WO2013117544A1 - Strahlungsemittierende vorrichtung - Google Patents

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WO2013117544A1
WO2013117544A1 PCT/EP2013/052242 EP2013052242W WO2013117544A1 WO 2013117544 A1 WO2013117544 A1 WO 2013117544A1 EP 2013052242 W EP2013052242 W EP 2013052242W WO 2013117544 A1 WO2013117544 A1 WO 2013117544A1
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emitting device
transparent
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electrode
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PCT/EP2013/052242
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Thomas Wehlus
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Ams Osram International GmbH
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Definitions

  • a radiation-emitting device is specified.
  • OLEDs transparent organic light-emitting diodes
  • the remaining light generated in the active region dissipates in various loss channels, such as in light
  • Refractive index differences at the interfaces between the individual layers and regions of an OLED can not be decoupled from an OLED, in particular without additional technical measures.
  • the polymeric matrix generally has a refractive index of about 1.5 and is applied wet-chemically.
  • so-called Bragg gratings or photonic crystals with periodic scattering structures with feature sizes in the wavelength range of light are known, as for example in the documents Ziebarth et al. , Adv. Funct. Mat. 14, 451 (2004) and Do et al., Adv. Mat. 15, 1214 (2003).
  • Radiation-emitting devices often have a voltage drop across their total area
  • the light emitted by the radiation-emitting devices is thus not homogeneous, but has differences in luminance.
  • radiation-emitting device is a substrate
  • the layer sequence comprises at least a first one
  • Electrode surface and the second electrode surface are Electrode surface and the second electrode surface.
  • Functional layer is suitable for generating electromagnetic radiation in an activated operating state.
  • the radiation-emitting device comprises at least one transparency region, which is transparent to at least one partial spectrum of electromagnetic radiation, at least in an off operating state, and at least one opacity region, which is intransparent for the partial spectrum of electromagnetic radiation
  • Opacity range are arranged such that electromagnetic radiation from the partial spectrum the
  • Transparent area can pass through.
  • Radiation-emitting device must be dispensed with.
  • the property that the transparency region is transparent to at least a partial spectrum of electromagnetic radiation, at least in a switched-off operating state, is not limited to that in the US Pat
  • Transparency range has a transmittance equal to 1. Rather, the case is also detected, for example, that there is a slight scattering or absorption of the electromagnetic radiation in the transparent region, but the transparency is sufficiently transparent to the image or the viewer that a sharp image of an object lying behind the radiation-emitting device is present to an external observer by means of passing through the transparent area
  • the transparency range has a higher transmittance than the opacity range. It is further preferred that the transparency range has a transmittance of greater than 0.5.
  • electromagnetic radiation to the visible spectrum corresponds so that the transparency range, at least in a switched-off operating state transparent to
  • the electromagnetic radiation generated by the functional layer need not correspond to the partial spectrum of electromagnetic radiation for which the
  • Transparency range is transparent. Rather, for example, the transparent area can be transparent to the visible spectrum, while the functional layer only electromagnetic radiation of a particular
  • the radiation-emitting device is designed as a surface, which, however, does not have to be flat, but can also be flexible, for example.
  • the transparent region is
  • Radiation is, in particular, may mean that he
  • the layer sequence suitable for generating electromagnetic radiation may be at least partially in the
  • Transparency area and / or can be arranged at least partially in the opacity area. Accordingly, can the electromagnetic radiation is generated in the transparent area and / or in the opaque area.
  • the part of the layer sequence which is arranged in the transparent region, and in particular the electrode surfaces encompassed by it, are preferably transparent.
  • the at least one functional layer comprises an organic functional layer, in particular an organic electroluminescent layer.
  • the radiation-emitting device may in particular be designed as an organic light-emitting diode (OLED) or comprise such.
  • the transparency areas may merge into one another, but are preferably arranged as separate by an external viewer
  • Transparency ranges less than 30%, in particular less than 10% of a total area of
  • Transparency ranges occupy less than 5% of the total area of the radiation-emitting device perpendicular to the viewing axis.
  • the distance between each two transparent areas is chosen so small that an external observer does not perceive the area boundaries as disturbing, but preferably the impression of a
  • Radiation-emitting device receives. Preferably, the distance of each two transparency areas
  • Transparency ranges preferably distributed so homogeneously that an external observer receives the visual impression that the radiation-emitting device on their
  • Transparency areas formed strip-shaped and arranged parallel to each other.
  • At least one is in the at least one opacity area Disconnecting arranged, which is suitable for electromagnetic radiation from the substrate or suitable for the generation of electromagnetic radiation
  • the decoupling element can be arranged in different embodiments in the at least one opacity region.
  • Opacity range may be provided a scattering layer, which has a matrix material and scattering particles having a different refractive index to the matrix material.
  • a scattering layer which has a matrix material and scattering particles having a different refractive index to the matrix material.
  • Opacity region may be applied to the first electrode surface and / or to the second electrode surface scattering particles. Alternatively or additionally, in the at least one opaque area on a
  • Microlenses, micro-pyramids or microstructures created by roughening be provided. According to another embodiment, the first
  • Electrode surface is transparent and is the second
  • Formed electrode surface reflective and disposed in the at least one opacity area.
  • the first and second electrode surfaces are transparent.
  • Electrode surface is transparent and is in
  • Opacity range at least a first
  • Electrode surface is conductively connected.
  • the second electrode surface is transparent and at least one second auxiliary electrode is arranged in the opacity region, which is connected to the second
  • Electrode surface is conductively connected.
  • the first auxiliary electrode and / or the second auxiliary electrode is preferably designed to reduce a voltage drop across the transparent electrode surface / electrode surfaces connected to it.
  • the first auxiliary electrode and / or the second auxiliary electrode preferably contains a metal.
  • Auxiliary electrode formed reflective.
  • the second auxiliary electrode is designed to be reflective.
  • Figures 1 and 2 are schematic representations of a
  • FIGS 3 to 8 are schematic sectional views of
  • Figure 9 is a schematic representation of a
  • FIGS 10 and 11 are schematic representations of applications of the radiation emitting according to the invention.
  • 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; Rather, individual elements, such as layers, components, components and areas may be disproportionately large for better representability and / or better understanding; This can affect individual dimensions or all
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention, indicated as a whole by 100
  • Device 100 is formed over a large area and takes a Area greater than or equal to one square decimeter. It is so in relation to an external viewer 200
  • a plurality of transparent areas 1 are provided, which, at least in a switched-off operating state of the
  • Radiation emitting device 100 are transparent to light. Thus, light emitted from an object 500 can irradiate the radiation-emitting device 100
  • Viewing axis 300 pass unhindered. This ensures that the external viewer 200 from a
  • FIG. 2 shows that shown in FIG
  • FIG. 2 shows that the transparent areas 1 have a circular cross-section and are arranged in a square grid, which extends over the entire surface of the
  • Transparency ranges 1 are chosen so low that the external observer at least from the representative
  • the transparency areas 1 not spatially separated, and is preferably less than 3 mm.
  • Transparency regions 1 total only 30% or less of the total area of the radiation-emitting device 100 cover.
  • the part of the radiation-emitting device 100 which is not formed by the transparent regions 1 forms the coherent opaque region 2, which delimits and encloses each of the transparent regions 1.
  • the opacity region 2 is either translucent or opaque and does not contribute to a clear image of the object 500 arranged behind the radiation-emitting device 100.
  • Opacity area 2 are parallel to the
  • FIG. 3 schematically shows a sectional view along the line A-A through the radiation-emitting device 100 according to FIG.
  • Transparency 1 arranged layers of which the arranged in the opacity region 2 layers differ.
  • Device 100 has a substrate 11, on which between a transparent electrode surface 12 and a reflective electrode surface 13 a
  • organic functional layer stack 14 with an organic electroluminescent layer 15 is arranged.
  • an encapsulation arrangement 16 for protecting the organic layers is arranged.
  • Encapsulation assembly 16 is preferred as
  • the substrate 11 the transparent organic compound
  • Electrode surface 12 the functional layer stack 14 and the encapsulation assembly 16 extend over the entire surface of the radiation-emitting device 100, the reflective electrode surface 13 extends only over the opacity region. 2
  • the substrate 11 is made transparent, for example in the form of a glass plate or glass layer.
  • the transparent electrode surface 12, which is formed on the substrate 11 and which is formed as an anode, has or comprises a transparent conductive oxide (TCO) a transparent conductive oxide.
  • TCO transparent conductive oxide
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, usually metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide,
  • the reflective electrode surface 13 comprises, for example, a metal which may be selected from aluminum,
  • the organic functional layer stack 14 with the organic electroluminescent layer 15 has
  • Layer stacks 14 are known to the person skilled in the art and therefore will not be further elaborated here.
  • an optical scattering layer 17 is arranged on the side facing away from the transparent electrode surface 12 of the substrate 11.
  • This comprises a normal refractive, transparent material with a refractive index of at least 1.5, for example glass or a polymer material such as
  • scattering particles 18 are introduced in the area of opacity.
  • the scattering particles 18 have a size of greater than or equal to 200 nm and less than or equal to 5000 nm and a different refractive index compared to the matrix material.
  • the scattering particles 18 may have a higher refractive index than the matrix material.
  • scattering particles which consist for example of titanium oxide or zirconium oxide. It is also possible that the scattering particles have a lower refractive index than the matrix material.
  • the scattering particles 18 may consist of silicon dioxide, for example, or be formed as pores, for example as air-filled pores.
  • the scattering layer 17 has no scattering particles 18 in the transparency region 1. All layers arranged in the transparent region 1 are thus transparent to light, so that from that shown in FIG.
  • the radiation-emitting device 100 can pass unhindered through the transparent regions 1 along the viewing axis 300.
  • Device 100 is designed as a bottom emitter and radiates in a switched-on operating state by the
  • Substrate 11 through light of a certain wavelength in the direction of the external observer 200, which is indicated in Figure 3 by the arrows designated 20.
  • Layer stack 14 can not provide power.
  • the scattering layer 17 between the substrate 11 and the transparent electrode surface 12 is arranged.
  • the optical scattering layer 17 is on one of the organic
  • Electroluminescent layer 15 opposite side of the transparent electrode surface 12 is arranged.
  • an additional encapsulation layer for example in the form of a thin-layer encapsulation 22, is arranged around which
  • the radiation-emitting device 100 is designed as a so-called top emitter, in which the scattering layer 17 is arranged in each case on the side of the organic electroluminescent layer 15 facing away from the substrate 11.
  • the only arranged in the opacity region 2 reflective
  • Electrode surface 13 is provided as an anode, which is disposed over the substrate 11.
  • Radiation emitting device 100 extends, is provided as a cathode and disposed over the organic functional layer stack 14. Seen from the substrate 11, a covering layer 19, which is transparent, is arranged above the organic functional layer stack 14
  • the preferred viewpoint of the external observer 200 is on the side of the radiation-emitting device 100, toward which the radiation of the light generated in the organic electroluminescent layer 15 largely takes place, ie in the upper part of FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the
  • a radiation emitting device 100 in which the first electrode surface 12 and the second electrode surface 13 are transparent and extend over the entire surface of the radiation emitting device 100. Over the entire opacity region 2 extends an auxiliary electrode 21, which is conductively connected to the first electrode surface 12.
  • the auxiliary electrode 21 is formed of a reflective metal and reduces a lateral voltage drop across the first electrode surface 12.
  • additional light 23 is generated in the transparent region 1, which light emission is on both sides of the radiation-emitting
  • the transparent Property of the transparency areas 1 is dependent on the intensity of the generated in them
  • Transparency regions 1 generated electromagnetic radiation 23, however, the generated by the article 500
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of FIG
  • a radiation emitting device 100 in which the first electrode surface 12 and the second electrode surface 13 are transparent and extend over the entire surface of the radiation emitting device 100. As seen from the organic functional layer stack 14, above the first electrode surface 12 is a first one
  • a second scattering layer 17b is arranged.
  • FIGS. 3 to 8 are not based on the geometry shown in FIG.
  • Transparency areas 1 as shown in Figure 9 possible in which they are strip-shaped and arranged parallel to each other. Also in the
  • the first and the second electrode surface are transparent and extend over the entire surface of the radiation-emitting device 100.
  • a first disposed in the opaque region 2 auxiliary electrode is connected to the first electrode surface, and a second disposed in the opaque region 2 Auxiliary electrode is connected to the second electrode surface.
  • the two auxiliary electrodes do not extend over a total area of the opaque area 2, but are formed, for example, as strip-shaped bus electrodes which reduce a voltage drop across the transparent electrode areas connected to them.
  • the organic functional layer stack 14 with the organic electroluminescent layer 15 does not extend into the transparent regions 1.
  • the transparent regions 1 can be embodied as simple bores in the otherwise homogeneously formed radiation-emitting layer
  • Device 100 may be provided.
  • the radiation-emitting device 100 according to the invention can advantageously be used in a large number of applications.
  • the radiation-emitting device 100 can be used as part of a door, in particular a door of a microwave oven. On the one hand, it is possible here to emit both sides
  • Microwave ovens can be achieved.
  • the radiation-emitting device is preferably arranged such that light is emitted from the opacity region 2 in the direction of the interior of the microwave oven.
  • the radiation-emitting device 100 according to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 7 it is additionally possible to also extend beyond the transparent regions 1 to the outer space of the microwave oven
  • the radiation-emitting device 100 is used as a strip-shaped part of a glass door, which, for example, is suitably arranged at eye level of a potential viewer in order to generate a signal character.
  • the area of the glass door comprising the radiation-emitting device 100 appears brighter than the remaining area, but has an effective transparency.
  • the radiation-emitting device 100 is designed such that it images lettering or patterns.
  • Figure 10 shows an example of an effectively transparent tile with house number, which the
  • Opacity 2 are interchanged or by the fact that the digits themselves respectively
  • Radiation-emitting devices 100 which are arranged for example in a glass substrate 600, as shown in Figure 11.

Landscapes

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

Beschreibung
Strahlungsemittierende Vorrichtung
Es wird eine Strahlungsemittierende Vorrichtung angegeben.
Strahlungsemittierende Vorrichtungen eignen sich als
großflächige, dünne Leuchtelemente. In vielen
Anwendungsfällen ist es wünschenswert, die
Strahlungsemittierenden Vorrichtungen transparent
auszubilden. Aufgrund ihres Aufbaus geht dies jedoch mit einer Beeinträchtigung ihrer Effizienz einher.
Bei herkömmlichen transparenten organischen Leuchtdioden (OLEDs) wird beispielsweise lediglich ein Teil des
generierten Lichts direkt ausgekoppelt. Das restliche im aktiven Bereich erzeugte Licht dissipiert in verschiedenen Verlustkanälen, so etwa in Licht, das durch
Wellenleitungseffekte im Substrat, in einer transparenten Elektrode und in organischen Schichten geführt wird, sowie in Oberflächenplasmonen, die an der Oberfläche einer
metallischen Elektrode erzeugt werden können. Die
Wellenleitungseffekte kommen insbesondere durch die
Brechungsindexunterschiede an den Grenzflächen zwischen den einzelnen Schichten und Bereichen einer OLED zustande. Das in den Verlustkanälen geführte Licht kann insbesondere ohne technische Zusatzmaßnahmen nicht aus einer OLED ausgekoppelt werden .
Um die Lichtauskopplung und damit die abgestrahlte
Lichtleistung zu erhöhen, sind Maßnahmen bekannt, um das in einem Substrat geführte Licht als abgestrahltes Licht auszukoppeln. Hierzu werden beispielsweise auf der Substrataußenseite Folien mit Streupartikeln oder Folien mit Oberflächenstrukturen wie etwa Mikrolinsen verwendet. Es ist auch bekannt, eine direkte Strukturierung der
Substrataußenseite vorzusehen oder Streupartikel in das
Substrat einzubringen. Einige dieser Ansätze, beispielsweise die Verwendung von Streufolien, werden bereits kommerziell eingesetzt und können insbesondere bei als Beleuchtungsmodule ausgeführten OLEDs bezüglich der Abstrahlfläche hochskaliert werden. Jedoch haben diese Ansätze zur Lichtauskopplung die wesentlichen Nachteile, dass die Auskoppeleffizienz auf etwa 60 bis 70% des im Substrat geleiteten Lichts begrenzt ist und dass das Erscheinungsbild der OLED wesentlich beeinflusst wird, da durch die aufgebrachten Schichten oder Filme eine milchige, diffus reflektierende Oberfläche erzeugt wird.
Es sind weiterhin Ansätze bekannt, das in organischen
Schichten oder in einer transparenten Elektrode geführte Licht auszukoppeln. Diese Ansätze haben sich jedoch bisher noch nicht kommerziell in OLED-Produkten durchgesetzt.
Beispielsweise wird in der Druckschrift Y. Sun, S.R. Forrest, Nature Photonics 2,483 (2008) das Ausbilden von sogenannten "low-index grids" vorgeschlagen, wobei auf eine transparente Elektrode strukturierte Bereiche mit einem Material mit niedrigem Brechungsindex aufgebracht werden. Weiterhin ist es auch bekannt, hoch brechende Streubereiche unter einer transparenten Elektrode in einer polymeren Matrix
aufzubringen, wie beispielsweise in der Druckschrift US
2007/0257608 beschrieben ist. Hierbei hat die polymere Matrix in der Regel einen Brechungsindex von ungefähr 1,5 und wird nasschemisch aufgebracht. Weiterhin sind auch sogenannte Bragg-Gitter oder photonische Kristalle mit periodischen Streustrukturen mit Strukturgrößen im Wellenlängenbereich des Lichts bekannt, wie beispielsweise in den Druckschriften Ziebarth et al . , Adv. Funct . Mat . 14, 451 (2004) und Do et al., Adv. Mat. 15, 1214 (2003) beschrieben.
Auch diese Maßnahmen leiden jedoch alle unter dem Mangel, dass sie die OLEDs diffus erscheinen lassen und der
eigentliche Transparenzeffekt verlorengeht.
Ein weiteres Problem bei großflächigen
Strahlungsemittierenden Vorrichtungen besteht darin, dass sie oftmals einen Spannungsabfall über ihre Gesamtfläche
aufweisen, der sich auf die Leuchtdichte und damit auf die Helligkeit auswirkt. Das von den strahlungsemittierenden Vorrichtungen ausgestrahlte Licht ist somit nicht homogen, sondern weist Unterschiede in der Leuchtdichte auf.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine effektiv transparente strahlungsemittierende
Vorrichtung anzugeben, welche bezüglich Effizienz oder
Homogenität der Helligkeit verbesserte Eigenschaften
aufweist .
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem
unabhängigen Patentanspruch gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des
Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst eine
strahlungsemittierende Vorrichtung ein Substrat und
mindestens eine auf dem Substrat angeordnete Schichtenfolge, welche zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignet ist. Die Schichtenfolge umfasst mindestens eine erste
Elektrodenfläche, mindestens eine zweite Elektrodenfläche und mindestens eine Funktionsschicht zwischen der ersten
Elektrodenfläche und der zweiten Elektrodenfläche. Die
Funktionsschicht ist dazu geeignet, in einem eingeschalteten Betriebszustand elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.
Dass eine Schicht oder ein Element „auf" oder „über" einer anderen Schicht oder einem anderen Element oder auch
„zwischen" zwei anderen Schichten oder Elementen angeordnet oder aufgebracht ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element
unmittelbar im direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass die eine Schicht oder das eine Element mittelbar auf
beziehungsweise über der anderen Schicht oder dem anderen Element angeordnet ist. Dabei können dann weitere Schichten und/oder Elemente zwischen der einen und der anderen Schicht oder dem einen und dem anderen Element angeordnet sein.
Des Weiteren umfasst die Strahlungsemittierende Vorrichtung mindestens einen Durchsichtigkeitsbereich, welcher zumindest in einem ausgeschalteten Betriebszustand transparent für zumindest ein Teilspektrum elektromagnetischer Strahlung ist, sowie mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich, welcher intransparent für das Teilspektrum elektromagnetischer
Strahlung ist. Der Durchsichtigkeitsbereich und der
Undurchsichtigkeitsbereich sind derart angeordnet, dass elektromagnetische Strahlung aus dem Teilspektrum die
Strahlungsemittierende Vorrichtung durch den
Durchsichtigkeitsbereich hindurch passieren kann. Die Eigenschaft, dass die Strahlungsemittierende Vorrichtung sowohl einen Durchsichtigkeitsbereich als auch einen
Undurchsichtigkeitsbereich umfasst, ermöglicht es
vorteilhaft, in der Strahlungsemittierenden Vorrichtung
Hilfselemente anzuordnen, welche die optischen Eigenschaften der Strahlungsemittierenden Vorrichtung verbessern, ohne dass jedoch vollkommen auf die transparente Eigenschaft der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung verzichtet werden muss.
Die Eigenschaft, dass der Durchsichtigkeitsbereich zumindest in einem ausgeschalteten Betriebszustand transparent für zumindest ein Teilspektrum elektromagnetischer Strahlung ist, ist nicht darauf beschränkt, dass in dem
Durchsichtigkeitsbereich keinerlei Absorption oder Streuung der elektromagnetischen Strahlung auftritt oder der
Durchsichtigkeitsbereich einen Transmissionsgrad gleich 1 aufweist. Vielmehr wird beispielsweise auch der Fall erfasst, dass es im Durchsichtigkeitsbereich zu einer geringfügigen Streuung oder Absorption der elektromagnetischen Strahlung kommt, der Durchsichtigkeitsbereich aber hinreichend bild- oder blickdurchlässig ist, dass einem externen Betrachter eine scharfe Abbildung eines aus seiner Sicht hinter der Strahlungsemittierenden Vorrichtung liegenden Gegenstandes mittels der den Durchsichtigkeitsbereich passierenden
elektromagnetischen Strahlung erlaubt wird. Bevorzugt weist der Durchsichtigkeitsbereich einen höheren Transmissionsgrad auf als der Undurchsichtigkeitsbereich. Weiter ist bevorzugt, dass der Durchsichtigkeitsbereich einen Transmissionsgrad von größer als 0,5 aufweist.
Weiter ist bevorzugt, dass das Teilspektrum
elektromagnetischer Strahlung dem sichtbaren Spektrum entspricht, sodass der Durchsichtigkeitsbereich zumindest in einem ausgeschalteten Betriebszustand transparent für
sichtbares Licht ist.
Die von der Funktionsschicht erzeugte elektromagnetische Strahlung muss nicht dem Teilspektrum elektromagnetischer Strahlung entsprechen, für welches der
Durchsichtigkeitsbereich transparent ist. Vielmehr kann beispielsweise der Durchsichtigkeitsbereich transparent für das sichtbare Spektrum sein, während die Funktionsschicht lediglich elektromagnetische Strahlung einer bestimmten
Wellenlänge erzeugt.
Bevorzugt ist die Strahlungsemittierende Vorrichtung als Fläche ausgebildet, welche jedoch nicht eben sein muss, sondern beispielsweise auch flexibel ausgebildet sein kann.
Wenn die Strahlungsemittierende Vorrichtung als Fläche ausgebildet ist, so ist der Durchsichtigkeitsbereich
bevorzugt zumindest entlang einer Betrachtungsachse senkrecht zur Fläche transparent für das Teilspektrum
elektromagnetischer Strahlung.
Die Eigenschaft, dass der Undurchsichtigkeitsbereich
intransparent für das Teilspektrum elektromagnetischer
Strahlung ist, kann insbesondere bedeuten, dass er
transluzent (d.h. lichtdurchlässig, aber nicht bild- oder blickdurchlässig) oder lichtundurchlässig ist.
Die zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignete Schichtenfolge kann zumindest teilweise in dem
Durchsichtigkeitsbereich und/oder kann zumindest teilweise in dem Undurchsichtigkeitsbereich angeordnet sein. Demnach kann die elektromagnetische Strahlung im Durchsichtigkeitsbereich und/oder im Undurchsichtigkeitsbereich erzeugt werden. Der Teil der Schichtenfolge, welcher im Durchsichtigkeitsbereich angeordnet ist, und insbesondere die von diesem umfassten Elektrodenflächen, sind bevorzugt transparent.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die zumindest eine Funktionsschicht eine organische Funktionsschicht, insbesondere eine organische elektrolumineszierende Schicht. Die Strahlungsemittierende Vorrichtung kann insbesondere als organische Leuchtdiode (OLED) ausgebildet sein oder eine solche umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die
Strahlungsemittierende Vorrichtung eine Vielzahl von
Durchsichtigkeitsbereichen. Die Durchsichtigkeitsbereiche können ineinander übergehen, werden jedoch bevorzugt von einem externen Betrachter als getrennt angeordnet
wahrgenommen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die
Durchsichtigkeitsbereiche räumlich voneinander getrennt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nehmen die
Durchsichtigkeitsbereiche weniger als 30 %, insbesondere weniger als 10 % einer Gesamtfläche der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung senkrecht zu einer
Betrachtungsachse ein. Eine ausreichende erfindungsgemäße Wirkung kann sogar dann erzielt werden, wenn die
Durchsichtigkeitsbereiche weniger als 5 % der Gesamtfläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung senkrecht zu der Betrachtungsachse einnehmen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Abstand je zweier Durchsichtigkeitsbereiche so gering gewählt, dass ein externer Betrachter die Bereichsgrenzen nicht als störend empfindet, sondern möglichst den Eindruck einer
übergangslosen Blickdurchlässigkeit der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung erhält. Bevorzugt beträgt der Abstand von je zwei Durchsichtigkeitsbereichen
voneinander weniger als 1 cm, insbesondere weniger als 3 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die
Durchsichtigkeitsbereiche in der Strahlungsemittierenden Vorrichtung homogen verteilt. Ist die Strahlungsemittierende Vorrichtung als Fläche ausgebildet, so sind die
Durchsichtigkeitsbereiche bevorzugt derart homogen verteilt, dass ein externer Betrachter den optischen Eindruck erhält, dass die Strahlungsemittierende Vorrichtung über ihre
Gesamtfläche hinweg gleichmäßig transparent ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die
Durchsichtigkeitsbereiche in der Strahlungsemittierenden Vorrichtung ungeordnet verteilt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die
Durchsichtigkeitsbereiche streifenförmig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die
Durchsichtigkeitsbereiche in einem zweidimensionalen, insbesondere rechtwinkligen oder hexagonalen Gitter
angeordnet .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in dem mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich mindestens ein Auskoppelelement angeordnet, welches geeignet ist, elektromagnetische Strahlung aus dem Substrat oder der zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeigneten
Schichtenfolge auszukoppeln. Hierdurch wird eine
Effizienzsteigerung der Strahlungsemittierenden Vorrichtung erreicht, welche jedoch nicht oder nur teilweise auf Kosten der effektiven Transparenz der Strahlungsemittierenden
Vorrichtung geht.
Das Auskoppelelement kann in verschiedenen Ausführungen in dem mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich angeordnet sein. So kann in dem mindestens einen
Undurchsichtigkeitsbereich eine Streuschicht vorgesehen sein, welche ein Matrixmaterial und Streupartikel mit einem zu dem Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann in dem mindestens einen
Undurchsichtigkeitsbereich die erste Elektrodenfläche
und/oder die zweite Elektrodenfläche nanostrukturiert , insbesondere periodisch nanostrukturiert sein. Alternativ oder zusätzlich können in dem mindestens einen
Undurchsichtigkeitsbereich zwischen der ersten
Elektrodenfläche und der Funktionsschicht und/oder zwischen der zweiten Elektrodenfläche und der Funktionsschicht
Niedrigindex-Mikrostrukturen eingebracht sein. Alternativ oder zusätzlich können in dem mindestens einen
Undurchsichtigkeitsbereich auf die erste Elektrodenfläche und/oder auf die zweite Elektrodenfläche Streupartikel aufgebracht sein. Alternativ oder zusätzlich können in dem mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich auf einer
Außenfläche des Substrats Mikrostrukturen, insbesondere
Mikrolinsen, Mikropyramiden oder durch Aufrauen geschaffene Mikrostrukturen vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste
Elektrodenfläche transparent und ist die zweite
Elektrodenfläche reflektierend ausgebildet und in dem mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste und die zweite Elektrodenfläche transparent ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste
Elektrodenfläche transparent und ist im
Undurchsichtigkeitsbereich mindestens eine erste
Hilfselektrode angeordnet, welche mit der ersten
Elektrodenfläche leitend verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Elektrodenfläche transparent und ist im Undurchsichtigkeitsbereich mindestens eine zweite Hilfselektrode angeordnet, welche mit der zweiten
Elektrodenfläche leitend verbunden ist. Bevorzugt ist die erste Hilfselektrode und/oder die zweite Hilfselektrode dazu ausgebildet, einen Spannungsabfall über die mit ihr/ihnen verbundenen transparenten Elektrodenfläche/Elektrodenflächen zu verringern. Bevorzugt enthält die erste Hilfselektrode und/oder die zweite Hilfselektrode ein Metall.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste
Hilfselektrode reflektierend ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Hilfselektrode reflektierend ausgebildet .
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen . Es zeigen:
Figuren 1 und 2 schematische Darstellungen einer
erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in Seiten- bzw. Vorderansicht,
Figuren 3 bis 8 schematische Schnittansichten der
erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Vorrichtung gemäß mehreren Ausführungsbeispielen,
Figur 9 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen strahlungsemittierenden Vorrichtung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel in Vorderansicht, und
Figuren 10 und 11 schematische Darstellungen von Anwendungen der erfindungsgemäßen Strahlungsemittierenden
Vorrichtung .
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 überproportional groß dargestellt sein; dies kann sich auf einzelne Abmessungen oder auf alle
Abmessungen der Elemente beziehen.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit 100 bezeichneten erfindungsgemäßen
Strahlungsemittierenden Vorrichtung anhand einer
schematischen Seitenansicht. Die Strahlungsemittierende
Vorrichtung 100 ist großflächig ausgebildet und nimmt eine Fläche von größer oder gleich einem Quadratdezimeter ein. Sie ist derart in Bezug auf einen externen Betrachter 200
dargestellt, dass er sie entlang einer Betrachtungsachse 300 betrachtet und ihre Fläche senkrecht zur Betrachtungsachse 300 steht.
In der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 sind eine Vielzahl Durchsichtigkeitsbereiche 1 vorgesehen, welche zumindest in einem ausgeschalteten Betriebszustand der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 transparent für Licht sind. Somit kann von einem Gegenstand 500 emittiertes Licht die Strahlungsemittierende Vorrichtung 100 durch die
Durchsichtigkeitsbereiche 1 hindurch entlang der
Betrachtungsachse 300 ungehindert passieren. Hierdurch wird erreicht, dass der externe Betrachter 200 aus einem
repräsentativen Betrachtungsabstand 400 entlang der
Betrachtungsachse 300 durch die Durchsichtigkeitsbereiche 1 der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 hindurchblicken und den hinter dieser angeordneten Gegenstand 500 klar erkennen kann.
Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte
Strahlungsemittierende Vorrichtung in einer Vorderansicht aus Sicht des externen Betrachters 200. Figur 2 zeigt, dass die Durchsichtigkeitsbereiche 1 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und in einem quadratischen Gitter angeordnet sind, welches sich über die Gesamtfläche der
strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 erstreckt.
Der mit 3 bezeichnete Abstand zwischen zwei
Durchsichtigkeitsbereichen 1 ist so gering gewählt, dass der externe Betrachter zumindest aus dem repräsentativen
Betrachtungsabstand 400 die Durchsichtigkeitsbereiche 1 nicht räumlich getrennt wahrnimmt, und beträgt vorzugsweise weniger als 3 mm. Der Radius des kreisförmigen Querschnitts der
Durchsichtigkeitsbereiche 1 ist so gewählt, dass die
Durchsichtigkeitsbereiche 1 insgesamt nur 30 % oder weniger der Gesamtfläche der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 bedecken .
Der nicht von den Durchsichtigkeitsbereichen 1 gebildete Teil der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 bildet den zusammenhängenden Undurchsichtigkeitsbereich 2, welcher jeden der Durchsichtigkeitsbereiche 1 begrenzt und umschließt. Der Undurchsichtigkeitsbereich 2 ist entweder transluzent oder opak ausgebildet und liefert keinen Beitrag zu einer klaren Abbildung des hinter der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 angeordneten Gegenstands 500.
Die Grenzen zwischen den zylindrisch geformten
Durchsichtigkeitsbereichen 1 und dem
Undurchsichtigkeitsbereich 2 verlaufen parallel zu der
Betrachtungsachse 300, sodass die Durchsichtigkeitsbereiche 1 und der Undurchsichtigkeitsbereich 2 einander nicht
überlappen, wenn sie entlang der Betrachtungsachse 300 betrachtet werden.
In der Figur 3 ist schematisch eine Schnittansicht entlang der Linie A-A durch die Strahlungsemittierende Vorrichtung 100 gemäß Figur 1 dargestellt.
In dieser Schnittdarstellung ist der mehrschichtige Aufbau der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 zu erkennen, wobei sich Anzahl und Ausbildung von in dem
Durchsichtigkeitsbereich 1 angeordneten Schichten von denen der im Undurchsichtigkeitsbereich 2 angeordneten Schichten unterscheiden .
Die in Figur 3 dargestellte Strahlungsemittierende
Vorrichtung 100 weist ein Substrat 11 auf, auf welchem zwischen einer transparenten Elektrodenfläche 12 und einer reflektierend ausgebildeten Elektrodenfläche 13 ein
organischer funktioneller Schichtenstapel 14 mit einer organischen elektrolumineszierenden Schicht 15 angeordnet ist. Darüber ist eine Verkapselungsanordnung 16 zum Schutz der organischen Schichten angeordnet. Die
Verkapselungsanordnung 16 ist dabei bevorzugt als
Dünnschichtverkapselung ausgeführt .
In den Figuren 3 bis 8 sind eine reflektierende
Elektrodenfläche schwarz, eine organische
elektrolumineszierende Schicht durch grobe Schraffur und eine transparente Elektrodenfläche durch feine Schraffur
gekennzeichnet .
Während sich in dem in Figur 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel das Substrat 11, die transparente
Elektrodenfläche 12, der funktionelle Schichtenstapel 14 und die Verkapselungsanordnung 16 über die gesamte Fläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 erstrecken, erstreckt sich die reflektierende Elektrodenfläche 13 lediglich über den Undurchsichtigkeitsbereich 2.
Das Substrat 11 ist transparent ausgeführt, beispielsweise in Form einer Glasplatte oder Glasschicht. Die auf dem Substrat 11 aufgebrachte transparente Elektrodenfläche 12, welche als Anode ausgebildet ist, weist ein transparentes leitendes Oxid („transparent conductive oxide", TCO) auf oder besteht aus einem transparenten leitenden Oxid. Transparente leitende Oxide sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid,
Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid (ITO).
Die reflektierende Elektrodenfläche 13 weist beispielsweise ein Metall auf, das ausgewählt sein kann aus Aluminium,
Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium und Lithium sowie Verbindungen, Kombinationen und Legierungen derselben.
Der organische funktionelle Schichtenstapel 14 mit der organischen elektrolumineszierenden Schicht 15 weist
beispielsweise eine Lochinjektionsschicht, eine
Löchertransportschicht, eine Elektronenblockierschicht , eine Löcherblockierschicht, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht auf, die geeignet sind, Löcher bzw. Elektronen zu der organischen
elektrolumineszierenden Schicht 15 zu leiten bzw. den
jeweiligen Transport zu blockieren. Geeignete
Schichtaufbauten für den organischen funktionellen
Schichtenstapel 14 sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter ausgeführt.
Auf der der transparenten Elektrodenfläche 12 abgewandten Seite des Substrats 11 ist eine optische Streuschicht 17 angeordnet. Diese weist ein normalbrechendes, transparentes Material mit einem Brechungsindex von mindestens 1,5 auf, beispielsweise Glas oder ein Polymermaterial wie
Polymethylmethacrylat , Polycarbonat , Polyethylennaphthalat , Polyethylenterephthalat , Polyurethan oder eine Kombination derselben, das ein Matrixmaterial der Streuschicht 17 bildet. In das Matrixmaterial der Streuschicht 17 sind im Undurchsichtigkeitsbereich 2 Streupartikel 18 eingebracht. Die Streupartikel 18 weisen dabei eine Größe von größer oder gleich 200 nm und kleiner oder gleich 5000 nm sowie einen im Vergleich zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex auf. Beispielsweise können die Streupartikel 18 einen höheren Brechungsindex als das Matrixmaterial aufweisen. Hierzu eignen sich insbesondere Streupartikel, die beispielsweise aus Titanoxid oder Zirkonoxid bestehen. Es ist auch möglich, dass die Streupartikel einen niedrigeren Brechungsindex als das Matrixmaterial aufweisen. Die Streupartikel 18 können dabei beispielsweise aus Siliziumdioxid bestehen oder als Poren, beispielsweise als luftgefüllte Poren, ausgebildet sein .
Die Streuschicht 17 weist im Durchsichtigkeitsbereich 1 keine Streupartikel 18 auf. Alle im Durchsichtigkeitsbereich 1 angeordneten Schichten sind somit transparent für Licht ausgebildet, sodass von dem in Figur 1 dargestellten
Gegenstand 500 emittiertes Licht die Strahlungsemittierende Vorrichtung 100 durch die Durchsichtigkeitsbereiche 1 hindurch entlang der Betrachtungsachse 300 ungehindert passieren kann.
Die in Figur 3 dargestellte Strahlungsemittierende
Vorrichtung 100 ist als Bottom-Emitter ausgeführt und strahlt in einem eingeschalteten Betriebszustand durch die
transparente Elektrodenfläche 12 und das transparente
Substrat 11 hindurch Licht einer bestimmten Wellenlänge in Richtung des externen Betrachters 200 ab, was in Figur 3 durch die mit 20 bezeichneten Pfeile gekennzeichnet ist.
Durch die Wirkung der Streupartikel 18 wird hierbei diffuses Licht hoher Intensität abgestrahlt. In dem Durchsichtigkeitsbereich 1 wird kein oder nur wenig Licht erzeugt, da die reflektierende Elektrodenfläche 13 in diesem Bereich unterbrochen ist und somit den funktionellen
Schichtenstapel 14 nicht mit Strom versorgen kann.
Bei der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist im Vergleich zum
Ausführungsbeispiel der Figur 3 die Streuschicht 17 zwischen dem Substrat 11 und der transparenten Elektrodenfläche 12 angeordnet. In beiden Ausführungsbeispielen ist die optische Streuschicht 17 auf einer der organischen
elektrolumineszierenden Schicht 15 abgewandten Seite der transparenten Elektrodenfläche 12 angeordnet. Zwischen der Streuschicht 17 und der transparenten Elektrode 12 ist eine zusätzliche Verkapselungsschicht , beispielsweise in Form einer Dünnschichtverkapselung 22, angeordnet, um die
organischen Schichten des organischen funktionellen
Schichtenstapels 14 gegen das Eindringen von schädigenden Substanzen durch die Streuschicht 17 hindurch zu schützen. Mit Ausnahme eines verschiedenen Auskopplungsmechanismus weisen die beiden in den Figuren 3 und 4 dargestellten
Ausführungsbeispiele eine ähnliche Funktionsweise auf.
In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 ist die Strahlungsemittierende Vorrichtung 100 als sogenannter Top- Emitter ausgebildet, bei welchem die Streuschicht 17 jeweils auf der dem Substrat 11 abgewandten Seite der organischen elektrolumineszierenden Schicht 15 angeordnet ist.
In beiden Ausführungsbeispielen ist die lediglich in dem Undurchsichtigkeitsbereich 2 angeordnete reflektierende
Elektrodenfläche 13 als Anode vorgesehen, welche über dem Substrat 11 angeordnet ist. Die transparente Elektrodenfläche 12, welche sich über die Gesamtfläche der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 erstreckt, ist als Kathode vorgesehen und über dem organischen funktionellen Schichtenstapel 14 angeordnet. Vom Substrat 11 aus gesehen ist über dem organischen funktionellen Schichtenstapel 14 eine Abdeckschicht 19 angeordnet, welche transparent
ausgebildet ist und beispielsweise in Form einer Glasschicht oder einer Glasplatte ausgebildet sein kann.
Wiederum befindet sich der bevorzugte Standpunkt des externen Betrachters 200 auf der Seite der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100, zu welcher hin die Abstrahlung des in der organischen elektrolumineszierenden Schicht 15 erzeugten Lichts größtenteils erfolgt, also im oberen Teil der Figuren 5 und 6.
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100, in welchem die erste Elektrodenfläche 12 und die zweite Elektrodenfläche 13 transparent ausgebildet sind und sich über die Gesamtfläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 erstrecken. Über den gesamten Undurchsichtigkeitsbereich 2 erstreckt sich eine Hilfselektrode 21, welche mit der ersten Elektrodenfläche 12 leitend verbunden ist. Die Hilfselektrode 21 ist aus einem reflektierenden Metall ausgebildet und verringert einen lateralen Spannungsabfall über der ersten Elektrodenfläche 12.
Im eingeschalteten Betriebszustand wird im Vergleich zu den in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen zusätzlich Licht 23 im Durchsichtigkeitsbereich 1 erzeugt, welches zu beiden Seiten der Strahlungsemittierenden
Vorrichtung hin abgestrahlt wird. Die transparente Eigenschaft der Durchsichtigkeitsbereiche 1 ist hierbei abhängig von der Intensität der in ihnen erzeugten
elektromagnetischen Strahlung. Bei ausreichend geringer
Intensität bleiben die Durchsichtigkeitsbereiche 1 auch im eingeschalteten Betriebszustand transparent und erlauben weiterhin die Abbildung des hinter der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 angeordneten
Gegenstandes 500, jedoch mit einem herabgesetzten Kontrast. Bei einer erhöhten Intensität überstrahlt die in den
Durchsichtigkeitsbereichen 1 erzeugte elektromagnetische Strahlung 23 jedoch die von dem Gegenstand 500 erzeugte
Strahlung .
Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100, in welchem die erste Elektrodenfläche 12 und die zweite Elektrodenfläche 13 transparent ausgebildet sind und sich über die Gesamtfläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 erstrecken. Von dem organischen funktionellen Schichtenstapel 14 aus gesehen oberhalb der ersten Elektrodenfläche 12 ist eine erste
Streuschicht 17a angeordnet. Von dem organischen
funktionellen Schichtenstapel 14 aus gesehen oberhalb der zweiten Elektrodenfläche 13 ist eine zweite Streuschicht 17b angeordnet .
Im eingeschalteten Betriebszustand wird im Vergleich zu den in den Figuren 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen zu beiden Seiten der Strahlungsemittierenden Vorrichtung hin Licht abgestrahlt, so dass ein beidseitiger Emitter entsteht.
Die in den Figuren 3 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele sind nicht auf die in Figur 1 dargestellte Geometrie
beschränkt. Vielmehr ist auch eine Anordnung der Durchsichtigkeitsbereiche 1 wie in Figur 9 dargestellt möglich, in welcher diese streifenförmig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind. Auch in dem
Ausführungsbeispiel der Figur 9 ist der
Undurchsichtigkeitsbereich 2 zusammenhängend ausgebildet. Die Schnittdarstellungen der Figuren 3 bis 8 entsprechen der in Figur 9 eingezeichneten Linie A-A.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Elektrodenfläche transparent ausgebildet und erstrecken sich über die Gesamtfläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100. Eine erste in dem Undurchsichtigkeitsbereich 2 angeordnete Hilfselektrode ist mit der ersten Elektrodenfläche verbunden, und eine zweite in dem Undurchsichtigkeitsbereich 2 angeordnete Hilfselektrode ist mit der zweiten Elektrodenfläche verbunden. Bevorzugt erstrecken sich die beiden Hilfselektroden nicht über eine Gesamtfläche des Undurchsichtigkeitsbereichs 2, sondern sind beispielsweise als streifenförmige Buselektroden ("bus bars") ausgebildet, welche einen Spannungsabfall über die mit ihnen verbundenen transparenten Elektrodenflächen verringern.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der organische funktionelle Schichtenstapel 14 mit der organischen elektrolumineszierenden Schicht 15 nicht in die Durchsichtigkeitsbereiche 1. Insbesondere können die Durchsichtigkeitsbereiche 1 als einfache Bohrungen in der ansonsten homogen ausgebildeten Strahlungsemittierenden
Vorrichtung 100 vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße strahlungsemittierende Vorrichtung 100 kann vorteilhaft in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden . Gemäß einer ersten Anwendung kann die strahlungsemittierende Vorrichtung 100 als Teil einer Tür, insbesondere einer Tür eines Mikrowellenherdes, Verwendung finden. Es ist hierbei einerseits möglich, eine beidseitig emittierende
Ausführungsform wie in Figur 8 dargestellt einzusetzen, durch welche eine Beleuchtung des Innen- und Außenraumes des
Mikrowellenherdes erreicht werden kann. Andererseits ist es möglich, eine einseitig emittierende Ausführungsform gemäß den Figuren 3 bis 7 einzusetzen. Bevorzugt wird hierbei die strahlungsemittierende Vorrichtung derart angeordnet, dass Licht aus dem Undurchsichtigkeitsbereich 2 hinaus in Richtung des Innenraumes des Mikrowellenherdes abgestrahlt wird. Durch Verwendung der Strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 gemäß dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es zusätzlich möglich, aus den Durchsichtigkeitsbereichen 1 hinaus auch den Außenraum des Mikrowellenherdes zu
beleuchten .
Gemäß einer zweiten Anwendung wird die strahlungsemittierende Vorrichtung 100 als streifenförmiger Teil einer Glastür eingesetzt, welcher beispielsweise geeignet auf Augenhöhe eines potentiellen Betrachters angeordnet wird, um einen Signalcharakter zu erzeugen. Der die strahlungsemittierende Vorrichtung 100 umfassende Bereich der Glastür erscheint heller als die restliche Fläche, weist jedoch eine effektive Transparenz auf.
Gemäß einer dritten Anwendung wird die strahlungsemittierende Vorrichtung 100 so ausgestaltet, dass sie Schriftzüge oder Muster abbildet. Figur 10 zeigt ein Beispiel einer effektiv transparenten Kachel mit Hausnummer, welche die
strahlungsemittierende Vorrichtung 100 umfasst, in welcher Durchsichtigkeitsbereiche 1 in Form der gewünschten
abzubildenden Ziffern ausgebildet sind. Wird die
Strahlungsemittierende Vorrichtung 100 gemäß einem der
Ausführungsbeispiele der Figuren 3 bis 8 ausgebildet, so erscheinen die Ziffern in einem eingeschalteten
Betriebszustand dunkel auf einer hellen Oberfläche. Es ist jedoch auch eine Kontrastumkehr dadurch möglich, dass die Durchsichtigkeitsbereiche 1 und der
Undurchsichtigkeitsbereich 2 miteinander vertauscht werden oder dadurch, dass die Ziffern selbst jeweils
Strahlungsemittierende Vorrichtungen 100 umfassen, welche beispielsweise in einem Glassubstrat 600 angeordnet sind, wie dies in Figur 11 dargestellt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100), umfassend
- ein Substrat (11),
- mindestens eine auf dem Substrat (11) angeordnete, zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignete
Schichtenfolge, umfassend
- mindestens eine erste Elektrodenfläche (12),
- mindestens eine zweite Elektrodenfläche (13), und
- mindestens eine Funktionsschicht (15) zwischen der ersten Elektrodenfläche (12) und der zweiten
Elektrodenfläche (13), wobei die Funktionsschicht (15) dazu geeignet ist, in einem eingeschalteten
Betriebszustand elektromagnetische Strahlung (20) zu erzeugen,
- mindestens einen Durchsichtigkeitsbereich (1), welcher zumindest in einem ausgeschalteten Betriebszustand transparent für zumindest ein Teilspektrum
elektromagnetischer Strahlung ist, und
- mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich (2), welcher intransparent für das Teilspektrum
elektromagnetischer Strahlung ist,
wobei der Durchsichtigkeitsbereich (1) und der
Undurchsichtigkeitsbereich (2) derart angeordnet sind, dass elektromagnetische Strahlung aus dem Teilspektrum die Strahlungsemittierende Vorrichtung durch den
Durchsichtigkeitsbereich (1) hindurch passieren kann.
2. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Funktionsschicht eine organische Funktionsschicht (15) umfasst.
3. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, welche eine Vielzahl von
Durchsichtigkeitsbereichen (1) umfasst.
4. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Durchsichtigkeitsbereiche (1) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.
5. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Durchsichtigkeitsbereiche (1) weniger als 30 %, insbesondere weniger als 10 ~6 einer
Gesamtfläche der Strahlungsemittierenden Vorrichtung (100) senkrecht zu einer Betrachtungsachse einnehmen.
6. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
wobei der Abstand von je zwei Durchsichtigkeitsbereichen (1) voneinander weniger als 1 cm, insbesondere weniger als 3 mm beträgt.
7. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
wobei die Durchsichtigkeitsbereiche (1) in der
Strahlungsemittierenden Vorrichtung (100) homogen verteilt sind.
8. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
wobei die Durchsichtigkeitsbereiche (1) streifenförmig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind.
9. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Durchsichtigkeitsbereiche (1) in einem zwei¬ dimensionalen, insbesondere rechtwinkligen oder
hexagonalen Gitter angeordnet sind.
10. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in dem mindestens einen Undurchsichtigkeitsbereich (2) mindestens ein Auskoppelelement (17) angeordnet ist, welches geeignet ist, elektromagnetische Strahlung aus dem Substrat (1) oder der zur Erzeugung
elektromagnetischer Strahlung geeigneten Schichtenfolge (14) auszukoppeln.
11. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 10, wobei in dem mindestens einen
Undurchsichtigkeitsbereich (2)
- eine Streuschicht (17) vorgesehen ist, welche ein Matrixmaterial und Streupartikel (18) mit einem zum Matrixmaterial unterschiedlichen Brechungsindex
aufweist ;
- die erste Elektrodenfläche (12) und/oder die zweite Elektrodenfläche (13) nanostrukturiert , insbesondere periodisch nanostrukturiert ist;
- zwischen der ersten Elektrodenfläche (12) und der Funktionsschicht (15) und/oder zwischen der zweiten Elektrodenfläche (13) und der Funktionsschicht (15) Niedrigindex-Mikrostrukturen eingebracht sind;
- auf die erste Elektrodenfläche (12) und/oder die zweite Elektrodenfläche (13) Streupartikel aufgebracht sind; und/oder
- auf einer Außenfläche des Substrats (1)
Mikrostrukturen, insbesondere Mikrolinsen, Mikropyramiden oder durch Aufrauen geschaffene
Mikrostrukturen vorgesehen sind.
12. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Elektrodenfläche (12) transparent ist und wobei die zweite Elektrodenfläche (13) reflektierend ausgebildet und in dem mindestens einen
Undurchsichtigkeitsbereich (2) angeordnet ist.
13. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei die erste und die zweite Elektrodenfläche (12, 13) transparent ausgebildet sind.
14. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Elektrodenfläche (12) transparent ist und im Undurchsichtigkeitsbereich (2) mindestens eine erste Hilfselektrode (21) angeordnet ist, welche mit der ersten Elektrodenfläche (12) leitend verbunden ist und/oder die zweite Elektrodenfläche (13) transparent ist und im Undurchsichtigkeitsbereich (2) mindestens eine zweite Hilfselektrode angeordnet ist, welche mit der zweiten Elektrodenfläche leitend verbunden ist.
15. Strahlungsemittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 14,
wobei die erste Hilfselektrode (21) reflektierend ausgebildet ist und/oder die zweite Hilfselektrode reflektierend ausgebildet ist.
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