DE102008046857A1

DE102008046857A1 - OLED für Betrieb mit Wechselspannung und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102008046857A1
Application number: DE102008046857A
Authority: DE
Inventors: Karl Pichler
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2009-06-18

Abstract

Die OLED weist anodenseitig und/oder kathodenseitig eine gemischt dotierte Schicht (ML1, ML2) auf, in der lateral aufeinander folgend n-dotierte Bereiche und p-dotierte Bereiche angeordnet sind. Mittels der gemischt dotierten Schicht wird eine Ladungsträgerinjektion bei in beliebiger Richtung angelegter Betriebsspannung ermöglicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine OLED (organische lichtemittierende Diode), die für einen Betrieb mit einer Wechselspannung geeignet ist, und ein zugehöriges Herstellungsverfahren.
Eine OLED ist zumeist in der Weise aufgebaut, dass auf einem Träger aus Glas oder Kunststofffolie eine Schichtfolge angeordnet ist, die typischerweise eine Anode, zum Beispiel aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), eine Löcher-Injektionsschicht, eine Löchertransportschicht, eine für Strahlungsemission vorgesehene Emissionsschicht, eine Löcherblockierschicht, eine Elektronentransportschicht, eine Elektroneninjektionsschicht und eine Kathode umfasst. Die Kathode wird durch ein Material geringer Austrittsarbeit gebildet, zum Beispiel ein Alkalimetall (Li, Na, K, Rb, Cs), ein Erdalkalimetall (Mg, Ca, Sr, Ba) oder ein Lanthanid (Sm, Eu, Tb, Yb). Durch die Anordnung der Anode und der Kathode ist in der Regel die Stromrichtung, mit der die OLED betrieben wird, vorgegeben.
Mit Wechselspannung betriebene OLEDs sind zum Beispiel in der US 6,566,808 , US 6,800,999 und WO 2005/015640 A1 beschrieben.
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Dotierungen an Trennflächen zwischen Elektroden und organischem Material sind beschrieben in US 2003/0080426 A1 , US 2004/0217402 A1 , US 2005/0277234 A1 , US 6,020,096 A1 , WO 2005/093872 A1 , US 6,806,124 B2 , US 6,835,803 B1 und WO 2001/001502 A2 .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach herstellbare OLED anzugeben, die mit Wechselspannung betrieben werden kann. Außerdem soll ein Herstellungsverfahren hierzu angegeben werden.
Diese Aufgabe wird mit der OLED mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise mit dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Bei der OLED ist mindestens eine gemischt dotierte Schicht vorhanden, die p-dotierte und n-dotierte Anteile umfasst und es ermöglicht, die OLED mit einer in einer beliebigen Richtung angelegten Betriebsspannung, insbesondere auch mit einer Wechselspannung, zu betreiben. Vorzugsweise sind sowohl auf der Anode als auch auf der Kathode gemischt dotierte Schichten vorgesehen. Eine gemischt dotierte Schicht kann stattdessen zwischen zwei beliebigen Schichten vorgesehen sein, die in dem Schichtstapel zwischen der Emitterschicht und der Anode und/oder zwischen der Emitterschicht und der Kathode angeordnet sind. Die gemischt dotierte Schicht hat lateral dispergierte Donatoren und Akzeptoren in jeweiligen Bereichen, die Abmessungen im Sub-Mikrometerbereich besitzen, in einer Größenordnung von weniger als 100 nm, bevorzugt weniger als 10 nm, besonders bevorzugt weniger als 1 nm. Lateral bedeutet hierbei beispielsweise in einer Richtung senkrecht zu einem Normalenvektor einer Hauptseite der Kathode.
Die Dotierstoffe der gemischt dotierten Schicht verbessern die Injektion von Ladungsträgern bei Vertauschen der Richtung der angelegten Betriebsspannung. Wenn zum Beispiel an der Anode eine gemischt dotierte Schicht vorhanden ist, werden bei Anlegen einer Spannung in Vorwärtsrichtung wie üblich Löcher injiziert, während bei entgegengesetzter Polung der Spannung Elektronen aus der gemischt dotierten Schicht injiziert werden. Das Entsprechende geschieht in der Gegenrichtung bei Verwendung einer gemischt dotierten Schicht an der Kathode.
Vorzugsweise sind sowohl an der Anode als auch an der Kathode gemischt dotierte Schichten vorhanden. Falls nur eine gemischt dotierte Schicht an einer der Elektroden vorgesehen ist, kann an der gegenüberliegenden Elektrode zum Beispiel durch eine hohe Dotierstoffkonzentration eine ambipolare Injektion von Ladungsträgern ermöglicht werden.
Die größte Abmessung der p-dotierten Bereiche und der n-dotierten Bereiche innerhalb der gemischt dotierten Schicht ist vorzugsweise kleiner als die Dicke der Emitterschicht der OLED. Damit kann erreicht werden, dass einander entgegengesetzt dotierte Bereiche zweier gemischt dotierter Schichten, von denen eine Schicht an der Anode und die andere Schicht an der Kathode angeordnet ist, jeweils an einander gegenüberliegenden Positionen vorhanden sind und auf diese Weise eine Rekombination von Elektronen mit Löchern erleichtert wird.
Die gemischt dotierte Schicht weist gemäß zumindest einer Ausführungsform der OLED in lateraler Richtung Abmessungen im Submikrometerbereich auf. Mit anderen Worten ist ein Mittelwert der lateralen Ausdehnungen der p-dotierten und der n-dotierten Bereiche der gemischt dotierten Schicht kleiner oder gleich 1 μm, bevorzugt kleiner oder gleich 100 nm, insbesondere kleiner oder gleich 10 nm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 nm.
Die Kathode der OLED ist gemäß zumindest einer Ausführungsform auf einem Träger angebracht. Der Träger ist bevorzugt mit einer Metallfolie gestaltet oder besteht aus einer solchen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der OLED ist zumindest die Kathode mit einem Material gestaltet, das eine Austrittsarbeit von höchstens 2,5 eV aufweist. Insbesondere besteht die Kathode aus einem solchen Material.
In mindestens einer Ausführungsform der OLED ist diese in Bildpunkte strukturiert. Durch die Bildpunkte sind beispielsweise Pixel gebildet, so dass die OLED etwa in einem Passivmatrixdisplay eingesetzt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der OLED, bei der diese Bildpunkte aufweist, befinden sich zwischen den einzelnen Bildpunkten Zwischenbereiche, derart, dass mindestens eine Schicht aus der Gruppe von Löcherinjektionsschicht, Löchertransportschicht, Elektronentransportschicht, Elektroneninjektionsschicht und gemischt dotierter Schicht in den Zwischenbereichen geringer dotiert ist als in Bereichen der Bildpunkte. Die Zwischenbereiche sind zum Beispiel streifenförmig gestaltet. Insbesondere bei hoher Dotierung mindestens einer der genannten Schichten kann die OLED eine hohe Querleitfähigkeit in einer lateralen Richtung aufweisen, so dass es zu einem elektrischen Übersprechen zwischen benachbarten Bildpunkten kommen kann. Um dies zu vermeiden, sind die Zwischenbereiche geringer dotiert und weisen somit zum Beispiel eine stark verminderte elektrische Leitfähigkeit auf. Geringer dotiert kann hierbei bedeuten, dass die Dotierung der Zwischenbereiche bezüglich einer Dotierstoffkonzentration der Bildpunkte höchstens die Hälfte, insbesondere höchstens ein Viertel, besonders bevorzugt höchstens ein Zehntel beträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der OLED ist mindestens eine Schicht aus der Gruppe von Löcherinjektionsschicht, Löchertransportschicht, Elektronentransportschicht, Elektroneninjektionsschicht und gemischt dotierter Schicht mit einem dotierten organischen Material gestaltet, wobei das organische Material in einem undotierten Zustand eine geringe oder vernachlässigbare Ladungsträgerinjektion und/oder Ladungsträgerbeweglichkeit aufzeigt. Gering bedeutet hierbei, dass durch die Dotierung die Ladungsträgerinjektion und/oder Ladungsträgerbeweglichkeit um mindestens einen Faktor 10, bevorzugt um mindestens einen Faktor 100, insbesondere um mindestens einen Faktor 1000 zunimmt.
Wenigstens eine der Schichten aus der Gruppe von Löcherinjektionsschicht, Löchertransportschicht, Elektronentransportschicht, Elektroneninjektionsschicht und gemischt dotierter Schicht weist gemäß zumindest einer Ausführungsform der OLED eine derart hohe Dotierung auf, so dass ein Ladungsträgertransport und somit ein Stromfluss diffusionsdominiert erfolgt. Mit anderen Worten können elektrische Diffusionsströme dominant und somit größer als elektrische Driftströme sein. Das lokal anliegende elektrische Feld ist damit für den Stromfluss weniger entscheidend, da sich die Ladungsträger aufgrund der Diffusion näherungsweise unabhängig vom lokal anliegenden elektrischen Feld bewegen, sich also insbesondere ungerichtet und somit auch in lateraler Richtung bewegen können. Sind die p- und n-dotierten Bereiche insbesondere der gemischt dotierten Schicht vergleichsweise groß und verfügt die OLED über zwei solcher Schichten, etwa an der Anode und an der Kathode, so ist es nicht nötig, dass sich die dotierten Bereiche der beiden gemischt dotierten Schichten exakt übereinander befinden, da über Diffusion eine laterale Ladungsträgerbewegung erleichtert ist.
In mindestens einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der OLED wird mindestens die gemischt dotierte Schicht mit einer Flüssigkeit erzeugt, die Nanotropfen auf einer Oberfläche ausbildet, auf der die gemischt dotierte Schicht erzeugt wird. Die Oberfläche ist hierbei beispielsweise von der Anode oder der Kathode gebildet. Mit anderen Worten wird auf die Oberfläche ein dünner flüssiger Film aufgebracht, der eine vergleichsweise geringe Benetzung bezüglich eines Materials der Oberfläche aufzeigt. Hierdurch ist es möglich, dass eine den Film bildende Flüssigkeit auf der Oberfläche Tropfen ausbildet, die Größen insbesondere im Nanometerbereich aufweisen. Durch die Tropfenbildung ist ein Teil der Oberfläche von der Flüssigkeit unbedeckt. Sind die Nanotropfen aufgebracht, so kann die Oberfläche mit zum Beispiel einem Metall mit einer niedrigen Austrittsarbeit behandelt beziehungsweise bedeckt werden. Anstelle eines solchen Metalls kann die Oberfläche mit einem Material behandelt beziehungsweise bedeckt werden, das eine den Tropfen entgegengesetzte Dotierungspolarität aufweist. Abschließend können die Tropfen, etwa über Erhitzen, abgedampft werden, so dass in den Tropfen gelöste Bestandteile auf der Oberfläche verbleiben. Alternativ ist es möglich, dass die Tropfen mit einer weiteren Flüssigkeit weggewaschen werden. In diesem Fall können die Tropfen beispielsweise während eines Beschichtungsprozesses als eine Art Maske dienen.
Zwischen den Elektroden und den gemischt dotierten Schichten kann bei Ausführungsbeispielen der OLED eine homogene Schicht oder eine einzelne Schicht mit vielfachen Komponenten, wie zum Beispiel eine homogene Polymerschicht oder Copolymerschicht oder Mischungen daraus, vorhanden sein.
Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen der OLED anhand der beigefügten Figuren.
Die 1 bis 6 zeigen Querschnitte durch Ausführungsbeispiele einer OLED mit einer gemischt dotierten Schicht an der Anode.
Die 7 bis 12 zeigen Querschnitte durch Ausführungsbeispiele einer OLED mit einer gemischt dotierten Schicht an der Kathode.
Die 13 bis 21 zeigen Querschnitte durch Ausführungsbeispiele einer OLED mit gemischt dotierten Schichten an der Anode und an der Kathode.
Die 1 zeigt einen Querschnitt durch eine typische Schichtfolge einer OLED, die mit einer gemischt dotierten Schicht versehen ist. Auf einem Träger CP, der zum Beispiel Glas oder eine Kunststofffolie sein kann, befindet sich eine Schichtfolge aus einer Anode A, einer gemischt dotierten Schicht ML, einer Löcherinjektionsschicht HIL, einer Löchertransportschicht HTL, einer Emitterschicht EML, einer Löcherblockierschicht HBL, einer Elektronentransportschicht ETL, einer Elektroneninjektionsschicht EIL und einer Kathode C.
Statt wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 1, bei dem die gemischt dotierte Schicht ML zwischen der Anode A und der Löcherinjektionsschicht HIL, also direkt auf der Anode, angeordnet ist, kann die gemischt dotierte Schicht ML auch entsprechend den 2 beziehungsweise 3 zwischen der Löcherinjektionsschicht HIL und der Löchertransportschicht HTL beziehungsweise zwischen der Löchertransportschicht HTL und der Emitterschicht EML angeordnet sein.
Den 1 bis 3 sind die 4 bis 6 gegenübergestellt, in denen die gemischt dotierte Schicht ML jeweils in derselben Position dargestellt ist, aber zusätzlich hierzu die n-dotierten und p-dotierten Bereiche innerhalb der gemischt dotierten Schicht ML eingezeichnet sind. Die in der gemischt dotierten Schicht ML eingezeichneten schraffierten Bereiche sind zum Beispiel die n-dotierten Bereiche, während die unschraffierten Bereiche die p-dotierten Bereiche sind. Die n-dotierten Bereiche und die p-dotierten Bereiche sind innerhalb der Schicht ML in der lateralen Richtung aufeinander folgend mit unterschiedlichen Abmessungen und in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet.
Die 7 zeigt einen Querschnitt durch eine OLED mit einer gemischt dotierten Schicht zwischen der Kathode C und der Elektroneninjektionsschicht EIL. Die 8 und 9 zeigen ebenfalls Ausführungsbeispiele mit einer gemischt dotierten Schicht ML zwischen der Kathode C und der Emitterschicht EML. Bei dem Ausführungsbeispiel der 8 befindet sich die gemischt dotierte Schicht ML zwischen der Elektroneninjektionsschicht EIL und der Elektronentransportschicht ETL, während sich die gemischt dotierte Schicht ML in dem Ausführungsbeispiel der 9 zwischen der Elektronentransportschicht ETL und der Löcherblockierschicht HBL befindet. Die 10 bis 12 zeigen entsprechende Querschnitte, in denen jeweils in der gemischt dotierten Schicht ML schematisch die n-dotierten und p-dotierten Bereiche schraffiert beziehungsweise unschraffiert eingezeichnet sind.
Die 13 zeigt einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der OLED mit einer gemischt dotierten Schicht ML1 auf der Anode und einer weiteren gemischt dotierten Schicht ML2 auf der Kathode, und zwar jeweils auf der der Emitterschicht EML zugewandten Seite. Es sind dabei jeweils die n-dotierten und p-dotierten Bereiche schraffiert beziehungsweise unschraffiert angedeutet. Die 14 und 15 zeigen ähnliche Ausführungsbeispiele mit zwei gemischt dotierten Schichten ML1, ML2, wobei diese Schichten jeweils an unterschiedlichen Positionen in der gesamten Schichtfolge der OLED angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel der 13 befindet sich eine gemischt dotierte Schicht ML1 zwischen der Anode A und der Löcherinjektionsschicht HIL und eine weitere gemischt dotierte Schicht ML2 zwischen der Kathode C und der Elektroneninjektionsschicht EIL. Bei dem Ausführungsbeispiel der 14 befindet sich eine gemischt dotierte Schicht ML1 zwischen der Löcherinjektionsschicht HIL und der Löchertransportschicht HTL und eine weitere gemischt dotierte Schicht ML2 zwischen der Elektroneninjektionsschicht EIL und der Elektronentransportschicht ETL. Bei dem Ausführungsbeispiel der 15 befindet sich eine gemischt dotierte Schicht ML1 zwischen der Löchertransportschicht HTL und der Emitterschicht EML und eine weitere gemischt dotierte Schicht ML2 zwischen der Elektronentransportschicht ETL und der Löcherblockierschicht HBL. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind daher die beiden gemischt dotierten Schichten ML1, ML2 symmetrisch innerhalb der Schichtfolge in vergleichbarem Schichtabstand von den Elektroden, Anode A und Kathode C, angeordnet. Es ist stattdessen auch möglich, die gemischt dotierten Schichten ML1, ML2 unsymmetrisch anzuordnen, wie das in den 16 bis 18 an verschiedenen Beispielen dargestellt ist.
Bei der OLED gemäß dem Querschnitt der 16 befindet sich eine gemischt dotierte Schicht ML1 zwischen der Anode A und der Löcherinjektionsschicht HIL und eine weitere gemischt dotierte Schicht ML2 zwischen der Elektronentransportschicht ETL und der Löcherblockierschicht HBL. Bei dem Ausführungsbeispiel der 17 befindet sich eine gemischt dotierte Schicht ML1 zwischen der Löcherinjektionsschicht HIL und der Löchertransportschicht HTL und eine weitere gemischt dotierte Schicht ML2 zwischen der Kathode C und der Elektroneninjektionsschicht EIL. Bei dem Ausführungsbeispiel der 18 befindet sich eine gemischt dotierte Schicht ML1 zwischen der Löchertransportschicht HTL und der Emitterschicht EML und eine weitere gemischt dotierte Schicht ML2 zwischen der Elektroneninjektionsschicht EIL und der Elektronentransportschicht ETL. Es sind noch weitere Ausgestaltungen mit unterschiedlichen Anordnungen der gemischt dotierten Schichten ML1 und ML2 möglich, die sich aus den dargestellten Beispielen ergeben.
In 19 ist ein Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der OLED dargestellt. Die OLED weist eine Schichtenfolge von Anode A, erster gemischt dotierter Schicht ML1, Emitterschicht EML, zweiter gemischt dotierter Schicht ML2 und Kathode C auf.
Beim Ausführungsbeispiel der OLED gemäß 20 ist diese auf dem Träger CP angebracht. Die Emitterschicht EML ist beidseitig von einer ambipolaren Transportschicht ATL umgeben. Die ambipolare Transportschicht ATL wirkt bei einer angelegten Polarität beispielsweise als Löchertransportschicht und gleichzeitig als Elektronenblockierschicht. Bei umgekehrter Polarität wirkt die ambipolare Transportschicht dann als Elektronentransportschicht und als Löcherblockierschicht.
Bei der OLED gemäß 21 ist der Träger CP durch eine Metallfolie gebildet. Die Kathode C umfasst ein Material mit einer niedrigen Austrittsarbeit beziehungsweise besteht aus einem solchen Material, wobei das Material ein Übergangsmetallcarbid, -nitrid oder -borid ist. Um die Kathode C mit einem solchen Material aufzubringen und hierbei eine hohe Qualität der Kathode C zu erzielen, sind hohe Prozesstemperaturen notwendig. Solche Prozesstemperaturen sind möglich, falls insbesondere der Träger CP gegenüber hohen Temperaturen unempfindlich ist. Durch den Einsatz von Metallfolien für den Träger CP lässt sich diese Bedingung erfüllen. Auf der Kathode C ist dann die zweite gemischt dotierte Schicht ML2 aufgebracht, auf dieser die Emitterschicht EML, auf dieser die erste gemischt dotierte Schicht ML1, worauf die Anode A folgt.
Besteht die Kathode C aus einem Übergangsmetallcarbid, -nitrid oder -borid, so weist die Kathode C, mindestens im Falle dünner Schichtdicken der Kathode C, eine hohe Transparenz auf. Daher kann der Träger CP als Reflektor für in der Emitterschicht EML erzeugte Strahlung dienen. Optional kann zwischen der Kathode C und dem Träger CP eine Planarisierungsschicht PL angebracht sein, die gleichzeitig als Reflektor dienen kann. Alternativ ist es möglich, dass die Planarisierungsschicht PL aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist, um Kurzschlüsse zwischen der Kathode C und dem Träger CP zu vermeiden. Auch in diesem Falle wirkt die Planarisierungsschicht PL bevorzugt transparent oder reflektierend für die in der Emitterschicht EML erzeugte Strahlung.
Die gemischt dotierten Schichten ML, ML1, ML2 können als separate Schichten, wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen, vorgesehen werden oder auch als Bestandteil einer der übrigen Schichten des Schichtstapels der OLED. Eine gemischt dotierte Schicht kann insbesondere aus Materialien einer oder mehrerer der Schichten aus der Gruppe von Elektroneninjektionsschicht EIL, Elektronentransportschicht ETL, Löcherinjektionsschicht HIL und Löchertransportschicht HTL gebildet werden. Die gemischt dotierte Schicht kann vorgesehen werden an oder auf der Kathode C und/oder an oder auf der Anode A; an oder in der Löcherinjektionsschicht HIL und/oder an oder in der Elektroneninjektionsschicht EIL; an oder in der Löchertransportschicht HTL und/oder an oder in der Elektronentransportschicht ETL; an oder in einem Anteil der Löchertransportschicht HTL und/oder an oder in einem Anteil der Elektronentransportschicht ETL. Kombinationen hiervon sind ebenfalls möglich, und insbesondere kann die Ausgestaltung für die Anode und für die Kathode unterschiedlich sein.
Die gemischt dotierte Schicht kann zum Beispiel mittels Dispersion von Dotierstoffen für n-Dotierung und p-Dotierung hergestellt werden. Stattdessen kann die gemischt dotierte Schicht mittels Aufbringens einer Lösung oder einer Mischung aus Dotierstoffen für n-Dotierung und für p-Dotierung und anschließender Phasenseparation hergestellt werden. Diese Verfahren sind insbesondere geeignet, die gemischt dotierte Schicht an einer Oberseite einer als Anode oder Kathode vorgesehenen Schicht auszubilden. Die betreffende Oberseite der Anode beziehungsweise Kathode ist hierbei jeweils der Emitterschicht EML zugewandt. Zur Herstellung der gemischt dotierten Schicht können zum Beispiel auf den Schichten der Anode oder Kathode Partikel aufgebracht werden, die eine n-Dotierung oder p-Dotierung bewirken. Bei den Partikeln kann es sich um Nanopartikel handeln. Die Partikel können die Dopanten darstellen oder etwa über eine Oberfläche verfügen, über die eine Dotierung des Materials der gemischt dotierten Schicht induziert werden kann.
Stattdessen ist es möglich, eine Lösung oder eine Mischung aus Materialien n-dotierter und p-dotierter Phasen aufzubringen und die n-dotierten und p-dotierten Bereiche der gemischt dotierten Schicht mittels einer Phasenseparation zu erzeugen. Es ist auch möglich, zunächst eine Schicht aus einem für die gemischt dotierte Schicht vorgesehenen Material herzustellen und diese Schicht anschließend so zu dotieren, dass lateral aufeinander folgende n-dotierte und p-dotierte Bereiche gebildet werden. Die Dotierstoffkonzentration der übrigen Schichten kann gegebenenfalls erhöht werden, um eine ausreichende Ladungsträgerinjektion zu ermöglichen.
Eine alternative oder zusätzliche Möglichkeit zur Erzeugung der gemischt dotierte Schicht ML besteht darin, diese Schicht zuerst unstrukturiert aufzubringen und anschließend mit einer Dispersion mit n-dotierenden und p-dotierenden Partikeln, insbesondere Nanopartikeln, zu beschichten. Über diese Partikel wird dann eine lateral strukturierte p- und n-Dotierung der gemischt dotierte Schicht ML induziert.
Weiterhin kann die gemischt dotierte Schicht ML über eine Coverdampfung oder eine Cosublimation von n- und p-dotierten Materialien oder von p- und n-Dopanten erzeugt werden.
Auch können Anode und/oder Kathode selbst strukturiert werden, zum Beispiel über ein nanostrukturierendes, photolithographisches Verfahren, um eine gemischt dotierte Schicht mit Materialien mit hoher und mit niedriger Austrittsarbeit zu erhalten. Ebenso ist es möglich, die gemischt dotierte Schicht durch eine Druck-, Beschichtungs- oder Verdampfungsmethode strukturiert insbesondere auf Anode und/oder Kathode aufzubringen beziehungsweise zu erzeugen. Es sind ebenso Oberflächendonoren und -akzeptoren auf Oberflächen der Anode und/oder Kathode insbesondere strukturiert aufbringbar.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6566808 [0003]
- US 6800999 [0003]
- WO 2005/015640 A1 [0003]
- US 2003/0080426 A1 [0004]
- US 2004/0217402 A1 [0004]
- US 2005/0277234 A1 [0004]
- US 6020096 A1 [0004]
- WO 2005/093872 A1 [0004]
- US 6806124 B2 [0004]
- US 6835803 B1 [0004]
- WO 2001/001502 A2 [0004]

Claims

OLED mit – einer Anode (A), – einer Kathode (C) und – einer Emitterschicht (EML), die zwischen der Anode (A) und der Kathode (C) angeordnet ist, bei der – eine gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) zwischen der Anode (A) und der Emitterschicht (EML) oder zwischen der Kathode (C) und der Emitterschicht (EML) angeordnet ist.
OLED nach Anspruch 1, bei der gemischt dotierte Schichten (ML1, ML2) zwischen der Anode (A) und der Emitterschicht (EML) und zwischen der Kathode (C) und der Emitterschicht (EML) angeordnet sind.
OLED nach Anspruch 1 oder 2, bei der zwischen der Anode (A) und der Emitterschicht (EML) eine Löcherinjektionsschicht (HIL) und eine Löchertransportschicht (HTL) vorhanden sind und die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1) zwischen der Anode (A) und der Löcherinjektionsschicht (HIL) oder zwischen der Löcherinjektionsschicht (HIL) und der Löchertransportschicht (HTL) oder zwischen der Löchertransportschicht (HTL) und der Emitterschicht (EML) angeordnet ist.
OLED nach Anspruch 1 oder 2, bei der zwischen der Kathode (C) und der Emitterschicht (EML) eine Elektroneninjektionsschicht (EIL), eine Elektronentransportschicht (ETL) und eine Löcherblockierschicht (HBL) vorhanden sind und die gemischt dotierte Schicht (ML; ML2) zwischen der Kathode (C) und der Elektroneninjektionsschicht (EIL) oder zwischen der Elektroneninjektionsschicht (EIL) und der Elektronentransportschicht (ETL) oder zwischen der Elektronentransportschicht (ETL) und der Löcherblockierschicht (HBL) angeordnet ist.
OLED nach Anspruch 1 oder 2, bei der – zwischen der Anode (A) und der Emitterschicht (EML) eine Löcherinjektionsschicht (HIL) und eine Löchertransportschicht (HTL) vorhanden sind, – zwischen der Kathode (C) und der Emitterschicht (EML) eine Elektroneninjektionsschicht (EIL), eine Elektronentransportschicht (ETL) und eine Löcherblockierschicht (HBL) vorhanden sind und – die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) ein Bestandteil mindestens einer Schicht aus der Gruppe von Löcherinjektionsschicht (HIL), Löchertransportschicht (HTL), Elektronentransportschicht (ETL) und Elektroneninjektionsschicht (EIL) ist.
OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) n-dotierte und p-dotierte Bereiche aufweist, die sämtlich in allen Richtungen Abmessungen aufweisen, die kleiner sind als die Dicke der Emitterschicht (EML).
OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die n-dotierten und p-dotierten Bereiche der gemischt dotierten Schicht (ML; ML1, ML2) Abmessungen im Sub-Mikrometerbereich aufweisen.
OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Kathode (C) auf einem Träger (CP) angebracht ist und der Träger (CP) mit einer Metallfolie gestaltet ist.
OLED nach einem Anspruch 1 bis 8, bei der die Kathode (C) mit einem Übergangsmetallcarbid, -nitrid oder -borid gestaltet ist.
OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die in Bildpunkte strukturiert ist, wobei sich zwischen den Bildpunkten Zwischenbereiche befinden, derart, dass mindestens eine Schicht aus der Gruppe von Löcherinjektionsschicht (HIL), Löchertransportschicht (HTL), Elektronentransportschicht (ETL), Elektroneninjektionsschicht (EIL) und gemischt dotierter Schicht (ML; ML1, ML2) in den Zwischenbereichen geringer dotiert ist als in den Bildpunkten.
OLED nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der mindestens eine Schicht aus der Gruppe von Löcherinjektionsschicht (HIL), Löchertransportschicht (HTL), Elektronentransportschicht (ETL), Elektroneninjektionsschicht (EIL) und gemischt dotierter Schicht (ML; ML1, ML2) mit einem dotierten organischen Material gestaltet ist, das in einem undotierten Zustand eine geringe oder vernachlässigbare Ladungsträgerinjektion und/oder Ladungsträgerbeweglichkeit aufzeigt.
Verfahren zur Herstellung einer OLED mit einer Anode, einer Kathode und einer Emitterschicht, bei dem an einer Oberseite einer als Anode (A) oder Kathode (C) vorgesehenen Schicht eine gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) ausgebildet wird, so dass die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) zwischen der als Anode (A) oder Kathode (C) vorgesehenen Schicht und der Emitterschicht (EML) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) mittels Dispersion von Dotierstoffen für n-Dotierung und für p-Dotierung hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) mittels Aufbringens einer Lösung oder einer Mischung aus Dotierstoffen für n-Dotierung und für p-Dotierung und anschließender Phasenseparation hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) mit einer Flüssigkeit erzeugt wird, die Nanotropfen auf einer Oberfläche, auf der die gemischt dotierte Schicht (ML; ML1, ML2) erzeugt wird, ausbildet.