DE102014102346A1

DE102014102346A1 - Organisches optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements

Info

Publication number: DE102014102346A1
Application number: DE102014102346.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wehlus; Erwin Lang; Richard Baisl; Daniel Riedel; Arndt Jäger; Andreas Rausch; Silke Scharner
Original assignee: Osram Oled GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2034-02-25
Also published as: WO2015124636A3; US9882158B2; US20160359130A1; WO2015124636A2; DE102014102346B4

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement (1) bereitgestellt. Das organische optoelektronische Bauelement (1) weist eine erste Elektrode (20), eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode und eine zweite Elektrode (23) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) auf. Optional weist die organische funktionelle Schichtenstruktur (22) eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) auf. Mindestens eine der Elektroden (20, 23) und/oder die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein organisches optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements.
Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis finden zunehmend verbreitete Anwendung, beispielsweise organische Leuchtdioden (organic light emitting diode – OLED) in der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquelle. Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine OLED, kann eine Anode und eine Kathode mit einem organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen aufweisen. Das organische funktionelle Schichtensystem kann aufweisen eine oder mehrere Emitterschichten, in denen Licht erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten („charge generating layer”, CGL), sowie eine oder mehrere Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschichten („hole transport layer” -HTL), und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschichten („electron transport layer” -ETL), um den Stromfluss zu richten.
Die Elektroden, beispielsweise die Anode und/oder die Kathode, können als elektrisch leitfähige Elements beispielsweise Silbernanodrähte aufweisen, die beispielsweise aus elementarem Silber bestehen können, welches in Drahtform gewachsen wurde. Typische Nanodrähte sind hierbei einige 10 nm dick und mehrere 10 μm lang. Zum Ausbilden der entsprechenden Elektroden werden diese auf einer Oberfläche verteilt, wodurch sich ein Netzwerk aus Silbernanodrähten ergibt, welches zur Flächenbestromung von OLEDs geeignet ist.
Ein Problem, das bei Elektroden mit Silbernanodrähten auftreten kann, ist, dass aufgrund der Austrittsarbeit bei Silber eine Injektion von Löchern in die Lochtransportschicht der OLED ineffizient ablaufen kann. Das Problem kann mittels einer hohen Dotierung der an die Silbernanodrähte angrenzenden Lochtransportschichten gelöst werden. Dabei kann die Dotierung höher sein, als es für eine reine Flächenleitung grundsätzlich notwendig wäre. Da die Dotierstoffe und/oder die Dotierung an sich jedoch relativ teuer sind, kann anstelle einer Dotierung des ganzen HTL eine zusätzliche Lochinjektionsschicht (HTL) an der Silbernanodraht/Lochtransportschicht-Grenzfläche eingefügt werden, um Dotierstoff zu sparen. Dies kann jedoch die Prozesskomplexität im Gegensatz zum Einschichtansatz, bei dem HIL und HTL kombiniert vorliegen, erhöhen. Alternativ oder zusätzlich können lochinjizierende Polymere zur Silbernanodraht-Lösung, beispielsweise Pedot:PSS, beigemischt werden. Jedoch können die zugegebenen Polymere nicht mit jedem HTL-Material kompatibel sein und/oder die Lebensdauer der OLED reduzieren.
Ein anderes Problem kann in Verarbeitbarkeit des Materials gesehen werden. Beispielsweise neigen die Silbernanodrähte dazu, zu agglomerieren, beispielsweise Klumpen zu bilden. Die verklumpten Silbernanodrähte lassen sich nicht mehr einfach gleichmäßig auf der entsprechenden Oberfläche aufbringen. Dieses Problem kann beispielsweise durch Zugabe von Stabilisatoren in eine Silbernanodrahtlösung mit den Silbernanodrähten gelöst werden. Beispielsweise kann der Silbernanodrahtlösung ein leitfähiges Polymer, beispielsweise Pedot:PSS hinzugefügt werden, was jedoch zu den bereits im Vorhergehenden erläuterten neuen Problemen führen kann.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das besonders effizient ist und/oder das auf einfache und/oder kostengünstige Weise herstellbar ist.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements bereitgestellt, das dazu beiträgt, dass das organische optoelektronische Bauelement besonders effizient ist, und/oder das auf einfache und/oder kostengünstige Weise durchführbar ist.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das eine erste Elektrode, eine organische funktionelle Schichtenstruktur über der ersten Elektrode und eine zweite Elektrode über der organischen funktionellen Schichtenstruktur aufweist. Mindestens eine der Elektroden weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das eine erste Elektrode, eine organische funktionelle Schichtenstruktur mit einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (CGL) über der ersten Elektrode und eine zweite Elektrode über der organischen funktionellen Schichtenstruktur aufweist. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Das Beschichtungsmaterial auf den Nanostrukturen kann dazu beitragen, dass das organische optoelektronische Bauelement besonders effizient ist und/oder auf einfache und/oder kostengünstige Weise herstellbar ist. Das Beschichten der Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial wird im Folgenden auch als Funktionalisierung der Nanostrukturen und/oder als Funktionalisierung der Oberflächen der Nanostrukturen bezeichnet.
Mit Hilfe des Beschichtungsmaterials kann die Interaktion der Nanostrukturen mit ihrer Umgebung beeinflusst werden. Beispielsweise können mittels des Beschichtungsmaterials eine bessere Injektion von Elektronen und/oder Löchern in anschließend aufgedampftes organisches funktionelles Material erzielt werden, wobei sich die Prozesskomplexität reduziert und/oder keine zusätzliche Injektionsschicht zwischen Nanostrukturen und HTL notwendig ist. Alternativ oder zusätzlich können mittels des Beschichtungsmaterials eine Stabilisierung bei den noch in Lösung vorliegenden Nanostrukturen erzielt werden und/oder eine Aggregation und/oder Agglomeration der Nanostrukturen kann verringert oder verhindert werden. Dies kann zu einer Verbesserung der Prozessfähigkeit des Materials und/oder zu einer Reduktion der Prozesskomplexität beitragen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur eine erste Teilschicht auf, die mit einem ersten Beschichtungsmaterial beschichtete Nanostrukturen aufweist. Außerdem weist die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur eine zweite Teilschicht auf, die mit einem zweiten Beschichtungsmaterial beschichtete Nanostrukturen aufweist. Die zweite Teilschicht ist über der ersten Teilschicht ausgebildet. Beispielsweise werden die Teilschichten übereinander gestapelt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist eine der beiden Teilschichten eine Lochinjektionsschicht und die andere der beiden Teilschichten ist eine Elektroneninjektionsschicht. Beispielsweise wird mittels des ersten Beschichtungsmaterials die Lochinjektionsschicht realisiert und mittels des zweiten Beschichtungsmaterials wird die Elektroneninjektionsschicht Teilschicht realisiert. Alternativ dazu kann jedoch auch mittels des zweiten Beschichtungsmaterials die Lochinjektionsschicht realisiert werden und mittels des ersten Beschichtungsmaterials die Elektroneninjektionsschicht Teilschicht realisiert werden. Funktionalisiert man die Nanostrukturen der beiden Teilschichten mittels des ersten und zweiten Beschichtungsmaterials unterschiedlich, so dass die Lochinjektionsschicht und eine Elektroneninjektionsschicht Teilschicht ausgebildet werden, so lässt sich damit einfach eine CGL, insbesondere eine Nanostruktur-CGL, ausbilden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weisen die Nanostrukturen Nanodrähte, Nanoröhren, Nanopartikel und/oder Nanodots auf. Die Nanostrukturen weisen grundsätzlich jeweils mindestens ein Außenmaß auf, das lediglich wenige Nanometer beträgt. Das Außenmaß kann beispielsweise eine Seitenlänge, ein Umfang oder ein Durchmesser, beispielsweise ein maximaler Durchmesser, der entsprechenden Nanostruktur sein. Das Außenmaß kann beispielsweise 0,1 nm bis 10 nm betragen, beispielsweise 1 nm bis 8 nm. Ansonsten können die Nanostrukturen auch größere Außenmaße aufweisen. Beispielsweise können eine Nanoröhre und/oder ein Nanodraht einen Durchmesser zwischen 0,1 nm und 10 nm und eine Länge von mehreren Mikrometern aufweisen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen dient das Beschichtungsmaterial dazu, die Oberfläche der Nanostrukturen zu funktionalisieren. Diese Funktionalisierung erfolgt über funktionelle Gruppen, die der Nanostruktur die gewünschten Eigenschaften verleihen. Diese funktionellen Gruppen können beispielsweise polare, unpolare, geladene, elektronenziehende oder elektronenschiebende Eigenschaften haben.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist das Beschichtungsmaterial Moleküle auf, die die gewünschten funktionellen Gruppen enthalten. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind diese Moleküle organische Verbindungen, die eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten. Zusätzlich können diese Moleküle Gruppen enthalten, die die Bindung an die Oberfläche der Nanostrukturen vermitteln. Diese Bindung kann kovalent oder nicht kovalent sein. Nicht kovalente Wechselwirkungen schließen elektrostatische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waals Wechselwirkungen ein. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Gruppe, die mit der Oberfläche der Nanostrukturen wechselwirkt, und die funktionelle Gruppe identisch sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die Gruppen, die die Bindung an die Oberfläche der Nanostrukturen vermitteln können, ein, ohne darauf beschränkt zu sein, Thiolgruppen(-SH), Hydroxylgruppen(-OH) und Carboxylgruppen(-COOH).
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Oberflächen der Nanostrukturen mittels Thioalkyl funktionalisiert. In anderen Worten weist das Beschichtungsmaterial vor der Verbindung mit den Oberflächen optional substituierte Alkanthiole zum Binden funktionaler Gruppen an die Oberflächen der Nanostrukturen auf. Alkanthiole binden über das Schwefelatom kovalent an die Oberfläche und bilden dabei selbstorganisierende Monoschichten (self-assembling monolayers, SAM). Die Alkylreste, die an den Oberflächen gebunden werden, haben in verschiedenen Ausführungsformen, 1 bis 30 Kohlenstoffatome und können geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein. Falls die Alkylreste zusätzlich substituiert sind, werden die Substituenten beispielsweise ausgewählt aus aromatischen oder heteroaromatischen Gruppen. Alternativ oder zusätzlich ist eine Substitution mit elektronenziehenden und/oder elektronenschiebenden Gruppen möglich, wodurch die Elektronentransporteigenschaften und/oder Lochtransporteigenschaften der entsprechenden Schichten gezielt gesteuert werden können. Eine Substitution mit polaren, unpolaren oder fluorierten Gruppen, die ebenfalls alternativ oder zusätzlich erfolgen kann, ermöglicht die Optimierung für den Einsatz in speziellen Lösungsmitteln.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen aromatische Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein: C6-C14 Aryl, 5-14 gliedriges Heteroaryl, in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die aromatischen Reste substituierte oder unsubstituierte Phenole. Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die heteroaromatischen Reste ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyridin, Pyrrol, Thienyl, Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-Azol, Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-Azin, Oxazol, wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die elektronenziehenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -CO-R', -CS-R', -NO₂, -N⁺(Alkyl)₃, -NH₃ ⁺, -CN, -Halogen, -C{Halogen)₃, mit R'=H, Alkyl, OH, O-Alkyl, SH, S-Alkyl, Halogen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die elektronenschiebenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -NH-Alkyl, -NHCO-Alkyl, -OCO-Alkyl, -N(Alkyl)₂, -NH₂, -OH, -O-Alkyl, -SCO-Alkyl, -OCS-Alkyl, -SH, -SO₃H, -S-Alkyl.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Alkygruppe beispielsweise C1-12 Alkyl auf. Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Alkylgruppe beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, oder tert-Butyl auf.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Halogengruppe beispielsweise Fluor, Chlor, Brom oder Iod auf.
Bei verschiedenen Ausführungsformen, in denen einer oder mehrere der oben genannten aromatischen oder heteroaromatischen Reste substituiert sind, werden die Substituenten jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den oben beschriebenen elektronenziehenden und elektronenschiebenden Gruppen, linearem oder verzweigtem C1-12 Alkyl, C2-C12 Alkenyl, C2-C12 Alkinyl, C3-C8 Cycloalkyl und 5-14 gliedrigem Heteroalicyclyl, in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird die erste Elektrode ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur wird über der ersten Elektrode ausgebildet. Die zweite Elektrode wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet. Mindestens eine der Elektroden weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf, deren Oberflächen zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements bereitgestellt, Bei dem Verfahren wird die erste Elektrode ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur mit der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur wird über der ersten Elektrode ausgebildet. Die zweite Elektrode wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf, deren Oberflächen zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das Beschichtungsmaterial in einer ersten Flüssigkeit gelöst und wird so auf die Nanostrukturen aufgebracht. Die erste Flüssigkeit kann beispielsweise ein erstes Lösungsmittel sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Nanostrukturen beim Aufbringen des Beschichtungsmaterials in einer zweiten Flüssigkeit gelöst. Die zweite Flüssigkeit kann beispielsweise gleich der ersten Flüssigkeit sein oder die zweite Flüssigkeit kann eine andere Flüssigkeit sein. Die zweite Flüssigkeit kann beispielsweise ein zweites Lösungsmittel sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind beim Ausbilden der Elektrode oder der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur die beschichteten Nanostrukturen in einer Flüssigkeit gelöst. Die Flüssigkeit kann beispielsweise die erste Flüssigkeit, die zweite Flüssigkeit und/oder eine dritte Flüssigkeit sein. Die dritte Flüssigkeit kann beispielsweise ein drittes Lösungsmittel sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines organischen optoelektronischen Bauelements;
2 ein Ausführungsbeispiel einer Schichtenstruktur eines organischen optoelektronischen Bauelements;
3 ein Ausführungsbeispiel einer Schichtenstruktur eines organischen optoelektronischen Bauelements;
4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden”, ”angeschlossen” sowie ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Ein organisches optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes organisches Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes organisches Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes organisches Bauelement kann beispielsweise eine organische Solarzelle sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes organisches Bauelement kann beispielsweise ein elektromagnetische Strahlung emittierendes organisches Halbleiter-Bauelement und/oder eine elektromagnetische Strahlung emittierende organische Diode oder ein elektromagnetische Strahlung emittierender organischer Transistor sein. Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht sein. In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende organische Bauelement beispielsweise als organische lichtemittierende Diode (organic light emitting diode, OLED) oder als organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein. Das organische lichtemittierende Bauelement kann Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von organischen lichtemittierenden. Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
1 zeigt ein organisches optoelektronisches Bauelement 1. Das organische optoelektronische Bauelement 1 weist einen Träger 12, beispielsweise ein Substrat, auf. Auf dem Träger 12 ist eine optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet.
Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste Elektrode 20 aufweist. Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten Elektrode 20 der optoelektronischen Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt. Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert. Über der ersten Elektrode 20 ist eine optisch funktionelle Schichtenstruktur, insbesondere eine organische funktionelle Schichtenstruktur 22 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine, zwei oder mehr Teilschichten aufweisen, wie weiter unten mit Bezug zu 2 näher erläutert. Über der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ist eine zweite Elektrode 23 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist. Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektronischen Schichtenstruktur. Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen Schichtenstruktur.
Über der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt. In der Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet. In der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt. Der erste Kontaktbereich 32 dient zum elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18.
Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel, beispielsweise einen Klebstoff, beispielsweise einen Laminierklebstoff, einen Lack und/oder ein Harz auf. Über der Haftmittelschicht 36 ist ein Abdeckkörper 38 ausgebildet. Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der Verkapselungsschicht 24. Der Abdeckkörper 38 weist beispielsweise Glas und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht, beispielsweise eine Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht, beispielsweise ein Graphitlaminat, auf dem Glaskörper aufweisen. Der Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des organischen optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor mechanischen Krafteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem organischen optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas des Abdeckkörpers 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschicht des Abdeckkörpers 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des organischen optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden wärme dienen.
Die Verkapselungsschicht 24, die Haftmittelschicht 36 und/oder der Abdeckkörper 38 können beispielsweise als Abdeckung bezeichnet werden. Das organische optoelektronische Bauelement 1 kann alternativ auch ohne den Träger 12 und/oder ohne die Abdeckung ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Abdeckung bis zu einem Rand des Trägers 12 erstrecken, wobei die Kontaktbereiche 32, 34 beispielsweise in entsprechenden Kontaktausnehmungen in der Abdeckung freigelegt sein können.
2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Schichtstruktur eines Ausführungsbeispiels eines organischen optoelektronischen Bauelementes, beispielsweise des im Vorhergehenden erläuterten organischen optoelektronischen Bauelements 1. Das organische optoelektronische Bauelement 1 kann als Top-Emitter und/oder Bottom-Emitter ausgebildet sein. Falls das organische optoelektronische Bauelement 1 als Top-Emitter und Bottom-Emitter ausgebildet ist, kann das organische optoelektronische Bauelement 1 als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
Das organische optoelektronische Bauelement 1 weist den Träger 12 und einen aktiven Bereich über dem Träger 12 auf. Zwischen dem Träger 12 und dem aktiven Bereich kann eine erste nicht dargestellte Barriereschicht, beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Der aktive Bereich weist die erste Elektrode 20, die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 und die zweite Elektrode 23 auf. Über dem aktiven Bereich ist die Verkapselungsschicht 24 ausgebildet. Die Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht, beispielsweise als zweite Barrieredünnschicht, ausgebildet sein. Über dem aktiven Bereich und gegebenenfalls über der Verkapselungsschicht 24, ist der Abdeckkörper 38 angeordnet. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise mittels der Haftmittelschicht 36 auf der Verkapselungsschicht 24 angeordnet sein.
Der aktive Bereich ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des organischen optoelektronischen Bauelements 1, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des organischen optoelektronischen Bauelements 1 fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine, zwei oder mehr Zwischenschichten zwischen den Schichtenstruktur-Einheiten aufweisen.
Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 12 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente. Der Träger 12 kann beispielsweise Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine aufweisen. Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester und/oder Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen. Der Träger 12 kann ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung, beispielsweise Stahl. Der Träger 12 kann als Metallfolie oder metallbeschichtete Folie ausgebildet sein. Der Träger 12 kann ein Teil einer Spiegelstruktur sein oder diese bilden. Der Träger 12 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein.
Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen, beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn-Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag-ITO Multischichten.
Als Metall können beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ca, Sm oder Li, sowie Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser Materialien verwendet werden.
Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium-Zinn-Oxid (ITO). Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO2, oder In2O3 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, Mg1n2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs.
Die erste Elektrode 20 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Nanostrukturen, beispielsweise Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und/oder Nanopartikeln, beispielsweise aus Silber, Netzwerke aus Nanoröhren, Graphen-Teilchen und/oder Graphen-Schichten und/oder Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten. Beispielsweise kann die erste Elektrode 20 eine der folgenden Strukturen aufweisen oder daraus gebildet sein: ein Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind, ein Netzwerk aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind und/oder Graphen-Schichten und Komposite. Ferner kann die erste Elektrode 20 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide aufweisen.
Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm, beispielsweise von 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm.
Die erste Elektrode 20 kann einen ersten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar ist. Das erste elektrische Potential kann von einer Energiequelle (nicht dargestellt) bereitgestellt werden, beispielsweise von einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle. Alternativ kann das erste elektrische Potential an den Träger 12 angelegt sein und der ersten Elektrode 20 über den Träger 12 mittelbar zugeführt werden. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine oder mehrere Emitterschichten, im Falle mehrerer Emitterschichten eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstrukturen (CGL) zwischen den Emitterschichten, eine Elektronentransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen.
Die Lochinjektionsschicht kann auf oder über der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein. Die Lochinjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi(III)pFBz, F16CuPc; NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro TPD(N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-spiro); DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren); 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor; N,N' bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin; 2,7 Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren; Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan; 2,2',7,7' tetra(N,N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren; und/oder N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
Die Lochinjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm.
Auf oder über der Lochinjektionsschicht kann die Lochtransportschicht ausgebildet sein. Die Lochtransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); beta-NPB N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin); Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-qN,N'-bis(phenyl)-spiro); DMFL-TPD N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren); DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren); Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9-spirobifluoren); 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren; 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor; N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin; 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren; 2,2-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren; 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren; Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan; 2,2',7,7'-tetra(N,N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren; und N,N,N',N'tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
Die Lochtransportschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Auf oder über der Lochtransportschicht kann die eine oder mehrere Emitterschichten ausgebildet sein, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern. Die Emitterschicht kann organische Polymere, organische Oligomere, organische Monomere, organische kleine, nichtpolymere Moleküle („small molecules”) oder eine Kombination dieser Materialien aufweisen. Die Emitterschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z. B. 2- oder 2,5-substituiertes Poly-p-phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic (Bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III), grün phosphoreszierendes Ir(ppy)3 (Tris(2-phenylpyridin)iridium III), rot phosphoreszierendes Ru(dtb-bpy)3*2(PF6) (Tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2')-bipyridin]ruthenium(III)komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4,4-Bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), grün fluoreszierendes TTPA (9,10-Bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4-Dicyanomethylen)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar. Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating). Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid, oder einem Silikon.
Die Emitterschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Die Emitterschicht kann einfarbig oder verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen. Alternativ kann die Emitterschicht mehrere Teilschichten aufweisen, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert, so dass sich aus einer (noch nicht weisen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt.
Falls mehrere Emitterschichten ausgebildet sind, beispielsweise Emitterschichten, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren, so kann zwischen zwei Emitterschichten jeweils eine CGL ausgebildet sein. Die CGL kann aus einem hochdotierten pn-Übergang bestehen. Die CGL weist beispielsweise eine p-dotierte und eine n-dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf, die in direkter körperlicher Verbindung miteinander stehen, so dass anschaulich ein pn-Übergang gebildet wird.
In dem pn-Übergang kommt es zur Ausbildung einer Raumladungszone, bei der Elektronen der n-dotierten Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht in die p-dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht migrieren. Dies erzeugt einen Potentialsprung im pn-Übergang bzw. eine eingebaute Spannung (auch built-in-Spannung (built-in voltage) genannt). Bei Anlegen einer Spannung an dem pn-Übergang in Sperrrichtung werden in der Raumladungszone Wannier-Mott-Exzitonen erzeugt, die in den Emitterschichten mittels Rekombination elektromagnetische Strahlung erzeugen können (z. B. sichtbares Licht). Der Potentialsprung bzw. die built-in-Spannung kann mittels der Austrittsarbeit, der Dotierung der Schichten, sowie der Ausbildung von Grenzflächendipolen am pn-Übergang mittels der verwendeten Stoffe beeinflusst werden.
Die p-dotierte und n-dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht können jeweils aus einem oder mehreren organischen und/oder anorganischen Stoffen (Matrix) bestehen. Der jeweiligen Matrix können ein oder mehrere organische oder anorganische Stoffe (Dotierstoffe) beigemengt werden, um die Leitfähigkeit der Matrix zu erhöhen. Diese Dotierung kann Elektronen (n-dotiert; Dotierstoffe z. B. Metalle mit niedriger Austrittsarbeit z. B. Na, Ca, Cs, Li, Mg oder Verbindungen daraus z. B. Cs2CO3, Cs3PO4, bzw. organische Dotanden) oder Löcher (p-dotiert; Dotierstoff z. B. Übergangsmetalloxide z. B. MoOx, WOx, VOx, organische Verbindungen z. B. Cu(I)pFBz, F4-TCNQ, bzw. organische Dotanden) als Ladungsträger in der Matrix erzeugen. Als Stoff der Lochtransportschicht über oder auf der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht kann beispielsweise ein organischer Stoff, z. B. αNPD, verwendet.
Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ist in der Lage, Elektronen-Loch-Paare zu erzeugen, voneinander zu trennen und Elektronen und Löcher in entgegengesetzte Richtungen in die Dioden zu injizieren. Dadurch wird der kontinuierliche Ladungstransport durch die Serienschaltung der Emitterschichten möglich.
Auf oder über der bzw. den Emitterschichten kann die Elektronentransportschicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden sein. Die Elektronentransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NET-18; 2,2',2''-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen); 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl; 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracene; 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene; 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-3,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane; 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f] [1,10]phenanthrolin; Phenyl-dipyrenylphosphine Oxide; Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide; Perylentetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit.
Die Elektronentransportschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Auf oder über der Elektronentransportschicht kann die Elektroneninjektionsschicht ausgebildet sein. Die Elektroneninjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NDN-26, MgAg, Cs2CO3, Cs3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2,2',2''-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen); 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl; 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracene; 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene; 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene; 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane; 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f] [1,10]phenanthroline; Phenyl-dipyrenylphosphine Oxide; Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide; Perylentetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit.
Die Elektroneninjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm.
Bei einer organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 mit zwei oder mehr organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten können entsprechende Zwischenschichten zwischen den organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten ausgebildet sein. Die organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einheiten können jeweils einzeln für sich gemäß einer Ausgestaltung der im Vorhergehenden erläuterten organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet sein. Die Zwischenschicht kann als eine Zwischenelektrode ausgebildet sein. Die Zwischenelektrode kann mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Die externe Spannungsquelle kann an der Zwischenelektrode beispielsweise ein drittes elektrisches Potential bereitstellen. Die Zwischenelektrode kann jedoch auch keinen externen elektrischen Anschluss aufweisen, beispielsweise indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 3 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm.
Das organische optoelektronische Bauelement 1 kann optional weitere funktionale Schichten aufweisen, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren Emitterschichten oder auf oder über der Elektronentransportschicht. Die weiteren funktionalen Schichten können beispielsweise interne oder extern Ein-/Auskoppelstrukturen sein, die die Funktionalität und damit die Effizienz des organischen optoelektronischen Bauelements 1 weiter verbessern können.
Die zweite Elektrode 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zweite Elektrode 23 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die zweite Elektrode 23 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches Potential anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential kann von der gleichen oder einer anderen Energiequelle bereitgestellt werden wie das erste elektrische Potential. Das zweite elektrische Potential kann unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential sein. Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert aufweisen derart, dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis ungefähr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
Die Verkapselungsschicht 24 kann auch als Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die Verkapselungsschicht 24 kann als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Die Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff. In anderen Worten ist die Verkapselungsschicht 24 derart ausgebildet, dass sie von Stoffen, die das optoelektronische Bauelement schädigen können, beispielsweise Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel, nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Die Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht, ein Schichtstapel oder eine Schichtstruktur ausgebildet sein.
Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poly(p-phenylenterephthalamid), Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben.
Die Verkapselungsschicht 24 kann eine Schichtdicke von Bruchteilen von Nanometern bis mehreren Mikrometern aufweisen, beispielsweise von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise ungefähr 40 nm.
Die Verkapselungsschicht 24 kann ein hochbrechendes Material aufweisen, beispielsweise ein oder mehrere Materialien) mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von 1,5 bis 3, beispielsweise von 1,7 bis 2,5, beispielsweise von 1,8 bis 2.
Gegebenenfalls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein.
Die Verkapselungsschicht 24 kann beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z. B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD)), z. B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD)) oder eines plasmalosen Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer Deposition (PLALD)), oder mittels eines chemischen Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition (CVD)), z. B. eines plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD)), oder mittels Sputterns oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Optional kann eine Ein- oder Auskoppelschicht beispielsweise als externe Folie (nicht dargestellt) auf dem Träger 12 oder als interne Auskoppelschicht (nicht dargestellt) im Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet sein. Die Ein-/Auskoppelschicht kann eine Matrix und darin verteilt Streuzentren aufweisen, wobei der mittlere Brechungsindex der Ein-/Auskoppelschicht größer ist als der mittlere Brechungsindex der Schicht, aus der die elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird. Ferner können zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten ausgebildet sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Klebstoff und/oder Lack aufweisen, mittels dessen der Abdeckkörper 38 beispielsweise auf der Verkapselungsschicht 24 angeordnet, beispielsweise aufgeklebt, ist. Die Haftmittelschicht 36 kann transparent oder transluzent ausgebildet ein. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtstreuende Partikel. Dadurch kann die Haftmittelschicht 36 als Streuschicht wirken und zu einer Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der Auskoppeleffizienz führen.
Als lichtstreuende Partikel können dielektrische Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (SiO2), Zinkoxid (ZnO), Zirkoniumoxid (ZrO2), Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), Galliumoxid (Ga2Ox) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der Haftmittelschicht 36 verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat, oder Glashohlkugeln. Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel, Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel, oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann eine Schichtdicke größer 1 μm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff ein Laminations-Klebstoff sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann einen Brechungsindex aufweisen, der kleiner ist als der Brechungsindex des Abdeckkörpers 38. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise einen niedrigbrechenden Klebstoff aufweisen, wie beispielsweise ein Acrylat, der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 aufweist. Die Haftmittelschicht 36 kann jedoch auch einen hochbrechenden Klebstoff aufweisen, der beispielsweise hochbrechende, nichtstreuende Partikel aufweist und der einen schichtdickengemittelten Brechungsindex aufweist, der ungefähr dem mittleren Brechungsindex der organisch funktionellen Schichtenstruktur 22 entspricht, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,6 bis 2,5, beispielsweise von 1,7 bis ungefähr 2,0.
Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine sogenannte Getter-Schicht oder Getter-Struktur, d. h. eine lateral strukturierte Getter-Schicht, (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Getter-Schicht kann transluzent, transparent oder opak ausgebildet sein. Die Getter-Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, das Stoffe, die schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet. Eine Getter-Schicht kann beispielsweise ein Zeolith-Derivat aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Getter-Schicht kann eine Schichtdicke größer 1 μm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Getter-Schicht einen Laminations-Klebstoff aufweisen oder in der Haftmittelschicht 36 eingebettet sein.
Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise von einem Glaskörper, einer Metallfolie oder einem abgedichteten Kunststofffolienabdeckkörper gebildet sein. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl. glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen Randbereichen des organischen optoelektronischen Bauelements 1 auf der Verkapselungsschicht 24 bzw. dem aktiven Bereich angeordnet sein. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von beispielsweise 1,3 bis 3, beispielsweise von 1,4 bis 2, beispielsweise von 1,5 bis 1,8 aufweisen.
Die erste Elektrode 20 und/oder die zweite Elektrode 23 weisen Nanostrukturen auf, die jeweils ganz oder teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind. Die Nanostrukturen können beispielsweise Nanodrähte, Nanoröhren, Nanopartikel und/oder Nanodots aufweisen. Die Nanostrukturen weisen allgemein, mindestens ein Außenmaß auf, das lediglich wenige Nanometer beträgt. Das Außenmaß kann beispielsweise eine Seitenlänge, ein Umfang oder ein Durchmesser, beispielsweise ein maximaler Durchmesser, der entsprechenden Nanostruktur sein. Das Außenmaß kann beispielsweise 0,1 nm bis 10 nm betragen, beispielsweise 1 nm bis 8 nm. Ansonsten können die Nanostrukturen auch größere Außenmaße aufweisen. Beispielsweise können eine Nanoröhre und/oder ein Nanodraht einen Durchmesser zwischen 0,1 nm und 10 nm und eine Länge von mehreren Mikrometern aufweisen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen dient das Beschichtungsmaterial dazu, die Oberfläche der Nanostrukturen zu funktionalisieren. Diese Funktionalisierung erfolgt über funktionelle Gruppen, die der Nanostruktur die gewünschten Eigenschaften verleihen. Diese funktionellen Gruppen können beispielsweise polare, unpolare, geladene, elektronenziehende oder elektronenschiebende Eigenschaften haben.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist das Beschichtungsmaterial Moleküle auf, die die gewünschten funktionellen Gruppen enthalten. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind diese Moleküle organische Verbindungen, die eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten. Zusätzlich können diese Moleküle Gruppen enthalten, die die Bindung an die Oberfläche der Nanostrukturen vermitteln. Diese Bindung kann kovalent oder nicht kovalent sein. Nicht kovalente Wechselwirkungen schließen elektrostatische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waals Wechselwirkungen ein. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Gruppe, die mit der Oberfläche der Nanostrukturen wechselwirkt, und die funktionelle Gruppe identisch sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die Gruppen, die die Bindung an die Oberfläche der Nanostrukturen vermitteln können, ein, ohne darauf beschränkt zu sein, Thiolgruppen(-SH), Hydroxylgruppen(-OH) und Carboxylgruppen-(-COOH).
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Oberflächen der Nanostrukturen mittels Thioalkyl funktionalisiert. In anderen Worten weist das Beschichtungsmaterial vor der Verbindung mit den Oberflächen der Nanostrukturen optional substituierte Alkanthiole zum Binden funktionaler Gruppen an die Oberflächen der Nanostrukturen auf. Alkanthiole binden über das Schwefelatom kovalent an die Oberfläche und bilden dabei selbstorganisierende Monoschichten (self-assembling monolayers, SAM). Die Alkylreste, die an den Oberflächen gebunden werden, haben in verschiedenen Ausführungsformen, 1 bis 30 Kohlenstoffatome und können geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein. Falls die Alkylreste zusätzlich substituiert sind, werden die Substituenten beispielsweise ausgewählt aus aromatischen oder heteroaromatischen Gruppen. Alternativ oder zusätzlich ist eine Substitution mit elektronenziehenden und/oder elektronenschiebenden Gruppen möglich, wodurch die Elektronentransporteigenschaften und/oder Lochtransporteigenschaften der entsprechenden Schichten gezielt gesteuert werden können. Eine Substitution mit polaren, unpolaren oder fluorierten Gruppen, die ebenfalls alternativ oder zusätzlich erfolgen kann, ermöglicht die Optimierung für den Einsatz in speziellen Lösungsmitteln.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen aromatische Gruppen ein, oder darauf beschränkt zu sein: C6-C14 Aryl, 5-14 gliedriges Heteroaryl, in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die aromatischen Reste substituierte oder unsubstituierte Phenols. Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die heteroaromatischen Reste ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyridin, Pyrrol, Thienyl, Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-Azol, Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-Azin, Oxazol, wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die elektronenziehenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -CO-R', -CS-R', -NO₂, -N⁺(Alkyl)₃, -NH₃ ⁺, -CN, -Halogen, -C{Halogen)₃, mit R'=H, Alkyl, OH, O-Alkyl, SH, S-Alkyl, Halogen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die elektronenschiebenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -NH-Alkyl, -NHCO-Alkyl, -OCO-Alkyl, -N(Alkyl)₂, -NH₂, -OH, -O-Alkyl, -SCO-Alkyl, -OCS-Alkyl, -SH, -SO₃H, -S-Alkyl.
Bei verschiedenen Ausführungsformen der oben beschriebenen Gruppen bedeutet „Alkyl” C1-12 Alkyl auf. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isopropyl, oder tert-Butyl.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Halogengruppe beispielsweise Fluor, Chlor, Brom oder Iod auf.
Bei verschiedenen Ausführungsformen, in denen einer oder mehrere der oben genannten aromatischen oder heteroaromatischen Reste substituiert sind, werden die Substituenten jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den oben beschriebenen elektronenziehenden und elektronenschiebenden Gruppen, linearem oder verzweigtem C1-12 Alkyl, C2-C12 Alkenyl, C2-C12 Alkinyl, C3-C8 Cycloalkyl und 5-14 gliedrigem Heteroalicyclyl, in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind.
3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Schichtenstruktur eines organischen optoelektronischen Bauelements 1, das beispielsweise weitgehend dem im Vorhergehenden erläuterten organischen optoelektronischen Bauelement 1 entsprechen kann.
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 weist eine Lochtransportschicht 40, eine erste Emitterschicht 41, eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 mit einer ersten Teilschicht 44 und mit einer zweiten Teilschicht 46, eine zweite Emitterschicht 47 und eine Elektronentransportschicht 48 auf. Die erste und/oder die zweite Teilschicht 44, 46 weisen Nanostrukturen auf, die jeweils ganz oder teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind. Die Nanostrukturen und/oder das Beschichtungsmaterial können gemäß Ausgestaltungen der im Vorhergehenden erläuterten Nanostrukturen bzw. Beschichtungsmaterial ausgebildet sein. Die Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial in der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 können alternativ oder zusätzlich zu den Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial in der ersten und/oder zweiten Elektrode 20, 23 angeordnet sein. Die Nanostrukturen und/oder das Beschichtungsmaterial können in der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42, der ersten Elektrode 20 und/oder zweiten Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements, beispielsweise eines der im Vorhergehenden erläuterten organischen optoelektronischen Bauelemente 1.
In einem Schritt S2 wird ein Träger bereitgestellt. Beispielsweise wird der im Vorhergehenden erläuterte Träger 12 bereitgestellt, beispielsweise ausgebildet.
In einem Schritt S4 wird eine erste Elektrode ausgebildet. Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte erste Elektrode 20 ausgebildet, beispielsweise über dem Träger 12.
In einem Schritt S6 wird eine organische funktionelle Schichtenstruktur ausgebildet. Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte organische funktionelle Schichtenstruktur 22 ausgebildet, beispielsweise über der ersten Elektrode 20.
In einem optionalen Schritt S8 kann eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur ausgebildet werden. Beispielsweise kann gegebenenfalls die im Vorhergehenden erläuterte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur 42 ausgebildet werden. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur 42 kann beispielsweise als Teilschicht der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet werden. In anderen Worten kann die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 im Zuge des Ausbildens der organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet werden. In anderen Worten kann der Schritt S8 als Teilschritt des Schritts S6 abgearbeitet werden. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 kann die erste und die zweite Teilschicht 44, 46 aufweisen. Die erste und die zweite Teilschicht 44, 46 können gegebenenfalls nacheinander in entsprechenden Teilschritten des Schritts S8 ausgebildet werden. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungsschicht 42 kann beispielsweise ausgebildet werden, wenn zwei oder mehr Emitterschichten 41, 47 übereinander gestapelt werden, insbesondere zwischen den entsprechenden Emitterschichten 41, 47. Die Teilschichten 44, 46 können beispielsweise Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten der CGL 42 sein.
In einem Schritt S10 wird eine zweite Elektrode ausgebildet. Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte zweite Elektrode 23 ausgebildet, beispielsweise über organischen funktionellen Schichtenstruktur 22.
In einem Schritt S12 wird eine Abdeckung ausgebildet. Beispielsweise wird di im Vorhergehenden erläuterte Abdeckung mit der Verkapselungsschicht 24, der Haftmittelschicht 36 und/oder dem Abdeckkörper 38 ausgebildet.
In den Schritten S4, S6 und/oder S8 können die erste Elektrode 20, die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 bzw. die zweite Elektrode 23 unter Verwendung der Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial bzw. den Beschichtungsmaterialien ausgebildet werden. Optional können in entsprechenden Vorbereitungsschritten die Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet werden. Beispielsweise kann das entsprechende Beschichtungsmaterial beim Beschichten der entsprechenden Nanostrukturen in Lösung vorliegen und/oder in einer ersten Flüssigkeit, beispielsweise in einem ersten Lösungsmittel, gelöst sein. Alternativ oder zusätzlich können die Nanostrukturen bei deren Beschichtung in Lösung vorliegen und/oder in einer zweiten Flüssigkeit, beispielsweise in einem zweiten Lösungsmittel, gelöst sein. Alternativ oder zusätzlich können die beschichteten Nanostrukturen beim Aufbringen der Nanostrukturen in Lösung vorliegen und/oder in einer Flüssigkeit, beispielsweise in einem Lösungsmittel, gelöst sein, wobei die Flüssigkeit der ersten Flüssigkeit oder der zweiten Flüssigkeit entsprechen kann oder eine andere dritte Flüssigkeit sein kann.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann das organische optoelektronische Bauelement 1 mehr oder weniger Schichten aufweisen. Beispielsweise kann das organische optoelektronische Bauelement 1 nicht gezeigte Aus- und/oder Einkoppelschichten, die die Effizienz des organischen optoelektronischen Bauelement 1 verbessern, und/oder nicht gezeigte Strahlformungsschichten, die die Strahlform des abgestrahlten Lichts beeinflussen, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das organische optoelektronische Bauelement 1 ohne den Träger 12 und/oder ohne die ganze Abdeckung oder ohne einen Teil der Abdeckung ausgebildet werden. Ferner kann das Verfahren dementsprechend mehr oder weniger Schritte zum Ausbilden der entsprechenden Schichten aufweisen.

Claims

Organisches optoelektronisches Bauelement (1), aufweisend: – eine erste Elektrode (20), – eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode, – eine zweite Elektrode (23) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22), wobei mindestens eine der Elektroden (20, 23) elektrisch leitfähige Nanostrukturen aufweist, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1), aufweisend: – eine erste Elektrode (20), – eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) mit einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (42) über der ersten Elektrode (20), – eine zweite Elektrode (23) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22), wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) elektrisch leitfähige Nanostrukturen aufweist, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1), nach Anspruch 2, bei dem die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) eine erste Teilschicht (44) mit Nanostrukturen aufweist, die mit einem ersten Beschichtungsmaterial beschichtet sind, und eine zweite Teilschicht (46) mit Nanostrukturen aufweist, die mit einem zweiten Beschichtungsmaterial beschichtet sind, wobei die zweite Teilschicht (46) über der ersten Teilschicht (44) ausgebildet ist.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 3, bei dem eine der beiden Teilschichten (44, 46) eine Lochinjektionsschicht ist und die andere der beiden Teilschichten eine Elektroneninjektionsschicht ist.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Nanostrukturen Nanodrähte, Nanoröhren, Nanopartikel und/oder Nanodots aufweisen.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Beschichtungsmaterial dazu dient, die Oberfläche der Nanostrukturen zu funktionalisieren.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 6, bei dem die Funktionalisierung über funktionelle Gruppen erfolgt, die der entsprechenden Nanostruktur die gewünschten Eigenschaften verleihen, und bei dem das Beschichtungsmaterial Moleküle aufweist, die die gewünschten funktionellen Gruppen enthalten.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Beschichtungsmaterial organische Verbindungen mit einer oder mehreren funktionellen Gruppen aufweist.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Oberflächen der Nanostrukturen mittels Thiolalkyl funktionalisiert sind.
Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Beschichtungsmaterial mindestens eine funktionale Gruppe aufweist, die ausgewählt wird aus aromatischen, heteroaromatischen, elektronenziehenden, elektronenschiebenden, polaren, unpolaren oder fluorierten Gruppen.
Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements (1), bei dem: – eine erste Elektrode (20) ausgebildet wird, – eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird, – eine zweite Elektrode (23) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet wird, wobei mindestens eine der Elektroden (20, 23) elektrisch leitfähige Nanostrukturen aufweist, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements (1), bei dem: – eine erste Elektrode (20) ausgebildet wird, – eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) mit einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird, – eine zweite Elektrode (23) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) ausgebildet wird, wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) elektrisch leitfähige Nanostrukturen aufweist, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei dem das Beschichtungsmaterial in einer ersten Flüssigkeit gelöst ist und so auf die Nanostrukturen aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die Nanostrukturen beim Aufbringen des Beschichtungsmaterials in einer zweiten Flüssigkeit gelöst sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem beim Ausbilden der Elektrode (20, 23) oder der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) die beschichteten Nanostrukturen in einer Flüssigkeit gelöst sind.