DE102006005926B4

DE102006005926B4 - Organische Lumineszenzvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102006005926B4
Application number: DE102006005926A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Redecker; Albrecht Dr. Uhlig; Kerstin Nolte; Jens Heinze; Thomas Schrader
Original assignee: Samsung SDI Germany GmbH; Samsung Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Germany GmbH; Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2026-02-07
Also published as: KR20070080204A; KR100834160B1; DE102006005926A1

Abstract

Organische Elektrolumineszenzvorrichtung mit einer Anodenschicht (2), einer Kathodenschicht (7) und einer organischen, lichtemittierenden Schicht (5), wobei die organische, lichtemittierende Schicht (5) zwischen der Anodenschicht (2) und der Kathodenschicht (7) angeordnet ist, und wobei eine Lochtransportschicht (16) zwischen der Anodenschicht (2) und der organischen, lichtemittierenden Schicht (5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lochtransportschicht (16) eine lochleitende Basisverbindung und eine niedermolekulare Lochtransportverbindung aufweist, wobei die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung in der Lochtransportschicht (16) entlang einer von der Anodenschicht (2) zur organischen, lichtemittierenden Schicht (5) verlaufenden senkrecht angeordneten Achse (26) abnimmt,
der Betrag des Energielevels des höchsten besetzten Molekülorbitals (HOMO) der Basisverbindung in der Lochtransportschicht (16) größer ist als der Betrag des Energielevels des höchsten besetzten Molekülorbitals (HOMO) der niedermolekularen Lochtransportverbindung und die niedermolekulare Lochtransportverbindung ein Triarylamin, Fluorenylarylamin, Tetraphenylbenzidin, Dinaphthyldiphenylbenzidin oder Tetraphenylphenylendiamin ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8 genannten Merkmalen, insbesondere betrifft die Erfindung eine Elektrolumineszenzvorrichtung, welche mittels kostengünstiger Prozesse für große Substratabmessungen herstellbar ist, wobei die Effizienz bei Verwendung polymerer Emittermaterialien der Effizienz organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen auf Basis niedermolekularer Emittermaterialien, welche zur Herstellung jedoch kostenaufwendige vakuumbasierte Prozesse benötigen, entspricht.
In herkömmlichen Triplett-Emitter-OLED-Strukturen wird eine Mehrschicht-Struktur durch thermisches Verdampfen von niedermolekularem organischen Emittermaterial erzeugt. Eine solche Struktur ist in 1 schematisch dargestellt. Die entsprechenden Energielevel der Elektrolumineszenzvorrichtung der 1 sind in 2 dargestellt. Bei Verwendung eines unipolaren Stromes wird die Injektion von Elektronen/Defektelektronen in einer solchen Vorrichtung über die existierenden Energiebarrieren in einzelne Stufen unterteilt, um dadurch eine möglichst einfache Injektion gewährleisten zu können. In herkömmlichen niedermolekularbasierten OLED-Vorrichtungen werden diese Abstufungen durch die Verwendung mehrerer Schichten mit unterschiedlichem Ionisationspotential realisiert. Für organische Elektrolumineszenzvorrichtungen, bei denen das organische (niedermolekulare) Emittermaterial mittels Vakuumprozessen abgeschieden wird, sind abgestufte Transportschichtsysteme bekannt. So wird beispielsweise in Chwang et al. Appl. Phys. Lett., Vol. 80, No. 5, 2002, S. 725 ff. eine abgestufte Vermischung von Elektronen- und Lochtransportverbindungen beschrieben, welche das Host-Material bilden. Weiterhin ist es aus Chwang et al. Appl. Phys. Lett., Vol. 78, No. 5, 2001, S. 574 ff. bekannt, die Konzentration des Emittermaterials durch eine Farbstoff-Diffusions-Technik zu variieren. Weiterhin ist das nicht-kontinuierliche Abstufen von Funktionsschichten für lösungsbasierte OLED-Vorrichtungen in US 6 850 003 B1 beschrieben. Dabei wird ein Schichtansatz gewählt und es werden alternierend kationische und anionische Materialien aufgebracht. Durch Veränderung der Zusammensetzung des anionischen Schichttyps (von Schicht zu Schicht) wird eine Veränderung des Dotierungslevels des leitenden Polymers erreicht und es kann somit ein quasikontinuierlicher (jedoch kein komplett kontinuierlicher) Übergang erzielt werden. Ein Nachteil besteht jedoch in dem aufwendigen Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung, bei dem eine Vielzahl von Schichten (Schicht für Schicht) aufgebracht werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht im Vorhandensein von ionischen Materialien, welche nur bei vernachlässigbaren elektrischen Feldstärken in einem permanent leitenden Film tolerierbar sind, wie dies in US 6 850 003 B1 der Fall ist. Jedoch werden in organischen Emittermaterialien und den weiteren (undotierten) Funktionsschichten sehr hohe elektrische Feldstärken erreicht, welche nach der Vorrichtung gem. US 6 850 003 B1 eine Ionenwanderung und dadurch die Zerstörung der Schichtstruktur zur Folge haben würden.
OLED-Bauelemente mit kontinuierlich abgestuften Funktionsschichten sind ferner aus den Druckschriften WO 00/17 911 A1 , WO 97/20 355 A1 , US 2004/0 265 630 A1 und WO 2006/056 586 A1 bekannt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung vorzuschlagen, wobei die organische Elektrolumineszenzvorrichtung lediglich mit lösungsbasierten Prozessen, wie beispielsweise der Tintenstrahldrucktechnik oder dem Spincoating, preiswert herstellbar sein sollen und weiterhin eine hohe Effizienz aufgrund einer niedrigen aufzuwendenden Energie für die Injektion der Elektronen/Defektelektronen in das (polymere) Emittermaterial aufweisen sollen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 (Vorrichtungsanspruch) und 8 (Verfahrensanspruch) im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Elektrolumineszenzvorrichtung mit lösungsbasierten Prozessen, beispielsweise mit Spincoating oder Tintenstrahldruckverfahren sehr preiswert (im Vergleich zu organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen auf Basis von niedermolekularen Verbindungen) hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße (vorzugsweise auf polymeren organischen Emittermaterialien) basierende Elektrolumineszenzvorrichtung eine höhere Effizienz als vergleichbare polymere Elektrolumineszenzvorrichtungen nach dem Stand der Technik aufweist, da eine geringere Energie zur Injektion der Ladungsträger (Elektronen/Defektelektronen) in das (polymere) Emittermaterial aufgewendet werden muss. Die Idee der Erfindung besteht darin, die verwendeten Lochtransportschichten mit einem (bzgl. ihrer Konzentration) kontinuierlich abgestuften Dotierungsprofil einer (niedermolekularen) lochtransportierenden Verbindung in einer Basisverbindung auszustatten, um so eine besonders einfache Injektion der Ladungsträger in das Emittermaterial zu realisieren. Dazu weist eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine Anodenschicht und eine Kathodenschicht sowie eine organische lichtemittierende Schicht auf, wobei die organische lichtemittierende Schicht zwischen der Anodenschicht und der Kathodenschicht angeordnet ist und wobei mindestens eine Lochtransportschicht vorgesehen ist, wobei die Lochtransportschicht zwischen der Anodenschicht und der organischen lichtemittierenden Schicht angeordnet ist und wobei die Lochtransportschicht eine (lochleitende) Basisverbindung und eine niedermolekulare Lochtransportverbindung aufweist, wobei die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung in der Lochtransportschicht entlang einer von der Anodenschicht zur organischen, lichtemittierenden Schicht verlaufenden senkrecht angeordneten Achse abnimmt.
Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Basisverbindung der Lochtransportschicht, in welcher eine niedermolekulare Lochtransportverbindung eingebracht ist, ebenfalls als Lochtransportschicht fungiert. Vorzugsweise nimmt die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung entlang der von der Anodenschicht zur organischen, lichtemittierenden Schicht verlaufenden Achse kontinuierlich ab. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung entlang der von der Anodenschicht zur organischen, lichtemittierenden Schicht verlaufenden Achse exponentiell abnimmt.
Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die maximale Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung bzw. der niedermolekularen Elektronentransportverbindung kleiner als 80%, bevorzugt 60%, und besonders bevorzugt 40%, der Konzentration des Basismaterials ist. Unter Basismaterial wird in diesem Zusammenhang in Bezug auf die niedermolekulare Lochtransportverbindung ebenfalls eine Lochtransportverbindung verstanden. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die maximale Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung mindestens größer als 2%, bevorzugt jedoch größer als 4% und besonders bevorzugt größer als 6% der Konzentration des Basismaterials ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist die Elektrolumineszenzvorrichtung eine zusätzliche Lochtransportschicht und/oder eine zusätzliche Elektronentransportschicht auf, wobei sich die zusätzliche Lochtransportschicht zwischen der abgestuften Lochtransportschicht und der Anode und die zusätzliche Elektronentransportschicht zwischen der Multifunktionsschicht (Emitterschicht und Elektronentransportschicht in einem) und der Kathode befindet.
Als Basisverbindung wird vorzugsweise Poly(n-vinylcarbazol), Polyalkylfluoren Polyvinylnapthalin und Polymere vom Typus Poly-(vinylalkyltriarylamin) sowie Poly(vinylalkyltetraphenylbenzidin) verwendet. Als niedermolekulare Lochtransportverbindung werden erfindungsgemäß Materialien aus den Klassen der Triarylamine, Fluorenylarylamine, Tetraphenylbenzidine, Dinapthyldiphenylbenzidine sowie Tetraphenylphenylendiamine verwendet. Exemplarische Vertreter sind 1,3,5-tris[4-(di-(4-methoxyphenylamino))phenyl]benzol, Tris-(N-Methylphenyl-N-Phenyl-4-amino)-triphenylamin, N,N,N',N'-Di-methylphenyl-diphenylbenzidin, N,N,N',N-Tetra(methoxphenyl)-benzidin, N,N,N',N-Dinapthyl-di(methylphenyl)-benzidin, sowie 2,7-bis(N-phenyl-N(4'-N,N,diphenylamino-biphenyl-4-yl)-9,9-dimethylfluoren.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass erfindungsgemäß der Betrag des Energielevels des höchsten besetzten Molekülorbitals der Basisverbindung in der Lochtransportschicht größer ist als der Betrag des Energielevels des höchsten besetzten Molekülorbitals der niedermolekularen Lochtransportverbindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung weist folgende Verfahrensschritte auf: Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht auf ein Substrat, Aufbringen einer organischen, lichtemittierenden Schicht und Aufbringen einer zweiten Elektrodenschicht, wobei mindestens eine Lochtransportschicht aufgebracht wird und wobei die Lochtransportschicht zwischen der ersten Elektrodenschicht und der organischen, lichtemittierenden Schicht oder zwischen der zweiten Elektrodenschicht und der organischen, lichtemittierenden Schicht aufgebracht (angeordnet) wird, wobei die Lochtransportschicht durch Eintauchen des Substrats in ein Lösungsmittel mit den bereits darauf befindlichen Funktionsschichten behandelt wird, wobei die niedermolekulare Lochtransportverbindung in dem Lösungsmittel löslich ist und Basisverbindung in dem Lösungsmittel nicht löslich ist.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der in den Ausführungsbeispielen dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach dem Stand der Technik in schematischer, geschnittener Darstellung,
2 ein Diagramm der entsprechenden Energielevel der Elektrolumineszenzvorrichtung nach 1,
3 eine erfindungsgemäße organische Elektrolumineszenzvorrichtung nach einer Ausführungsvariante der Erfindung in schematischer, geschnittener Darstellung,
4 ein Diagramm der entsprechenden Energielevel der Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß 3,
5 eine nicht-erfindungsgemäße organische Elektrolumineszenzvorrichtung in schematischer, geschnittener Darstellung und
6 ein Diagramm der entsprechenden Energielevel der Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß 5.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Elektrolumineszenzvorrichtung in schematischer, geschnittener Darstellung mit einer (bzgl. ihrer Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung) kontinuierlich abgestuften Lochtransportschicht 16. Die Elektrolumineszenzvorrichtung weist ein Substrat 1, eine transparente Anodenschicht 2, eine zusätzliche Lochtransportschicht 3 sowie die erfindungsgemäß kontinuierlich abgestufte Lochtransportschicht 16, die organische, lichtemittierende Schicht 5, eine (nicht abgestufte) Elektronentransportschicht 6 sowie eine Kathode 7 auf. Die 4 stellt die entsprechenden Energielevel dar, wobei das Energielevel des höchsten besetzten Molekülorbitals (HOMO) der Anodenschicht 2 betragsmäßig kleiner ist (alle Energielevel haben tatsächlich negative Werte, da sie per Definition die Energie eines Elektrons gegenüber dem Vakuumnivieau darstellen) als das HOMO der zusätzlichen Lochtransportschicht 3, welches wiederum betragsmäßig niedriger ist als das HOMO der Lochtransportschicht 16 (=das HOMO der Basisverbindung 17 und das HOMO der niedermolekularen Lochtransportverbindung 19), welche wiederum betragsmäßig kleiner sind als das HOMO 12 der Emitterschicht 5, welches wiederum kleiner als das HOMO 14 der Elektronentransportschicht 6 ist. Ebenso ist das niedrigste unbesetzte Molekülorbital (LUMO) 9 der zusätzlichen Lochtransportschicht 3 betragsmäßig niedriger als das LUMO 18, 20 (LUMO 18 der Basisverbindung und LUMO 20 der niedermolekularen Elektronenverbindung) der Lochtransportschicht 16, welche betragsmäßig wiederum niedriger sind als das LUMO 13 der Emitterschicht 5, welches betragsmäßig wiederum niedriger ist als das LUMO 15 der Elektronentransportschicht 6, welches wiederum niedriger ist als das LUMO der Kathodenschicht 7. Die Konzentration des zugesetzten niedermolekularen Lochtransportmaterials in der Lochtransportschicht 16 nimmt entlang der Achse 26, also von der Anode 2 hin zur Emitterschicht 5 ab. Hierdurch wird eine vereinfachte Injektion von Defektelektroden von der Anode 2, welche aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) besteht und mit der zusätzlichen Lochtransportschicht 3 (beispielsweise aus Polyethylendioxythiophenpolystyrensulfonsäure oder Polyanilin oder Polypyrrol) versehen ist, in das Emittermaterial 5 realisiert. Die Herstellung der abgestuften Lochtransportschicht 16 kann sehr preiswert mittels lösungsbasierter Prozesse erfolgen. So ist es vorgesehen, die Lochtransportschicht 16 zunächst mittels Spincoating oder ink jet printing aufzubringen, wobei diese Schicht sowohl die Basisverbindung, welches vorzugsweise ein Polymer ist, als auch die zugesetzte niedermolekulare Lochtransportverbindung enthält. Um eine kontinuierliche Abstufung der Konzentration des niedermolekularen Lochtransportmaterials zu erzeugen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die bereits mit Spincoating erzeugte Schicht in eine Lösung zu tauchen, welche die niedermolekulare Lochtransportverbindung löst, in welcher jedoch die Basisverbindung nicht löslich ist. Als Basisverbindung kann beispielsweise Polyvinylcarbazol und als niedermolekulare Lochtransportverbindung kann beispielsweise 1,3,5-tris[4-(di-(4-methoxyphenylamino))phenyl]benzene oder Tris-(N-Methylphenyl-N-Phenyl-4-amino)-triphenylamine verwendet werden. Als Lösungsmittel kann beispielsweise Acetonnitril, Butanon oder Propylenglycol-monomethylether-acetat (PGMEA) verwendet werden. Die Emitterschicht kann beispielsweise durch Spincoating einer Lösung von konjugierten lichtemittierenden polymeren Materialien der Klasse der Polyfluorene oder der Polyphenylvinylene o. ä. Materialien aufgebracht werden. Weiterhin sind hier lösliche, zur Elektrophosphoreszenz befähigte Materialkompositionen möglich, die unter anderem auf Komplexen von Iridium, Platin, Osmium und Rhodium basieren. Zum Abschluss wird die Kathode durch Verdampfen im Vakuum mit Materialien wie Barium und Aluminium (oder ähnlichen aus dem Stand der Technik bekannten Mehrschichtsystemen) aufgebracht und das Bauelement wird verkapselt.
Das Ionisationspotential der Basisverbindung in der Lochtransportschicht 16 bildet das (betragsmäßig) höchste Level des höchsten besetzten Molekülorbitals (HOMO) der Lochtransportschicht 16. Mit anderen Worten ist das HOMO 17 der Basisverbindung (betragsmäßig) höher als das HOMO 19 der niedermolekularen Lochtransportverbindung, welche bzgl. der Konzentration kontinuierlich abgestuft in der Basisverbindung vorliegt. Daher werden die von der Anode 2 injizierten Defektelektronen vorzugsweise über die (energetisch niedrigeren) niedermolekularen Lochtransportverbindungen durch die Lochtransportschicht 16 wandern, zumindest solange wie die (abnehmende) Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung ausreichend hoch ist, um einen Durchfluss zu gewährleisten. Bei der Wanderung der Defektelektronen in Richtung der organischen, lichtemittierenden Schicht 5 wird die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung ständig kontinuierlich abfallen. Aufgrund der (wegen der geringeren Konzentration) stärkeren Separation der einzelnen Moleküle der niedermolekularen Lochtransportverbindung wird für die Defektelektronen ein erhöhtes elektrisches Feld zur Realisierung des Hoppings benötigt, welches für den Ladungsträgertransport in amorphen organischen Materialien verantwortlich ist. Dadurch wird eine Übergangsregion ausgebildet, in welcher der Transport der Defektelektronen innerhalb der Basisverbindung energetisch vorteilhafter als der Transport der Defektelektronen im (wegen der geringen Konzentration bereits stark separierten) niedermolekularen Lochtransportmaterials ist. Daraus resultiert ein gleichmäßiger, energetisch sehr günstiger Übergang der Defektelektronen aus dem HOMO-Level 19 der niedermolekularen Lochtransportverbindung in das HOMO-Level 17 der Basisverbindung. Auf diese Weise können die von der Anode 2 kommenden Defektelektronen in besonders effektiver Weise in die Emitterschicht 5 injiziert werden, um dort eine effektive Rekombination mit Elektronen und eine daraus resultierende Emission von Licht hervorzurufen.
5 zeigt eine nicht-erfindungsgemäße Elektrolumineszenzvorrichtung der Erfindung in schematischer, geschnittener Darstellung. Auf dem Substrat 1 ist die Anodenschicht 2, die Lochtransportschicht 3 sowie eine abgestufte Multifunktionsschicht 21 (welche sowohl dem Elektronentransport als auch der Lichtemission dienen), sowie die zusätzliche Elektronentransportschicht 6 und die Kathode 7 angeordnet. 6 stellt das entsprechende Energiediagramm der einzelnen Schichten dar. Die in 5 dargestellte Struktur kann durch ein Verfahren erhalten werden, welches auf Diffusion (wie sie auch für die Herstellung der Lochtransportschicht 16 in 3 bereits verwendet wurde) basiert. Im Unterschied zur Herstellung der Lochtransportschicht 16 in 3 wird jedoch nicht eine Verminderung der Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung, sondern eine abgestufte Hinzufügung von niedermolekularem Elektronentransportmaterial an der Grenzschicht zwischen zus. Elektronentransportschicht 6 und Emitterschicht 21 angestrebt. Das Verfahren kann wiederum auf lösungsbasierten Herstellungsprozessen aufbauen und ist daher kostengünstig ausführbar. In einer bevorzugten Ausführungsvariante werden zunächst die Anodenschicht 2 auf das Substrat 1 und die Lochtransportschicht 3 auf die Anodenschicht 2 (mittels Spincoating) aufgebracht. Um die in ihrer Konzentration abgestufte Schicht 21, welche aus einer organischen elektrolumineszenten Basisverbindung und einer in ihrer Konzentration von der Kathode hin zur Anode abnehmenden niedermolekularen Elektronentransportverbindung besteht, aufzubringen, ist es vorgesehen, zunächst nur die Schicht aus der Basisverbindung aufzubringen und nachfolgend eine Lösung, in welcher niedermolekulare Elektronentransportverbindungen gelöst sind (Lösungsmittel ist beispielsweise Acetonitril oder Butanon) durch Spincoating aufzubringen. Das Kriterium für die Auswahl des Lösungsmittels ist, dass die niedermolekulare Elektronentransportverbindung in dem Lösungsmittel löslich (und gelöst) sein muss, wobei das Lösungsmittel die Basisverbindung (die organische Emitterverbindung) nicht lösen darf. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Lösung einen geringe Tendenz zur Quellung der Emitterschicht (Basisverbindung) besitzt. Die niedermolekulare Elektronentransportverbindung kann aus organischen Elektronentransportmaterialien des Standes der Technik, beispielsweise Oxadiazolen, Triazolen, Benzimidazolen oder Metallchelaten, wie beispielsweise Alq3 und ähnlichen Materialien ausgesucht werden. Zum Schluss wird die zusätzliche Elektronentransportschicht 6 (nicht abgestuft) sowie die Kathodenschicht 7 aufgebracht. Durch das Einbringen einer in ihrer Konzentration variablen niedermolekularen Elektronentransportverbindung in die organische, lichtemittierende Schicht können einerseits auf besonders einfache Weise Elektronen in die Emitterschicht (organische, lichtemittierende Schicht) eingebracht werden, andererseits kann die Rekombinationszone in einem wohldefinierten Abstand von der Kathode angeordnet werden. Ein solcher wohldefinierter Abstand ist zur Minimierung nichtstrahlender Rekombination von Exzitonen, welche durch Elektronen des Kathodenmaterials hervorgerufen werden, notwendig.
Bezugszeichenliste

1: Substrat
2: transparente Anodenschicht
3: zusätzliche Lochtransportschicht (nicht abgestuft)
4: Lochtransportschicht (nicht abgestuft)
5: Emitterschicht
6: Elektronentransportschicht (nicht abgestuft)
7: Kathode
8: HOMO-Level der Lochtransportschicht 3
9: LUMO-Level der Lochtransportschicht 3
10: HOMO-Level der Lochtransportschicht 4
11: LUMO-Level der Lochtransportschicht 4
12: HOMO-Level der Emitterschicht 5
13: LUMO-Level der Emitterschicht 5
14: HOMO-Level der Elektronentransportschicht 6
15: LUMO-Level der Elektronentransportschicht 6
16: Abgestufte Lochtransportschicht
17: HOMO-Level des Basismaterials der Lochtransportschicht 16
18: LUMO-Level des Basismaterials der Lochtransportschicht 16
19: HOMO-Level des niedermolekularen Elektronenmaterials der Lochtransportschicht 16
20: LUMO-Level des niedermolekularen Lochtransportmaterials der Lochtransportschicht 16
21: Emitterschicht mit abgestufter Konzentration von niedermolekularem Elektronenmaterial
22: HOMO-Level des Emittermaterials (Basisverbindung der Schicht 21)
23: LUMO-Level des Emittermaterials (Basisverbindung der Schicht 21)
24: HOMO-Level des niedermolekularen Elektronentransportmaterials der Schicht 21
25: LUMO-Level des niedermolekularen Elektronentransportmaterials der Schicht 21
26: Gradient der Konzentration des niedermolekularen Lochleiters
27: Gradient der Konzentration des niedermolekularen Elektronenleiters

Claims

Organische Elektrolumineszenzvorrichtung mit einer Anodenschicht (2), einer Kathodenschicht (7) und einer organischen, lichtemittierenden Schicht (5), wobei die organische, lichtemittierende Schicht (5) zwischen der Anodenschicht (2) und der Kathodenschicht (7) angeordnet ist, und wobei eine Lochtransportschicht (16) zwischen der Anodenschicht (2) und der organischen, lichtemittierenden Schicht (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochtransportschicht (16) eine lochleitende Basisverbindung und eine niedermolekulare Lochtransportverbindung aufweist, wobei die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung in der Lochtransportschicht (16) entlang einer von der Anodenschicht (2) zur organischen, lichtemittierenden Schicht (5) verlaufenden senkrecht angeordneten Achse (26) abnimmt, der Betrag des Energielevels des höchsten besetzten Molekülorbitals (HOMO) der Basisverbindung in der Lochtransportschicht (16) größer ist als der Betrag des Energielevels des höchsten besetzten Molekülorbitals (HOMO) der niedermolekularen Lochtransportverbindung und die niedermolekulare Lochtransportverbindung ein Triarylamin, Fluorenylarylamin, Tetraphenylbenzidin, Dinaphthyldiphenylbenzidin oder Tetraphenylphenylendiamin ist.
Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung entlang der von der Anodenschicht (2) zur organischen, lichtemittierenden Schicht (5) verlaufenden Achse (26) kontinuierlich abnimmt.
Elektrolumineszenzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung entlang der von der Anodenschicht (2) zur organischen, lichtemittierenden Schicht (5) verlaufenden Achse (26) exponentiell abnimmt.
Elektrolumineszenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung kleiner als 80% der Konzentration der Basisverbindung ist.
Elektrolumineszenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung größer als 2% der Konzentration der Basisverbindung ist.
Elektrolumineszenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolumineszenzvorrichtung eine zusätzliche Lochtransportschicht (3) und/oder eine zusätzliche Elektronentransportschicht (6) aufweist.
Elektrolumineszenzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisverbindung ein Poly(n-vinylcarbazol), Polyalkylfluoren, Polyvinylnaphthalin, Poly(vinylalkyltriarylamin) oder Poly(vinylalkyltetraphenylbenzidin) ist.
Verfahren zur Herstellung einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung mit einer Anodenschicht (2), einer Kathodenschicht (7) und einer organischen, lichtemittierenden Schicht (5), wobei die organische, lichtemittierende Schicht (5) zwischen der Anodenschicht (2) und der Kathodenschicht (7) angeordnet ist, und wobei eine Lochtransportschicht (16) zwischen der Anodenschicht (2) und der organischen, lichtemittierenden Schicht (5) angeordnet ist, wobei die Lochtransportschicht (16) eine lochleitende Basisverbindung und eine niedermolekulare Lochtransportverbindung aufweist, wobei die Konzentration der niedermolekularen Lochtransportverbindung in der Lochtransportschicht (16) entlang einer von der Anodenschicht (2) zur organischen, lichtemittierenden Schicht (5) verlaufenden senkrecht angeordneten Achse (26) abnimmt, und bei dem das Verfahren zur Herstellung der Lochtransportschicht (16) die Schritte umfasst: Aufbringen einer Schicht, die die Basisverbindung und die niedermolekulare Lochtransportverbindung enthält; und Eintauchen der Schicht in ein Lösungsmittel, in dem die niedermolekulare Lochtransportverbindung, aber nicht die Basisverbindung löslich ist.