CN102439197A - 光电子元件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光电子元件，其包含衬底(1)，阳极(2)和阴极(10)以及置于阳极和阴极之间的至少一个有源层(6)。直接在阳极的面向阴极的表面上布置非晶的介电层(3)，该层含有金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物或由其组成。包含于金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物中的金属选自铝、镓、钛、锆、铪、钽、镧和锌中的一种或多种。

Description

光电子元件及其制备方法
本发明涉及一种光电子元件，特别是有机电子结构元件，其中在阳极上布置有非晶介电层。
本专利申请要求德国专利申请10 2009 019 520.3和德国专利申请102009 022 900.0的优先权，其公开内容引于此文。
具有功能层的光电子元件如发光二极管、发射红外线的发光二极管、有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池或有机光测器的效率和寿命可通过发生短路而大大降低。
本发明的目的是提供一种光学结构元件，其中可降低对短路的敏感性。
该目的是通过独立权利要求的光电子元件和其制备方法实现的。该光电子元件及其制备方法的其它方案和扩展列于从属权利要求，此外还由下面的说明书和附图得知。
本发明的电子结构元件包含衬底、阳极和阴极和至少一层置于阳极和阴极之间的有源层如发射层。此外，直接在阳极的阴极侧表面上布置有非晶介电层。该层含有金属氧化物、金属氮化物和/或金属氧氮化物或由其组成；该含于金属氧化物、金属氮化物和/或金属氧氮化物中的金属选自铝、镓、钛、锆、铪、钽、镧和锌中的一种或多种。
这里和以下，布置在另一层或另一元件“上”的一层或一个元件意指，该一层或一个元件以直接机械接触和/或直接电接触直接布置在该另一层或另一元件上。此外，也可意指，该一层或一个元件间接布置在该另一层或另一元件上。此时可在该层和另一层之间或在该元件和另一元件之间布置另一些层和/或元件。
这里和以下，在另两层或元件“之间”布置一层或一个元件可意指，该一层或一个元件以对该另两层之一层或对该另两元件之一元件呈直接机械接触和/或直接电接触或呈间接接触直接布置和对该另两层之另一层或该另两元件之另一元件呈直接机械接触和/或直接电接触直接布置。在间接接触时，可在该层和该另两层的至少一层之间或该元件和该另两元件的至少一个元件之间布置另一些层和/或元件。
术语“非晶”层意指借助于伦琴衍射(XRD)未得到尖锐峰形布拉格反射(或信号)的层。特别是在该非晶层中的具有短程序的区域存在最多4个，通常最多3个平行的晶格面。因此，非晶层特别意指其中该“晶粒”具有最大直径为2.5nm的层。此外，在本发明中的非晶材料大多的特征在于，与相应的天然存在的完全结晶的材料相比，该非晶材料的密度要低至少15％，常至少低20％和也常低20％以上(在具有最高密度的天然存在的材料的多次改性情况下)。例如刚玉的密度为3.99g/cm3和本发明中到非晶氧化铝的密度为约2.8-3.4g/cm3，常为2.8-3g/cm3。这里该非晶层的密度可借助于伦琴-反射法(XRR)测定。
本发明中的非晶介电层还可意指在该层的一个或两个主面的表面(即该介电层的面向阳极或发射层的一面)在本发明中是整面呈非晶的面。这可借助于伦琴光电子谱(XPS)证实(这里对近表面区域也无尖锐峰形的信号存在)。
本发明的具有介电层的光电子元件的特征在于，由于介电层显示出明显小的短路频率，并且提高了电流效率。与使用不是非晶介电层相比，该使用非晶介电层的优点在于，在该层中可于垂直方向上不形成晶界；按本发明已知，由此可再次明显减少短路的频率。
如果本发明的光电子元件是有机发光二极管，则也可在OLED的表型图上看出短路数目的减小。但与相同结构的且无非晶介电层的OLED相比，本发明的OLED具有明显均匀的发光图；该“黑斑”数目与对比-OLED中的相比也明显减少，在大多情况下均等于零。这里“黑斑”意指用裸眼可看出的区域(该区域的最大直径大于或小于50μm)。
该非晶介电层的材料是金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物，该金属可以是铝、镓、钛、锆、铪、钽、镧和/或锌。这些化合物通常具有通式MmEn，其中M是金属，E为氧和/或氮，m和n是整数。该金属特别呈氧化价II(锌)、III(铝、镓、镧)、IV(钛、锆、铪)或V(钽)存在；呈其它价态的金属的(克式量)组分最大为2原子％，大多小于0.5原子％和常为零。因此，该具体的下标m和n，对氧其于价2和对氮基于价3得出，对氧化物的前述氧化价系列中得出如式MO、M2O3、MO2和M2O5。该上述化合物也可具有某种非化学计算量；但(与不是所给定的氧化价的金属原子相应)对整数下标的偏差通常最大为2％(在式M2O5的化合物情况下，该非化学计算量不应大于式M1.96O5的情况)。但上述化合物优选应完全不含非化学计算量，因为与相应的化学计算量化合物相比，非化学计算量化合物的介电常数会升高，而且在非化学计算量范围内。但具有较高的介电常数的材料不太适用于防止短路。
在一个实施方案中，本发明的光电子元件具有空穴注入层，该空穴注入层直接布置在介电层上(而且在背向阳极的面上)，并且其厚度特别是小于或等于5nm。该空穴注入层的厚度通常至少为1nm；该层的厚度常为1至2nm。
因此与现有技术的不含介电层的相同的构件相比，该空穴注入层的厚度明显减少。按本发明已知，该电流效率基本保持相同，并且该发光图的均匀性也保持相同。按现有技术，为避免短路，常使用厚度为400nm或更厚的空穴注入层。因此，与现有技术的相当的光电子元件中的空穴注入层相比，本发明所使用的空穴注入层的厚度要减少至少90％，常减少至少95％和常甚至减少至少97.5％。按这种实施方案，就可实现大量的材料节省。此外，还可明显减少该光电子元件的总厚度。
在另一个实施方案中，含于该光电子元件中的介电层的厚度为0.1至100nm。厚度大多为0.1至3nm，尤其是0.1至1nm，例如0.5至1nm是合适的。
该介电层的特别小的厚度通常导致比厚的介电层有更好的电流效率，因为形成的空穴的隧道概率明显较高。非常薄的层的该发光密度也比厚层的发光密度更大。本发明的呈OLED结构的光电子元件的发光密度通常是至少1000cd/m2，大多甚至大于3000cd/m2。在10至200mA/cm2电流密度下，该发光密度的效率通常约为5至10cd/A。
但用施加该层的方法可达到的层度的均匀性对介电层的厚度也起决定性作用。为可实现对短路的有效保护作用，该层应尽可能覆盖阳极的整个表面，并无空缺。由此该层的均匀性不仅与该介电层的施加方法有关，而位于其下的阳极的表面质量也是重要的。如果该表面具有孔或底切(Hinterschneidung)则宜选择一种方法，该方法可用介电层完全覆盖该孔表面或由此充填该孔，并且在底切情况下也不会在介电层上出现空缺。
为可实现此要求，依所使用的方法也需层厚为5至15nm或也需更大的层厚。
在一个方案中，该光电子元件的介电层由氧化铝组成或含氧化铝。
这种层特别易于施加，该待用的原料是廉价的。再则氧化铝具有特别低的介电常数。
在另一个实施方案中，该阳极包含可导电的透明氧化物，特别是铟锡氧化物。导电的透明氧化物(缩写为“TCO”)是透明的导电材料，通常是金属氧化物如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物(ITO)。除两价的金属氧化合物如ZnO、SnO2或In2O3外，三价的金属氧化物如Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、MgIn2O4、GaINO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的导电的透明氧化物也属TCO之列。此外，该TCO并非绝对必要是相应于化学计算量组成，其也可以是p-掺杂的或n-掺杂的。如果TCO用作阳极材料，则该介电层可特别简单施加。再则，只要辐射发射在阳极侧进行，可达该光电子元件的特别高的透明度。另外该阳极也可包含金属，特别是包含金属层或由金属层组成。这种电极的材料可选自铝、钡、铟、银、金、镁、镉和锂中的一种或多种金属以及其化合物，特别是其合金。在另一个实施方案中，该层厚的均匀性与直接紧邻介电层的层，特别是在其上施加介电层的层的表面结构无关，特别是与该光电子元件的阳极的表面结构无关(无论紧邻的层如何，其均呈现出厚度的均匀性)。该介电层特别可呈如此结构，即其至少部分或近似可依照该阳极的表面结构，特别重要的是，该介电层的阴极侧的表面可部分或近似仿效在介电层和阳极之间的界面的分布结构(且该介电层的表面似乎仿效该阳极的表面)。
该介电层的阴极侧的表面至少部分或近似仿效在阳极和介电层之间的界面和由此至少部分或近似仿效阳极的表面结构表明，按本发明特别是该介电层的阴极侧的表面同样具有分布表面结构。该介电层的阴极侧的表面的分布表面结构特别可相同或相似于该阳极的朝向阴极的表面的分布型表面结构。这里“相同”或“相似”意指该阳极的和该介电层的朝向阴极侧的各分布型表面结构具有呈相互相应结构如凸起和凹陷的相同的或相似的高度分布。例如这种分布型表面结构具有以某些特征的顺序各呈横向相互排列的凸起和凹陷，尽管该凸起和凹陷的相对高度差，但对所述的分布型表面结构是相同的。换句话说，至少部分仿效另一表面的分布型表面结构的表面具有各相邻层表面的分布型表面结构的呈凸起排列的凸起或呈凹陷排列的凹陷。一个表面的在相邻的凸起和凹陷之间的相对高度差也可不同于该另一表面的分布型表面结构的相应凸起和凹陷的相对高度差，但这种相对高度差也经常是大约相同的。
如果该阳极的表面结构具有孔和/或底切，则“相同”或“相以”意指，该介电层的朝向阴极的一面不必(但可)仿效这种孔和/或底切。如上所述，如果确保在这类结构元件的介电层中不形成“空缺”且得到完全覆盖该阳极的层，则在本发明的就足够了。
换句话说，“部分或近似仿效”特别意指，该介由层的上表面和介电层和阳极之间的界面呈平行或至少近似平行分布。该介电层特别可具有与该阳极的表面结构无关或近似无关的厚度。
因此该介电层的层厚变化按介电层总厚度计特别是最大10％，经常小于或等于5％。具有这种小的厚度变化的介电层的形成也可称为所谓的“敷形涂覆”。但在非常薄层(特别是如果该层仅至多10原子层厚或至多1nm厚)情况下，该介电层的厚度变化当然也可较大。在这种薄层情况下，该厚度变化有时为±2原子层(通常甚至±1原子层)。
此外，该介电层的厚度可小于至少一些结构的大小和特别是该阳极的表面结构的宏观结构的大小。这里该表面结构归于宏观结构，其可通过可见光分辨(且可具有斜度、凸起、角、棱、拐角、凹陷、坑、沟、孔等)。这特别意指，称作宏观的结构具有大于或等于约400nm的大小。较小的结构称为微观结构。特别是该介电层可仿效该阳极的表面结构的微观结构，其尺寸大于该介电层的厚度。
该介电层的厚度也可与该阳极的朝向阴极的表面中的孔无关。特别是如果该孔的直径(在瓶状孔等情况下，该孔的最小直径)大于该介电层的两倍层厚时，该孔表面也可是均匀的，并且在上述含义中至少几乎提供相同的介电层的层厚，其中该介电层仿效该阳极的表面结构。如果该介电层的层厚大于该孔的直径的一半，则该介电层将覆盖该孔，而不仿效该孔的表面结构，而且尽管如此仍具有上述含义中至少几乎不变的厚度。该TCO-阳极，特别是ITO-阳极的平均粗糙度Ra一般小于或等于1.5nm，并且通常小于2.5nm。
一种可施加符合上述条件的介电层的方法是原子层沉积法(ALD)。
用这类方法连续相继沉积各原子层，以使该形成的层的层厚基本保持相同，因为该所沉积的原子层(特别在合适选择前体，特别是在选择在空间无特殊严格要求的前体情况下)基本上可完全覆盖位于其下的原子层或位于其下的待涂的表面。借助于ALD产生的层的优点在于，该层也完全覆盖底切和孔表面，因为该形成的层与沉积方向无关(即沉积的材料或前体不来自向待涂表面加载的优化方向或优化空间区，如溅射时的情况)。因此本发明方法基本上优选用于施加介电层，在此情况下，在孔和底切中的层的形成与施加方法无关。
在另一个方案中，该原子层沉积是以无等离子体进行。这导致所形成的介电层有特别均匀的层厚。在等离子体增强的原子层沉积中，不可排除前体与等离子体的反应(其可导致仍在气相中的反应，因此导致形成不完全均匀的单层)，而在无等离子体的ALD中就不是这种情况。因此特别是在0.1至0.5nm的非常薄的层厚情况下，该无等离体的ALD大多产生较好的结果；在这种层厚情况下，通常仅通过无等离子体的ALD可实现完全覆盖阳极表面和相当均匀的层厚。
借助于原子层沉积产生的介电层的特征也特别在于，通常无或基本上无气泡。特别是不包含归因于在层沉积时所用的载气的气泡。在用于施加层的溅射过程中总是存在这种夹杂(如夹杂作为载气的氩)。在某种情况下，气泡可设想源自所用的前体材料(如甲烷)。但由于该原子层的连续沉积，在无等离子体的ALD中也通常上未发现这种夹杂。仅在等离子体增强ALD中存在形成气包的某种趋势(但取决于具体的沉积条件)。
该原子沉积特别是按如下进行：
首先将其上布置有待涂电极层的衬底送入实施ALD的反应器。然后对衬底或反应器加载(施加)吸收脉冲(方法步骤B1)。此时向反应器加入前体或氧化剂(或加入还原剂代替氧化剂)。如果前体或前体的成分需氧化以得到所需组成的层(如在制备金属氧化物层时)，则需要氧化剂；如果前体或前体的成分需还原以得到该形的层或该待形成的层含有一种通过与还原剂反应而过渡到前体-金属上的成分(如氮化物-成分)，则需要还原剂(例如在形成金属氮化物时例如用氨作为前体)。通常以气体形式将该前体或氧化剂或还原剂送入反应器。在吸收脉冲期间，该前体或氧化剂或还原剂吸附在待涂的表面上。通常以该气态化合物完全或至少几乎完全覆盖该表面。如果使用含特别巨大的取代基的前体(如含具有3个C-原子或更多个C-原子的烷基的金属-烷基-化合物)，则不可确保在任何情况下完全覆盖表面(而是在完成各个ALD-循环后导致完全的原子层)。因此重要的是大多使用有不太大的取代基的前体，因为这样在该吸收的原子层中存在“较密实包装”。如果该前体在下面描述的反应脉冲中才送入，则上述的实施方式也适用于该前体。
吸收脉冲之后，在反应器中实施吹洗步骤和/或抽真空步骤(方法步骤B2)。由此从反应器中其本上去除未在待涂表面上吸收的分子。可使用惰性气体作为吹洗气(如氩)。该吹洗步骤和/或抽真空步骤通常如此进行，即某种恒定的吹气气流流过该反应器，并相继再建立该实施吸附脉冲前存在的压力比。
接着实施反应脉冲(方法步骤B3)，其中对吸收有前体的衬底加载氧化剂(或用还原剂)或只要在衬底上该前体未经吸收，则加载含前体的氧化剂(或还原剂)。通过在反应脉冲中加入第二种反应成分于实现前体和氧化剂或前体和还原剂的反应，由此形成金属氧化物或金属氮化物或金属氧氮化物的单层(本发明的介电层)。需要时还可加热待涂的表面或反应器，以可用热来增强前体和氧化剂或还原剂的反应。
实施反应脉冲后，通常进行另一次吹洗步骤和/或抽真空步骤(方法步骤B4)，以从反应器中去除在反应脉冲期间所送入成分的多余分子。
为获得所期望的借助于ALD所产生的层，以给定的顺序相继如此多地重复吸收脉冲、吹洗/抽真空步骤、反应脉冲和第二次吹洗/抽真空步骤，直到沉积出所需数目的原子层(或达到所需的层厚)。
在一个实施方案中，ALD-工艺如此实施，即在至少60℃和/或最大为50mbar压力下进行该层沉积(方法步骤B)或多次重复方法步骤B1、B2、B3和B4。如果工艺参数如此选择，则一方面确保在方法步骤B2(吸收脉冲)中实现的吸收实际上导致单层和另一方面在方法步骤B3(反应脉冲)中实现完全的反应。此外，通过低压(和需要时也可通过高温)可实现所用前体或氧化剂或还原剂呈气态存在。
在一个方案中，在方法步骤B)中的温度为80至260℃。在这种反应范围确保不产生对敏感的待涂表面的损害。如果提供有机层(如空穴注入层)作为待涂表面，则该反应温度不应大于100℃，且优选80至100℃，以防止这种层受损害。
方法步骤B优选在压力最大为5mbar，大多大于0.1mbar下进行。由此也确保在吸收脉冲中可产生特别“密实包装”的单层。
特别可考虑以水或臭氧(但也可以氧或过氧化氢)作为氧化剂。该前述氧化剂也可以混合物(如O2/O3-混合物)存在。在使用水作为氧化剂时，该ALD-方法常如此进行，即在吸收脉冲中将水吸收到待涂表面上；在反应脉冲中加入前体(如三甲基铝)。在使用其它氧化剂时，常在吸收脉冲中吸附该前体。
水作为在吸收脉冲中加入的氧化剂情况下，本发明发现，也可直接在待涂表面上施加水的单层，且不会损害结构元件的待涂表面本身。其前提是，在反应脉冲中加入第二种化合物前水在待涂表面上的可停留时间需小于水扩散进该待涂层所需的扩散时间。常可如此实现，即该工艺步骤B1和B2不长于5秒(如不长于100秒)。一般对ALD-循环的约为10至20秒的短的总时间许可有短的工艺时间，由此可实现这里所述方法的非常高的经济性。
该上述氧化剂特别可用于制备金属氧化物。
特别可使用氨作为本发明方法的还原剂。在吸收脉冲中该前体(如金属-酰胺)常吸收在表面上，并在反应脉冲中与氨反应，在此形成金属氮化物。
在另一个实施方案中，使用金属烷基化物、金属醇盐、金属二烷基酰胺和/或金属卤化物作为ALD-方法的前体。通常该所用的前体仅带一种取代基类型(即烷基、烷氧基、二烷基酰胺基或卤基)；但也可使用混合体系(如带卤基和烷氧基)。
对沉积氧化铝-层，常使用铝烷基-化合物(如三甲基铝)或铝-烷氧基-化合物(如甲氧基铝)。对氧化镓常使用镓-烷基-化合物(如三甲基镓)或卤化镓(如氯化镓)。对氧化钛、氧化锆和氧化铪常使用金属卤化物(如TiCl4、ZrCl4或HfCl4)或金属烷氧基-化合物(如Ti(OR)4、Zr(OR)4或Hf(OR)4)。为制备氧化钽常使用卤化钽(如氯化钽)，对氧化镧使用相应的烷氧化合物或卤基化合物。最后为制备氧化锌层，常使用锌烷基-化合物(如二甲基锌)或卤化锌(如氯化锌)；但也可使用元素形态的锌。为制备金属氮化物通常使用相应元素的金属二甲基酰胺-化合物(如Mk(N(CH3)2)l，其中k和l是整数)。
氧氮化物-层的沉积例如可交替沉积氮化物和氧化物-层实现。
该结构元件的衬底特别适合用作电子元件特别是光电子元件的载体部件。例如该衬底可包括玻璃、石英和/或半导体材料或由其组成。此外，该衬底可包括塑料膜或含一层或多层塑料膜的层压板或由其组成。该塑料可以是一种或多种聚烯烃如高密度和低密度的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。此外，该塑料也可以是聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或优选聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醚砜(PES)和/或聚萘亚乙酯(PEN)。
此外，该衬底还可具有金属，特别是金属箔。包含金属箔的或呈金属箔制成的衬底例如可具有铝箔、铜箔、不锈钢箔或其组合或其层叠。
该衬底可具有一种或多种上述材料，并可呈透明的、部分透明的或不透明的。
本发明的光电子元件特别可具有有机发光二极管(OLED)、有机光电二极管(OPD)、有机太阳能电池(OSC)、有机薄膜晶体管(OTFT)或集成开关电路(IC)或上述元件的多个或组合或仅由这些元件之一组成。
此外，该结构元件还可包含具有至少一种有机功能层的功能层序列。这种层序列特别是布置在两电极之间。
如果该结构元件例如具有OLED、OPD和/或OSC，则该功能层序列可具有活性区(例如发射层)，该活性区在该结构元件运行时适于产生或检测电磁辐射。此外，该结构元件常具有透明的衬底。
此外，该第一电极和/或第二电极可以是透明的，例如含TCO或由其组成。含这类材料的电极特别可呈阳极，即作为空穴注入材料。此外，该第一电极和/或第二电极还可含有金属，该金属例如可用作阴极材料，即电子注入材料。特别是铝、钡、铟、银、金、镁、钙或锂以及其化合物、组合和合金均可有利地作为阴极材料。另外或附加地，一个电极或该两电极也可具有组合，特别是由TCO和/或金属组成的层序列。
该至少一种功能层可包含有机层如多层有机功能层的层序列。例如可含有机聚合物、有机低聚物或有机的小的非聚合(单体)分子(“小分子”)或这类化合物的组合或由这类化合物或其混合物组成的层。
如果呈有机电子结构元件的结构元件具有作为空穴传输层的功能层，以例如在OLED情况下可向电致发光层或电致发光区有效注入空穴，则可以是特别有利的。
此外，该有源层也可呈电致发光层。对此，适合的材料为具有荧光或磷光辐射发射的那些材料，其中该层可由这些材料组成或该发射材料含于基质中。依在这种发射层中的材料的不同，所产生的辐射可具有从紫外光至红光光谱区的波长范围。
具有一个或多个OLED的结构元件特别可形成照明装置或显示器，并且具有呈大面积的活性发光面。“大面积的”可意指，该结构元件的面积大于或等于几平方毫米，优选大于或等于1平方厘米，特别优选大于或等于1平方分米。
在这种大面积的发光面情况下，可实现一类显示器，其甚至经500小时运行后，每平方厘米的黑斑不足一个。
该结构元件所列举的实施方案并不意指是限制性的。而该结构元件可具有其它电子元件和/或功能层序列，这是本专业人员所已知的，因此这里不作进一步叙述。
本发明的其它优点和有利实施方案和扩展由下面与附图相关的实施方案给出。
附图简介
图1和2各示出在本发明的光电子元件的实施方案的简图。
图3和图4A至4C示出在阳极层上的介电层的示意截面图。
图1示出一种发射辐射的有机构件的图示结构。从下向上实现相继的层结构：最下是衬底1，其例如可以是透明的如可由玻璃制成。其上是阳极层2，其例如可以是透明的导电氧化物如铟-锡-氧化物(ITO)或可含该氧化物。在该阳极层2上布置例如由氧化铝组制成的介电层3。在其上再布置空穴传输-层4，其例如可选自叔胺、咔唑衍生物、聚苯胺或聚乙烯二氧噻吩。示例性可提及NPB(N，N’-双(萘-1-基)-N，N’-双(苯基)-联苯胺)和TAPC(二-[4-(N，N-二甲苯基-氨基)-苯基]环己烷)。在空穴传输-层上接着是有源层，在OLED情况下例如是有机发射层6。这类有机发射层可含有机化合物或有机金属化合物作为发射材料或由其制成。特别提及的是聚芴、聚噻吩和聚亚苯基的衍生物(如2-取代的聚-p-亚苯乙烯或2，5-取代的聚-p-亚苯乙烯)以及作为非聚合物发射体的金属络合物，例如铟-络合物如发蓝磷光的FIrPic(双(3，5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧吡啶基)-铟III)、发绿磷光的Ir(PPY)3(三(2-苯基吡啶基)铟(III))、发红磷光的Ru(dtb-bpy)3*2(PF6)(三[4，4’-二-叔-丁基-(2，2’)-二吡啶基]钌(III)络合物以及发蓝萤光的DTAVBi(4，4’-双[4-(2-p-甲苯基氨基)苯乙烯基]二苯基)、发绿萤光的TTPA(9，10-双[N，N-二-(p-甲苯基)-氨基]蒽)和发红萤光的DCM2(4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定-9-基-4H-吡喃)。最后在发射层上布置阴极，例如金属阴极或同样由透明的导电氧化物制成的阴极(其导致顶/底-发射体)。该介电层3的层厚例如可为1.5nm，该空穴注入层4的层厚例如为15nm。
在阳极和阴极之间施加电压时电流流过该构件，并在有机有源层中释出光子，该光子以光的形式经透明的阳极和衬底或在顶/底-发射体情况下也可经透明阴极离开该构件。在一个实施方案中，该OLED发射白光；在此情况下，该发射层含多种发射各种颜色(如蓝色和黄色或蓝色、绿色和红色)的发射体材料；另外该发射层还可由多个分层构成，其中各发射上述颜色的一种，通过混合该各种颜色产生具有白色视觉感的发射。另外，在通过这类层产生的主发射的辐射行程中还可布置至少部分吸收该主辐射的转换材料，并发射其它波长的次辐射，以致由一种(还非白色)的主辐射通过主辐射和次辐射的组合产生白色视觉感。
在图1所示的构件中，特别可如此制备，即在衬底上首先例如溅射阳极，并接着借助于ALD施加介电层。其后再施加空穴注入层4、有源层(发射层)6和阴极。
图2示出呈底发射体的OLED；该阴极10是透明的，如其是顶/底-发射器。
其中在衬底1(如玻璃衬底)上布置阴极10(该阴极例如由金属形成或特别是当期望是透明电极时由TCO制成)。在阴极上布置电子注入层9，在电子注入层上有电子传输层8。在电子传输层8上是空穴阻挡层7，在空穴阻挡层上布置有源层(有机发射层)6。该发射层可如图1所述形成。
在该发射层上有空穴传输层5，其例如可包含TPBi(2，2’，2”-(1，3，5-苄-三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑))。在空穴传输层上再是薄的空穴注入层4，例如其厚度为15nm。在空穴注入层4上面是介电层3(例如由氧化铝制成)，在该介电层上再布置阳极，该阳极例如由TCO形成。
图2的OLED可例如如此制备，其中借助于湿法工艺(如旋涂法)施加有机层4至9；如果该待涂层含聚合物，这是特别重要的。另外，该有机层还可借助于蒸发法施加。为此，将该具有电极或电极和介电层的衬底送入接受器，该接受器以各种源包含各种有机材料。为制备各个功能层，从各个源蒸发出有机物质，并沉积在经涂敷的表面。此外，提供多个源以加入一种或多种不同的基质材料。例如为形成空穴注入层，沉积含基质材料的源和含p-掺杂剂的源。对发射层6相应进行发射材料和基质材料或各种发射材料和基质材料的共沉积。其它有机层的沉积也可相应进行。最后也还可进行混合沉积，其中借助于旋涂施加第一有机层和借助于蒸发施加其余的有机层。
因此，为制备图2的结构元件可借助于HF-溅射首先在衬底上施加作为阴极的ITO-层(在顶/底-发射器情况下)或借助于CVD(化学蒸汽沉积)施加铝层。其优点在于，其起反射作用，即在有源层发射的指向衬底的辐射在该反射电极上经反射并转向透明电极的方向。随后在这种阴极上施加有机层9至4(由电子注入层9开始，并以空穴注入层4结束)。接着借助于ALD在该空穴注入层上施加介电层3(如氧化铝)；为不损害己施加的有机层，因此该ALD-法在约90至100℃下进行。最后借助于溅射在该介电层3上施加透明的阳极(如由ITO制成)。
在图3中示出一种光电子元件的截面图，其表明在阳极2上施加介电层3后的状态。如图3所示，其上施加有介电层3的阳极层2的表面21具有呈粗糙度的表面结构，该粗糙度取决于施加阳极层2的涂敷方法。此外，在施加阳极层时，在衬底1的表面11上的杂质也可导致该阳极层的表面21具有粗糙度。
该介电层3的厚度仅示例性地由标号31在两个位点上表征。如由图3可看出，该介电层3以在一般部分所述的方式仿效该阳极层2的表面21的表面结构，以致该介电层厚度31几乎与该阳极层2的表面结构无关。该厚度31的厚度变化小于10％。如图3所示，该介电层3是如此形成，以致其至少几乎可仿效该阳极层的表面结构21的微观结构。
在图4A至4C中，示出与此相关的本发明的光电子元件的阳极层2和介电层3的表面结构的其它截面。这里仅示例性地绘出各种宏观结构。
在图4A中，该阳极层2的表面21具有凹陷，该凹陷与直径相比明显具有更大的深度。该介电层3仿效该阳极层2的表面结构21，并因此在该孔的总表面上形成具有均匀厚度的直通层。这时该凹陷的深度对直径的比发生变化。
在图4B中，该阳极层2具有凸出部分区域的表面结构21，而在图4C中，该阳极层2具有向下变宽的孔(呈瓶孔形)。虽然对在该阳极2的表面中的这种结构上施加介电层3有不利的角度，但加图3一样可形成几乎均与厚度的介电层。由于该介电层均匀、一致和完全覆盖该阳极，所以在如图4B的底切或如图4C中的瓶形孔情况下也确保可防止“击穿”各电极直至阳极，由此明显降低了短路的危险。
本发明不受限于按实施例的说明。而本发明包含所有的新特征以及这些特征的所有组合，特别是包含在权利要求中的特征的所有组合，甚至该特征或组合本身在权利要求或实施例中未明确给出。

Claims (15)

1.一种光电子元件，其包含：
-衬底(1)；
-阳极(2)和阴极(9)；
-置于阳极和阴极之间的至少一个有源层(6)，其中
-直接布置在阳极(2)的面向阴极的表面上的非晶介电层(3)，介电层(3)含有金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物、或由金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物组成，其中含于金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物中的金属选自铝、镓、钛、锆、铪、钽、镧和锌中的一种或多种。
2.权利要求1的光电子元件，其中直接在介电层(3)上布置厚度小于或等于20nm的空穴注入层(4)。
3.前述权利要求之一的光电子元件，其中介电层(3)的厚度为0.1至100nm，尤其是0.1至3nm。
4.前述权利要求之一的光电子元件，其中介电层(3)由氧化铝组成。
5.前述权利要求之一的光电子元件，其中阳极包含可导电的透明氧化物(TCO)，特别是氧化铟锡(ITO)。
6.前述权利要求之一的光电子元件，其中介电层(3)的层厚度均匀，而无论直接紧邻介电层的表面结构如何，特别是无论阳极(2)的表面结构如何。
7.前述权利要求之一的光电子元件，其中介电层(3)的厚度变化最大为10％。
8.前述权利要求之一的光电子元件，其中介电层(3)可借助于原子层沉积法(ALD)，特别是无等离子体的原子层沉积法制备。
9.前述权利要求之一的光电子元件，其中该光电子元件为OLED。
10.一种用于涂敷电极，特别是涂敷前述权利要求之一的光电子元件的阳极的方法，所述阳极具有介电层，所述介电层含有金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物或由金属氧化物、金属氮化物或金属氧氮化物组成，其中该金属M选自铝、镓、钛、锆、铪、钽、镧和锌中的一种或多种，所述方法包括下列步骤：
A)制备其上布置有电极层的衬底，
B)借助于原子层沉积法(ALD)沉积介电层，以使得所述电极层完全由介电层所覆盖。
11.前述权利要求10的方法，其中步骤B)借助于无等离子体的原子层沉积法(ALD)进行。
12.前述权利要求10至11之一的方法，其中在步骤B)期间，以给定的顺序多次相继重复下列分步骤：
B1)吸附脉冲，其中对衬底施加前体或氧化剂或还原剂；
B2)吹洗步骤或抽真空步骤；
B3)反应脉冲，其中对吸附有前体的衬底施加氧化剂或还原剂、或对吸附有氧化剂或还原剂的衬底施加前体；
B4)吹洗步骤或抽真空步骤。
13.前述权利要求10至12之一的方法，其中步骤B)在至少60℃、尤其是80至260℃，和最大压力为50mbar、尤其是0.1至5mbar下进行。
14.前述权利要求10至13之一的方法，其中所述氧化剂选自水、臭氧、氧、过氧化氢和前述物质的混合物。
15.前述权利要求10至14之一的方法，其中所述前体是金属烷基化物、金属醇盐、金属二烷基酰胺和/或金属卤化物。
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