindest einen organischen Licht emittierenden Element und/oder auf dem zumindest einen organischen Licht detektierenden Element auf. Die Verkapselung kann beispielsweise durch eine so genannte Dünnfilmverkapselung gebildet sein, die zumindest eine oder mehrere dünne Schichten aufweist, die mittels eines Abscheideverfahrens, bevorzugt mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens und/oder eines Atomlagenabscheideverfahrens, auf dem organischen Licht emittierenden Element und/oder auf dem organischen Licht detektierenden Element aufgebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Verkapselung beispielsweise auch einen Glasdeckel aufweisen, der über dem zumindest einen organischen Licht emittierenden Element und/oder über dem zumindest einen organischen Licht detektierenden Element auf dem gemeinsamen Substrat aufgeklebt ist. Weiterhin kann die Verkapselung auch eine Kavitätsverkapselung, also einen Deckel mit einer Vertiefung über den organischen Elementen, aufweisen, die mittels Kleben, Löten, Glaslöten, Bonden oder einer anderen geeigneten Methode aufgebracht ist. In accordance with at least one further embodiment, the organic optoelectronic component has an encapsulation on the at least one organic light-emitting element and / or on the at least one organic light-detecting element. The encapsulation may, for example, be formed by a so-called thin-film encapsulation which has at least one or more thin layers deposited on the organic light-emitting element and / or on the organic light by means of a deposition method, preferably by means of a chemical vapor deposition method and / or an atomic layer deposition method is applied detecting element. Alternatively or additionally, the encapsulation may, for example, also have a glass cover, which is glued over the at least one organic light-emitting element and / or over the at least one organic light-detecting element on the common substrate. Furthermore, the encapsulation may also comprise a Kavitätsverkapselung, so a lid with a recess over the organic elements, which is applied by means of gluing, soldering, glass soldering, bonding or other suitable method.
Das hier beschriebene organische optoelektronische Bauelement kann im Vergleich zu herkömmlichen organischen Flächenstrahlern ohne erheblichen Mehraufwand und ohne erhebliche Mehrkosten bevorzugt durch eine unveränderte Prozessführung bei der Herstellung herstellbar sein. Durch die Integration des zumindest einen organischen Licht detektierenden Elements auf dem gemeinsamen Substrat zusammen mit dem zumindest einen organischen Licht emittierenden Element kann bei dem hier beschriebenen Verfahren unter der Annahme, dass das organische optoelektronische Bauelement bei einer Reduktion der Lichtintensität beispielsweise unter LT50 oder unter LT70 ausgewechselt werden muss, eine Lebensdauerverlängerung des organischen Licht emittierenden Elements gegenüber der Standardalterung erreicht werden.The organic optoelectronic component described here can be produced in comparison with conventional organic surface radiators without considerable additional effort and without considerable additional costs, preferably by an unchanged process control in the production. By integrating the at least one organic light detecting element on the common substrate together with the at least one organic light emitting element in the method described here, assuming that the organic optoelectronic component is replaced with a reduction of the light intensity, for example under LT50 or under LT70 must be achieved, a lifetime extension of the organic light-emitting element over the standard aging.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.
Es zeigen: Show it:
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. In the exemplary embodiments and figures, identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but rather individual elements, such as layers, components, components and areas, for better Representability and / or exaggerated for better understanding.
In
Das organische Licht emittierende Element
In der in
Die auf dem Substrat
Die weitere Elektrode
Die untere Elektrode
Die Elektroden
Zur elektrischen Kontaktierung der Elektroden
Der organische funktionelle Schichtenstapel
Weiterhin können, wie in
Über dem organischen funktionellen Schichtenstapel
Unter einer als Dünnfilmverkapselung ausgebildeten Verkapselung wird vorliegend eine Vorrichtung verstanden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und/oder gegenüber weiteren schädigenden Substanzen wie etwa korrosiven Gasen, beispielsweise Schwefelwasserstoff, zu bilden. Mit anderen Worten ist die Dünnfilmverkapselung derart ausgebildet, dass sie von atmosphärischen Stoffen höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Diese Barrierewirkung wird bei der Dünnfilmverkapselung im Wesentlichen durch als dünne Schichten ausgeführte Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten erzeugt, die Teil der Verkapselung sind. Die Schichten der Verkapselung weisen in der Regel eine Dicke von kleiner oder gleich einigen 100 nm auf. An encapsulation designed as a thin-film encapsulation is understood here to mean a device which is suitable for forming a barrier to atmospheric substances, in particular to moisture and oxygen and / or other harmful substances such as corrosive gases, for example hydrogen sulphide. In other words, the thin-film encapsulation is designed so that it can be penetrated by atmospheric substances at most to very small proportions. In the case of thin-film encapsulation, this barrier effect is essentially produced by barrier layers and / or passivation layers embodied as thin layers, which are part of the encapsulation. The layers of the encapsulation generally have a thickness of less than or equal to a few 100 nm.
Insbesondere kann die Dünnfilmverkapselung dünne Schichten aufweisen oder aus diesen bestehen, die für die Barrierewirkung der Verkapselung verantwortlich sind. Die dünnen Schichten können beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens („atomic layer deposition“, ALD) oder Moleküllagenabscheideverfahrens („molecular layer deposition“, MLD) aufgebracht werden. Geeignete Materialien für die Schichten der Verkapselungsanordnung sind beispielsweise Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Tantaloxid. Bevorzugt weist die Verkapselung eine Schichtenfolge oder ein Nanolaminat mit einer Mehrzahl der dünnen Schichten auf, die jeweils eine Dicke zwischen einer Atomlage und einigen 100 nm aufweisen.In particular, the thin-film encapsulation may comprise or consist of thin layers which are responsible for the barrier effect of the encapsulation. The thin layers can be applied, for example, by means of an atomic layer deposition (ALD) or molecular layer deposition (MLD) method. Suitable materials for the layers of the encapsulation arrangement are, for example, aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, lanthanum oxide, tantalum oxide. The encapsulation preferably has a layer sequence or a nanolaminate with a plurality of the thin layers, each having a thickness between one atomic layer and a few 100 nm.
Alternativ oder zusätzlich zu mittels ALD oder MLD hergestellten dünnen Schichten kann die Verkapselung zumindest eine oder eine Mehrzahl weiterer Schichten, also insbesondere Barriereschichten und/oder Passivierungsschichten, aufweisen, die durch thermisches Aufdampfen oder mittels eines plasmagestützten Prozesses, etwa Sputtern, chemischer Gasphasenabscheidung („chemical vapor deposition“, CVD) oder plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung („plasma-enhanced chemical vapor deposition“, PECVD), abgeschieden werden. Geeignete Materialien dafür können die vorab genannten Materialien sowie Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Aluminiumoxid sowie Mischungen und Legierungen der genannten Materialien sein. Die eine oder die mehreren weiteren Schichten können beispielsweise jeweils eine Dicke zwischen 1 nm und 5 µm und bevorzugt zwischen 1 nm und 400 nm aufweisen, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. As an alternative or in addition to thin layers produced by means of ALD or MLD, the encapsulation may have at least one or a plurality of further layers, ie in particular barrier layers and / or passivation layers, which are produced by thermal vapor deposition or by a plasma-assisted process, such as sputtering, chemical vapor deposition ("chemical vapor deposition "(CVD) or plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Suitable materials for this may be the abovementioned materials and silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, aluminum oxide and mixtures and alloys of the materials mentioned. The one or more further layers may, for example, each have a thickness between 1 nm and 5 μm, and preferably between 1 nm and 400 nm, the limits being included.
Die beschriebenen Materialien und Aufbringmethoden können je nach gewünschter Verkapselung in beliebiger Reihenfolge und/oder wiederholt aufgebracht bzw. durchgeführt werden. Beispielsweise können ALD-Schichten und CVD- oder PECVD-Schichten kombiniert sein. Depending on the desired encapsulation, the described materials and application methods can be applied or carried out in any order and / or repeatedly. For example, ALD layers and CVD or PECVD layers may be combined.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Dünnfilmverkapselung kann die Verkapselung
Weiterhin kann vom Substrat
Die OLED
Alternativ zur beschriebenen Bottom-Emitter-Konfiguration kann auch die dem Substrat
Weiterhin kann die OLED
Im Hinblick auf weitere Merkmale des organischen Licht emittierenden Elements
Die im Folgenden gezeigten Ausführungsbeispiele weisen jeweils ein organisches Licht emittierendes Element
In
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das organische Licht detektierende Element
Insbesondere weist das organische Licht detektierende Element
Die zumindest eine organische Licht detektierende Schicht des organischen Licht detektierenden Elements
Das organische optoelektronische Bauelement weist weiterhin eine Verkapselung
Weiterhin sind Elektrodenanschlusstücke
Zwischen dem organischen Licht emittierenden Element
In
Das organische Licht emittierende Element
Durch das transparente Substrat wird ein Teil des vom organischen Licht emittierenden Element
Weist das organische Licht detektierende Element
Wie in
Durch die in Verbindung mit
In den
Die
Anstelle der in
In Verbindung mit
Als elektronisches Bauelement ist hierbei eine regelbare Strom- und/oder Spannungsquelle
Die regelbare Strom- und/oder Spannungsquelle
Bei dem organischen optoelektronischen Bauelement des Ausführungsbeispiels der
In
Bei dem hier beschriebenen Verfahren hingegen wird die Lichtintensität bei einer Reduktion der Lichtintensität auf den vorbestimmten Wert, im gezeigten Beispiel also 70%, auf diesen vorher festgelegten Wert geregelt, so dass das organische optoelektronische Bauelement, das mit dem hier beschriebenen Verfahren betrieben wird, trotz weiterer Alterung Licht mit einer konstanten Lichtintensität abstrahlt, wie anhand der Kurve
Weiterhin kann es auch möglich sein, durch eine kontinuierliche Regelung, also eine kontinuierliche Veränderung der Ansteuerung des organischen Licht emittierenden Elements die Alterung zu verlangsamen, so dass beispielsweise die Reduktion des Lichtintensität von einem Wert, beispielsweise 90%, auf einen geringeren Wert, beispielsweise 70%, verlangsamt wird. Furthermore, it may also be possible to slow down the aging by means of a continuous regulation, that is to say a continuous change in the activation of the organic light-emitting element, so that, for example, the reduction of the light intensity from a value, for example 90%, to a lower value, for example 70 %, slows down.
In den folgenden Ausführungsbeispielen sind Variationen und Modifikationen des organischen optoelektronischen Bauelements gemäß dem Ausführungsbeispiel der
In
In
Die Verkapselungen
In
Durch eine getrennte Verkapselung
Die in Verbindung mit den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen organischen optoelektronischen Bauelemente können anstelle der dort gezeigten durchgehenden gemeinsamen Verkapselung
In
Fotoleitende organische Materialien können beispielsweise wie im gezeigten Ausführungsbeispiel einschichtig auf einer elektrisch leitenden Schicht ausgebildet sein, beispielsweise auf einer Elektrode oder auf den in
Zur Abschattung des als Fotoleiter ausgebildeten organischen Licht detektierenden Elements
Je nach Materialien und Aufbau des organischen Licht detektierenden Elements
Weiterhin kann je nach Materialien und Aufbau auch der elektrische Widerstand des organischen Licht detektierenden Elements
In
In den
Im Ausführungsbeispiel gemäß der
Im Ausführungsbeispiel gemäß der
Weiterhin können zu den gezeigten Ausführungsbeispielen auch weitere oder alternativ angeordnete interne und/oder externe Auskoppelschichten vorgesehen sein. Furthermore, further or alternatively arranged internal and / or external coupling-out layers can be provided for the embodiments shown.
Alternativ zu den gezeigten Ausführungsbeispielen kann auch keine Auskoppelschicht vorhanden sein. Ist das organische optoelektronische Bauelement und insbesondere das organische Licht emittierende Element
In den
In den
Wie in
Darüber hinaus ist es auch möglich, wie in den
Wie in
Durch eine Mehrzahl von organischen Licht detektierenden Elementen
In den
Wie in
Weiterhin ist es auch möglich, dass, wie in den
Wie in den
Insbesondere sind die in den
Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit mit den einzelnen Figuren beschrieben sind. Weiterhin können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere oder alternative Merkmale gemäß der allgemeinen Beschreibung aufweisen. The features and exemplary embodiments described in conjunction with the figures can be combined with one another according to further exemplary embodiments, even if such combinations are not explicitly described with the individual figures. Furthermore, the embodiments shown in the figures may have further or alternative features according to the general description.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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