SETZ DANIEL STEFFEN (DE)
WO2011074491A1 | 2011-06-23 |
DE102010063608A1 | 2012-06-21 | |||
DE102008031533A1 | 2010-01-07 |
Patentansprüche 1. Lichtemittierendes organisches Bauteil mit - einem organischen aktiven Bereich (3) , in dem im Betrieb des Bauteils Licht erzeugt wird, und - einer unebenen Lichtaustrittsfläche (6), durch die zumindest ein Teil des im organischen aktiven Bereich (3) erzeugten Lichts aus dem Bauteil austritt, wobei - an der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) eine Vielzahl von optischen Strukturen (7) angeordnet ist, welche das durchtretende und/oder auf sie treffende Licht optisch beeinflussen . 2. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch, bei dem eine Winkelverteilung der Intensität des von der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen (7) eingestellt ist, wobei die Winkelverteilung der Intensität zu den Rändern der unebenen Lichtaustrittsfläche hin schmäler wird, derart, dass eine Selbstbeleuchtung der Lichtaustrittsfläche (6) mit im organischen aktiven Bereich (3) erzeugten Licht reduziert oder verhindert ist. 3. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Hauptabstrahlrichtung (10) des von der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen (7) eingestellt ist und entlang der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) derart variiert, dass eine Selbstbeleuchtung der Lichtaustrittsfläche (6) reduziert oder verhindert ist. 4. Lichtemittierendes organisches Bauteil einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die unebene Lichtaustrittsfläche (6) eine gekrümmte Fläche ist. 5. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die unebene Lichtaustrittsfläche (6) zumindest zwei ebene Teilflächen (8) umfasst. 6. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch mit zumindest zwei organischen aktiven Bereichen (3) , wobei jedem organischen aktiven Bereich eine ebene Teilfläche (8) zugeordnet ist. 7. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem aus einem ersten Bereich (61) der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) austretendes Licht in Richtung eines zweiten Bereichs (62) der unebenen Lichtaustrittsfläche abgestrahlt wird und von den optischen Strukturen im zweiten Bereich von der unebenen Lichtaustrittsfläche weggerichtet wird. 8. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Winkelverteilung der Intensität und/oder der Farbe des von der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen (7) eingestellt wird. 9. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Winkelverteilung der Intensität und/oder der Farbe entlang der unebenen Lichtaustrittsfläche variiert. 10. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der beiden vorherigen Ansprüchen, bei dem die Winkelverteilung der Intensität zu den Rändern der unebenen Lichtaustrittsfläche hin schmäler wird, derart, dass eine Selbstbeleuchtung der Lichtaustrittsfläche (6) zumindest reduziert ist. 11. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Hauptabstrahlrichtung (10) des von der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen (7) eingestellt ist und entlang der unebenen Lichtaustrittsfläche (6) variiert. 12. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Hauptabstrahlrichtung (10) derart variiert, dass eine Selbstbeleuchtung der Lichtaustrittsfläche (6) zumindest reduziert ist. 13. Lichtemittierendes organisches Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die optischen Strukturen zumindest eines der folgenden optischen Elemente umfassen: Prisma, Linse, lichtstreuende Strukturen. |
Lichtemittierendes organisches Bauteil Es wird ein lichtemittierendes organisches Bauteil angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein lichtemittierendes organisches Bauteil anzugeben, das besonders effizient betrieben werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils umfasst das Bauteil einen organischen aktiven Bereich. Im organischen aktiven Bereich des
lichtemittierenden Bauteils wird im Betrieb des Bauteils Licht erzeugt. Der aktive Bereich enthält dazu zumindest ein organisches Material. Dabei ist es möglich, dass im aktiven Bereich farbiges Licht oder weißes Licht erzeugt wird.
Das lichtemittierende organische Bauteil kann ferner mehrere organische aktive Bereiche umfassen, die beispielsweise in einer lateralen Richtung beabstandet zueinander angeordnet sein können.
Der aktive Bereich kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Insbesondere kann es
vorteilhaft sein, wenn der aktive Bereich eine funktionelle Schicht aufweist, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die
lichtemittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, leitendes Polyanilin oder Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Als
Materialien für die lichtemittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von
Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Weiterhin kann der aktive Bereich eine organische funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Schichtenstapel auch Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen.
Bei dem lichtemittierenden organischen Bauteil handelt es sich insbesondere um eine organische Leuchtdiode (OLED) , die sich durch eine relativ große Lichtabstrahlfläche, an der Licht aus dem lichtemittierenden organischen Bauteil
austritt, auszeichnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils umfasst das Bauteil eine unebene
Lichtaustrittsfläche, durch die zumindest ein Teil des im organischen aktiven Bereich erzeugten Lichts aus dem Bauteil austritt. Die Lichtaustrittsfläche ist beispielsweise durch eine Hauptfläche des Bauteils gebildet. Ferner ist es
möglich, dass zwei Hauptflächen des lichtemittierenden organischen Bauteils als Lichtaustrittsflächen ausgebildet sind. Bei dem lichtemittierenden organischen Bauteil handelt es sich dann um ein Bauteil, das Licht von zwei
gegenüberliegenden Flächen aus abstrahlen kann. Die Lichtaustrittsfläche oder die Lichtaustrittsflächen des lichtemittierenden organischen Bauteils sind uneben
ausgebildet. Das heißt, die Lichtaustrittsfläche weist eine Krümmung und/oder Knicke auf. Die Lichtaustrittsfläche ist dabei vorzugsweise - im Rahmen der Herstellungstoleranz - glatt ausgebildet. Beispielsweise ist die
Lichtaustrittsfläche durch eine konkav oder konvex gekrümmte Fläche gebildet, welche das lichtemittierende organische Bauteil nach außen hin begrenzt. Bei der Lichtaustrittsfläche kann es sich aber auch um eine gedachte Fläche handeln. Das heißt, die unebene Lichtaustrittsfläche kann beispielsweise eine gedachte Fläche sein, die sich aus mehreren ebenen
Lichtaustrittsflächen zusammensetzt. Ferner ist es möglich, dass die unebene Lichtaustrittsfläche diejenige glatte Fläche ist, die in der Durchtrittsrichtung des Lichts durch die Lichtaustrittsfläche einer Strukturierung der
Lichtaustrittsfläche vorgelagert ist. Die eigentliche
Außenfläche des lichtemittierenden organischen Bauteils, durch die das im aktiven Bereich erzeugte Licht das Bauteil zumindest zum Teil verlässt, kann dann Strukturen aufweisen und ist nicht glatt ausgebildet. Die Strukturen sind dann der unebenen, gedachten Lichtaustrittsfläche überlagert oder nachgeordnet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils weist das Bauteil an der unebenen
Lichtaustrittsfläche eine Vielzahl von optischen Strukturen auf, die an der unebenen Lichtaustrittsfläche angeordnet ist. Das heißt, zum Beispiel direkt an der unebenen
Lichtaustrittsfläche sind Strukturen angeordnet, welche das auf sie treffende Licht optisch beeinflussen und/oder welche das durch sie tretende Licht optisch beeinflussen. Ferner ist möglich, dass die optischen Strukturen über ein optisch niedrig brechendes Material oder einen Luftspalt an die Lichtaustrittsfläche optisch angeschlossen sind. Das optisch niedrig brechende Material weist zum Beispiel einen Brechungsindex für die im Bauteil erzeugte Strahlung von kleiner 1.5 oder kleiner 1.4, oder kleiner 1.2, insbesondere von ungefähr gleich 1 oder gleich 1 auf. Die optischen Strukturen können dabei beispielsweise auf die Außenfläche des Bauteils an der Lichtaustrittsfläche
aufgebracht sein, beispielsweise durch Anbringung einer sekundäroptischen Folie, insbesondere durch Ankleben nur in einem Randbereich der Lichtaustrittsfläche, außerhalb der aktiven Fläche.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die optischen Strukturen in das das organische Bauteil an der Außenfläche begrenzende Material eingebracht sind. Die optischen Strukturen
überlagern dann die Grundform der glatten, unebenen
Lichtaustrittsfläche .
Beispielsweise kann die unebene Lichtaustrittsfläche die Form eines Kreissegments oder einer Parabel aufweisen. Dem
Kreissegment oder der Parabel sind dann die kleineren optischen Strukturen überlagert. Sind die optischen
Strukturen beispielsweise durch wellenförmige oder
linsenförmige Einprägungen in das Material der Außenfläche des Bauteils an der unebenen Lichtaustrittsfläche
ausgebildet, so ist es möglich, dass eine insgesamt konkav oder konvex ausgebildete Lichtaustrittsfläche konvexe beziehungsweise konkave Teilbereiche auf einer kleineren Größenskala als der Größenskala der unebenen
Lichtaustrittsfläche aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden optischen Bauteils umfasst das lichtemittierende optische Bauteil einen organischen aktiven Bereich, in dem im Betrieb des Bauteils Licht erzeugt wird und eine unebene Lichtaustrittsfläche, durch die zumindest ein Teil des im organischen aktiven Bereich erzeugten Lichts aus dem Bauteil austritt, wobei an der unebenen Lichtaustrittsfläche eine Vielzahl von optischen Strukturen angeordnet ist, welche das durchtretende und/oder auf sie treffende Licht optisch beeinflussen .
Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise die
Lichtverteilungscharakteristik von flachen lichtemittierenden organischen Bauteilen, zum Beispiel von flachen OLED- Flächenstrahlern, ohne die Verwendung von speziellen
Sekundäroptiken nur begrenzt beeinflussbar ist. Die Formung von beispielsweise organischen Leuchtdioden derart, dass die organische Leuchtdiode eine unebene Lichtaustrittsfläche aufweist, erlaubt es, deren Lichtverteilungskurve über einen großen Bereich, potentiell sogar dynamisch, zu beeinflussen. Bei der Verwendung von glatten Lichtaustrittsflächen zeigt sich jedoch, dass ohne weitere Maßnahmen große
Effizienzverluste für Bauteile mit unebenen
Lichtaustrittsflächen zu erwarten sind.
Es hat sich nun gezeigt, dass die Verwendung von optischen Strukturen an einer unebenen Lichtaustrittsfläche, welche das durchtretende und/oder auf sie treffende Licht optisch beeinflussen, zur Erhöhung der Effizienz eines
lichtemittierenden organischen Bauteils mit unebener
Lichtaustrittsfläche beitragen können. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils ist die unebene Lichtaustrittsfläche eine gekrümmte Fläche. Insbesondere ist die unebene
Lichtaustrittsfläche in diesem Fall durch eine einzige gekrümmte Fläche gegeben. Beispielsweise handelt es sich bei dem lichtemittierenden organischen Bauteil um ein
großflächiges lichtemittierendes organisches Bauteil, das eine konvex und/oder eine konkav gekrümmte
Lichtaustrittsfläche aufweist. Insbesondere ist es möglich, dass das Bauteil in diesem Fall einen einzigen organischen aktiven Bereich umfasst, der sich über den gesamten
Querschnitt des Bauteils erstreckt. Im organischen aktiven Bereich erzeugtes Licht tritt dann durch die als gekrümmte Fläche ausgeführte unebene Lichtaustrittsfläche aus dem
Bauteil aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils umfasst die unebene Lichtaustrittsfläche zumindest zwei ebene Teilflächen. In diesem Fall ist es möglich, dass das lichtemittierende organische Bauteil zwei oder mehr organisch aktive Bereiche umfasst. Jedem
organischen aktiven Bereich kann dabei eine der ebenen
Teilflächen zugeordnet sein. Mit anderen Worten umfasst das lichtemittierende organische Bauteil in diesem Fall
beispielsweise eine Vielzahl von lichtemittierenden
organischen Bauelementen, zum Beispiel OLEDs, die jeweils zumindest eine ebene Lichtaustrittsfläche aufweisen, welche jeweils eine der ebenen Teilflächen der Lichtaustrittsfläche des Bauteils bilden. Die ebenen Teilflächen sind dann derart angeordnet, dass sie zumindest teilweise schräg zueinander verlaufen. Das heißt, zumindest eine ebene Teilfläche ist nicht coplanar zu den anderen ebenen Teilflächen angeordnet, sondern verläuft zu wenigstens einer weiteren ebenen
Teilfläche schräg.
Die ebenen Teilflächen können beispielsweise derart
nebeneinander angeordnet sein, dass sie eine konkav oder konvex verlaufende Lichtaustrittsfläche durch ebene Teilstücke nachbilden oder annähern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils umfasst das lichtemittierende organische Bauteil zumindest zwei organische aktive Bereiche, wobei jedem organischen aktiven Bereich eine ebene Teilfläche zugeordnet ist. Dabei ist es möglich, dass jeder organische aktive Bereich zwei einander gegenüberliegende ebene
Teilflächen aufweist, durch die Licht des zugeordneten organischen aktiven Bereichs austritt. Dabei ist es
insbesondere möglich, dass die zwei organischen aktiven
Bereiche unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Ferner ist es möglich, dass in zwei unterschiedlichen organischen aktiven Bereichen Licht unterschiedlicher Farbe erzeugt wird.
Beispielsweise ist jeder der organischen aktiven Bereiche Teil eines eigenen organischen Bauelements, zum Beispiel einer OLED, welches zumindest eine ebene Lichtaustrittsfläche bildet, die den ebenen Teilbereich der insgesamt unebenen Lichtaustrittsfläche des lichtemittierenden organischen
Bauteils ausbildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils wird aus einem ersten Bereich der unebenen Lichtaustrittsfläche austretendes Licht in Richtung eines zweiten Bereichs der unebenen Lichtaustrittsfläche abgestrahlt. Das heißt, aufgrund der unebenen
Lichtaustrittsfläche beleuchtet Licht, das in einem ersten Bereich aus der unebenen Lichtaustrittsfläche austritt, einen zweiten Bereich der unebenen Lichtaustrittsfläche und
gegebenenfalls umgekehrt. Beim lichtemittierenden organischen Bauteil tritt daher aufgrund der Unebenheit der Lichtaustrittsfläche eine so genannte Selbstbeleuchtung auf. Diese Selbstbeleuchtung kann zu einem Effizienzverlust des lichtemittierenden organischen Bauteils führen, da das
Eigenlicht beispielsweise im lichtemittierenden organischen Bauteil absorbiert werden kann oder nur teilweise reflektiert wird, sodass eine Eigenabschattung auftritt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils wird aus einem ersten Bereich der unebenen Lichtaustrittsfläche austretendes Licht in Richtung eines zweiten Bereichs der unebenen Lichtaustrittsfläche abgestrahlt und von optischen Strukturen im zweiten Bereich von der unebenen Lichtaustrittsfläche weggerichtet. Mit anderen Worten wird das Licht aus der Selbstbeleuchtung vorzugsweise bei gleichzeitiger Minimierung von Absorption dieses Lichts an der Lichtaustrittsfläche umgerichtet, sodass es vom lichtemittierenden organischen Bauteil abgestrahlt und nicht dort absorbiert wird. Beispielsweise kann es sich bei den optischen Strukturen in diesem Fall um Prismen handeln, die an der Lichtaustrittsfläche angeordnet sind. Die
Formgebung kann dabei entlang der Lichtaustrittsfläche variieren, sodass die Form der Prismen lokal an den
Winkelbereich, aus dem Licht auf die optische Struktur trifft, reflektiert wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils wird eine Winkelverteilung der
Intensität und/oder der Farbe des von der unebenen
Lichtaustrittsfläche abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen eingestellt. Das heißt, die optischen Strukturen können Eigenschaften des austretenden Lichts schon beim Austritt aus dem Bauteil beeinflussen. Dabei kann beispielsweise die Winkelverteilung der Intensität des austretenden Lichts verändert werden. Die Winkelverteilung kann dabei breiter oder enger als ohne optische Struktur sein.
Ferner ist es möglich, dass durch die optischen Strukturen Fehler der Farbe des austretenden Lichts, die aufgrund der unebenen Lichtaustrittsfläche auftreten, korrigiert werden. Wird beispielsweise im organischen aktiven Bereich weißes Licht erzeugt, so ist es möglich, dass - aufgrund der unebenen Ausgestaltung der Lichtaustrittsfläche - Farbfehler an der Lichtaustrittsfläche sichtbar sind, da das austretende Licht vom Betrachter an verschiedenen Stellen der
Lichtaustrittsfläche unter verschiedenen Winkeln wahrgenommen wird. Die unebene Lichtaustrittsfläche kann daher
beispielsweise in ihrem Zentrum weißes Licht abstrahlen, wohingegen das an den Rändern austretende Licht einen
Farbstich aufweist. Dieser so genannte Farbwinkelverzug kann durch die optischen Strukturen korrigiert werden, sodass sich die Lichtqualität des vom lichtemittierenden organischen Bauteil im Betrieb emittierten Lichts verbessert. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils wird eine Winkelverteilung der
Intensität und/oder der Farbe des von der unebenen
Lichtaustrittsfläche abgestrahlten Lichts entlang der unebenen Lichtaustrittsfläche variiert. Das heißt, an
verschiedenen Stellen der Lichtaustrittfläche sind die optischen Strukturen unterschiedlich zueinander ausgebildet, so dass unterschiedliche optische Beeinflussungen
resultieren . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils wird die Winkelverteilung der Intensität des von der unebenen Lichtaustrittsfläche abgestrahlten
Lichts zu den Rändern der unebenen Lichtaustrittsfläche hin schmäler, derart, dass eine Selbstbeleuchtung der
Lichtaustrittsfläche zumindest reduziert ist. Durch die schmälere Winkelverteilung an den Rändern ist sichergestellt, dass weniger Licht in Richtung des Zentrums der unebenen Lichtaustrittsfläche abgestrahlt wird. Auf diese Weise kann die oben beschriebene Selbstbeleuchtung also reduziert werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils wird eine Hauptabstrahlrichtung des von der unebenen Lichtaustrittsfläche abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen eingestellt und entlang der unebenen Lichtaustrittsfläche variiert. Zum Beispiel kann die
Hauptabstrahlrichtung, also die Richtung, in der das
abgestrahlte Licht lokal auf der Lichtaustrittsfläche die größte Intensität aufweist, im Zentrum der
Lichtaustrittsfläche senkrecht zur Lichtaustrittsfläche stehen. An den Rändern kann die Hauptabstrahlrichtung in einem Winkel kleiner oder größer 90° zur Lichtaustrittsfläche verlaufen, derart, dass eine Selbstbeleuchtung der
Lichtaustrittsfläche zumindest reduziert ist. Das heißt, die Hauptabstrahlrichtung kann derart variiert sein, dass eine Selbstbeleuchtung der Lichtaustrittsfläche zumindest
reduziert ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des lichtemittierenden organischen Bauteils umfasst das lichtemittierende organische Bauteil zumindest eines der folgenden optischen Strukturen: Prisma, Linse, Streuzentrum.
Durch optische Elemente wie Prismen ist es möglich, dass die optischen Strukturen auf sie treffendes Licht aus der
Selbstbeleuchtung von der Lichtaustrittsfläche weglenken, sodass weniger oder keine Absorption dieses Lichts auftritt.
Durch optische Elemente wie Linsen ist es möglich, dass austretendes Licht in seiner Winkelverteilung und/oder seiner Hauptabstrahlrichtung derart eingestellt wird, dass die
Wahrscheinlichkeit für Selbstbeleuchtung der
Lichtaustrittsfläche reduziert ist. Durch optische Elemente wie lichtstreuende Strukturen kann eine Austrittswahrscheinlichkeit für Licht an der unebenen Lichtaustrittsfläche zum einen erhöht werden, zum anderen kann ein Großteil des Lichts aus der Selbstbeleuchtung auf diese Weise diffus von der Lichtaustrittsfläche weggerichtet werden.
Insgesamt können die an der unebenen Lichtaustrittsfläche angeordneten optischen Strukturen sowohl zur Vermeidung oder Reduzierung der Selbstbeleuchtung als auch zur Verringerung oder Vermeidung von Absorption des Lichts aus der
Selbstbeleuchtung Verwendung finden. Ingesamt erhöhen sie die Effizienz und die Lichtqualität des vom Bauteil im Betrieb abgestrahlten Lichts. Im Folgenden wird das hier beschriebene Bauteil anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert . Anhand der Figur 1 ist ein mit dem hier beschriebenen
lichtemittierenden organischen Bauteil gelöstes Problem näher erläutert. Anhand der Figuren 2, 3, 4, 5 sind Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen lichtemittierenden organischen Bauteilen näher erläutert.
Anhand der Figuren 6 und 7 sind weitere Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen lichtemittierenden organischen Bauteilen erläutert.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die Figur 1 zeigt ein lichtemittierendes organisches Bauteil mit zwei unebenen Lichtaustrittsflächen 6. Das
lichtemittierende organische Bauteil umfasst eine erste
Verkapselung 1. Bei der ersten Verkapselung 1 kann es sich beispielsweise um ein Substrat handeln, auf das die
nachfolgenden Schichten des Bauteils aufgebracht sind. Ferner ist es möglich, dass es sich bei der ersten Verkapselung 1 um eine Verkapselungsschicht handelt, welche den Durchtritt von Feuchtigkeit und/oder atmosphärischen Gasen in das Bauteil hinein zumindest hemmt.
Das lichtemittierende organische Bauteil umfasst ferner eine erste Elektrode 2, über die ein nachfolgender organischer aktiver Bereich 3 bestromt werden kann. An der der ersten Elektrode 2 abgewandten Seite des organischen aktiven
Bereichs 3 folgt die zweite Elektrode 4 nach. An ihrer dem organischen aktiven Bereich 3 abgewandten Seite folgt der zweiten Elektrode 4 eine zweite Verkapselung 5 nach. Bei der zweiten Verkapselung 5 kann es sich beispielsweise um eine Schicht handeln, welche den Durchtritt von Feuchtigkeit und/oder atmosphärischen Gasen in das Bauteil hinein
verhindert. Alternativ ist es auch möglich, dass es sich bei der zweiten Verkapselung 5 um ein Substrat handelt, auf das die Schichten des Bauteils, das heißt die Elektroden 2, 4 und die organische aktive Schicht 3 aufgebracht sind.
Das lichtemittierende organische Bauteil der Figur 1
emittiert von zwei Hauptflächen. Es weist daher zwei
Lichtaustrittsflächen 6 auf. Eine der Lichtaustrittsflächen ist dabei konvex gekrümmt, eine andere der
Lichtaustrittsflächen ist konkav gekrümmt. Beim Bauteil der Figur 1 handelt es sich beispielsweise um eine gebogene organische Leuchtdiode.
Jedem Bereich 61, 62 an der unebenen Lichtaustrittsfläche 6, aus dem Licht abgestrahlt wird, kann ein Abstrahlkegel 9, 9' zugeordnet werden, der beispielsweise einer Halbwertsbreite der Intensität des in diesen Bereichen abgestrahlten Lichts entspricht. Die Abstrahlkegel 9, 9' sind in den Figuren lediglich schematisch gezeigt.
Die unebenen Lichtaustrittsflächen 6 des Bauteils der Figur 1 sind frei von optischen Strukturen und daher ist das Bauteil an seinen Außenflächen insbesondere glatt ausgebildet. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, kann beispielsweise für Licht, das das Bauteil in einem ersten Bereich 61 der Lichtaustrittsfläche 6 verlässt, in einem zweiten Bereich 62 Selbstbeleuchtung oder so genannte Eigenbestrahlung
auftreffen. Durch die limitierte Reflektivität der
Lichtaustrittsfläche kann nur ein Teil dieses Lichts wieder reflektiert werden. Insbesondere für Lichtstrahlen, welche mehrere Durchgänge durch Reflexionen an der
Lichtaustrittsfläche 6 des Bauteils benötigen, tritt dadurch ein starker Lichtverlust auf. In Verbindung mit den folgenden Ausführungsbeispielen des hier beschriebenen Bauteils sind Lösungen zur Vermeidung dieser Selbstbeleuchtung aufgezeigt.
Die Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen lichtemittierenden organischen Bauteils. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Selbstbeleuchtung des organischen Bauteils beachtet. Wie in der Figur 1 gezeigt, weist das Bauteil eine unebene Lichtaustrittsfläche 6 auf. Aus einem ersten Bereich 61 der unebenen Lichtaustrittsfläche 6 austretendes Licht wird in Richtung eines zweiten Bereichs 62 der unebenen Lichtaustrittsseite abgestrahlt und dort von optischen Strukturen 7 von der unebenen Lichtaustrittsseite 6 weggerichtet. Die optischen Strukturen 7 sind dabei im
Ausführungsbeispiel der Figur 2 als Prismen ausgebildet.
Aufgrund dieser lokalen, optischen Mikrostruktur ist es insbesondere möglich, dass das Licht der Selbstbeleuchtung nach einer einzigen Reflexion aus dem Bauteil austreten kann. Das heißt, die Anzahl der benötigten Durchläufe, bis das Licht das Bauteil verlassen kann, ist minimiert. Dadurch erhöht sich die Effizienz, da Verluste durch Absorption und Transmission an der Lichtaustrittsfläche 6 reduziert sind. Bei den optischen Strukturen 7 handelt es sich zum Beispiel um Mikrolinsen. Die Größe der optischen Strukturen 7, zum Beispiel deren maximale laterale Ausdehnung, liegt zum
Beispiel im Bereich von wenigstens 5 ym und höchstens 50 ym, insbesondere im Bereich von wenigstens 5 ym und höchstens 15 ym.
Die optischen Strukturen 7 liegen zum Beispiel als Folie vor, welche auf die Lichtaustrittsfläche 6 aufgebracht sein kann. Die Folie kann zum Beispiel optisch nicht-gekoppelt,
beispielsweise durch Ankleben nur im Randbereich der
Lichtaustrittsfläche 6, an dieser befestigt sein. Zwischen der Lichtaustrittsfläche 6 und den optischen Strukturen 7 ist dann ein Luftspalt ausgebildet.
In Verbindung mit der Figur 3 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
lichtemittierenden organischen Bauteils näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Winkelverteilung der
Intensität des von der unebenen Lichtaustrittsfläche 6 abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen 7
eingestellt. Dabei wird die Winkelverteilung über die gesamte unebene Lichtaustrittsfläche verkleinert. Dazu können über die gesamte Lichtaustrittsfläche die gleichen optischen
Strukturen Verwendung finden. In der Figur 3 sind die
optischen Strukturen 7 für den ersten Bereich 61 beispielhaft dargestellt. Dadurch, dass durch die optischen Strukturen 7 die Winkelverteilung beim Austritt reduziert wird, verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass Licht nochmals auf die Lichtaustrittsfläche 6 treffen kann. Das heißt, es verringert sich die Wahrscheinlichkeit für die Selbstbeleuchtung. Die Fokussierung des Lichts zur Erzeugung einer schmaleren Winkelverteilung kann dabei durch optische Strukturen
erfolgen, die als Mikrolinsen ausgebildet sind.
In Verbindung mit der Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen lichtemittierenden organischen
Bauteils gezeigt, bei dem eine Winkelverteilung der
Intensität des von der unebenen Lichtaustrittsfläche 6 abgestrahlten Lichts durch die optischen Strukturen 7
eingestellt wird und entlang der unebenen
Lichtaustrittsfläche 6 variiert. So erfolgt eine Abstrahlung im Zentrum der Lichtaustrittsfläche, also beispielsweise im dritten Bereich 63 mit einer breiten Winkelverteilung, da das Risiko der Selbstbeleuchtung für Licht, das an dieser Stelle der Lichtaustrittsfläche 6 austritt, gering ist. In
Randbereichen wird eine engere Winkelverteilung eingestellt, um die Selbstbeleuchtung zu reduzieren. Dazu ist in ersten und zweiten Bereichen 61, 62 beispielsweise eine andere
Linsenform für die optischen Strukturen gewählt als im dritten Bereich 63. Dabei ist es auch möglich, dass
beispielsweise in den Randbereichen, also im ersten Bereich 61 und im zweiten Bereich 62 die Hauptabstrahlrichtung des Lichts derart geändert wird, dass sich die Wahrscheinlichkeit für die Selbstbeleuchtung reduziert. Beispielsweise kann die Hauptabstrahlrichtung 10 für in diesen Bereichen austretendes Licht vom Zentrum weg, zu den Rändern hin erfolgen. Dies ist durch asymmetrisch ausgebildete optische Strukturen 7
ermöglicht .
In Verbindung mit der Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen lichtemittierenden organischen
Bauteils gezeigt, bei dem die unebene Lichtaustrittsfläche mehrere ebene Teilflächen 8 umfasst, die wiederum die unebene Lichtaustrittsfläche bilden. Beispielsweise umfasst das lichtemittierende Bauteil zwei oder mehr organische
Leuchtdioden, wobei jeder ebenen Teilfläche 8 der unebenen Lichtaustrittsfläche 6 ein organisch aktiver Bereich 3 zugeordnet ist.
Durch die räumliche Anordnung der ebenen Teilflächen 8 zueinander kann dann die Form einer beliebigen unebenen
Lichtaustrittsfläche 6 nachgebildet werden. Im Übrigen können die gleichen Maßnahmen zur Verhinderung oder Verringerung der Selbstbeleuchtung sowie zur Umlenkung von Strahlung aus der Selbstbeleuchtung wie in den Figuren 3 und 4 Verwendung finden .
Beispielhaft ist in der Figur 5 auch gezeigt, dass zum
Beispiel im ersten Bereich 61 durch die optischen Strukturen 7 eine Einstellung der Hauptabstrahlrichtung 10 derart erfolgt, dass eine Selbstbeleuchtung der Lichtaustrittsfläche 6 zumindest reduziert ist. Dabei kann die
Hauptabstrahlrichtung 10 entlang der unebenen
Lichtaustrittsfläche 6 variiert werden, sodass sie
beispielsweise im dritten Bereich 63 senkrecht zur
Lichtaustrittsfläche 6 verläuft und im ersten Bereich 61 einen Winkel kleiner 90° mit der Lichtaustrittsfläche 6 einschließt. Je näher dann die Abstrahlung am geometrischen Zentrum der Lichtaustrittsfläche 6 erfolgt, desto näher ist der Winkel der Hauptabstrahlrichtung mit der unebenen
Lichtaustrittsfläche 6 einem 90°-Winkel.
In Verbindung mit den Figuren 6 und 7 ist dargestellt, dass die optischen Strukturen 7 die Strahlformung aufgrund der unebenen Lichtaustrittsfläche ergänzen können. Dabei können die optischen Strukturen 7 den Effekt der Krümmung der unebenen Lichtaustrittsfläche 6 auf die
Abstrahlcharakteristik 11 verstärken oder abschwächen.
So zeigt die Figur 6 beispielsweise, dass eine konkave
Lichtaustrittsfläche 6 zu einem verengten Abstrahlprofil 11 führt. Durch entsprechende optische Strukturen 7 kann das Abstrahlprofil weiter verschmälert werden (siehe oben) oder wieder aufgeweitet werden (siehe unten) . Eine konvexe unebene Lichtaustrittsfläche 6, wie sie in der Figur 7 gezeigt ist, führt zu einer breiten
Abstrahlcharakteristik 11, die durch zusätzliche optische Strukturen 7 an der Lichtaustrittsfläche 6 weiter verbreitert werden kann (siehe oben) oder verschmälert wird (siehe unten) .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102012210876.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
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.