[发明专利]透明层复合组件

说明书

技术领域

本发明涉及透明层复合组件，其适用于优选具有有机半导体的发光二极管（OLED）中，以及涉及用于制造这种层复合组件的方法。

背景技术

基于在20世纪早期半导体的发现和对其进一步的系统性开发，在20世纪中期开发了经典的无机发光二极管（LED），这引起了光学/光电子学应用领域的照明领域的彻底改革。与标准中空发光体相比，诸如极长的寿命、高调制速度、高效率和机械不敏感性的性质增添了这些接近单色冷光源的优势，同时所述单色冷光源可在许多波长阶度中获得。

在显示领域和广延照明领域中特别重要的这些常规LED的缺点是半导体的无机本质。为了能够照亮广延的面积以分别得到广延的发光体，必须以薄、广延的层的方式提供无机材料，这由于技术工艺的复杂性而造成经济问题。

此处，更新一代LED有机发光二极管（OLED）的巨大优势变得明显。此处，将有机半导体（发光层）柔软并经济地印刷在透明导电氧化物层上，所述透明导电氧化物层通常由铟锡氧化物（ITO）（阳极）制成，任选地利用保护层以抵抗氧气和水，并设有另外的导电金属或合金层（阴极）。这种层复合组件构成OLED。

对此，首先将透明导电氧化物层（例如ITO）或另一种高度导电并透明的层（例如石墨烯）施加到基底材料上，关于所述基底材料的热弹性，必须适应ITO工艺的要求。这种基底甚至是覆盖层，因为在发光层中产生的辐射通过该层提取。

由此，通常将玻璃片材用作基底，这不会使其呈现塑料层的机械柔性，但具有更好的耐化学性并更满足热要求，并且由此制造总体更稳定并更耐久的层复合组件。

通常，在OLED中，在发光层中产生的光，仅有约20至25%发射透过所述覆盖层。产生的光的大部分以导光模式保留在有机层内或基底中。这种光损失一部分归因于在界面空气/覆盖层/阳极处的全反射。

特别地，在界面覆盖层/阳极处的全反射归因于两种材料的比折射率差。通常，将折射率n_d=1.53的钠钙玻璃用作覆盖层，然而，ITO层的折射率n_d=2.1。在这些先决条件下，全发射大。因此，将由此优选在折射方面适应于阳极材料的更高折射的玻璃用作覆盖层材料，会大幅降低全发射的程度，并由此大幅提高完全从层复合组件提取光的效率。因此，无论是在绝对光输出（亮度/对比度）方面，还是在降低可能的终端产品如OLED显示器的热负荷方面，都将以此方式实现OLED效率的优化。

折射率n_d在高于1.5至高达1.7范围内的玻璃是公知的。然而，在技术玻璃领域中，这通过添加大量氧化铅来实现，这在生态方面存在问题且对于经济的大规模方法也是不利的。在更高折射率范围内具有光学定位的已知的经典光学玻璃，用于光导和图像导引并由此用于经典应用领域（例如成像、显微镜、医疗技术、数字投影、光刻、光学通信工程、汽车领域中的光学/照明），因其随后生产的产品（透镜、棱镜、光纤等）的几何形状而通常制成块状材料。源自连续条生产的形材、光纤核心玻璃棒和光学块是光学玻璃制造工艺的标准格式。认为20mm是在最小几何长度方向上经济且适用的合理的最小尺寸，通常厚度（形材）或直径（光纤核心玻璃棒），希望厚度从40mm开始且光学块仅在约150mm处开始。

尽管上文显示了最高可能折射率的优势，但在其它光学性质方面，必须对高折射基底玻璃的选择进行限制。

自然地，折射率的波长依赖性是（光学）玻璃的固有性质。这种性质被称作“色散”，并在利用非单色辐射（发光和显示主要在电磁光谱紫外-可见光区域的光的领域中；250-850nm）对由折射率不为1的光学材料制成的物体进行照射时，导致将辐射分裂（色散）成其光谱分量。总之，当穿过所述材料时，较短波长的光束比较长波长的光束折射得更多。这是公知的，原因在于玻璃或塑料棱镜的棱镜效应或还因为水的彩虹效应。适应如下的大致关系：材料的折射率越高（例如，在固定的波长/光谱线d=587.6nm下），通常在这种光学线下的色散也越高。