WO2017157744A1 - Organische leuchtdiode und kfz-rücklicht - Google Patents

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WO2017157744A1
WO2017157744A1 PCT/EP2017/055487 EP2017055487W WO2017157744A1 WO 2017157744 A1 WO2017157744 A1 WO 2017157744A1 EP 2017055487 W EP2017055487 W EP 2017055487W WO 2017157744 A1 WO2017157744 A1 WO 2017157744A1
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transport material
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organic light
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Andreas Rausch
Ulrich Niedermeier
Erwin Lang
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Osram Oled GmbH
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    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
    • F21S43/145—Surface emitters, e.g. organic light emitting diodes [OLED]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants

Definitions

  • An organic light-emitting diode is specified.
  • a vehicle taillight is specified.
  • Specify light emitting diode which has a reduced fluctuation of an operating voltage with respect to temperature changes.
  • Organic light emitting diode an organic layer stack.
  • the organic layer stack is made of several organic
  • the organic layer stack comprises at least one active layer.
  • the active layer is for generating light by means
  • Electroluminescence set up That is, during operation of the organic light emitting diode, in particular in the active layer, a charge carrier recombination takes place, so that preferably visible light is generated in the active layer. If several active layers are present, then in the
  • Layer stack also light of different colors are generated.
  • the layer stack comprises one or more further current-carrying ones
  • the further current-carrying layers are, for example, charge carrier injection layers, charge carrier transport layers and / or
  • Charge carrier barrier layers which are passable only for one type of charge carriers.
  • the organic layer stack is located between two electrodes of the organic light-emitting diode.
  • the electrodes are ever
  • the organic light-emitting diode is intended to operate with direct current, in particular with a constant current.
  • the further current-carrying layer includes a first charge carrier material.
  • the first charge carrier material is designed as a high-temperature conductor.
  • High-temperature conductor means in particular that the first charge carrier transport material with increasing temperature, an increasing charge carrier mobility
  • the organic light emitting diode is adapted for use in a motor vehicle.
  • the organic light emitting diode in this case serves as part of an exterior lighting of the vehicle, such as a car.
  • the organic light-emitting diode is then in a motor vehicle tail light.
  • the intended operating temperature range begins at -40 ° C or -30 ° C and / or ends at 60 ° C or 80 ° C or 95 ° C.
  • the operating temperature range can therefore be more than 100 ° C
  • the operating temperature refers in particular to an ambient temperature of the organic light-emitting diode, that is, for example, to an outside temperature of a car or to a temperature in a room in which the organic light-emitting diode is operated.
  • the at least one further current-carrying layer comprises a second one
  • Charge carrier transport material is set up as a low-temperature conductor. In this context, this means that a charge carrier mobility of the second
  • Cargo carrier transport material is the case. It is possible that the second charge carrier transport material towards
  • Carrier mobility has. Approximately
  • Carrier mobility changes by a maximum of 20% or 10% or 5%, especially for a lower half or a lower third or a lower quarter of the
  • the stabilization is by the second
  • Cargo carrier transport material would be the case.
  • room temperature refers to a temperature of 300 K.
  • an operating light voltage can be slightly increased above room temperature in the case of an organic light-emitting diode described here, in comparison to a
  • Carrier transport material have a small adverse effect on the operating voltage.
  • the second charge carrier transport material advantageously acts on the operating voltage at lower temperatures
  • the organic light emitting diode includes an organic layer stack.
  • the organic layer stack comprises at least one active layer for generating light by means of electroluminescence.
  • the organic layer stack has at least one further current-carrying layer.
  • the further current-carrying layer comprises a first charge carrier transport material as
  • Charge carrier transport material as a low-temperature conductor.
  • An operating voltage of the organic light emitting diode is opposite to temperature changes within a designated
  • Operating temperature range in particular between -40 ° C and 80 ° C, stabilized by the second charge carrier transport material.
  • Temperatures can occur, for example, during a winter in higher northern latitudes. At a
  • An increase in operating voltage at low temperatures can be avoided by additional, external heating devices, by the use of an internal area lead of the organic light emitting diode as a heating element, by the use of additional bulbs or by bypassing low temperatures.
  • additional, external heating devices by the use of an internal area lead of the organic light emitting diode as a heating element, by the use of additional bulbs or by bypassing low temperatures.
  • the second charge carrier transport material has only a slightly reduced or even increased mobility for at least one temperature decreases
  • Charge carrier mobility This is caused by the fact that thermally induced charge carrier transport processes and a thermal activation of electrons and / or of
  • thermo materials As second
  • Thermomaterials refers in particular to those materials which reversibly change their structure and thus their electrical properties when the temperature changes.
  • the second charge carrier transport material is introduced into the first charge carrier transport material as a doping. At room temperature and at higher temperatures, the second charge carrier transport material has no or only one
  • Cargo carrier transport material Charge carrier transport behavior. As the temperature decreases, the charge carrier mobility of the first decreases
  • Low-temperature species which preferably has an intrinsically higher charge carrier mobility than the predominantly present at higher temperatures species of the second charge carrier transport material.
  • Charge carrier transport material is preferred
  • Charge carrier transport behavior and, associated therewith, the operating voltage on return to room temperature is not significantly adversely affected by the additionally present second charge carrier transport material.
  • the second charge carrier transport material compared to the presence of only the first charge carrier transport material, which otherwise occurs at low temperatures
  • Temperatures above 300 K predominantly through the first charge carrier transport material. For the most part, it can mean that at least 50% or 70% or 90% of the electrical conductivity is caused by the material in question.
  • the power line caused by the second charge carrier transport material predominates.
  • a temperature range of for example between 260 K and 280 K a
  • the first is within the intended operating temperature range
  • composition and / or a chemical structure of the first charge carrier transport material change over the
  • the first charge carrier transport material lies in
  • the second one is immutable species. This does not exclude that over the life of the light emitting diode takes place slowly degradation.
  • the second one is immutable species. This does not exclude that over the life of the light emitting diode takes place slowly degradation.
  • the second one is immutable species. This does not exclude that over the life of the light emitting diode takes place slowly degradation.
  • the second one is immutable species. This does not exclude that over the life of the light emitting diode takes place slowly degradation.
  • Cargo carrier transport material adapted to
  • Carrier transport material It is not necessary for a transition between the two species to take place at a certain, clearly defined transition temperature. Rather, it is possible that a relative proportion of the species of the second charge carrier transport material depending on the temperature continuously over a larger
  • Carbon double bond or nitrogen-carbon double bond undergoes thermally induced isomerization upon a temperature change within the operating temperature range.
  • the second charge carrier transport material comprises at least one of
  • a spiropyran a salicylidene aniline, a stilbazolium salt, a colchicum alkaloid, an azobenzene, a heterocyclic spiro compound, a salicyl Schiff base.
  • Salicylidenanilines are described, for example, in the publication Harada et al. , Journal of American Chemical Society, 2007, Volume 129, page 16216. Spiropyrane can be found for example in the document Chen et al. in Organic Letters, 2009, Volume 11, page 1769. The disclosure of these publications with regard to the substances mentioned is included by reference.
  • Substances can be used as charge carrier transport materials in organic light-emitting diodes with the abovementioned properties.
  • Charge carrier transport material has hole-conducting properties and / or is a hole transport material. Accordingly, the second charge carrier transport material is located at least in a hole transport layer and / or in a hole injection layer. The active layer is preferably free of the second charge carrier transport material.
  • the second charge carrier transport material is then at least in an electron transport layer and / or in a
  • the active layer is preferably free from the second one
  • the second charge carrier transport material is located at least in a charge carrier blocking layer.
  • charge carrier blocking layer prevents the transport of holes, but allows the transport of electrons through this layer, or vice versa.
  • Charge carrier transport material with ultraviolet light or with visible light for photoluminescence excitable.
  • ultraviolet denotes the spectral range between 350 nm and 420 nm inclusive.
  • Main emission wavelength of the active layer has little or no absorption.
  • Main emission wavelength at most 5% or 2% or 0.5% or 0.1%.
  • the second charge carrier transport material absorbs in the
  • Main emission wavelength is not or not recognizable, as it can also apply over the entire spectral emission range of the active layer.
  • Cargo carrier transport material in its intended use the organic light emitting diode to a total emission of the organic light emitting diode to a maximum of 5% or 2% or 0.5% or 0.1% or not or not apparent at.
  • the contribution to the total emission relates, in particular, to the luminous flux measured in Im, which is emitted by the organic light-emitting diode during normal operation.
  • Main emission wavelength at least 580 nm or 590 nm and / or at most 650 nm or 630 nm.
  • the organic light emitting diode emits preferably orange light or red light.
  • Charge carrier material has an intensity maximum at a wavelength of at most 560 nm or 520 nm or
  • the second spectral filtering via optical filters.
  • the second spectral filtering via optical filters.
  • Charge carrier transport material by daylight and / or by light from the active layer not stimulated to photoluminescence This may mean that an efficiency in the conversion of photons of a wavelength in a longer wavelength photons in the relevant wavelength range of at most 10 -3 or 10 or 10 ⁇ is ⁇ .
  • the two are
  • Cargo carrier transport materials in the further
  • the second charge carrier transport material is a homogeneous doping and / or admixture in the first, preferably serving as matrix material
  • Cargo carrier transport material embedded is Cargo carrier transport material embedded.
  • the two charge carrier transport materials are deliberately introduced locally in different concentrations into the further current-carrying layer.
  • the first one lies
  • Charge carrier transport material in the further current-carrying layer in a higher concentration than the second charge carrier transport material.
  • concentrations of the charge carrier transport materials differ
  • At least one further charge carrier transport material is present, in addition to the second charge carrier transport material.
  • the further charge carrier transport material may be introduced in the further current-carrying layer or in another layer of the organic layer stack. Via the at least one further charge carrier transport material an even more uniform voltage stabilization with respect to temperature changes can be achieved.
  • the charge carrier transport material preferably functions in the same way as the second charge carrier transport material.
  • a vehicle taillight is specified.
  • the automotive taillight includes one or more organic light-emitting diodes as specified in connection with one or more of the above embodiments. Characteristics of the vehicle rear light sin therefore also disclosed for the organic light emitting diode and vice versa.
  • the vehicle taillight comprises one or more covers.
  • the at least one cover is the light-emitting diode, preferably along one
  • the vehicle taillight emits only light emitted by the
  • organic light emitting diode has gone through the cover.
  • the cover is designed as a color filter. This can mean that the cover is translucent only in a partial region of the visible spectral range.
  • the cover is translucent only in a partial region of the visible spectral range.
  • the color filter appears to a viewer with the naked eye red or orange.
  • the vehicle rear light is free of a heating element for the organic light emitting diode.
  • no heating is provided to stabilize the organic light emitting diode at low outside temperatures with respect to a temperature, so that, for example, temperatures below 0 ° C at the
  • the vehicle rear light can thus be constructed comparatively simple.
  • an organic described here an organic described here
  • Figures 1 and 2 are schematic sectional views of
  • Figure 3 is a schematic representations of a
  • FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of an organic light-emitting diode 1. Between an anode 4 and a
  • An organic layer stack 2 is located in the cathode 5. In the direction away from the anode 4, the layer stack 2 has the following layers, directly following one another and in the order indicated: hole injection layer 21,
  • Electron injection layer 25 In particular, the layers 21, 24 and 25 are optional.
  • the holes transport layer 22 is a first charge carrier transport material 31 and a second
  • the first charge carrier transport material 31 dominates. At lower temperatures within an operating temperature range for the organic light emitting diode 1 is a current flow to a larger proportion, in particular predominantly, due to the second charge carrier transport material 32.
  • the first charge carrier transport material 31 is preferred
  • Matrix material for the second charge carrier transport material 32 By the use of the two in particular opposite temperature-dependent conductive
  • Charge carrier transport materials is an operating voltage over the operating temperature range of the organic compound
  • Cargo carrier transport material 32 In the second
  • Charge carrier transport material 32 is preferably a correspondingly functionalized heterocyclic spiro compound or a salicyl Schiff base.
  • the organic light emitting diode 1 further comprises a support 6, on which the layer stack 2 and the electrodes 4, 5 are mounted. Notwithstanding the representation in FIG. 1, the carrier 6 can also be located on the cathode 5. The anode 4 and the cathode 5 can also be arranged reversed, the position of the layers 21, 22, 23, 24, 25 in the
  • Layer stack 2 should be adjusted accordingly.
  • a heat sink and / or a heat sink can be realized.
  • the organic light-emitting diode 1 is located in a vehicle rear light 10.
  • the cover 7 can be spaced from the organic light-emitting diode 1
  • the cover 7 is preferably optically functionalized and comprises, in particular, an optical filter which, for example, allows only light generated by the active layer 23 to pass and, for example, appears red. Notwithstanding the illustration in Figure 1, the cover 7 may also have jet-forming properties and be designed, for example, lenticular and / or light scattering.
  • Hole injection layer and the hole transport layer 21, 22 combined into a single layer, as well as for the electron transport layer and the
  • Electron injection layer 24, 25 applies. Furthermore, in a departure from FIG. 1, the cover 7 and the carrier 6 can be integrated in the same component.
  • FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1.
  • FIG. 3A shows schematically a charge carrier mobility M as a function of the temperature T, in FIG. 3B an operating voltage U as a function of the temperature T. Only the first charge carrier transport material 31 considered alone has a strong dependence of
  • Charge carrier mobility M from the temperature T see Figure 3A, for example, an approximately exponential dependence. This also results in a strong
  • the second charge carrier transport material 32 has a relatively high temperature at low temperatures
  • the second charge carrier transport material 32 has at least two different species as a function of the temperature.
  • Species particularly preferably conducts better than the predominantly occurring at high temperatures species. This makes it possible to achieve that contrary to the normal course of organic Semiconductor materials, the charge carrier mobility M of the second charge carrier transport material 32 at least in a certain temperature range can even increase to lower temperatures.

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Abstract

In einer Ausführungsform beinhaltet die organische Leuchtdiode (1) einen organischen Schichtenstapel (2). Der Schichtenstapel (2) umfasst eine aktive Schicht (23) zur Erzeugung von Licht mittels Elektrolumineszenz. Außerdem weist der Schichtenstapel (2) eine weitere stromführende Schicht (21, 22) auf. Die weitere stromführende Schicht (21, 22) umfasst ein erstes Ladungsträgertransportmaterial (31) als Hochtemperaturleiter und ein zweites Ladungsträgertransportmaterial (32) als Tieftemperaturleiter. Eine Betriebsspannung (U) der organischen Leuchtdiode (1) ist gegenüber Temperaturänderungen innerhalb eines bestimmungsgemäßen Betriebstemperaturbereichs durch das zweite Ladungsträgertransportmaterial stabilisiert.

Description

Beschreibung
Organische Leuchtdiode und Kfz-Rücklicht
Es wird eine organische Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird ein Kfz-Rücklicht angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine organische
Leuchtdiode anzugeben, die gegenüber Temperaturänderungen eine verringerte Schwankung einer Betriebsspannung aufweist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch eine organische
Leuchtdiode und durch ein Kfz-Rücklicht mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte
Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die
organische Leuchtdiode einen organischen Schichtenstapel. Der organische Schichtenstapel ist aus mehreren organischen
Materialien zusammengesetzt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der organische Schichtenstapel mindestens eine aktive Schicht. Die aktive Schicht ist zur Erzeugung von Licht mittels
Elektrolumineszenz eingerichtet. Das heißt, im Betrieb der organischen Leuchtdiode findet insbesondere in der aktiven Schicht eine Ladungsträgerrekombination statt, sodass in der aktiven Schicht bevorzugt sichtbares Licht erzeugt wird. Sind mehrere aktive Schichten vorhanden, so kann in dem
Schichtenstapel auch Licht unterschiedlicher Farben erzeugt werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Schichtenstapel eine oder mehrere weitere stromführende
Schichten. Bei den weiteren stromführenden Schichten handelt es sich beispielsweise um Ladungsträgerinjektionsschichten, Ladungsträgertransportschichten und/oder
Ladungsträgerbarriereschichten, welche nur für eine Art von Ladungsträgern passierbar sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich der organische Schichtenstapel zwischen zwei Elektroden der organischen Leuchtdiode. Die Elektroden sind je dazu
eingerichtet, Ladungsträger und/oder einen elektrischen Strom in den Schichtenstapel einzuprägen. Bevorzugt wird die organische Leuchtdiode bestimmungsgemäß mit Gleichstrom, insbesondere mit einer konstanten Stromstärke, betrieben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die weitere stromführende Schicht ein erstes Ladungsträgermaterial. Das erste Ladungsträgermaterial ist als Hochtemperaturleiter gestaltet. Hochtemperaturleiter bedeutet dabei insbesondere, dass das erste Ladungsträgertransportmaterial mit zunehmender Temperatur eine zunehmende Ladungsträgerbeweglichkeit
aufzeigt. Dies gilt zumindest in einem bestimmungsgemäßen Betriebstemperaturbereich der organischen Leuchtdiode.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die organische Leuchtdiode zur Verwendung in einem Kfz eingerichtet.
Insbesondere dient die organische Leuchtdiode in diesem Fall als Teil einer Außenbeleuchtung des Kfz, etwa eines Autos. Beispielsweise befindet sich die organische Leuchtdiode dann in einem Kfz-Rücklicht . Gemäß zumindest einer Ausführungsform beginnt der bestimmungsgemäße Betriebstemperaturbereich bei -40 °C oder -30 °C und/oder endet bei 60 °C oder 80 °C oder 95 °C. Der Betriebstemperaturbereich kann also mehr als 100 °C
überspannen. Die Betriebstemperatur bezieht sich dabei insbesondere auf eine Umgebungstemperatur der organischen Leichtdiode, also beispielweise auf eine Außentemperatur an einem Auto oder auf eine Temperatur in einem Raum, in dem die organische Leuchtdiode betrieben wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die zumindest eine weitere stromführende Schicht ein zweites
Ladungsträgertransportmaterial. Das zweite
Ladungsträgertransportmaterial ist als Tieftemperaturleiter eingerichtet. Dies bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Ladungsträgerbeweglichkeit des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials hin zu tiefen Temperaturen weniger stark abfällt als dies für das erste
Ladungsträgertransportmaterial der Fall ist. Es ist möglich, dass das zweite Ladungsträgertransportmaterial hin zu
niedrigeren Temperaturen, innerhalb zumindest eines Teils des Betriebstemperaturbereichs, eine ansteigende oder auch eine gleichbleibende oder näherungsweise gleichbleibende
Ladungsträgermobilität aufweist. Näherungsweise
gleichbleibend bedeutet insbesondere, dass sich die
Ladungsträgerbeweglichkeit um höchstens 20 % oder 10 % oder 5 % ändert, speziell betrachtet für eine untere Hälfte oder ein unteres Drittel oder ein unteres Viertel des
Betriebstemperaturbereichs .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine
Betriebsspannung der organischen Leuchtdiode gegenüber
Temperaturänderungen innerhalb des Betriebstemperaturbereichs aufgrund der kombinierten Verwendung des ersten und des zweiten Ladungsträgertransportmaterials stabilisiert.
Insbesondere ist die Stabilisierung durch das zweite
Ladungsträgertransportmaterial hervorgerufen. Dies bedeutet, dass die Betriebsspannung bei der vorliegenden Leuchtdiode weniger stark bei Temperaturänderungen schwankt als dies bei einer baugleichen Leuchtdiode, jedoch ohne das zweite
Ladungsträgertransportmaterial, der Fall wäre. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das zweite
Ladungsträgertransportmaterial bei Raumtemperatur und bei Temperaturen oberhalb von Raumtemperatur eine geringere
Ladungsträgermobilität auf als das erste
Ladungsträgertransportmaterial. Raumtemperatur bezeichnet insbesondere eine Temperatur von 300 K. Mit anderen Worten ist es möglich, dass bei einer hier beschriebenen organischen Leuchtdiode oberhalb von Raumtemperatur eine Betriebsspannung geringfügig erhöht sein kann, im Vergleich zu einer
Leuchtdiode, die nur das erste, aber nicht das zweite
Ladungsträgertransportmaterial in der weiteren stromführenden Schicht aufweist. Somit kann bei Temperaturen oberhalb von Raumtemperatur oder bei Raumtemperatur das zweite
Ladungsträgertransportmaterial einen kleinen nachteiligen Einfluss auf die Betriebsspannung haben. Jedoch wirkt das zweite Ladungsträgertransportmaterial sich vorteilhaft auf die Betriebsspannung bei niedrigeren Temperaturen,
insbesondere bei Temperaturen unterhalb von 0 °C oder von -10 °C oder von -20 °C, aus. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die organische Leuchtdiode einen organischen Schichtenstapel. Der organische Schichtenstapel umfasst mindestens eine aktive Schicht zur Erzeugung von Licht mittels Elektrolumineszenz . Außerdem weist der organische Schichtenstapel mindestens eine weitere stromführende Schicht auf. Die weitere stromführende Schicht umfasst ein erstes Ladungsträgertransportmaterial als
Hochtemperaturleiter und ein zweites
Ladungsträgertransportmaterial als Tieftemperaturleiter . Eine Betriebsspannung der organischen Leuchtdiode ist gegenüber Temperaturänderungen innerhalb eines bestimmungsgemäßen
Betriebstemperaturbereichs, insbesondere zwischen -40 °C und 80 °C, durch das zweite Ladungsträgertransportmaterial stabilisiert.
Speziell in Automobilanwendungen bestehen hohe Anforderungen an eine Betriebslebensdauer und an eine Spannungsstabilität von Lichtquellen, insbesondere von organischen Leuchtdioden, kurz OLEDs . Dabei darf eine Betriebsspannung während der gesamten geplanten Einsatzdauer des Automobils, welche bis zu 15 Jahre betragen kann, einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreiten. Dies ist insbesondere kritisch in
Anwendungsszenarien, die vergleichsweise tiefe
Außentemperaturen von bis zu -40 °C betreffen. Solche
Temperaturen können beispielsweise während eines Winters etwa in höheren nördlichen Breiten auftreten. Bei einer
herkömmlichen organischen Leuchtdiode bewirken solche relativ tiefen Temperaturen eines signifikante Steigerung der
Betriebsspannung .
Ein Anstieg einer Betriebsspannung bei tiefen Temperaturen ist vermeidbar durch zusätzliche, externe Heizvorrichtungen, durch die Verwendung einer internen Flächenzuleitung der organischen Leuchtdiode als Heizelement, durch den Einsatz zusätzlicher Leuchtmittel oder durch die Umgehung tiefer Temperaturen. Bei der hier beschriebenen organischen
Leuchtdiode sind keine zusätzlichen Maßnahmen außerhalb des organischen Schichtenstapels erforderlich, um die zu
erzielende Betriebsspannungsstabilität zu erreichen.
Somit wird bei der hier beschriebenen organischen Leuchtdiode durch die Nutzung des zweiten Ladungsträgertransportmaterials in dem organischen Schichtenstapel eine
Spannungsstabilisierung gegenüber Temperaturänderungen erreicht. Das zweite Ladungsträgertransportmaterial weist bei Temperaturerniedrigungen eine nur geringfügig erniedrigte oder sogar erhöhte Beweglichkeit für zumindest eine
Ladungsträgersorte, also für Elektronen oder für Löcher, auf. Hierdurch kann der ansonsten auftretende Spannungsanstieg beim Betreiben der organischen Leuchtdiode bei tiefen
Temperaturen signifikant reduziert oder vermieden werden.
Bei organischen Halbleitern tritt im Allgemeinen mit
sinkender Temperatur eine verringerte
Ladungsträgerbeweglichkeit auf. Dies ist dadurch verursacht, dass thermisch bedingte Ladungsträgertransportprozesse und eine thermische Aktivierung von Elektronen und/oder von
Löchern mit abnehmender Temperatur reduziert sind. Durch die Verwendung von Thermomaterialien als zweites
Ladungsträgertransportmaterial ist dieser Effekt vermeidbar. Thermomaterialien bezeichnet insbesondere solche Materialien, die bei einer Temperaturänderung ihre Struktur und damit ihre elektrischen Eigenschaften reversibel ändern. Beispielsweise ist das zweite Ladungsträgertransportmaterial in das erste Ladungsträgertransportmaterial als Dotierung eingebracht. Bei Raumtemperatur und bei höheren Temperaturen hat das zweite Ladungsträgertransportmaterial keinen oder nur einen
vernachlässigbaren Einfluss auf das vom ersten
Ladungsträgertransportmaterial bestimmte Ladungsträgertransportverhalten. Bei einer Erniedrigung der Temperatur sinkt die Ladungsträgermobilität des ersten
Ladungsträgertransportmaterials jedoch signifikant ab. Das zweite Ladungsträgertransportmaterial wandelt sich
gleichzeitig bei sinkenden Temperaturen in eine
Niedertemperaturspezies um, welche bevorzugt eine intrinsisch höhere Ladungsträgermobilität aufweist als die bei höheren Temperaturen überwiegend vorliegende Spezies des zweiten Ladungsträgertransportmaterials .
Die Umwandlung zwischen den Spezies des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials ist dabei bevorzugt
vollständig reversibel, sodass das
Ladungsträgertransportverhalten sowie damit verbunden die Betriebsspannung bei Rückkehr zu Raumtemperatur durch das zusätzlich vorhandene zweite Ladungsträgertransportmaterial nicht signifikant negativ beeinflusst wird. Somit ist durch das zweite Ladungsträgertransportmaterial, im Vergleich zum Vorhandensein nur des ersten Ladungsträgertransportmaterials, der ansonsten bei tiefen Temperaturen auftretende
Spannungsanstieg verringert oder vermieden.
Durch eine entsprechend aufgebaute weitere stromführende Schicht kann somit ein geringerer Spannungsbereich für
Anwendungsszenarien der organischen Leuchtdiode etwa im
Automobilbereich vorgehalten werden. Es sind keine
komplizierten elektrischen oder elektronischen Vorrichtungen wie Aufheizelemente bei tiefen Temperaturen notwendig, um dem ansonsten sich ergebenden Spannungsanstieg vorzubeugen. Auch sind die Anforderungen an die intrinsische Einsatzspannung der organischen Leuchtdiode bei Raumtemperatur geringer, was eine auf Betriebslebensdauer optimierte Architektur des organischen Schichtenstapels erlaubt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt eine Stromweitung in der weiteren stromführenden Schicht bei
Temperaturen oberhalb von 300 K überwiegend durch das erste Ladungsträgertransportmaterial. Überwiegend kann bedeuten, dass eine Stromleitfähigkeit zu mindestens 50 % oder 70 % oder 90 % durch das betreffende Material verursacht wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überwiegt in der weiteren stromführenden Schicht bei Temperaturen unterhalb von 260 K die durch das zweite Ladungsträgertransportmaterial verursachte Stromleitung. In einem Temperaturbereich von beispielsweise zwischen 260 K und 280 K kann eine
näherungsweise gleiche Stromleitung durch die beiden
Ladungsträgertransportmaterialien verursacht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist innerhalb des bestimmungsgemäßen Betriebstemperaturbereichs das erste
Ladungsträgertransportmaterial stabil, insbesondere thermisch und chemisch stabil. Dies bedeutet, eine chemische
Zusammensetzung und/oder eine chemische Struktur des ersten Ladungsträgertransportmaterials ändern sich über den
Betriebstemperaturbereich hinweg nicht oder nicht
signifikant. Insbesondere findet keine insbesondere
reversible und/oder thermisch induzierte Materialzersetzung oder Strukturänderung des ersten
Ladungsträgertransportmaterials statt. Mit anderen Worten liegt das erste Ladungsträgertransportmaterial im
bestimmungsgemäßen Betriebstemperaturbereich als
unveränderliche Spezies vor. Dies schließt nicht aus, dass über die Lebensdauer der Leuchtdiode hinweg eine langsame Degradation stattfindet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das zweite
Ladungsträgertransportmaterial dazu eingerichtet,
temperaturabhängig und reversibel seine chemische Struktur und/oder seine chemische Zusammensetzung zu ändern. Durch diese Strukturänderung oder Zusammensetzungsänderung ändert sich die Ladungsträgermobilität und somit die
Stromleitfähigkeit des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials temperaturabhängig. Mit anderen Worten verschiebt sich ein thermisches Gleichgewicht zwischen den zumindest zwei Spezies des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials. Es ist nicht erforderlich, dass ein Übergang zwischen den beiden Spezies bei einer bestimmten, klar definierten Übergangstemperatur stattfindet. Vielmehr ist es möglich, dass sich ein relativer Anteil der Spezies des zweiten Ladungsträgertransportmaterials abhängig von der Temperatur kontinuierlich über einen größeren
Temperaturbereich hinweg ändert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das zweite
Ladungsträgertransportmaterial aus Molekülen gestaltet, die mindestens eine C=C-Bindung und/oder mindestens eine C=N- Bindung aufweisen. Bevorzugt an dieser
Kohlenstoffdoppelbindung oder Stickstoff-Kohlenstoff- Doppelbindung tritt bei einer Temperaturänderung innerhalb des Betriebstemperaturbereichs eine thermisch induzierte Isomerisierung auf. Bevorzugt weist einzig das zweite
Ladungsträgertransportmaterial in dem organischen
Schichtenstapel eine thermische Isomerisierung innerhalb des Betriebstemperaturbereichs auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das zweite Ladungsträgertransportmaterial zumindest einen der
nachfolgenden Stoffe oder ein Derivat hiervon oder besteht aus einem oder mehreren der nachfolgend genannten Stoffe oder einen oder mehreren Derivaten hiervon: ein Spiropyran, ein Salicylidenanilin, ein Stilbazolium-Salz, ein Colchicum- Alkaloid, ein Azobenzol, eine heterocyclische Spiro- Verbindung, eine Salicyl-Schiff-Base . Salicylidenaniline sind beispielsweise in der Druckschrift Harada et al . , Journal of American Chemical Society, 2007, Volume 129, Seite 16216, angegeben. Spiropyrane finden sich etwa in der Druckschrift Chen et al . in Organic Letters, 2009, Volume 11, Seite 1769. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschriften hinsichtlich der genannten Stoffe wird durch Rückbezug mit aufgenommen.
Entsprechend funktionalisiert können die oben genannten
Stoffe als Ladungsträgertransportmaterialien in organischen Leuchtdioden mit den oben genannten Eigenschaften eingesetzt werden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das zweite
Ladungsträgertransportmaterial lochleitende Eigenschaften auf und/oder ist ein Löchertransportmaterial. Entsprechend befindet sich das zweite Ladungsträgertransportmaterial zumindest in einer Löchertransportschicht und/oder in einer Löcherinjektionsschicht. Die aktive Schicht ist bevorzugt frei von dem zweiten Ladungsträgertransportmaterial.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das zweite
Ladungsträgertransportmaterial als
Elektronentransportmaterial gestaltet. Entsprechend befindet sich das zweite Ladungsträgertransportmaterial dann zumindest in einer Elektronentransportschicht und/oder in einer
Elektroneninjektionsschicht. Auch in diesem Fall ist die aktive Schicht bevorzugt frei von dem zweiten
Ladungsträgertransportmaterial . Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich das zweite Ladungsträgertransportmaterial zumindest in einer Ladungsträgerblockierschicht . Die
Ladungsträgerblockierschicht verhindert beispielsweise den Transport von Löchern, ermöglicht jedoch den Transport von Elektronen durch diese Schicht hindurch, oder umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das zweite
Ladungsträgertransportmaterial mit ultraviolettem Licht oder mit sichtbarem Licht zur Fotolumineszenz anregbar.
Ultraviolett bezeichnet insbesondere den Spektralbereich zwischen einschließlich 350 nm und 420 nm. Dabei weist das zweite Ladungsträgertransportmaterial bei einer
Hauptemissionswellenlänge der aktiven Schicht eine nur geringe oder keine Absorption auf.
Insbesondere liegt die Absorption des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials, wie in der weiteren
stromführenden Schicht vorliegend, bei der
Hauptemissionswellenlänge bei höchstens 5 % oder 2 % oder 0,5 % oder 0,1 %. Besonders bevorzugt absorbiert das zweite Ladungsträgertransportmaterial bei der
Hauptemissionswellenlänge nicht oder nicht erkennbar, wie dies auch über den gesamten spektralen Emissionsbereich der aktiven Schicht hinweg gelten kann. Die
Hauptemissionswellenlänge der aktiven Schicht ist
insbesondere die Wellenlänge maximaler Intensität, gemessen in mW .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform trägt eine
Fotolumineszenzstrahlung vom zweiten
Ladungsträgertransportmaterial im bestimmungsgemäßen Gebrauch der organischen Leuchtdiode zu einer Gesamtemission der organischen Leuchtdiode zu höchstens 5 % oder 2 % oder 0,5 % oder 0,1 % oder nicht oder nicht erkennbar bei. Der Beitrag zur Gesamtemission bezieht sich insbesondere auf den in Im gemessenen Lichtstrom, der von der organischen Leuchtdiode im bestimmungsgemäßen Betrieb emittiert wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt die
Hauptemissionswellenlänge bei mindestens 580 nm oder 590 nm und/oder bei höchstens 650 nm oder 630 nm. In diesem Fall emittiert die organische Leuchtdiode bevorzugt oranges Licht oder rotes Licht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Fotolumineszenzstrahlung des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials ein Intensitätsmaximum bei einer Wellenlänge von höchstens 560 nm oder 520 nm oder
460 nm auf. Mit anderen Worten kann die
Hauptemissionswellenlänge der aktiven Schicht von dem
Intensitätsmaximum der Fotolumineszenzstrahlung des zweiten Ladungsträgertransportmaterials spektral hinreichend
beabstandet sein, beispielsweise um eine spektrale Filterung über optische Filter zu ermöglichen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das zweite
Ladungsträgertransportmaterial durch Tageslicht und/oder durch Licht von der aktiven Schicht nicht zur Fotolumineszenz angeregt. Dies kann bedeuten, dass ein Effizienz bei der Umwandlung von Photonen einer Wellenlänge in Photonen einer größeren Wellenlänge im betreffenden Wellenlängenbereich höchstens 10~3 oder 10-^ oder 10~ beträgt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegen die beiden
Ladungsträgertransportmaterialien in der weiteren
stromführenden Schicht homogen durchmischt vor.
Beispielsweise ist das zweite Ladungsträgertransportmaterial als homogene Dotierung und/oder Beimischung in das bevorzugt als Matrixmaterial dienende erste
Ladungsträgertransportmaterial eingebettet. Alternativ ist es möglich, dass die beiden Ladungsträgertransportmaterialien gezielt lokal in unterschiedlichen Konzentrationen in die weitere stromführende Schicht eingebracht sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt das erste
Ladungsträgertransportmaterial in der weiteren stromführenden Schicht in einer höheren Konzentration vor als das zweite Ladungsträgertransportmaterial. Dabei unterscheiden sich die Konzentrationen der Ladungsträgertransportmaterialien
bevorzugt um mindestens einen Faktor 1,5 oder 2 oder 5 oder 10 oder 20 voneinander. Alternativ oder zusätzlich liegt dieser Unterschied bei höchstens einem Faktor 100 oder 20 oder 10 oder 5.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist wenigstens ein weiteres Ladungsträgertransportmaterial, zusätzlich zu dem zweiten Ladungsträgertransportmaterial, vorhanden. Das weitere Ladungsträgertransportmaterial kann in der weiteren stromführenden Schicht oder in einer anderen Schicht des organischen Schichtenstapels eingebracht sein. Über das zumindest eine weitere Ladungsträgertransportmaterial ist eine noch gleichmäßigere Spannungsstabilisierung gegenüber Temperaturänderungen erreichbar. Das weitere
Ladungsträgertransportmaterial funktioniert bevorzugt in gleicher Weise wie das zweite Ladungsträgertransportmaterial. Darüber hinaus wird ein Kfz-Rücklicht angegeben. Das Kfz- Rücklicht umfasst eine oder mehrere organischen Leuchtdioden wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen angegeben. Merkmale des Kfz-Rücklichts sin daher auch für die organische Leuchtdiode offenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Kfz- Rücklicht eine oder mehrere Abdeckungen. Die zumindest eine Abdeckung ist der Leuchtdiode, bevorzugt entlang einer
Hauptabstrahlrichtung, nachgeordnet. Insbesondere wird von dem Kfz-Rücklicht nur Licht emittiert, das von der
organischen Leuchtdiode ausgehend die Abdeckung durchlaufen hat .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Abdeckung als Farbfilter gestaltet. Dies kann bedeuten, dass die Abdeckung nur in einem Teilbereich des sichtbaren Spektralbereichs lichtdurchlässig ist. Insbesondere ist die Abdeckung
durchlässig für das in der aktiven Schicht erzeugte Licht un undurchlässig für eventuell vorhandene
Fotolumineszenzstrahlung vom zweiten
Ladungsträgertransportmaterial. Beispielsweise erscheint der Farbfilter einem Betrachter mit bloßem Auge rot oder orange.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Kfz-Rücklicht frei von einem Aufheizelement für die organische Leuchtdiode Mit anderen Worten ist keine Heizung vorgesehen, um die organische Leuchtdiode bei niedrigen Außentemperaturen hinsichtlich einer Temperatur zu stabilisieren, sodass beispielsweise Temperaturen unterhalb von 0 °C an der
Leuchtdiode nicht erreicht werden. Das Kfz-Rücklicht kann somit vergleichsweise einfach aufgebaut sein. Nachfolgend werden eine hier beschriebene organische
Leuchtdiode und ein hier beschriebenes Kfz-Rücklicht unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figuren 1 und 2 schematische Schnittdarstellungen von
Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Kfz- Rücklichtern mit hier beschriebenen organischen
Leuchtdioden, und
Figur 3 schematische Darstellungen einer
Ladungsträgerbeweglichkeit und einer
Betriebsspannung für Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen organischen Leuchtdioden im Vergleich zu Abwandlungen.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer organischen Leuchtdiode 1 illustriert. Zwischen einer Anode 4 und einer
Kathode 5 befindet sich ein organischer Schichtenstapel 2. In Richtung weg von der Anode 4 weist der Schichtenstapel 2 die folgenden Schichten auf, direkt aufeinanderfolgend und in der angegebenen Reihenfolge: Löcherinjektionsschicht 21,
Löchertransportschicht 22, aktive elektrolumineszente Schicht 23, Elektronentransportschicht 24,
Elektroneninjektionsschicht 25. Insbesondere die Schichten 21, 24 und 25 sind optional. In der Löchertransportschicht 22 befindet sich ein erstes Ladungsträgertransportmaterial 31 und ein zweites
Ladungsträgertransportmaterial 32. Bei Raumtemperatur und bei höheren Temperaturen dominiert ein Stromleitbeitrag des ersten Ladungsträgertransportmaterials 31. Bei niedrigeren Temperaturen innerhalb eines Betriebstemperaturbereichs für die organische Leuchtdiode 1 erfolgt ein Stromfluss zu einem größeren Anteil, insbesondere überwiegend, aufgrund des zweiten Ladungsträgertransportmaterials 32. Dabei ist das erste Ladungsträgertransportmaterial 31 bevorzugt ein
Matrixmaterial für das zweite Ladungsträgertransportmaterial 32. Durch die Verwendung der beiden insbesondere gegenläufig temperaturabhängig leitenden
Ladungsträgertransportmaterialien ist eine Betriebsspannung über den Betriebstemperaturbereich der organischen
Leuchtdiode 1 hinweg vergleichsweise konstant, relativ zu einer organischen Leuchtdiode ohne das zweite
Ladungsträgertransportmaterial 32. Bei dem zweiten
Ladungsträgertransportmaterial 32 handelt es sich bevorzugt um eine entsprechend funktionalisierte heterocyclische Spiro- Verbindung oder um eine Salicyl-Schiff-Base .
Die organische Leuchtdiode 1 weist ferner einen Träger 6 auf, auf dem der Schichtenstapel 2 sowie die Elektroden 4, 5 angebracht sind. Abweichend von der Darstellung in Figur 1 kann sich der Träger 6 auch an der Kathode 5 befinden. Die Anode 4 und die Kathode 5 können auch vertauscht angeordnet sein, die Lage der Schichten 21, 22, 23, 24, 25 in dem
Schichtenstapel 2 ist entsprechend anzupassen. Durch die Kathode 5 kann ein Kühlkörper und/oder eine Wärmesenke realisiert sein.
Zusammen mit einer Abdeckung 7 befindet sich die organische Leuchtdiode 1 in einem Kfz-Rücklicht 10. Die Abdeckung 7 kann dabei von der organischen Leuchtdiode 1 beabstandet
angeordnet sein. Zwischen der Leuchtdiode 1 und der Abdeckung 7 kann sich somit ein etwa mit einem Gas wie Luft gefüllter Zwischenraum befinden. Die Abdeckung 7 ist bevorzugt optisch funktionalisiert und umfasst insbesondere einen optischen Filter, der beispielsweise nur von der aktiven Schicht 23 erzeugtes Licht passieren lässt und beispielsweise rot erscheint. Abweichend von der Darstellung in Figur 1 kann die Abdeckung 7 auch strahlformende Eigenschaften aufweisen und beispielsweise linsenförmig und/oder lichtstreuend gestaltet sein .
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind die
Löcherinjektionsschicht und die Löchertransportschicht 21, 22 zu einer einzigen Schicht zusammengefasst , ebenso wie dies für die Elektronentransportschicht und die
Elektroneninjektionsschicht 24, 25 gilt. Ferner, abweichend von Figur 1, können die Abdeckung 7 und der Träger 6 in der gleichen Komponente integriert sein.
Im Übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel der Figur 2 dem der Figur 1.
In Figur 3A ist eine Ladungsträgermobilität M in Abhängigkeit von der Temperatur T schematisch aufgetragen, in Figur 3B eine Betriebsspannung U in Abhängigkeit von der Temperatur T. Nur das erste Ladungsträgertransportmaterial 31 alleine betrachtet weist eine starke Abhängigkeit der
Ladungsträgermobilität M von der Temperatur T auf, siehe Figur 3A, beispielsweise eine näherungsweise exponentielle Abhängigkeit. Hieraus resultiert auch eine starke
Abhängigkeit der Betriebsspannung U von der Temperatur T, das erste Ladungsträgertransportmaterial 31 alleine betrachtet.
Demgegenüber weist das zweite Ladungsträgertransportmaterial 32 bei niedrigen Temperaturen eine relativ hohe
Ladungsträgerbeweglichkeit M auf, bei höheren Temperaturen jedoch eine nur relativ geringe Ladungsträgermobilität M. Der hieraus resultierende Verlauf für die Betriebsspannung ist in Figur 3B schematisch dargestellt.
Liegen die beiden Ladungsträgertransportmaterialien 31, 32 gemeinsam vor, siehe die Strich-Linien in den Figuren 3A und 3B, lässt sich eine Temperaturabhängigkeit der
Ladungsträgermobilität M sowie ein Verlauf der
Betriebsspannung U gegenüber der Temperatur T abflachen. Mit anderen Worten ist die Betriebsspannung U über den
Betriebstemperaturbereich hinweg geringeren Schwankungen unterworfen . Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass das zweite Ladungsträgertransportmaterial 32 in Abhängigkeit von der Temperatur zumindest zwei verschiedene Spezies aufweist.
Abhängig von der Temperatur ändert sich eine
Gleichgewichtsverteilung zwischen diesen beiden Spezies.
Dabei ist die bei niedrigeren Temperaturen auftretende
Spezies besonders bevorzugt besser leitend als die bei hohen Temperaturen vorwiegend auftretende Spezies. Hierdurch ist erzielbar, dass entgegen dem normalen Verlauf von organischen halbleitenden Materialien die Ladungsträgermobilität M des zweiten Ladungsträgertransportmaterials 32 zumindest in einem bestimmten Temperaturbereich hin zu niedrigeren Temperaturen sogar ansteigen kann.
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die
Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele 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 . Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 104 764.3, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 organische Leuchtdiode
2 organischer Schichtenstapel
21 Löcherinjektionsschicht
22 Löchertransportschicht
23 aktive, elektrolumineszente Schicht
24 Elektronentransportschicht
25 Elektroneninjektionsschicht
31 erstes Ladungsträgertransportmaterial
32 zweites Ladungsträgertransportmaterial
4 Anode
5 Kathode
6 Träger
7 Abdeckung
10 Kfz-Rücklicht
M Ladungsträgermobilität in willkürlichen Einheiten
T Temperatur in °C
U Betriebsspannung in willkürlichen Einheiten

Claims

Patentansprüche
Organische Leuchtdiode (1) mit einem organischen
Schichtenstapel (2), wobei der Schichtenstapel (2) umfasst :
- mindestens eine aktive Schicht (23) zur Erzeugung von Licht mittels Elektrolumineszenz, und
- mindestens eine weitere stromführende Schicht (21, 22, 24, 25),
wobei die weitere stromführende Schicht (21, 22, 24, 25) ein erstes Ladungsträgertransportmaterial (31) als Hochtemperaturleiter und ein zweites
Ladungsträgertransportmaterial (32) als
Tieftemperaturleiter umfasst, sodass eine
Betriebsspannung der organischen Leuchtdiode (1) gegenüber Temperaturänderungen innerhalb eines
Betriebstemperaturbereichs stabilisiert ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei der in der weiteren stromführenden Schicht (21, 22, 24, 25) eine Stromleitung bei Temperaturen oberhalb von 300 K überwiegend durch das erste
Ladungsträgertransportmaterial (31) und bei
Temperaturen unterhalb von 260 K überwiegend durch das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) erfolgt.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der im bestimmungsgemäßen Betriebstemperaturbereich das erste Ladungsträgertransportmaterial (31) als unveränderliche Spezies vorliegt und der
Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis 95 °C reicht, wobei das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) dazu eingerichtet ist, temperaturabhängig reversibel seine chemische Struktur und/oder Zusammensetzung zu ändern, wodurch sich eine Stromleitfähigkeit des zweiten Ladungsträgertransportmaterials (32)
temperaturabhängig ändert.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) zumindest eine C=C-Bindung und/oder zumindest eine C=N- Bindung aufweist, an der bei einer Temperaturänderung innerhalb des Betriebstemperaturbereichs eine thermisch induzierte Isomerisierung stattfindet.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) zumindest einen der nachfolgenden Stoffe oder ein
Derivat hiervon umfasst oder hieraus besteht: ein
Spiropyran, ein Salicylidenanilin, ein Stilbazolium- Salz, ein Colchicum-Alkaloid, ein Azobenzol.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) zumindest in einer Löchertransportschicht (22)
eingebracht ist.
Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) zumindest in einer Elektronentransportschicht (24) eingebracht ist.
8. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) zumindest in eine Ladungsträgerblockierschicht (21, 25) eingebracht ist.
9. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32) mit sichtbarem Licht zur Fotolumineszenz anregbar ist, wobei bei einer Hauptemissionswellenlänge der aktiven Schicht (23) eine Absorption des zweiten
Ladungsträgertransportmaterials (32) in der weiteren stromführenden Schicht (21, 22, 24, 25) bei höchstens 0,5 % liegt, sodass eine Fotolumineszenzstrahlung vom zweiten Ladungsträgertransportmaterial (32) zu einer Gesamtemission der Leuchtdiode (1) höchstens zu 0,5 % beiträgt, bezogen auf einen in Im gemessenen
Lichtstrom.
10. Organische Leuchtdiode (1) nach dem vorhergehenden
Anspruch,
bei der die Hauptemissionswellenlänge zwischen
einschließlich 580 nm und 650 nm liegt und die
Fotolumineszenzstrahlung ein Intensitätsmaximum bei einer Wellenlänge von höchstens 560 nm aufweist. 11. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
bei der die beiden Ladungsträgertransportmaterialien (31, 32) in der weiteren stromführenden Schicht (21, 22, 24, 25) homogen durchmischt vorliegen.
12. Organische Leuchtdiode (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der das erste Ladungsträgertransportmaterial (31) in der weiteren stromführenden Schicht (21, 22, 24, 25) in einer höheren Konzentration vorliegt als das zweite Ladungsträgertransportmaterial (32), wobei sich die Konzentrationen der Ladungsträgertransportmaterialien (31, 32) um mindestens einen Faktor 2 und um höchstens einen Faktor 20 voneinander unterscheiden.
13. Kfz-Rücklicht (10) mit
- mindestens einer organischen Leuchtdiode (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, und
- mindestens einer Abdeckung (7), die der Leuchtdiode (1) entlang einer Hauptabstrahlrichtung nachfolgt, wobei die Abdeckung (7) als Farbfilter gestaltet ist und nur in einem Teilbereich des sichtbaren
Spektralbereichs lichtdurchlässig ist.
14. Kfz-Rücklicht (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, das frei ist von einem Aufheizelement für die
organische Leuchtdiode (1).
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