WO2013171031A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements Download PDF

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WO2013171031A1
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electron
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pair generation
bis
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Carola Diez
Arndt Jaeger
Erwin Lang
Ulrich Niedermeier
Nina Riegel
Günter Schmid
Stefan Seidel
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19—Tandem OLEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917—Electroluminescent

Definitions

  • An Optoelectronic Device for example an Organic
  • OLED Light Emitting Diode
  • a white organic light emitting diode (White
  • Organic Light Emitting Diode, WOLED), a solar cell, etc. on an organic basis is usually characterized by its mechanical flexibility and moderate
  • an organic-based optoelectronic device can potentially be manufactured inexpensively because of the possibility of large-scale manufacturing methods (e.g., roll-to-roll manufacturing processes).
  • a WOLED consists e.g. of an anode and a cathode with a functional layer system in between.
  • functional layer system consists of one or more emitter layer (s) in which the light is generated, one or more charge carrier pair generation layer structure of each two or more charge generating layers (CGL)
  • Electron block layers also referred to as
  • the charge carrier pair generation layer structure conventionally consists, in the simplest form, of a hole-conducting charge carrier pair generation layer and a second electron-conducting charge carrier pair generation layer, which are in direct connection with one another, so that a pn junction is clearly formed. In the pn junction, a space charge region is formed in which electrons of the hole-conducting charge carrier pair generation layer migrate into the first electron-conducting charge carrier pair generation layer, the second electron-conducting layer
  • Charge pair generation layer an n-doped
  • Charge pair generation layer is. By applying a voltage to the pn junction in the reverse direction, electrons and holes are generated in the space charge zone that migrate into the emitter layers and by recombination
  • electromagnetic radiation e.g., light
  • An OLED can be manufactured with good efficiency and lifetime by conductivity doping by using a p-i-n (p-doped - intrinsic - n-doped) transition analogous to the conventional inorganic LED.
  • the charge carriers from the p-doped or n-doped layers are specifically injected into the intrinsic layer in which the excitons, i. Electron-hole pairs are formed.
  • stacking By stacking one or more intrinsic layers (stacking) can be achieved in the OLED with virtually the same efficiency and identical luminance significantly longer lifetimes compared to an OLED with only one intrinsic layer. With the same current density, twice or even three times the luminance can be achieved.
  • charge carrier pair generation layers consisting of a heavily doped pn junction are needed.
  • the hole-conducting and electron-conducting charge carrier pair generation layer can each consist of one or more organic and / or inorganic substances.
  • the respective matrix is usually used in the production of the charge carrier pair generation layer one or more organic or inorganic substances (dopants)
  • This doping may be electrons (n-doped, dopants e.g.
  • Metals with low work function eg Na, Ca, Cs, Li, Mg or compounds thereof eg CS2CO3, CS3PO4, or organic dopants of the company NOVALED, eg NDN-1, NDN-26) or holes (p-type dopant, eg transition metal oxides eg MoO x , W0 X , V0 X , organic compounds such as Cu (I) FBz, F4-TCNQ, or organic dopants of the company NOVALED, eg NDP-2, NDP-9) as charge carriers in the matrix.
  • NOVALED eg NDN-1, NDN-26
  • p-type dopant eg transition metal oxides eg MoO x , W0 X , V0 X
  • organic compounds such as Cu (I) FBz, F4-TCNQ
  • organic dopants of the company NOVALED eg NDP-2, NDP-9 as charge carriers in the matrix.
  • an organic substance regardless of the respective state of aggregation, can be present in chemically uniform form
  • an inorganic substance may be one in a chemically uniform form, regardless of the particular state of matter
  • an organic-inorganic substance can be a
  • the term "substance” encompasses all substances mentioned above, for example an organic substance, an inorganic substance, and / or a hybrid substance.
  • a mixture of substances may be understood as meaning components of two or more different substances whose
  • components are very finely divided.
  • Potential of the substance or the substance mixture of the layer is formed energetically denser at the conduction band than at the valence band and when more than half of the free
  • movable charge carriers are electrons.
  • hole-conducting layer of an electronic component to be understood a layer in which the chemical potential of the substance or the substance mixture of the layer is formed energetically denser at the valence band than at the conduction band and at more than half of the freely movable
  • Electrons are.
  • Charge pair generation layer becomes multiple
  • the dopants are generally very reactive and can be uncontrolled during layer production and become inactive. This reduces the effective doping and increases the processing overhead and the number of error sources in the production of the carrier-generating layers.
  • the use of different materials for the matrix and doping for the hole-conducting and electron-conducting are generally very reactive and can be uncontrolled during layer production and become inactive. This reduces the effective doping and increases the processing overhead and the number of error sources in the production of the carrier-generating layers.
  • Charge pair generation layer increases the necessary number of substance source. This results in a high
  • Cost of providing and maintaining this Substance sources eg energy consumption of the substance sources for evaporation, platinum boats in evaporation plants, etc.).
  • Optoelectronic device and a method for its preparation provided in which only one source of substance is required for producing the electron-conducting charge carrier pair-generation layer.
  • Only one source of substance is required for producing the electron-conducting charge carrier pair-generation layer.
  • Optoelectronic device and a method for its preparation provided in which only one source of substance is required for producing the electron-conducting charge carrier pair-generation layer.
  • an inorganic substance may be one in a chemically uniform form, regardless of the particular state of matter
  • an organic-inorganic substance can be understood as meaning a compound present in chemically uniform form, characterized by characteristic physical and chemical properties, regardless of the respective state of matter, with compounds which contain carbon and are free of carbon.
  • the term "substance” encompasses all of the abovementioned substances, for example an organic substance, an inorganic substance, and / or a hybrid substance
  • a substance mixture may be understood to mean components of two or more different substances whose
  • components are very finely divided.
  • Optoelectronic component comprising: a first organic functional layer structure; a second organic functional layer structure; and a carrier pair generation layer structure between the first organic functional layer structure and the second organic functional layer structure, the carrier pair generation layer structure comprising: a hole-conducting carrier generation circuit; a first electron-conducting charge carrier pair generation layer and a second electron-conducting charge carrier pair generation layer, wherein the second electron-conducting
  • Charge pair generation layer is formed of a single substance, and wherein the hole-conductive carrier pair generation layer is arranged as a hole transport layer of the second organic functional layer structure.
  • the hole-conducting charge carrier pair generation layer is formed as a hole transport layer as part of the second organic functional layer structure and in physical contact with the first electron-conducting
  • charge carrier pairs can be generated.
  • LochtransportSchicht have a substance or be formed from the group of substances:
  • DMFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene);
  • the hole transport layer or the hole-conducting charge carrier pair generation layer may be formed from a mixture of matrix and p-type dopant.
  • Hole transport layer or the hole-conducting Charge pair generation layer to be a substance
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine
  • DMFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) -N, '-bis (phenyl) -9,9-dipheny1-fluorene);
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • hole conductive charge carrier pair generation layer or Hole transport layer may be a substance selected from the group of substances consisting of HAT-CN, CufD FBZ, MoO x, W0 X, V0 X, ReO X / F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc.
  • the material of the hole-conducting charge carrier pair generation layer may be intrinsic
  • Hole conductor be such, whose valence band is approximately equal to the conduction band of the substance of the first electron-conducting
  • Charge pair generation layer is.
  • Charge pair generation layer have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm.
  • the first electron-conducting charge carrier pair generation layer may be an intrinsic hole-conducting charge carrier pair generation layer. In one embodiment, the first electron-conducting charge carrier pair generation layer may be an intrinsic electron-conducting charge carrier pair generation layer.
  • the material of the hole-conducting charge carrier pair generation layer may be intrinsic
  • Charge pair generation layer is.
  • the fabric may be the first one
  • electron-conducting carrier pair-generating layer is selected to be a material from the group of substances consisting of HAT-CN, Cu (I) pFBz, oO x, W0 X, V0 X, ReO x, F4-TC Q, NDP-2, NDP -9, Bi (III) pFBz, F16CuPc.
  • the first electron-conducting charge carrier pair generation layer can give you a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm.
  • the material of the second electron-carrier charge carrier generation layer may be an intrinsic electron conductor whose valence band is approximately equal to the conduction band of the substance of the first electron-carrier charge carrier generation layer,
  • the substance of the second electron-carrier charge carrier generation layer may be a substance selected from the group consisting of: NDN-26, gAg, Cs 2 C0 3 , CS 3 PO 4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer have a layer thickness in a range of about hr 1 nm to about 500 nm.
  • Component further comprise an intermediate layer, the
  • Charge pair generation layer is arranged.
  • the intermediate layer may have a layer thickness in a range of about 2 nm to about 10 nm.
  • the intermediate layer may comprise a phthalocyanine derivative, for example a metal phthalocyanine derivative, for example an etalioxid phthalocyanine derivative.
  • the intermediate layer may be a vanadium oxide phthalocyanine (VOPc), titanium oxide phthalocyanine (TiOPc), copper phthalocyanine (CuPc), unsubstituted
  • Phthalocyanine i ⁇ Pc Phthalocyanine i ⁇ Pc
  • cobalt phthalocyanine CoPc
  • aluminum phthalocyanine AlPc
  • nickel phthalocyanine NiPc
  • Phthalocyanine (FePc), zinc phthalocyanine (ZnPc) or manganese phthalocyanine (MnPC).
  • the device further comprises a hole transport layer disposed on or above the hole-conducting carrier generation layer; and an electron transport layer, wherein the electron-conductive charge carrier pair generation layer is on or above the electron transport layer
  • Component further comprising: a first electrode; wherein the first organic functional layer structure is disposed on or above the first electrode; and a second
  • Electrode wherein the second electrode is on or over the second organic functional layer structure
  • the layer structure, the carrier pair generation layer structure, the second organic functional layer structure, and the second electrode are in a range of about 5 nm to about 5000 nm.
  • Component be set up as an organic light emitting diode.
  • a method for producing an optoelectronic component is provided.
  • the method may include forming a first organic functional layer structure; Forming a charge carrier pair generation layer pattern on or over the first organic functional layer structure;
  • the hole-conducting charge carrier pair generation layer or layer can be used.
  • Lochtransport stands have an intrinsically hole-conducting substance or are formed therefrom, wherein the hole-conducting charge carrier pair generation layer or
  • hole conductive charge carrier pair generation layer have a substance or be formed from the group of
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • beta-NPB N N'-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); TPD ( ⁇ , ⁇ 'bis (3-methylphenyl) -, ⁇ ' - bis (phenyl) benzidine); spiro TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); Spiro-PB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) spiro); DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethy1-fluorene);
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-l-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • hole-conducting charge carrier pair generation layer are formed from a mixture of matrix and p-type dopant.
  • Matrix of the hole-conducting charge carrier pair generation layer to use a substance selected from the group of substances consisting of:
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine
  • Beta-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-rethylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine
  • Spiro TPD N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, 1 -bis (phenyl) benzidine
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dipheny1-fluorene);
  • DPFL-NPB N, N'-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • Dopant of the hole-conducting charge carrier pair generation layer a substance selected from the group of
  • hole conductive charge carrier pair generation layer having a film thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm.
  • the substance of the first electron-conducting charge carrier pair generation layer may include or be formed from an intrinsically electron-conducting substance.
  • the substance of the first intrinsically electron-conducting charge carrier pair generation layer may comprise or be formed from the group of substances: HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x , W0 x , V0 x / ReO x, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) FBZ, F16CuPc.
  • Conduction band of the substance or mixture of the first electron-conducting charge carrier pair-generation layer energetically approximately equal to the valence band of the substance or substance mixture of the physically in contact
  • Charge pair generation layer may be formed.
  • the material of the second electron-carrier charge carrier generation layer may be a substance selected from the group consisting of: NDN-26, MgAg, Cs 2 C0 3 , Cs 3 P0 4 , Na, Ca, K, Mg , Cs, Li, LiF.
  • Electronically conductive charge carrier pair E ification layer are formed with a layer thickness in a range of about hr 1 nm to about 500 nm.
  • the thickness of the pn junction depends on the combination of the substance or mixtures of the charge carrier pair generation layers. For example, a thin one
  • Space charge zone based on the thickness of the hole-conducting and electron-conducting charge carrier pair-generation layers, is provided in various embodiments and can be achieved, for example, by the use of HAT-CN and NDN-26 or HAT-CN and MgAg.
  • the method may further comprise
  • the intermediate layer prevents, for example, the
  • the intermediate layer may be an abreaction of the second electron-conducting charge carrier pair generation layer with the first electron-conducting layer
  • Charge carrier pair generation layer i. the intermediate layer forms a reaction barrier. Furthermore, the interlayer may interfere with the interface roughness between the second electron-carrier charge carrier generation device.
  • An electron-conducting charge carrier pair generation layer inorganic, an intermediate layer may not be necessary.
  • the intermediate layer may consist of a mainly organic or inorganic substance or mixture of substances, wherein in the intermediate layer of an organic material or
  • the glass transition temperature is much smaller than the operating temperature of the optoelectronic
  • the fabric can also be made from one
  • Hybrid consist of mainly organic and mainly inorganic molecular regions.
  • the molecular region is a chemically similar and contiguous portion of the molecule, of which a plurality or the substance of the
  • the charge carrier line through the intermediate layer can be direct or indirect.
  • the substance or the mixture of substances of the intermediate layer can, in the case of an indirect charge carrier line, be an electrical charge
  • the intermediate layer may be formed with a layer thickness in a range of about 2 nm to about 10 nm.
  • the intermediate layer may comprise a metal phthalocyanine derivative or a metal oxide phthalocyanine derivative.
  • the intermediate layer may comprise a vanadium oxide phthalocyanine, titanium oxide phthalocyanine, copper phthalocyanine.
  • the method may further comprise
  • the method may further comprise
  • the first electrode, the first organic functional layer structure, the Charge pair generation layer structure, the second organic functional layer structure, and the second electrode are formed with a total layer thickness in a range of about 5 nm to about 2000 nm.
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer are formed on the first organic functional layer structure; and the conductivity of the
  • Electronically conducting charge carrier pair generation layer can be increased.
  • the first electron-conducting charge carrier pair generation layer may be on the second
  • the second electron-carrier charge carrier pair generation layer may be located on the first
  • organic functional layer structure are formed, wherein the conductivity of the electron-conducting
  • Charge carrier pair generation layer is increased; and / or the first electron-conducting charge carrier pair generation layer on the second electron-conducting layer
  • the single-carrier charge carrier generation layer may be formed in a lower conductivity, lower reactivity state on or over a layer. This condition is referred to as inactive e.g.
  • Charge pair generation layer can be made by conventional chemical and physical methods
  • PVD Physical vapor deposition
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • MBE Molecular Beam Epitaxy
  • the inactive carrier pair generation layer can be chemically activated by supplying energy (for example by means of ring-opening reactions).
  • energy for example by means of ring-opening reactions.
  • the temperature change can take place by means of a temperature increase.
  • the temperature increase may be carried out to a temperature of about 150 ° C.
  • Component be produced as an organic light emitting diode, embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a functional
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a charge carrier pair.
  • a carrier pair generation layer structure according to a first implementation
  • FIG. 5 shows a measured temperature / voltage stability of a
  • a carrier pair generation layer structure according to the first implementation
  • Figure 6 shows several current-voltage characteristics of a
  • FIG. 7 shows a measured temperature / voltage stability of a
  • An optoelectronic component may be in different
  • Embodiments as a. light-emitting device for example as an organic light-emitting diode
  • OLED Organic light emitting diode
  • OLED Organic light emitting diode
  • the Optoelectronic device can be used in different
  • Embodiments be part of an integrated circuit. Furthermore, a plurality of light-emitting
  • the optoelectronic component can also be designed as a solar cell.
  • the various exemplary embodiments are described below with reference to an OLED, these exemplary embodiments can however also be applied without difficulty to the other, above-mentioned, optoelectronic components.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an optoelectronic component 100 according to various exemplary embodiments.
  • the optoelectronic component 100 in the form of a
  • the light-emitting component may have a substrate 102.
  • the substrate 102 may serve as a support for electronic elements or layers, such as light-emitting elements.
  • the substrate 102 may include or be formed from glass, quartz, and / or a semiconductor material, or any other suitable material.
  • the substrate 102 may be a
  • the plastic may be one or more polyolefins (eg, high or low density polyethylene (PE) or
  • the plastic may be polyvinyl chloride (PVG), polystyrene (PS), polyester and / or polycarbonate (PC),
  • the substrate 102 may include one or more of the above materials.
  • the substrate 102 may be translucent or even transparent.
  • the term "translucent” or “translucent layer” can be understood in various embodiments that a layer is permeable to light,
  • the light generated by the light-emitting component for example one or more
  • Wavelength ranges for example, for light in one
  • Wavelength range of the visible light for example at least in a partial region of the wavelength range from 380 nm to 780 nm.
  • the term "translucent layer” in various embodiments is to be understood to mean that substantially all of them are in one
  • Quantity of light is also coupled out of the structure (for example, layer), wherein a portion of the light can be scattered in this case
  • transparent or “transparent layer” can be understood in various embodiments that a layer is transparent to light
  • Wavelength range from 380 nm to 780 nm), where (in a structure such as a layer) is coupled light coupled 'substantially without scattering or light conversion and from the structure (for example, Layer ⁇ ,
  • transparent in various
  • Embodiments as a special case of "translucent" to look at.
  • the optically translucent layer structure at least in a partial region of the wavelength range of the desired monochrome light or for the limited
  • Emission spectrum is translucent.
  • the organic light emitting diode 100 or even the light emitting devices according to the above or hereinafter described
  • Embodiments may be configured as a so-called top and bottom emitter.
  • Egg top and bottom emitters can also be referred to as an optically transparent component, for example a transparent organic light-emitting diode.
  • the substrate 102 may be in different
  • Embodiments optionally a barrier layer (not shown) may be arranged.
  • the barrier layer may comprise or consist of one or more of the following materials: alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantalum, lanthia, silica,
  • Indium zinc oxide aluminum-doped zinc oxide, as well
  • Barrier layer in various embodiments have a layer thickness in a range of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 5000 nm, for example a
  • Layer thickness in a range of about 10 nm to about 200 nm, for example, a layer thickness of about 40 nm.
  • An electrically active region 104 of the light-emitting component 100 may be arranged on or above the barrier layer.
  • the electrically active region 104 can be understood as the region of the light-emitting component 100 in which an electric current for operating the optoelectronic component, for example the light-emitting component
  • Component 100 flows. In different
  • the electrically active region 104 may comprise a first electrode 106, a second electrode 108 and a functional layer system 110, as shown in FIG.
  • the first electrode 106 on or over the barrier layer (or, if the barrier layer is not is present, on or above the substrate 102), the first electrode 106 ⁇ for example in the form of a first
  • Electrode layer 106) may be applied.
  • the first electrode 106 (also referred to below as the lower electrode 106) may be formed of or be made of an electrically conductive material, such as a metal or a conductive conductive oxide (TCO) or a layer stack of multiple layers of the same metal or different metals and / or the same TCO or different TCOs.
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, for example metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, Sn ⁇ 2 , or 1 ⁇ 03 also include ternary metal oxygen compounds, such as AlZnO,
  • TCOs do not necessarily correspond to one
  • the first stoichiometric composition may also be p-doped or n-doped.
  • the first stoichiometric composition may also be p-doped or n-doped.
  • the first stoichiometric composition may also be p-doped or n-doped.
  • Electrode 106 have a metal, for example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm or Li, and
  • Electrode 106 may be formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is one
  • ITO indium-tin-oxide
  • ITO-Ag-ITO multilayers Silver layer deposited on an indium-tin-oxide (ITO) layer (Ag on ITO) or ITO-Ag-ITO multilayers.
  • ITO indium-tin-oxide
  • Electrode 106 may provide one or more of the following materials, as an alternative or in addition to the materials mentioned above: networks of metallic nanowires and particles, such as Ag; Networks off
  • the first electrode 106 may be electrically conductive polymers or transition metal oxides or electrically
  • Electrode 106 and the substrate 102 translucent or
  • Electrode 106 is formed of a metal, the first electrode 106, for example, have a layer thickness of less than or equal to about 25 nm, for example a
  • the first electrode 106 may have a layer thickness of greater than or equal to about 10 nm, for example, a layer thickness of greater than or equal to about 15 nm
  • the first electrode 106 a the first electrode 106 a
  • Layer thickness in a range of about 10 nm to about 25 nm for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 18 nm, for example, a layer thickness in a range of about 15 nm to about 18 nm.
  • the first electrode 106 may have a layer thickness, for example
  • the first electrode 106 is made of, for example, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which may be combined with conductive polymers, a network of carbon nanotubes, which may be combined with conductive polymers, or of graphene Layers and composites is formed, the first electrode 106, for example, a
  • Layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 400 nm,
  • the first electrode 106 can be used as the anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode that is as an electron-injecting electrode.
  • the first electrode 106 may be a first electrical
  • a first electrical potential ⁇ provided by a power source ⁇ not shown for example, a power source or a voltage source
  • the first electrical potential may be applied to the substrate 102, and may then be indirectly applied to the first electrode 106.
  • the first electrical potential may be, for example, the ground potential or another predetermined reference potential.
  • the organic electroluminescent layer structure 110 may include a plurality of organic functional layer structures 112, 116. In various embodiments, however, the organic electroluminescent layer structure 110 may also be more than two organic functional ones
  • the first organic functional layer structure 112 may be disposed on or above the first electrode 106.
  • Layer structure 116 may be disposed on or above the first organic functional layer structure 112.
  • a charge carrier pair generation layer structure 114 may be disposed between the first organic functional layer structure 112 and the second organic functional layer structure 116.
  • Layer structures may be provided a respective charge carrier pair generation layer structure.
  • each of the organic functional layer structures 112, 116 may each have one or more emitter layers, for example with fluorescent and / or
  • Hole conduction layers (not shown in Fig.l) (also referred to as hole transport layer (s)). In various embodiments may alternatively or additionally a or multiple electron conduction layers (also referred to as electron transport layer (s)).
  • Embodiments of the emitter layer (s) may include organic or organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (e.g., 2- or 2-, 5-substituted poly-p-phenylenevinylene) as well as metal complexes, for example
  • organic or organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and polyphenylene (e.g., 2- or 2-, 5-substituted poly-p-phenylenevinylene) as well as metal complexes, for example
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • Such non-polymeric emitters can be deposited by means of thermal evaporation, for example. Furthermore, it is possible to use polymer emitters which can be deposited in particular by means of a wet-chemical method, for example a spin-coating method (also referred to as spin coating).
  • the emitter materials may be suitably embedded in a matrix material.
  • Emitter materials are also provided in other embodiments.
  • light-emitting device 100 may be selected such that light-emitting device 100 White light emitted.
  • the emitter layer (s) may include several emitter materials of different colors (for example blue and yellow or blue, green and red)
  • the emitter layer (s) may also be composed of several sublayers, such as a blue fluorescent emitter layer or blue phosphorescent emitter layer, a green phosphorescent emitter layer, and a red phosphorescent emitter layer. By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression. Alternatively, it can also be provided in the beam path through this
  • Layers generated primary emission to arrange a converter material that at least partially absorbs the primary radiation and emits a secondary radiation of different wavelength, so that from a (not yet white)
  • the emitter materials may also be selected from various organic functional layer structures such that the individual emitter materials emit light of different colors (for example blue, green or red or any other color combinations, for example any other complementary color combinations), but that, for example, the total light, the is emitted from all organic functional layer structures and is emitted to the outside of the OLED, a light of predetermined color, such as white light, is.
  • colors for example blue, green or red or any other color combinations, for example any other complementary color combinations
  • the organic functional layer structures 112, 116 may generally be one or more electroluminescent
  • electroluminescent layers may or may not be organic polymers, organic oligomers, organic monomers,
  • electroluminescent layered structure 110 one or more have electroluminescent layers that is or are designed as a hole transport layer, so that, for example in the case of an OLED an effective
  • the organic functional layer structures 112, 116 may include one or more functional layers referred to as
  • Electron transport layer is executed or are, so that, for example, in an OLED an effective
  • Electron injection into an electroluminescent layer or an electroluminescent region is made possible.
  • a material for the hole transport layer can be any material for the hole transport layer.
  • the one or more electroluminescent layers may or may not be referred to as
  • electroluminescent layer As shown in FIG. 2 can be in different
  • D FL-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -9, -dimethyl-fluorene);
  • DPFL-TPD N, N'-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • the Lochinj edictions slaughter 202 may have a layer thickness
  • nm to about 1000 nm in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example, in a range of about 30 nm to about 300 nm, for example, in a range of about 50 nm to about 200 nm.
  • a first hole transport layer 204 applied, for example
  • the first hole transport layer 204th may contain or consist of one or more of the following materials:
  • DMFL-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-l-yl) -N, N' -bis (phenyl) - 9,9-dimethy1 - f luoren);
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene);
  • the first hole transport layer 204 may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • a first emitter layer 206 may be applied, for example deposited.
  • the emitter materials that may be provided for the first emitter layer 206, for example, are described above.
  • the first emitter layer 206 may have a layer thickness on iron in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example in a range of about 15 nm to about 25 nm , for example about 20 nm.
  • a first electron transport layer 208 can be arranged on or above the first emitter layer 206,
  • Electron transport layer 208 one or more of
  • the first electron transport layer 208 may be a
  • Layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example in a range of about 15 nm to about 25 nm, for example about 20 nm.
  • the (optional) hole injection layer 202 is the (optional) first one
  • a charge carrier generation layer structure (CGL) 114 is arranged, which will be described in more detail below.
  • the second organic functional layer structure 116 is arranged.
  • the second organic functional layer structure 116 may be a second one in various embodiments
  • Hole transport layer 210 is disposed on or above the carrier generation layer structure 114.
  • the second hole transport layer 210 may be in physical contact with the surface of the carrier generation layer structure 114, in other words, they share a common interface.
  • the second hole transport layer 210 or hole-conducting charge carrier pair generation layer 210 may include or consist of one or more of the following materials:
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • DMFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9, -diphenyl-fluorene);
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • the second hole transport layer 210 may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 15 nm to about 40 nm, for example in a range of about 20 nm to about 30 nm.
  • the second emitter layer 212 may have the same emitter materials as the first one
  • Emitter layer 212 may be configured such that they
  • Electromagnetic radiation such as visible light, of the same wavelength (s) emitted as the first
  • the second emitter layer 212 may be configured to emit electromagnetic radiation, such as visible light, others
  • Wavelength (s) emitted as the first emitter layer 206 may be materials as described above.
  • Layer structure 116 may include a second electron transport layer 214, which may be disposed on or over the second emitter layer 212, for example, deposited.
  • Electron transport layer 214 one or more of
  • the second electron transport layer 214 may be a
  • Layer thickness in a range of about 10 nm to about 50 nm, for example in a range of about 15 nm to about 40 nm, for example in a range of about 20 nm to about 30 nm.
  • Electron injection layer 216 applied, for example deposited.
  • Electron injection layer 216 comprise or consist of one or more of the following materials:
  • NDN-26 ( MgAg, Cs 2 C0 3 , Cs 3 P0 4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li,
  • Naphthalenetetracarboxylic dianhydride or its imides Naphthalenetetracarboxylic dianhydride or its imides
  • Perylenetetracarboxylic dianhydride or its imides fabrics based on siloles with a
  • the electroni ⁇ tion layer 216 may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 200 nm, for example in a range of about 20 nm to about 50 nm, for example about 30 nm.
  • the (optional) second hole transport rail 210, the second emitter layer 212, the (optional) second electron transport layer 214, and the (optional) electron injection layer 216 form the second organic functional layer structure 116.
  • the organic electroluminescent layer structure 110 (ie.
  • Electron transport layer (s), etc. ) have a layer thickness of at most about 1.5 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1, 2 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1 ⁇ , for example one
  • the organic electroluminescent layer structure 110 for example, a stack of
  • each OLED has light emitting diodes (OLEDs).
  • a layer thickness may have a maximum of about 1.5 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1.2 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 800 nm, for example, a layer thickness of about 500 nm
  • the organic electroluminescent layer structure 110 may comprise, for example, a stack of two, three, or four directly stacked OLEDs, in which case, for example, the organic electroluminescent one
  • Layer structure 110 may have a layer thickness of at most about 3 ⁇ ,
  • the light emitting device 100 may generally include further organic functional layers, for example, disposed on or over the one or more
  • Layer structure 110 or optionally on or over the one or more other organic compound
  • the second electrode layer 108 for example in the form of a second electrode layer 108, as described above.
  • the second electrode layer 108 for example in the form of a second electrode layer 108, as described above.
  • Electrode 108 have the same materials or be formed therefrom as the first electrode 106, wherein in
  • Electrode 108 (for example, in the case of a metallic second electrode 108), for example, a layer thickness of less than or equal to about 2000 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about IOOOOnm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 500 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to approximately 250 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 200 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 100 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 50 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 45 nm, for example a
  • a layer thickness of less than or equal to approximately 35 nm for example a layer thickness of less than or equal to approximately 30 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 25 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 20 nm,
  • the second electrode 108 may generally be formed or be similar to the first electrode 106, or different.
  • the second electrode 108 in various embodiments, may be formed of one or more of the materials and with the respective layer thickness, as described above in connection with the first electrode 106. In different
  • Embodiments are the first electrode 106 and the second electrode 108 are both translucent or transparent. Thus, the shown in Fig.l
  • light-emitting device 100 as a top and bottom emitter (in other words, as a transparent light-emitting
  • Component 100 to be set up.
  • the second electrode 108 can be used as anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode that is as an electron-injecting electrode.
  • the second electrode 108 may have a second electrical connection to which a second electrical connection
  • the second electric potential may have a value such that the difference from the first electric potential has a value in a range of about 1.5V to about 20V, for example, a value in a range of about 2.5V to about 15V, for example, a value in a range of about 3V to about 12V.
  • On or above the second electrode 108 and thus on or above the electrically active region 104 may optionally be an encapsulation 118, for example in the form of a
  • Barrier thin film / thin film encapsulation 118 may be formed or be.
  • a “barrier thin film” or a “barrier thin film” 118 can be understood, for example, as a layer or layer structure which is suitable for providing a barrier to chemical contaminants or atmospheric substances, in particular to water (moisture) and Oxygen, form.
  • the barrier film 118 is formed to be resistant to OLED damaging materials such as Water, oxygen or solvents can not or at most be penetrated to very small proportions.
  • the barrier skin layer 118 may be implemented as a single layer (in other words, as
  • the barrier skin layer 118 may comprise a plurality of sub-layers formed on one another.
  • the barrier skin layer 118 may comprise a plurality of sub-layers formed on one another.
  • Barrier layer 118 as a stack of layers (stack)
  • the barrier skin layer 118 or one or more sublayers of the barrier skin layer 118 may be formed by, for example, a suitable deposition process, e.g. by means of a
  • Atomic Layer Deposition e.g. plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) or plasmaless
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • plasmaless vapor deposition process plasmaless
  • PLCVD Chemical Vapor Deposition
  • ALD atomic layer deposition process
  • Barrier layer 118 which has multiple sublayers, all sublayers by an atomic layer deposition process be formed.
  • a layer sequence comprising only ALD layers can also be referred to as "nanolaminate”.
  • Barrier thin film 118 having a plurality of sub-layers, one or more sub-layers of the barrier film 118 by means of a different deposition method than one
  • Atomic layer deposition processes are deposited
  • the barrier film 118 may, in one embodiment, have a film thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm, for example, a film thickness of about 10 nm to about 100 nm according to a
  • Embodiment for example, about 40 nm according to an embodiment.
  • all partial layers may have the same layer thickness. According to another embodiment in which the barrier thin-film layer 118 has a plurality of partial layers, all partial layers may have the same layer thickness. According to another embodiment in which the barrier thin-film layer 118 has a plurality of partial layers, all partial layers may have the same layer thickness. According to another embodiment in which the barrier thin-film layer 118 has a plurality of partial layers, all partial layers may have the same layer thickness. According to another
  • Barrier thin layer 118 have different layer thicknesses. In other words, at least one of
  • Partial layers have a different layer thickness than one or more other of the sub-layers.
  • the barrier thin-film layer 118 or the individual partial layers of the barrier thin-film layer 118 may, according to one embodiment, be formed as a translucent or transparent layer.
  • the barrier film 118 (or the individual sublayers of the barrier film 118) may be made of a translucent or transparent material (or combination of materials that is translucent or transparent).
  • Barrier film 118 comprising or consisting of any of the following materials; Alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantalum oxide
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, and mixtures and alloys
  • Layer stack having a plurality of sublayers one or more of the sublayers of the barrier film 118 comprise one or more high refractive index materials, in other words one or more high refractive index materials, for example, having a refractive index of at least 2.
  • an adhesive and / or a protective varnish 120 may be provided on or above the encapsulation 118, by means of which, for example, a cover 122 (for example a glass cover 122) is fastened, for example glued, to encapsulation 118.
  • a cover 122 for example a glass cover 122
  • translucent layer of adhesive and / or protective varnish 120 have a layer thickness of greater than 1 ⁇
  • a layer thickness of several ⁇ For example, a layer thickness of several ⁇ .
  • the adhesive may include or may be a lamination adhesive.
  • Adhesive layer can be embedded in various embodiments still light scattering particles, which contribute to a further improvement of the color angle distortion and the
  • Exemplary embodiments may be provided as light-scattering particles, for example, dielectric scattering particles such as, for example, metal oxides, such as silicon oxide (S1O2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO2), indium-tin oxide (1T0). or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga 2 O a ) alumina, or titanium oxide.
  • dielectric scattering particles such as, for example, metal oxides, such as silicon oxide (S1O2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO2), indium-tin oxide (1T0). or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga 2 O a ) alumina, or titanium oxide.
  • Other particles may also be suitable, provided that they have a refractive index which is different from the effective refractive index of the matrix of the translucent layer structure, for example air bubbles, acrylate or glass hollow spheres.
  • metallic nanoparticles, metals such as gold, silver
  • an electrically insulating layer is disposed between the second electrode 108 and the layer of adhesive and / or resist 120.
  • SiN for example, with a layer thickness in a range of about 300 ran to about 1.5 ⁇ ,
  • a layer thickness in a range of about 500 nm to about 1 ⁇ to protect electrically unstable materials, for example during a
  • Embodiments can be completely dispensed with an adhesive 120, for example in embodiments in which the cover 122, for example made of glass, by means of, for example, plasma spraying on encapsulation 118th
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure of a carrier generation layer 114 according to various
  • the carrier generation layer structure 114 may include a second electron-carrier charge-carrier generation layer 302 and a first electron-carrier charge-generation layer 306, the second one
  • the first electron-transporting carrier generation layer 306 may be disposed on or above the second electron-carrier charge-carrier generation layer 302, and optionally between these two layers 302, 306, an intermediate layer 304 may be provided. On or above the first electron-conducting
  • Carrier generation layer 306 may be the second
  • Hole transport layer 210 may be or be, wherein the hole transport layer 210 as a hole-conducting
  • Carrier generation layer 210 may be configured by generating and separating charge carrier pairs at the common interface of first electron-transporting carrier-generation layer 306 and hole-transporting layer 210.
  • Electron-conductive charge carrier pair generation layer 306 and the second electron-carrier charge pair generation layer 302 may lead to a formation of a space charge zone (a so-called pn junction).
  • the charge carrier generation layer structure 114 may be sandwiched around the intermediate layer 304 (also referred to as an "interlayer") between the
  • Charge pair generation layers 302, 306 are extended to allow for partial layer interdiffusion between the carrier pair generation layers 302, 306
  • the intermediate layer 304 is inserted.
  • an interlayer 304 may not be necessary because interlayer diffusion is not significant.
  • the second electron-carrier charge carrier generation layer 302 may be composed of a single substance (for this reason, the electron-conducting charge carrier pair generation layer 302 may also be referred to as undoped second
  • the material constituting the second electron-conductive carrier-pair generation layer 302 may form a high electron conductivity (for example, an electron conductivity in a
  • the order of magnitude is better than about 10 S / m, for example, better than about 10 6 S / m, for example
  • the material of the electron-conducting charge carrier pair generation layer 302 may have a low work function (eg, a work function of less than or equal to about 3 eV) and a low absorption of visible light.
  • the substance of the second electron-carrier charge-carrier pair generation layer 302 may be any substance that satisfies these conditions, for example NDN-26, MgAg, Cs 2 C0 3 , CS 3 PO 4, Na, Ca, K, Mg , Cs, Li, LiF.
  • the second electron-carrier charge carrier generation layer 302 may have a layer thickness in a range of about 1 nra to about 500 nm, for example in a range of about 3 nm to about 100 nm, for example in a range of about 10 nm to about 90 nm, for example in a range of about 20 nm to about 80 nm, for example in a range of about 30 nm to about 70 nm, for example in a range of about 40 nm to about 60 nm, for example a layer thickness of about 50 nm.
  • Electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 of several substances so for example a mixture of substances, or also be composed of a single substance (for this reason, the first electron-conducting
  • Carrier pair generation layer 306 may also be referred to as undoped first electron conductive carrier pair generation layer 306).
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 forms, that is, for example, the substance constituting the first electron-conductive charge carrier pair generation layer 306 may have a high conductivity (for example, FIG Conductivity on the order of, for example
  • S / m for example, better about 10 S / m.
  • Charge pair generation layer 306 is a high
  • Work function such as a work function in a
  • Range of about 5.0 eV to about 5.5 eV and a low absorption of visible light In
  • the substance of the first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 may be any material or material that fulfills these conditions, for example HAT-CN.
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer 306 have a layer thickness in a range from about 1 nm to about 500 nm, for example in a range from about 3 nm to about 100 nm, for example in one
  • Range from about 10 nm to about 90 nm for example, in a range of about 20 nm to about 80 nm, for example, in a range of about 30 nm to about 70 nm, for example, in a range of about 40 nm to about 60 nm, for example, a layer thickness of about 50 nm.
  • the first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 may comprise, in various embodiments, a high-conductivity iron or mixture of materials and a conduction band (Lowest Unoccupied Molecule Orbital, LUMO) that is approximately equal in energy
  • Charge pair generation layer 302 is formed.
  • the substance or mixture of the first electron-carrier charge carrier generation layer 306 has a LUMO that is approximately at the same level as the HOMO of the material or
  • the charge carrier pair is at the common
  • Emitter layer 212 of the second organic functional layer structure 116 is transported and wherein the
  • the hole transport layer 210 may additionally be configured as a hole-conducting carrier pair generation layer 210.
  • the intermediate layer 304 may have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 200 nm,
  • Intermediate layer 304 may be direct or indirect.
  • the substance or mixture of the intermediate layer 304 may be an electrical insulator in an indirect charge carrier line.
  • the HOMO of the electrically insulating substance of the intermediate layer 304 may be higher than the LUMO of the directly adjacent first electron-conducting charge carrier pair.
  • Suitable materials for the intermediate layer 304 are
  • Phthalocyanine derivatives for example vanadium oxide phthalocyanine (VOPc), titanium oxide phthalocyanine (TiOPc),
  • CuPc Copper phthalocyanine
  • H 2 PC unsubstituted phthalocyanine
  • CoPc cobalt phthalocyanine
  • AlPc aluminum phthalocyanine
  • NiPc nickel phthalocyanine
  • FePc iron phthalocyanine
  • ZnPc zinc phthalocyanine
  • MnPC Manganese phthalocyanine
  • the charge carrier pair generation layer structure 114 comprises the following layers: second electron-conducting charge carrier pair generation layer 302:
  • NDN-26 with a layer thickness of approximately 10 nm
  • VOPc with a layer thickness of about 6 nm; and first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306:
  • HAT-CN with a layer thickness of approximately 5 nm.
  • Electron transport layer 208 NET-18 having a layer thickness of about 100 nm.
  • the second hole transport layer 210 in this implementation HT-508 having a layer thickness of about 100 nm.
  • the charge carrier pair generation layer structure 114 has the following layers: second electron-conducting charge carrier pair generation layer 302:
  • MgAg with a layer thickness of about 3 nm
  • first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306:
  • HAT-CN with a layer thickness of approximately 15 nm.
  • Electron transport layer 208 NET- 18 have with a layer thickness of about 50 nm. Further, the second
  • Hole transport layer 210 in this implementation have NPB with a layer thickness of about 25 nm
  • Fig. Shows a plurality of current-voltage characteristics of a
  • Charge pair generation layer structure according to the first concrete implementation of the charge carrier pair generation layer structure 114 in a current-voltage diagram 400, in which the measured current density 402 depending on
  • the applied voltage 404 is shown in a characteristic 406. It can be seen that the characteristic curve 406 has the form of a characteristic curve of a pn diode.
  • FIG. 5 shows a measured temperature / voltage stability characteristic 502 of a charge carrier pair generation layer structure according to the first implementation in a temperature / voltage diagram 500, the measured
  • Voltage 504 is shown as a function of time 506 at a predetermined temperature of approximately 85 ° C.
  • the characteristic curve 606 has the form of a characteristic curve of a pn diode.
  • FIG. 7 shows measured temperature / voltage stability characteristics 702 of a carrier pair generation layer structure 114 according to the second implementation in a temperature / voltage diagram 700, the measured voltage 706 being plotted as a function of time 704 at a temperature of approximately 75 ° C.
  • Charge pair generation layer is formed of a single substance and thus without doped layers, in other words, no layer is realized with a dopant in a matrix.
  • the first electron-conducting charge carrier pair-generation layer may also be formed from a single substance and thus without doped layers (alternatively, however, the first electron-conducting charge carrier pair generation layer may also be in the form of a matrix with a dopant
  • the first electron-conducting charge carrier pair-generating layer and the second electron-conducting charge carrier pair-generating layer can be used here as pure organic
  • a thin intermediate layer 304 (also referred to as interlayer 304) can optionally be inserted between the two layers.
  • Charge pair generation layer always two separate sources for the matrix or for the dopant

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein optoelektronisches Bauelement (100) bereitgestellt, aufweisend: eine erste organische funktionelle Schichtenstruktur (112); eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur (116); und eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (114) zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur (112) und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur (116), wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (114) aufweist: eine erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306); und eine zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302), wobei die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) aus einem einzigen Stoff gebildet ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, Ein optoelektronisches Bauelement (z.B. eine organische
Leuchtdiode (Organic Light Emitting Diode, OLED) ,
beispielsweise eine weiße organische Leuchtdiode (White
Organic Light Emitting Diode, WOLED) , eine Solarzelle, etc.) auf organischer Basis zeichnet sich üblicherweise durch ihre mechanische Flexibilität und moderaten
Herstellungsbedingungen aus. Verglichen mit einem Bauelement aus anorganischen Materialien kann ein optoelektronisches Bauelement auf organischer Basis aufgrund der Möglichkeit großflächiger Herstellungsmethoden (z.B. Rolle- zu-Rolle~ Herstellungsverfahren) potentiell kostengünstig hergestellt werden .
Eine WOLED besteht z.B. aus einer Anode und einer Kathode mit einem funktionellen Schichtensystem dazwischen. Das
funktionelle Schichtensystem besteht aus einer oder mehreren Emitterschicht/en, in der/denen das Licht erzeugt wird, einer oder mehreren Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichten („Charge generating layer" , CGL) zur
Ladungserzeugung , sowie einer oder mehrerer
Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als
Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als ElektronentransportSchicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur besteht herkömmlich in einfachster Ausführung aus einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und einer zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaa -Erzeugungs-Schicht , die in direkter Verbindung zueinander stehen, so dass anschaulich ein pn-Übergang gebildet wird. In dem pn-übergang kommt es zur Ausbildung einer Raumladungszone, bei der Elektronen der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht in die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht migrieren, wobei die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine n-dotierte
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ist. Durch Anlegen einer Spannung an den pn-übergang in Sperrrichtung werden in der Raumladungszone Elektronen und Löcher erzeugt, die in die Emitter-Schichten wandern und durch Rekombination
elektromagnetische Strahlung erzeugen können (z.B. Licht).
Eine OLED kann, mit guter Effizienz und Lebensdauer mittels Leitfähigkeitsdotierung durch Verwendung eines p-i-n (p- dotiert - intrinsisch - n-dotiert) Überganges analog zur herkömmlichen anorganischen LED hergestellt werden. Hierbei werden die Ladungsträger aus den p-dotierten bzw. n-dotierten Schichten gezielt in die intrinsische Schicht injiziert, in der die Exzitonen, d.h. Elektronen-Loch- Paare , gebildet werden.
Durch Übereinanderstapeln einer oder mehrerer intrinsischer Schichten (stacking) kann in der OLED bei praktisch gleicher Effizienz und identischer Leuchtdichte deutlich längere Lebensdauern gegenüber einer OLED mit nur einer intrinsischen Schicht erzielt werden . Bei gleicher Stromdichte kann so die doppelte bis dreifache Leuchtdichte realisiert werden. Für das Übereinanderstapeln werden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichten benötigt , die aus einem hochdotierten pn-Übergang bestehen. Die lochleitende und elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht kann jeweils aus einem oder mehreren organischen und/oder anorganischen Stoff/en bestehen. Der j eweiligen Matrix wird üblicherweise in der Herstellung der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht ein oder mehrere organische oder anorganische Stoffe (Dotierstoffe)
beigemengt , 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 der Firma NOVALED , z.B. NDN-1, NDN-26) oder Löcher (p-dotiert ; Dotierstoff z.B. Übergangsmetalloxide z.B. MoOx, W0X, V0X, organische Verbindungen z.B. Cu (I) FBz , F4-TCNQ, bzw. organische Dotanden der Firma NOVALED, z.B. NDP-2 , NDP-9) als Ladungsträger in der Matrix erzeugen .
Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine , ungeachtet des j eweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Ver indung des Kohlenstoffs verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form
vorliegende , durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder einfacher KohlenstoffVerbindung verstanden werden . Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine,
ungeachtet des eweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff" alle oben genannten Stoffe, beispielsweise einen organischen Stoff , einen anorganischen Stoff , und/oder einen hybriden Stoff . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen besteht, deren
Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer '
elektronenleitenden Schicht eines elektronischen Bauelementes eine Schicht verstanden werden, bei der das chemisches
Potential des Stoffs oder des Stoffgemisches der Schicht energetisch dichter am Leitungsband ausgebildet ist als am Valenzband und bei der mehr als die Hälfte der frei
beweglichen Ladungsträger Elektronen sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer
lochleitenden Schicht eines elektronischen Bauelementes eine Schicht verstanden werden, bei der das chemisches Potential des Stoffs oder des Stoffgemisches der Schicht energetisch dichter am Valenzband ausgebildet ist als am Leitungsband und bei der mehr als die Hälfte der frei beweglichen
Ladungsträger Löcher, d.h. freie Orbitalplätze für
Elektronen, sind.
Bei Verwendung von Matrix und Dotierstoffen (Stoffgemisch) für die lochleitende oder elektronenleitende
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht werden mehrere
unterschiedliche Stoffquellen für deren Herstellung benötigt. Die Dotierstoffe sind im Allgemeinen sehr reaktiv und können während der Schichtherstellung unkontrolliert abreagieren und inaktiv werden. Dies reduziert die effektive Dotierung und erhöht den Prozessaufwand sowie die Anzahl an Fehlerquellen in der Herstellung der Ladungsträger-Erzeugenden-Schichten. Die Verwendung unterschiedlicher Stoffe für die Matrix und Dotierung für die lochleitende und elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht erhöht die notwendige Anzahl an Stoffquelle . Daraus resultiert ein hoher
Kostenaufwand in der Bereitstellung und Unterhaltung dieser Stoffquellen (z.B. Energieverbrauch der Stoffquellen für die Verdampfung, Platinschiffchen in Verdampfungsanlagen, etc.) .
In verschiedenen Ausführungsformen, werden ein
optoelektronisches Bauelement sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt, bei dem zum Herstellen der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht nur eine Stoffquelle benötigt wird. Im. Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form
vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder einfacher KohlenstoffVerbindung verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff" alle oben genannten Stoffe, beispielsweise einen organischen Stoff, einen anorganischen Stoff, und/oder einen hybriden Stoff. Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen besteht, deren
Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, aufweisend: eine erste organische funktionelle Schichtenstruktur; eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur; und eine Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schichtenstruktur zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur, wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur aufweist: eine lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht ; eine erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und eine zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht, wobei die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht aus einem einzigen Stoff gebildet ist und wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht als Lochtransportschicht der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur eingerichtet ist.
In einer Ausgestaltung kann eine lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht, einen intrinsisch
lochleitenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet werden, wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht als Lochtransportschicht als Teil der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur ausgebildet ist und im körperlichen Kontakt zur ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht steht. An der
gemeinsamen Grenzfläche der ersten Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht mit der Lochtransportschicht bzw.
lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht können Ladungsträgerpaare erzeugt werden.
In noch einer Ausgestaltung kann die die lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht bzw.
LochtransportSchicht einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Stoffe:
• NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ;
· beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2 -yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin); TPD (Ν,Ν' -Bis (3 -methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -N, 1 -bis (phenyl) -benzidin) ;
• Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1-yl ) -N,N> -bis (phenyl) - spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis (3 -methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl ) -9, 9-diraethyl- fluoren) ;
• DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , 9-dimethyl-fluoren) ;
• DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-diphenyl-fluoren) ;
· DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-1 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -
9, 9-diphenyl-fluoren) ;
• Spiro-TAD (2,2· ,7,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' - spirobifluoren) ;
• 9 , 9-Bis [4- (N, -bis-biphenyI-4-yl-amino) phenyl] - 9H- fluoren,-
• 9, 9-Bis [4- (N, -bis-naphthalen-2 -yl-amino) phenyl] - 9H- fluoren;
• 9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2 -yl - , N ' -bis -phenyl- amino) -phenyl] -9H-fluor;
· Ν,Ν' -bis (phenanthren-9-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin;
• 2 , 7-Bis [N, N-bis ( 9 , 9 - spiro-bifluorene-2 -yl ) -amino] -9,9- spiro-bifluoren;
• 2,2' -Bis [N, -bis (biphenyl- -yl) amino] 9 , 9-spiro- bifluoren;
· 2,2' -Bis (N, -di-phenyl-amino) 9 , 9-spiro-bifluoren;
• Di- [4 - (N, N-ditolyl -amino) -phenyl] cyclohexan;
• 2 , 21 , 7 , 7 ' -tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren; und
• N, Ν,Ν' ,Ν' - tetra-naphthalen-2 -yl-benzidin. In noch einer Ausgestaltung kann die Lochtransportschicht bzw. die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht aus einem Stoffgemisch aus Matrix und p-Dotierstoff gebildet sein. In noch einer Ausgestaltung kann die Matrix der
LochtransportSchicht bzw. der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein Stoff sein
ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus :
• NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N' -bis (phenyl) - benzidin) ;
• beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyi) - benzidin); TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl } -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N, ' -Bis (3- methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ;
• Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9 -dimethyl- fluoren) ;
• DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , 9 -dimethyl- fluoren) ;
• DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) - 9, 9 -dipheny1-fluoren) ;
• DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-diphenyl-fluoren) ;
• Spiro-TAD (2,2' ,7,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' - spirobifluoren) ;
• 9, 9-Bis [4- (N, -bis-biphenyl -4 -yl-amino) henyl] -9H- fluoren;
• 9 , 9-Bis [4 - (N, N-bis-naphthalen-2-yl-amino) phenyl] -9H- fluoren; ■
• 9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2-yl-N,N' -bis-phenyl- amino) -phenyl] -9H-fluor ;
• N, ' -bis (phenanthren- 9 -yl ) -N, 1 -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, Ν,Ν' ,Ν' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
In noch einer Ausgestaltung kann der Dotierstoff der
lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht bzw. Lochtransportschicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus: HAT-CN, CufD FBz, MoOx, W0X, V0X, ReOX/ F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc . In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein intrinsischer
Lochleiter sein derart, dessen Valenzband ungefähr gleich dem Leitungsband des Stoffs der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht ist .
In noch einer Ausgestaltung kann die lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm.
In einer Ausgestaltung kann die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht eine intrinsische lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht sein. In einer Ausges altung kann die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine intrinsische elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht ein intrinsischer
Lochleiter sein, dessen Valenzband ungef hr gleich dem
Leitungsband des Stoffs der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht ist . I noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus: HAT-CN, Cu (I) pFBz, oOx, W0X, V0X, ReOx, F4-TC Q, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc.
In noch einer Ausgestaltung kann dir erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm.
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein intrinsischer Elektronenleiter sein, dessen Valenzband energetisch ungefähr gleich dem Leitungsband des Stoffs der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ist,
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus : NDN-26 , gAg, Cs2C03 , CS3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
In noch einer Ausgestaltung kann die zweite
elektronenleitende Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungef hr 1 nm bis ungefähr 500 nm.
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement ferner aufweisen eine Zwischenschicht , die
zwischen der ersten elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht und der zweiten elektronenleitenden
Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht angeordnet ist .
In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 2 nm bis ungefähr 10 nm.
In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht ein Phthalocyanin-Derivat , beispielsweise ein Metall- Phthalocyanin-Derivat , beispielsweise ein etalioxid- Phthalocyanin-Derivat aufweisen . In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht ein Vanadiumoxid-Phthalocyanin (VOPc) , Titanoxid-Phthalocyanin (TiOPc) , Kupfer-Phthalocyanin (CuPc ) , unsubstituiertes
Phthalocyanin i^Pc) , Kobalt-Phthalocyanin (CoPc) , Aluminium- Phthalocyanin (AlPc) , Nickel-Phthalocyanin (NiPc) , Eisen-
Phthalocyanin (FePc) , Zink-Phthalocyanin (ZnPc) oder Mangan- Phthalocyanin (MnPC) aufweisen .
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement ferner aufweisen eine Lochtransportschicht , die auf oder über der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht angeordnet ist; und eine Elektronentransportschicht ,- wobei die elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht auf oder über der Elektronentransportschicht
angeordnet ist .
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement ferner aufweisen: eine erste Elektrode; wobei die erste organische funktionelle Schichtenstruktur auf oder über der ersten Elektrode angeordnet ist ; und eine zweite
Elektrode ; wobei die zweite Elektrode auf oder über der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur
angeordnet ist . In noch einer Ausgestaltung kann die gesamte Schichtdicke der ersten Elektrode, der ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur, der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur, der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur, und der zweiten Elektrode in einem Bereich liegen von ungefähr 5 nm bis ungefähr 5000 nm.
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement eingerichtet sein als organische Leuchtdiode . In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
bereitgestellt . Das Verfahren kann aufweisen: Bilden einer ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur; Bilden einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichtenstruktur auf oder über der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur ;
Bilden einer zweiten organischen funktionellen
Schichtenstruktur auf oder über der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtenstruktur; wobei das Bilden der
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur folgende
Verfahrensschritte aufweist: Bilden einer elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf oder über der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur, wobei die elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht aus einem einzigen Stoff gebildet ist; Bilden einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf oder über der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht bzw .
Lochtransportschicht einen intrinsisch lochleitenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet werden, wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht bzw.
Lochtransportschicht Teil der zweiten organischen
funktionellen Schichtenstruktur ist und an der gemeinsamen Grenzfläche der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht und ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht Ladungsträgerpaare erzeugt und getrennt werden ,
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der
Stoffe:
• NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl} - benzidin) ;
• beta-NPB N,N" -Bis (naphthalen-2-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin); TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) - ,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ; • Spiro- PB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9 -dimethy1 - fluoren) ;
• DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9 -dimethyl-fluoren)
• DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-diphenyl-fluoren) ,*
• DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9,9-dipheny1 - fluoren) ;
· Spiro -TAD (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 1 - 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- (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2-yl-N,N' -bis-phenyl- amino) -phenyl] - 9H-fluor ;
• N, N ' -bis (phenanthren- 9 -yl ) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin;
• 2 , 7-Bis [N, -bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9,9- spiro-bifluoren;
• 2,2 ' -Bis [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 , 1 ,Ν' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
lochleitende Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht aus einem Stoffgemisch aus Matrix und p-Dotierstoff gebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann für die
Matrix der lochleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht ein Stoff verwendet werden ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus :
• NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' -bis (phenyl) - benzidin) ; • beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -raethylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (N, N' -Bis (3 - methylphenyl ) -N, 1 -bis (phenyl) -benzidin) ;
• Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro); DMFL-TPD N, N 1 -Bis ( 3 -methylphenyl) -N, N ' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ;
• D FL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , 9-dimethyl-fluoren) ;
• DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9 -dipheny1 - fluoren) ;
• DPFL-NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-diphenyl-fluoren) ;
• Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7, 71 -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' - spirobifluoren) ;
• 9 , 9-Bis [4 - (N, -bis-biphenyl-4 -yl-araino) phenyl] -9H- fluoren;
• 9, 9-Bis [4 - (N, N-bis -naphthalen- 2 -yl-amino) henyl] -9H- fluoren;
• 9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis -naphthalen- 2 -yl -N , N 1 -bis-phenyl - amino) -phenyl] -9H-fluor ;
• N, N 1 -bis (phenanthren- 9-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin;
• 2, 7-Bis [N, -bis {9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9,9- spiro-bifluoren;
• 2,2' -Bis [N, -bis (biphenyl-4 -yl) amino] 9, 9-spiro- bifluoren;
• 2,2' -Bis (N, -di -phenyl -amino) , -spiro-bifluoren;
• Di- [4 - (N, N-di olyl -amino) -phenyl] cyclohexan;
• 2 , 2 ' , 7 , 7 ' -tetra (N , N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren; und
• N, Ν,Ν' ,Ν' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als
Dotierstoff der lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs Schicht ein Stoff ausgewählt werden aus der Gruppe von
Stoffen bestehend aus : HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die
lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm ausgebildet werden .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stoff der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht einen intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stoff der ersten intrinsisch elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht einen Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Stoffe : HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoOx, W0X, V0X/ ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) FBz , F16CuPc .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
Leitungsband des Stoffs oder Stoffgemisches der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht energetisch ungefähr gleich dem Valenzband des Stoffs oder Stoffgemisches der im körperlichen Kontakt stehenden
lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und energetisch ungefähr gleich dem Valenzband des Stoffs oder Stoffgemisches der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht ausgebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus : NDN-26, MgAg, Cs2C03 , Cs3P04 , Na, Ca, K, Mg, Cs , Li, LiF.
In noch einer Ausgestaltung kann die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-E zeugungs -Schicht mit einer Schichtdicke gebildet werden in einem Bereich von ungef hr 1 nm bis ungefähr 500 nm. Die Dicke des pn-Überganges ist abhängig von der Kombination der Stoff oder Stoffgemische der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichten. Beispielsweise eine dünne
Raumladungszone, bezogen auf die Dicke der lochleitenden und elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichten, wird in verschiedenen Ausführungsformen bereitgestellt und kann beispielsweise mittels der Verwendung von HAT- CN und NDN-26 oder HAT-CN und MgAg erreicht werden.
Ähnlich anorganischen Schichten bei hohen Temperaturen in der Fertigung von Halbleiter-Bauelementen, beispielsweise bei Temperaturen größer als 200 °C, können organische Schichten während der Fertigung und im Betrieb bereits bei Temperaturen unter 100 °C in andere Schichten diffundieren (partielle Schichtinterdiffusion) , z.B. Teile der zweiten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht in die erste elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht einer Ladungs rägerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur in einer OLED.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner
aufweisen ein Bilden einer Diffusionsbarriere bzw.
Zwischenschicht zwischen der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und der ersten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schich .
Die Zwischenschicht verhindert dabei beispielsweise die
Schichtinterdiffusion, beispielsweise des Dotierstoffs oder des Matrixstoffes . Weiterhin kann die Zwischenschicht eine Abreaktion der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht mit der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht verhindern, d.h. die Zwischenschicht bildet eine Reaktionsbarriere . Weiterhin kann die Zwischenschicht die Grenzflächenrauheit zwischen der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-
Schicht und der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht reduzieren, indem die Oberflächenrauheit der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht mittels der Zwischenschicht reduziert bzw.
kompensiert wird. Ist der Stoff der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht oder der zweiten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht anorganisch, kann eine Zwischenschicht nicht notwendig sein. Die Zwischenschicht kann aus einem hauptsächlich organischen oder anorganischen Stoff oder Stoffgemisch bestehen, wobei bei Zwischenschicht aus einem organischen Stoff oder
Stoffgemisch die Glasübergangstemperatur sehr viel kleiner ist als die Betriebstemperatur des optoelektronischen
Bauelementes. Der Stoff kann jedoch auch aus einem
Hybridstoff mit hauptsächlich organischen und hauptsächlich anorganischen Molekülbereichen bestehen. Der Molekülbereich ist ein chemisch ähnlicher und zusammenhängender Abschnitt des Moleküls, aus deren Vielzahl ein bzw. der Stoff der
Schicht besteht.
Die LadungsträgerLeitung durch die Zwischenschicht kann direkt oder indirekt erfolgen. Der Stoff oder das Stoffgemisch der Zwischenschicht kann bei einer indirekten Ladungsträgerleitung ein elektrischer
Isolator sein. Das HOMO des isolierenden Stoffes der
Zwischenschicht kann höher als das LüMO der direkt
benachbarten ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht und höher als das HOMO der direkt
benachbarten zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht sein. Dadurch kann ein Tunnelstrom durch die Zwischenschicht erfolgen. Bei einer direkten Ladungsträgerleitung kann die
Zwischenschicht aus einem Stoff oder Stoffgemisch mit hoher elektrischer Leitfähigkeit bezüglich der direkt benachbarten. Schichten bestehen.
In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht mit einer Schichtdicke gebildet werden in einem Bereich von ungefähr 2 nin bis ungefähr 10 nra.
In einem Ausführungsbeispie1 zeichnet sich die
Zwischenschicht durch eine hohe Transmission von Licht
( >90 %} im Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm, eine hohe Temperaturstabilitat der Zwischenschichten bis 120 °C und einen hohen Tunnelstrom aus .
In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht ein Metall - Phthalocyanin-Derivat oder ein Metalloxid- Phthalocyanin-Derivat aufweisen.
I noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht ein Vanadiumoxid- Phthalocyanin, Titanoxid- Phthalocyanin , Kupfer- Phthalocyanin aufweisen .
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner
aufweisen : Bilden einer Elektronentransportschicht ; Bilden der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht auf oder über der Elektronentransportschicht und Bilden einer Lochtransportschient bzw. lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht auf oder über der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht . In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner
aufweisen : Bilden einer ersten Elektrode ; Bilden der ersten organische funktionellen Schichtenstruktur auf oder über der ersten Elektrode ; und Bilden einer zweiten Elektrode auf oder über der zweiten organischen funktione11en Schichtenstruktur .
In noch einer Ausgestaltung können die erste Elektrode, die erste organische funktionelle Schichtenstruktur, die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichtenstruktur, die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur, und die zweite Elektrode mit einer gesamten Schichtdicke gebildet werden in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungef hr 2000 nm.
In noch einer Ausgestaltung kann die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur gebildet werden; und die Leitfähigkeit der
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht kann erhöht werden.
In noch einer Ausgestaltung kann die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht auf der zweiten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht oder einer Zwischenschicht gebildet werden; und die Leitf higkeit der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht kann erhöht werden. In einer Ausgestaltung kann die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- chicht auf der ersten
organischen funktionellen Schichtenstruktur gebildet werden, wobei die Leitfähigkeit der elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht erhöht wird; und/oder die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht auf der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht oder einer
Zwischenschicht gebildet wird, wobei die Leitf higkeit der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht erhöht wird.
Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht aus einem einzigen Stoff kann in einem Zustand mit geringerer Leitfähigkeit und geringerer Reaktivität auf oder über einer Schicht erzeugt werden . Dieser Zustand wird als inaktiv bezeichnet z.B.
Erzeugung einer inaktiven zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht auf einer Elektronentransportschicht . Die Erzeugung der inaktiven
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht kann mittels gängiger chemischer und physikalischer Methoden erfolgen
{Physikalisches Abscheideverfahren aus der Gasphase (Physical Vapor Deposition, PVD) ; Chemisches Abscheideverfahren aus der Gasphase {Chemical Vapor Deposition, CVD) ;
Molekularstrahlepitaxie (Molecular Beam Epitaxy, MBE) ) oder dergleichen. Direkt nach der Erzeugung der inaktiven
Ladungs rägerpaar-Erzeugungs -Schicht oder nach der Erzeugung weiterer Schichten auf der inaktiven Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht kann die inaktive Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht mittels Zufuhr von Energie chemisch aktiviert werden (z.B. mittels Ringöff ungsreaktionen) . Mittels der chemischen Aktivierung wird die inaktive
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht mit geringerer
Leitfähigkeit zur aktiven Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht mit höherer intrinsischer Leitfähigkeit . In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen der
Leitfähigkeit mittels Bestrahlens mit elektromagnetischer Strahlung erfolgen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen der
Leitfähigkeit mittels Bestrahlens mit Röntgenstrahlung oder UV-Strahlung erfolgen .
In noch einer Ausgestaltung kann das Erhöhen der
Leitfähigkeit mittels Einwirkens einer Temperaturänderung erfolgen.
In noch einer Ausgestaltung kann die Temperaturänderung mittels einer Temperaturerhöhung erfolgen . In noch einer Ausgestaltung kann die Temperaturerhöhung bis auf eine Temperatur von ungefähr 150 °C durchgeführt werden. In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement als eine organische Leuchtdiode hergestellt werde , Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 eine Querschnittansicht eines optoelektronischen
Bauelements gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen;
Figur 2 eine Querschnittansicht eines funktionellen
Schichtensystems eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
Figur 3 eine Querschnittansicht einer Ladungsträgerpaa -
Erzeugungs-Schichtenstruktur eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen;
Figur 4 mehrere gemessene Strom-Spannungskennlinien einer
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur gemäß einer ersten Implementierung;
Figur 5 eine gemessene Temperatur/Spannungs-Stabilität einer
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur gemäß der ersten Implementierung;
Figur 6 mehrere Strom-Spannungskennlinien einer
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur gemäß einer zweiten Implementierung; und Figur 7 eine gemessene Temperatur/Spannungs-Stabilität einer
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur gemäß der zweiten Implementierung. In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Ausführungsformen 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 Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen 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 beispielhaften Ausführungsformen 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 optoelektronisches Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen als ein. lichtemittierendes Bauelement, beispielsweise als eine organische lichtemittierende Diode
(organic Light emitting diode , OLED) oder als ein organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein. Das optoelektronische Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von lichtemittierenden
Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement auch als Solarzelle ausgebildet sein. Auch wenn im Folgenden die verschiedenen Ausführungsbeispiele anhand einer OLED beschrieben werden, so können diese Ausführungsbeispiele jedoch ohne weiteres auch auf die anderen, oben genannten optoelektronischen Bauelemente angewendet werden,
Fig.l zeigt eine Querschnittansicht eines optoelektronischen Bauelements 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Das optoelektronische Bauelement 100 in Form eines
lichtemittierenden Bauelements, beispielsweise in Form einer organischen Leuchtdiode 100, kann ein Substrat 102 aufweisen. Das Substrat 102 kann beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente, dienen. Beispielsweise kann das Substrat 102 Glas, Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann das Substrat 102 eine
Kunststofffoiie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder
Polypropylen (PP) ) aufweisen oder daraus gebildet sein.
Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVG) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) ,
Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein. Das Substrat 102 kann eines oder mehrere der oben genannten Materialien aufweisen. Das Substrat 102 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein. Unter dem Begriff „transluzent" bzw. „transluzente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist,
beispielsweise für das von dem lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht, beispielsweise einer oder mehrerer
Wellenlängenbereiche, beispielsweise für Licht in einem
Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nra bis 780 nm) . Beispielsweise ist unter dem Begriff „transluzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppelte
Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Lichts hierbei gestreut werden kann
Unter dem Begriff „transparent" oder „transparente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist
(beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des
Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) , wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht ' im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht} ausgekoppelt wird, Somit ist „transparent" in verschiedenen
Ausführungsbeispielen als ein Spezialfall von „transluzent" anzusehen.
Für den Fall, dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes
elektronisches Bauelement bereitgestellt werden soll, ist es ausreichend, dass die optisch transluzente Schichtenstruktur zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte
Emissionsspektrum transluzent ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische Leuchtdiode 100 {oder auch die lichtemittierenden Bauelemente gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen
Ausführungsbeispielen) als ein so genannter Top- und Bottom- Emitter eingerichtet sein. Ei Top- und Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement , beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
Auf oder über dem Substrat 102 kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen optional eine Barriereschicht (nicht dargestellt) angeordnet sein. Die Barriereschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid , Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Lanthaniumoxid, Siliziumoxid,
Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie
Mischungen und Legierungen derselben. Ferner kann die
Barriereschicht in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 5000 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 40 nm.
Auf oder über der Barriereschicht kann ein elektrisch aktiver Bereich 104 des lichtemittierenden Bauelements 100 angeordnet sein. Der elektrisch aktive Bereich 104 kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 100 verstanden werden, in dem ein elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements, beispielsweise des lichtemittierenden
Bauelements 100 fließt. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich 104 eine erste Elektrode 106, eine zweite Elektrode 108 und ein funktionelles Schichtensystem 110 aufweisen, wie es im
Folgenden noch näher erläutert wird.
So kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen auf oder über der Barriereschicht (oder, wenn die Barriereschicht nicht vorhanden ist, auf oder über dem Substrat 102) die erste Elektrode 106 {beispielsweise in Form einer ersten
Elektrodenschicht 106) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 106 {im Folgenden auch als untere Elektrode 106 bezeichnet) kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs . 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, Sn©2 , oder 1^03 gehören auch ternäre Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise AlZnO,
Zn2Sn04 , CdSn03 , ZnSnOj , Mgln204 , Galn03 , Z^I^Os oder
In Sr.30i2 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 106 ein Metall aufweisen beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, AI , Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm oder Li , sowie
Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser
Materialien.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 106 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs, 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. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 106 eines oder mehrere der folgenden Materialien vorsehen alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Materialien: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und - teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus
KohlenstO'ff-Nanoröhren; Graphen-Teilchen und -Schichten,- Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten.
Ferner kann die erste Elektrode 106 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch
leitfähige transparente Oxide aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste
Elektrode 106 und das Substrat 102 transluzent oder
transparent ausgebildet sein. In dem Fall, dass die erste
Elektrode 106 aus einem Metall gebildet wird, kann die erste Elektrode 106 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 18 nm. Weiterhin kann die erste Elektrode 106 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 106 eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm.
Weiterhin kann für den Fall, dass die erste Elektrode 106 aus einem leitfähigen transparenten Oxid (TCO) gebildet wird, die erste Elektrode 106 beispielsweise eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr
500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis
ungefähr 150 nm .
Ferner kann für den Fall, dass die erste Elektrode 106 aus beispielsweise einem Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag , die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff- Nanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder von Graphen-Schichten und Kompositen gebildet wird, die erste Elektrode 106 beispielsweise eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von
ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm.
Die erste Elektrode 106 kann als Anode, also als
löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode .
Die erste Elektrode 106 kann einen ersten elektrischen
Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential {bereitgestellt von einer Energiequelle {nicht dargestellt) , beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist. Alternativ kann das erste elektrische Potential an das Substrat 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar der ersten Elektrode 106 zugeführt werden oder sein. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein .
Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich 104 des
lichtemittierenden Bauelements 100 ein funktionelles
Schichtensystem 110 , auch bezeichnet als eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 , aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 106 aufgebracht ist oder wird. Die organische elektrolumxneszente Schichtenstruktur 110 kann mehrere organische funktionelle Schichtenstrukturen 112, 116 aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 aber auch mehr als zwei organische funktionelle
Schichtenstrukturen aufweisen, beispielsweise 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder sogar mehr.
In Fig .1 sind eine erste organische funktionelle
Schichtenstruktur 112 und eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116 dargestellt.
Die erste organische funktionelle Schichtenstruktur 112 kann auf oder über der ersten Elektrode 106 angeordnet sein.
Weiterhin kann die zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur 116 auf oder über der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 angeordnet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur 116 eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur 114 {engl.: Charge Generation Layer, CGL) angeordnet sein. In
Ausführungsbeispielen, in denen mehr als zwei organische funktionelle Schichtenstrukturen vorgesehen sind kann zwischen jeweils zwei organischen funktionellen
Schichtenstrukturen eine jeweilige Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schichtenstruktur vorgesehen sein.
Wie im Folgenden noch näher erläutert wird kann jede der organischen funktionellen Schichtenstrukturen 112, 116 jeweils eine oder mehrere Emitterschichten aufweisen, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder
phosphoreszierenden Emittern, sowie eine oder mehrere
Lochleitungsschichten (in Fig.l nicht dargestellt) (auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) ) . In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Elektronenleitungsschichten (auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) ) vorgesehen sein.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem
lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen für die Emitterschicht (en) eingesetzt werden können, schließen organische oder organometa11ische 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 -carboxypy idy1 ) - 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 , -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 - j ulolidyl - 9 -enyl - 4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar . Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels eines nasschemischen Verfahrens , wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) , abscheidbar sind .
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete
Emittermaterialien in anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorgesehen sind. Die Emittermaterialien der Emitterschicht (en) des
lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert . Die Emitterschicht (en) kann/können mehrere verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien
aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht (en) auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden EmitterSchicht oder blau phosphoreszierenden Emitterschicht , einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht . Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ kann auch 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 weißen)
PrimärStrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt . Auch können die Emittermaterialien verschiedene organischer funktioneller Schichtenstrukturen so gewählt sein oder werden, dass zwar die einzelnen Emittermaterialien Licht unterschiedlicher Farbe (beispielsweise blau, grün oder rot oder beliebige andere Farbkombinationen, beispielsweise beliebige andere Komplementär- Farbkombinationen) emittieren, dass aber beispielsweise das Gesamtlicht, das insgesamt von allen organischen funktionellen Schichtenstrukturen emittiert wird und von der OLED nach außen emittiert wird, ein Licht vorgegebener Farbe , beispielsweise Weißlicht , ist .
Die organischen funktionellen Schichtenstrukturen 112 , 116 können allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente
Schichten aufweisen . Die eine oder mehreren
elektrolumineszenten Schichten kann oder können organische Polymere , organische Oligomere, organische Monomere ,
organische kleine , nicht-pol ymere Moleküle („small
molecules") oder eine Kombination ci i eser Materialien
aufweisen. Beispielsweise kann die organische
elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive
Löcherinjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird.
Alternativ können in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organischen funktionellen Schichtenstrukturen 112, 116, eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als
ElektronentransportSchicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive
Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Material für die Lochtransportschicht können
beispielsweise tertiäre Amine, Carbazoderivate , leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als
elektrolumineszierende Schicht ausgef hrt sein. Wie in Fig . 2 dargestellt ist , kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen die erste organische funktionelle
Schichtenstruktur 112 eine Lochin ektionsschicht 202
aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 106
aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein kann. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Lochinj ektionsschicht 202 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
• HAT- CN, Cu(I)pFBz, MoOx, W0X, V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc;
· NPB {Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ;
• beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 2-yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ; TPD (N, ' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -N, N ' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD ( ,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -N, 1 -bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro) DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ;
D FL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1-yl) -N, N ' -bis (phenyl) - 9, -dimethyl-fluoren) ;
DPFL-TPD (N, N ' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , 9 - diphenyl - f luoren) ,-
DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9,9-diphenyl - fluoren) ;
Spiro-TAD (2,2' ,7,1' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 1 - spirobif luoren) ;
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-Bis [4- (Ν,Ν' -bis -naphthalen- 2 -yl-N, N ' -bis -phenyl- amino) -phenyl] -9H-fluor ;
Ν,Ν' -bis (phenanthren- 9 -yl ) -N, N 1 -bis (phenyl) -benzidin; 2 , 7-Bis [N, N-bis (9, 9 - spiro-bifluorene- 2 -yl ) -amino] -9, 9- spiro-bif luoren ;
2,2' -Bis [N, N-bis (biphenyl-4-yl) amino] 9 , 9 -spirobifluoren;
2,2' -Bis (N, N-di-phenyl-amino) 9 , 9 -spiro-bif luoren;
Di- [4- ( , N-ditolyl -amino) -phenyl] eyelohexan;
2,2' ,7,7' - tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bif luoren; und N, N, N 1 , ' -tetra-naphthalen- 2 -yl-benzidin .
Die Lochinj ektionsschicht 202 kann eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 30 nm bis ungefähr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm.
Auf oder über der Lochinj ektionsschicht 202 kann eine erste Lochtransportschicht 204 aufgebracht , beispielsweise
abgeschieden, sein oder werden. In verschiedenen
Ausführungsbexspielen kann die erste Lochtransportschicht 204 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
• NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ;
• beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ;
Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9 -dimethyl-fluoren) ;
DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -N,N« -bis (phenyl) - 9,9- dimethy1 - f luoren) ;
DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9 -diphenyl-fluoren) ;
DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -
9, 9 -diphenyl-fluoren) ;
Spiro-TAD (2,2' ,7,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 ' - spirobif luoren) ;
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- (Ν,Ν' -bis -naphthalen- 2 -yl -N, ' -bis -phenyl - amino) -phenyl] -9H-fluor
Ν,Ν' -bis (phenanthren- 9-yl) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin 2 , 7-Bis [N, N-bis (9, 9 - spiro-bif luorene- 2 -yl ) -amino] -9, 9- spiro-bifluoren;
2, 2 ' -Bis [N, N-bis (biphenyl - 4 -yl ) amino] 9, 9-spiro- bif luoren ;
2,2' -Bis (N, N-di -phenyl -amino) 9, -spiro-bifluoren;
Di- [4 - (N, -ditolyl- amino) -phenyl] cyclohexan;
2 , 2 ' , 7 , 7 ' -tetra (N, N-di- tolyl) amino -spiro-bifluoren; und N, N, ' , ' -tetra-naphthalen- 2 -yl -benzidin.
Die erste LochtransportSchicht 204 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 ungef hr 20 nm. .
Auf oder über der LochtransportSchicht 204 kann eine erste Emitterschicht 206 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein. Die Emittermaterialien, die beispielsweise für die erste Emitterschicht 206 vorgesehen sein können , sind oben beschrieben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Emitterschicht 206 eine Schichtdicke auf eisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm. Weiterhin kann auf oder über der ersten Emitterschicht 206 eine erste Elektronentransportschicht 208 angeordnet ,
beispielsweise abgeschieden, sein. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektronentransportschicht 208 eines oder mehrere der
folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen :
NET-18
2,2' , 2 " -(1,3, 5-Benzinetriyl) - tris ( 1 -phenyl - 1-H- benzimidazole) ,-
2- (4-Biphenylyl) -5- (4 - tert-butylpheny1 ) -1,3,4- oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline (BCP) ;
8 -Hydroxyquinolinolato- 1ithium, 4 - (Naphthalen- 1-yl) -3,5- diphenyl-4H-l , 2 , 4-triazole;
1 , 3 -Bis [2 - (2,2' -bipyridine-6 -yl) -1,3, 4 -oxadiazo-5- yl] enzene ;
4, 7-Diphenyl-l, 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 - butylpheny1 ) -1,3 , 4 -oxadiazo- 5 - yl] benzene ;
• 2- (naphthalen- 2 - 1 ) -4 , 7-diphenyl-l , 10 -phenanthroline ;
• 2, 9-Bis (naphthalen-2-yl) -4, 7-diphenyl-l, 10- phenanthro1ine ;
• Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin- -yl ) henyl } borane ;
· l-methyl-2- (4- ( naphthalen- 2 -yl) phenyl) -lH-imidazo [4, 5- f] [1,10] phenanthroline ;
• Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
• Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
• Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Iraide und · Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die erste ElektronentransportSchicht 208 kann eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Wie oben beschrieben worden ist , bilden die (optionale) Lochinjektionsschicht 202 , die (optionale) erste
LochtransportSchicht 204 , die erste Emitterschicht 206 , sowie die (optionale) erste ElektronentransportSchicht 208 die erste organische funktionelle Schichtenstruktur 112. Auf oder über der ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur 112 ist eine Ladungsträger- Erzeugung- Schichtenstruktur (CGL) 114 angeordnet , die im Folgenden noch näher beschrieben wird . Auf oder über der Ladungsträger-Erzeugung-Schichtenstruktur 114 ist in verschiedenen Ausführungsbeispielen die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116 angeordnet . Die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116 kann in verschiedenen Äusführungsbeispielen eine zweite
Lochtransportschicht 210 aufweisen, wobei die zweite
Lochtransportschicht 210 auf oder über der Ladungsträger- Erzeugung-Schichtenstruktur 114 angeordnet ist.
Beispielsweise kann die zweite Lochtransportschicht 210 in körperlichem Kontakt mit der Oberfläche der Ladungsträger- Erzeugung-Schichtenstruktur 114 sein, anders ausgedrückt, sie teilen sich eine gemeinsame Grenzfläche. In verschiedenen Äusführungsbeispielen kann die zweite Lochtransportschicht 210 bzw. lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 210 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
· NPB (Ν,Ν' -Bis {naphthalen- l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ;
beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2 -yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin); TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin) ;
Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro) ; DMFL-TPD ,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9 , 9-dimethyl-fluoren) ;
DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-dimethyl-fluoren) ;
DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, -diphenyl-fluoren) ;
DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , 9-diphenyl-fluoren) ;
Spiro-TAD (2,2' ,7,7' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 spirobifluoren) ;
9 , 9 -Bis [4- (N, -bis-biphenyl-4-yl~amino) phenyl] - H- fluoren;
9, 9-Bis [4- (N, -bis-naphthalen-2 -y1-amino) phen l] -9H- fluoren;
9, 9-Bis [4 - (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2-yl-N, ' -bis -phenyl - amino) -phenyl] -9H-fluor; • Ν,Ν' -bis (phenanthren- 9 -yl } -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin;
• 2, 7-Bis [Ν,Ν-bis { 9 , 9-spiro-bifluorene-2 -yl) -amino] -9, 9- spiro-bifluoreri
• 2,2' -Bis [N, N-bis (biphenyl-4-yl) amino] 9 , 9-spiro- bifluoren;
• 2,2' -Bis {N, -di- henyl-amino) 9 , 9-spiro-bifluoren;
• Di- [4- (N, -ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan;
• 2,2' ,7,7' - tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren; und
• Ν,Ν,Ν' , ' -tetra-naphthalen~2 -yl-benzidin.
Die zweite LochtransportSchicht 210 kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 15 nm bis ungefähr 40 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 20 nm bis ungefähr 30 nm.
Weiterhin kann die zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur 116 eine zweite Emitterschicht 212
aufweisen, die auf oder über der zweiten Lochtransportschicht 210 angeordnet sein kann. Die zweite Emitterschicht 212 kann die gleichen Emittermaterialien aufweisen wie die erste
Emitterschicht 206. Alternativ können die zweite
Emitterschicht 212 und die erste Emitterschicht 206
unterschiedliche Emittermaterialien aufweisen. In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Emitterschicht 212 derart eingerichtet sein, dass sie
elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht , gleicher Wellenlänge (n) emittiert wie die erste
Emitterschicht 206. Alternativ kann die zweite Emitterschicht 212 derart eingerichtet sein, dass sie elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht , anderer
Wellenlänge (n) emittiert als die erste Emitterschicht 206. die Emittermaterialien der zweiten Emitterschicht können Materialien sein, wie sie oben beschrieben worden sind.
Andere geeignete Emittermaterialien können selbstverständl sowohl für die erste Emitterschicht 206 als auch für die zweite Emitterschicht 212 vorgesehen sein. Weiterhin kann die zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur 116 eine zweite Elektronentransportschicht 214 aufweisen, die auf oder über der zweiten Emi terSchicht 212 angeordnet, beispielsweise abgeschieden, sein kann .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektronentransportschicht 214 eines oder mehrere der
folgenden Materialien auf eisen oder daraus bestehen:
NET- 18
2,2' , 2 " - {1, 3 , 5-Benzinetriyl) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazole) ;
2- (4-Biphenylyl) -5- (4 -tert-butylphenyl) -1,3,4- oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline (BCP) ;
8 - Hydroxyquinol inolato- Iithium , 4- (Naphthalen- 1 -yl ) -3,5- diphenyl-4H-l , 2 , 4 - triazole ;
1, 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine-6-yl) -1,3 , 4 -oxadiazo- 5- yl] benzene ;
4 , 7-Diphenyl-l, 10 -phenanthrol ine (BPhen) ;
3 - (4-Biphenylyl) - 4 -phenyl - 5 - tert -butyiphenyl - 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- ( -tert-butylphenyl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 - yl] enzene ;
2- (naphtha1e - 2 -y1 ) - , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ; 2, 9-Bis (naphthalen- -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline ;
Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin- 3 -yl ) phenyl ) borane ;
l-methyl-2- (4- (naphthalen-2 -yl) henyl) -lH-imidazo [4,5- f ] [1,10] phenanthroline ; • Phenyl-dipyrenylphosphine o ide ;
• Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
• Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und
• Stoffen basierend auf Süden mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die zweite ElektronentransportSchicht 214 kann eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 40 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 30 nm.
Ferner kann auf oder über der zweiten
Elektronentransportschicht 214 eine
Elektroneninjektionsschicht 216 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Elektroneninj ektionsschicht 216 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
• NDN-26 ( MgAg, Cs2C03 , Cs3P04 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li ,
LiF;
• 2 , 2 ' , 2 " -(1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazole) ;
• 2- ( -Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4- oxadiazole , 2 , 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroiine (BCP) ;
• 8-Hydroxyquinolinolato- lithium, 4- (Naphthalen- 1-yl ) -3,5- diphenyl-4H-l, 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) - -pheny1 - 5 -tert-butyIpheny1 -1,2,4- triazole ;
• Bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4- (phenyIphenolato) 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-diraethylfluorene ;
1, 3-Bis [2- (4 -tert-butylphenyl) -1, 3 , -oxadiazo- 5- yl] benzene;
2- (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ; 2 , 9-Bis (naphthalen- 2 -yl } - , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline ;
Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3 -yl) henyl) borane ,- l-methyl-2- (4- (naphthalen- 2 -y1 ) henyl ) -lH-imidazo [4,5- f] [1, 10] henanthroline ;
Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinhei .
Die Elektroneni j ektionsschicht 216 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 ungef hr 30 nm.
Wie oben beschrieben worden ist, bilden die (optionale) zweite Lochtransportschient 210 , die zweite Emitterschicht 212 , die (optionale) zweite ElektronentransportSchicht 214 , sowie die (optionale) Elektroneninjektionsschicht 216 die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 (also
beispielsweise die Summe der Dicken von
Lochtransportschicht (en) und Emitterschicht (en) und
Elektronentransportschicht (en) , etc . ) eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 1,5 μπι, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 , 2 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μτα , beispielsweise eine
Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nra , beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 beispielsweise einen Stapel von
mehreren direkt übereinander angeordneten organischen
Leuchtdioden ( OLEDs ) aufweisen, wobei jede OLED
beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1,5 μνα, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1,2 μπι, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 beispielsweise einen Stapel von zwei, drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall beispielsweise die organische elektrolumineszente
Schichtenstruktur 110 eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 3 μχη,
Das lichtemittierende Bauelement 100 kann optional allgemein weitere organische Funktionsschichten,, beispielswexse angeordnet auf oder über der einen oder mehreren
Emitterschichten oder auf oder über der oder den
Elektronentransportschicht (en) aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des
lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern. Auf oder über der organischen elektrolumineszenten
Schichtenstruktur 110 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organischen
Funktionsschichten kann die zweite Elektrode 108
{beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 108) aufgebracht sein, wie oben beschrieben worden ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 108 die gleichen Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein wie die erste Elektrode 106, wobei in
verschiedenen Ausführungsbeispielen Metalle besonders
geeignet sind.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 108 (beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten Elektrode 108) , beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 2000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr IQOOnm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 250 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 100 nm, beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm, Die zweite Elektrode 108 kann allgemein in ähnlicher Weise ausgebildet werden oder sein wie die erste Elektrode 106, oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 108 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder mehreren der Materialien und mit der jeweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 106 beschrieben. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen sind die erste Elektrode 106 und die zweite Elektrode 108 beide transluzent oder transparent ausgebildet . Somit kann das in Fig.l dargestellte
lichtemit ierende Bauelement 100 als Top- und Bottom- Emitter (anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes
Bauelement 100) eingerichtet sein.
Die zweite Elektrode 108 kann als Anode, also als
löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode, also als eine elektroneninjizierende Elektrode.
Die zweite Elektrode 108 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches
Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten
elektrischen Potential) , bereitgestellt von der
Energiequelle, anlegbar ist . Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise eine 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.
Auf oder über der zweiten Elektrode 108 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 104 kann optional noch eine Verkapselung 118 , beispielsweise in Form einer
Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 118 gebildet werden oder sein .
Unter einer „Barrierendünnschicht" bzw. einem „Barriere- Dünnfilm" 118 kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist , eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff , zu bilden . Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 118 derart ausgebildet , dass sie von OLED- schädigenden Stoffen wie Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendunnschicht 118 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als
Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendunnschicht 118 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die
Barrierendunnschicht 118 als Schichtstapel (Stack)
ausgebildet sein. Die Barrierendunnschicht 118 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendunnschicht 118 können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines
Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ÄLD) ) gemäß einer Ausgestaltung, 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) ) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines
plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma- less
Chemical Vapor Deposition (PLCVD) ) , oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer
Barrierendunnschicht 118, die mehrere Teilschichten aufweist, alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge, die nur ALD -Schichten aufweist, kann auch als „Nanolaminat" bezeichnet werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 118, die mehrere Teilschichten aufweist, eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem
Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden,
beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens .
Die Barrierendünnschicht 118 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0.1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer
Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung .
Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barrierendünnschicht 118 mehrere Teilschichten aufweist, können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen
Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der
Barrierendünnschicht 118 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der
Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten.
Die Barrierendünnschicht 118 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 118 {oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 118) aus einem transluzenten oder transparenten Material (oder einer Materialkombination, die transluzent oder transparent ist) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 118 oder (im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten} eine oder mehrere der Teilschichten der
Barrierendünnschicht 118 eines der nachfolgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen; Aluminiumoxid , Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid
Lanthaniumoxid , Siliziumoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen
derselben. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Barrierendünnschicht 118 oder (im Falle eines
Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 ein oder mehrere hochbrechende Materialien aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Materialien mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Verkapselung 118 ein Klebstoff und/oder ein Schutzlack 120 vorgesehen sein, mittels dessen beispielsweise eine Abdeckung 122 (beispielsweise eine Glasabdeckung 122) auf Verkapselung 118 befestigt, beispielsweise aufgeklebt ist. In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch
transluzente Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 120 eine Schichtdicke von größer als 1 μτα aufweisen,
beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μτη. In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff einen Laminations- Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein.
In die Schicht des Klebstoffs (auch bezeichnet als
Kleberschicht) können in verschiedenen Ausführungsbeispielen noch lichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der
Auskoppeleffizienz führen können. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen können als Iichtstreuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (S1O2 ) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02) , Indium-Zinn-Oxid (1T0) oder Indium- Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga2Oa) Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern, sie einen Brechungs index haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur 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.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 108 und der Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 120 noch eine elektrisch isolierende Schicht
(nicht dargestellt} aufgebracht werden oder sein,
beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 ran bis ungefähr 1,5 μτα,
beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 μπι, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines
nasschemischen Prozesses.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsbeispielen auch ganz auf einen Klebstoff 120 verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausführungsformen, in denen die Abdeckung 122, beispielsweise aus Glas, mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf Verkapselung 118
aufgebracht wird.
Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen
zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten
(beispielsweise kombiniert mit der Verkapselung 118,
beispielsweise der Dünnschichtverkapselung 118} in dem lichtemittierenden Bauelement 100 vorgesehen sein. In Fig.3 ist in einer Querschnittansicht der Aufbau einer Ladungsträger- Erzeugung-Schicht 114 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen dargestellt . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Ladungsträger-Erzeugung-Schichtstruktur 114 eine zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 und eine erste elektronenleitende Ladungsträge paar- Erzeugungs- Schicht 306 aufweisen, wobei die zweite
elektronenleitende Ladungsträger-Erzeugung-Schicht 302 auf oder über der ersten Elektronentransportschicht 208
angeordnet sein kann, beispielsweise mit dieser in
körperlichem Kontakt sein kann. Die erste elektronenleitende Ladungsträger-Erzeugung-Schicht 306 kann auf oder über der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 angeordnet sein, wobei optional zwischen diesen beiden Schichten 302, 306 eine Zwischenschicht 304 vorgesehen sein kann. Auf oder über der ersten elektronenleitenden
Ladungsträger-Erzeugung-Schicht 306 kann die zweite
Lochtransportschicht 210 angeordnet sein oder werden, wobei die Lochtransportschicht 210 auch als lochleitende
Ladungsträger-Erzeugung-Schicht 210 eingerichtet sein kann, indem Ladungsträgerpaare an der geraeinsamen Grenzfläche von erster elektronenleitender Ladungsträger- Erzeugung-Schicht 306 und Lochtransportschicht 210 erzeugt und getrennt werden.
Bei einer direkten Verbindung zwischen der ersten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 und der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht 302 kann es zu einer Ausbildung einer Raumladungszone (einem so genannten pn-Übergang) kommen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Ladungsträger- Erzeugung- Schichtstruktur 114 um die Zwischenschicht 304 (auch bezeichnet als „Interlayer" ) zwischen den
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten 302, 306 erweitert werden, um eine partielle Schichtinterdiffusion zwischen den Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten 302, 306 zu
verhindern. Ähnlich anorganischen Schichten bei hohen Temperaturen in der Fertigung von Halbleiter-Bauelementen, beispielsweise bei Temperaturen größer als 200 °C, können organische Schichten während der Fertigung und im Betrieb bereits bei Temperaturen unter 100 °C in andere Schichten diffundieren (partielle Schichtinterdiffusion) z.B. Teile der zweite
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 in die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtstruktur 114 in einem optoelektronischen Bauelement, beispielsweise einer OLED . Um die partielle
Schichtinterdiffusion zu unterdrücken (das heißt anschaulich eine Barrierewirkung zu erreichen) kann zwischen die
einzelnen organischen Schichten, z.B. zwischen die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 und die zweite elektronenleitenden Ladungstragerpaar- Erzeugungs-Schicht 302 , die Zwischenschicht 304 eingefügt werden . Ist beispielsweise der Stoff der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 oder der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 anorganisch, so kann eine Zwischenschicht 304 nicht notwendig sein, da eine Schichtinterdiffusion nicht signifikant ist .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 aus einem einzigen Stoff zusammengesetzt sein (aus diesem Grund kann die elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht 302 auch als undotierte zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 bezeichnet werden) . Der Stoff , der die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 bildet , das heißt beispielsweise der Stoff , aus dem die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 besteht , kann eine hohe Elektronenleitfähigkeit (beispielsweise eine Elektronenleitfähigkeit in einer Größenordnung beispielsweise besser als ungefähr 10 S/m, beispielsweise besser als ungefähr 10 6 S/m, beispielsweise
- 5
besser als ungefähr 10 S/m aufweisen. Weiterhin kann der Stoff der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 eine niedrige Austrittsarbeit (beispielsweise eine Austrittsarbeit von kleiner oder gleich ungefähr 3 eV) und eine geringe Absorption von sichtbarem Licht aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann als Stoff der zweiten elektronenleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs - Schicht 302 jeder Stoff vorgesehen sein, das bzw. der diese genannten Bedingungen erfüllt, beispielsweise NDN-26, MgAg, Cs2C03 , CS3PO4 , Na, Ca, K, Mg, Cs , Li, LiF .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nra bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 3 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 10 nm bis ungef hr 90 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 80 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 70 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 60 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 50 nm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 aus mehreren Stoffen, also beispielsweise einem Stoffgemisch, oder ebenfalls aus einem einzigen Stoff zusammengesetzt sein (aus diesem Grund kann die erste elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 auch als undotierte erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 306 bezeichnet werden) . Der Stoff , der die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 bildet , das heißt beis ielsweise der Stoff , aus dem die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 besteht , kann eine hohe Leit higkeit (beispielsweise eine Leitfähigkeit in einer Größenordnung von beispielsweise
-5
besser ungefähr 10 S/m , beispielsweise besser ungefähr 10
4 -3
S/m, beispielsweise besser ungefähr 10 S/m aufweisen.
Weiterhin kann der Stoff der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 eine hohe
Austrittsarbeit, beispielsweise eine Austrittsarbeit in einem
Bereich von ungefähr 5,0 eV bis ungefähr 5,5 eV und eine geringe Absorption von sichtbarem Licht aufweisen. In
verschiedenen Äusfuhrungsbeispielen kann als Stoff der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 jedes Material bzw. jeder Stoff vorgesehen sein, das bzw. der diese genannten Bedingungen erfüllt, beispielsweise HAT-CN,
Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9,
Bi (III)pFBz F16CUPC.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 3 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem
Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 90 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 80 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungef hr 70 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 60 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 50 nm.
Die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Stoff oder Stoffgemisch auf eisen mit hoher Leitf higkeit und einem Leitungsband (Lowest Unoccupied Molecule Orbital , LUMO) , das energetisch ungefähr gleich bezüglich des
Valenzbandes (Highest Occupied Molecule Orbital , HOMO) der direkt oder indirekt benachbarten LochtransportSchicht 210 bzw. lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 210 und des Valenzbandes der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 ausgebildet ist . Anders ausgedrückt weist der Stoff oder das Stoffgemisch der ersten elektronenleitfähigen Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 ein LUMO auf, dass energetisch ungefähr auf der gleichen Höhe liegt wie das HOMO des Stoffs oder
Stoffgemischs der Lochtransportschicht 210 und das HOMO der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht 302.
Das Ladungsträgerpaar wird dabei an der gemeinsamen
Grenzfläche der Lochtransportschicht 210 mit der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 erzeugt und getrennt derart, dass das Loch des erzeugten Ladungsträgerpaares in der Lochtransportschicht 210 zur
Emitterschicht 212 der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur 116 transportiert wird und wobei das
Elektron des erzeugten Ladungsträgerpaares mittels erster elektronenleitender Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 und zweiter Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht 302 zur ersten Emitterschicht 206 der ersten organischen
funktionellen Schichtenstruktur 112 transportiert wird. Mit anderen Worten, die Lochtransportschicht 210 kann zusätzlich als lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 210 eingerichtet sein. Die Zwischenschicht 304 kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 200 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 3 nm. bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 6 nm. Die Ladungsträgerleitung durch die
Zwischenschicht 304 kann direkt oder indirekt erfolgen.
Der Stoff oder das Stoffgemisch der Zwischenschicht 304 kann bei einer indirekten Ladungsträgerleitung ein elektrischer Isolator sein. Das HOMO des elektrisch isolierenden Stoffes der Zwischenschicht 304 kann höher als das LUMO der direkt benachbarten ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht 306 und höher als das HOMO der direkt benachbarten zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht 302 sein. Dadurch kann ein Tunnelström durch die Zwischenschicht 304 erfolgen.
Geeignete Stoffe für die Zwischenschicht 304 sind
Phthalocyanin-Derivate , beispielsweise Vanadiumoxid- Phthalocyanin (VOPc) , Titanoxid-Phthalocyanin (TiOPc) ,
Kupfer-Phthalocyanin (CuPc) , unsubstituiertes Phthalocyanin (H2PC) , Kobalt-Phthalocyanin (CoPc) , Aluminium-Phthalocyanin (AlPc) , Nickel -Phthalocyanin (NiPc) , Eisen-Phthalocyanin (FePc) , Zink-Phthalocyanin (ZnPc) oder Mangan- Phthalocyanin (MnPC) . I einer ersten konkreten Implementierung verschiedener
Ausführungsbeispiele , die j edoch keinerlei einschränkenden Charakter aufweisen soll , weist die Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtenstruktur 114 folgende Schichten auf : zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 :
NDN- 26 mit einer Schichtdicke von unge ähr 10 nm;
Zwischenschicht 304 :
VOPc mit einer Schichtdicke von ungef hr 6 nm; und erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 :
HAT- CN mit einer Schichtdicke von ungefähr 5 nm.
In dieser Implementierung kann die erste
Elektronentransportschicht 208 NET-18 aufweisen mit einer Schichtdicke von ungefähr 100 nm. Ferner kann die zweite LochtransportSchicht 210 in dieser Implementierung HT-508 aufweisen mit einer Schichtdicke von ungef hr 100 nm.
In einer zweiten konkreten Implementierung verschiedener Ausführungsbeispiele , die jedoch keinerlei einschränkenden Charakter aufweisen soll , weist die Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtenstruktur 114 folgende Schichten auf : zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302:
MgAg mit einer Schichtdicke von ungefähr 3 nm;
keine Zwischenschicht 304; und
- erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306:
HAT-CN mit einer Schichtdicke von ungefähr 15 nm.
In dieser Implementierung kann die erste
ElektronentransportSchicht 208 NET- 18 aufweisen mit einer Schichtdicke von ungefähr 50 nm. Ferner kann die zweite
Lochtransportschicht 210 in dieser Implementierung NPB aufweisen mit einer Schichtdicke von ungefähr 25 nm, Fig. zeigt mehrere Strom- Spannungskennlinien einer
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur gemäß der ersten konkreten Implementierung der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schichtenstruktur 114 in einem Strom-Spannungsdiagramm 400, in dem die gemessene Stromdichte 402 abhängig von der
angelegten Spannung 404 in einer Kennlinie 406 dargestellt ist. Es zeigt sich, dass die Kennlinie 406 die Form einer Kennlinie einer pn-Diode aufweist.
Fig.5 zeigt eine gemessene Temperatur/Spannungs - Stabilitätskennlinie 502 einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtstruktur gemäß der ersten Implementierung in einem Temperatur/Spannungs -Diagramm 500, wobei die gemessene
Spannung 504 als Funktion der Zeit 506 bei einer vorgegebenen Temperatur von ungefähr 85 °C dargestellt ist .
Fig.6 zeigt mehrere Strom- Spannungskennlinien einer
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur gemäß der
zweiten konkreten Implementierung der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schichtenstruktur 114 in einem Strom- Spannungsdiagramm 600 , in dem die gemessene Stromdichte 602 abhängig von der angelegten Spannung 604 in einer Kennlinie 606 dargestellt ist. Es zeigt sich, dass die Kennlinie 606 die Form einer Kennlinie einer pn-Diode aufweist.
Fig.7 zeigt gemessene Temperatur/Spannungs - Stabilitätskennlinien 702 einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtstruktur 114 gemäß der zweiten Implementierung in einem Temperatur/Spannungs-Diagramm 700, wobei die gemessene Spannung 706 als Funktion der Zeit 704 bei einer Temperatur von ungefähr 75 °C dargestellt ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird für ein
optoelektronisches Bauelement, beispielsweise für eine OLED , eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur
bereitgestellt, wobei die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht aus einem einzigen Stoff und somit ohne dotierte Schichten, gebildet wird, anders ausgedrückt wird keine Schicht mit einem Dotierstoff in einer Matrix realisiert. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auch die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht aus einem einzigen Stoff und somit ohne dotierte Schichten, gebildet werden (alternativ kann jedoch die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht auch in Form einer Matrix mit einem Dotierstoff
realisiert werden) .
Die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht und die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht können hierbei als reine organische
Schichten übereinander gedampft werden. Um die Abreaktion der beiden hochreaktiven Schichten zu unterdrücken, kann optional zwischen den beiden Schichten eine dünne Zwischenschicht 304 (auch bezeichnet als Interlayer 304 ) eingefügt werden. Ein prozesstechnischer Vorteil dieses Ansatzes gemäß
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann darin gesehen werden, dass für die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht bzw. für die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht jeweils nur eine Verdampferquelle (auch bezeichnet als
Stoff uelle) benötigt wird. Bei einer herkömmlichen Dotierung der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten sind sowohl in der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht als auch in der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht immer zwei separate Stoffquellen für die Matrix bzw. für den Dotierstoff
erforderlich. Daraus folgen Vorteile in der Prozessführung für die verschiedenen Ausführungsbeispiele, da die Reduktion der Stoffquellen weniger Aufwand in der Prozesskontrolle, weniger Fehlerquellen (Ausbeutesteigerung) und einen
geringeren Energieverbrauch bedeuten.

Claims

Patentansprüche
Optoelektronisches Bauelement (100) , aufweisend:
eine erste organische funktionelle Schichtenstruktur
(112) ;
eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur (116} ; und
eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur
(114) zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur (112) und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur (116) ,
wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (114) aufweist;
• eine erste elektronenleitende Ladungstragerpaar-
Erzeugungs-Schicht (306) ; und
• eine zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (302) , wobei die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht (302) aus einem einzigen Stoff gebildet ist, und
• wobei der Stoff der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) ein Stoff ist ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus : HAT-CN, Cu{I)pFBz, NDP-2, NDP-9, Bi { III) FBz , F16CUPC .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (306) eine intrinsische
elektronenlextende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht (306) aus einem einzigen Stoff gebildet ist. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der Stoff der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) ein Stoff ist ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus: NDN-26 , gAg, Cs2C03 , Cs3P04, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend;
eine Zwischenschicht (304), die zwischen der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) und der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) angeordnet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 5, wobei die Zwischenschicht (304) ein Phthalocyanin- Derivat aufweist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend:
• eine Lochtransportschicht (210) , die auf oder über der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (306) angeordnet ist; und
• eine Elektronentransport chicht (208);
• wobei die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht (302) auf oder über der Elektronentransportschicht (208) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Lochtransportschicht (210) aus einem
intrinsisch lochleitenden Stoff oder aus einem
Stoffgemisch aus Matrix und p-Dotierstof f gebildet ist. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend:
• eine erste Elektrode (106) ;
• wobei die erste organische funktionelle
Schichtenstruktur (112) auf oder über der ersten Elektrode (106) angeordnet ist;
• eine zweite Elektrode (108) ;
• wobei die zweite Elektrode (108) auf oder über der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur (116) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9,
eingerichtet als organische Leuchtdiode.
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelements (100) , das Verfahren aufweisend:
Bilden einer ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (112) ;
Bilden einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur (114) auf oder über der ersten
organischen funktionellen Schichtenstruktur (112) ;
Bilden einer zweiten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (116) auf oder über der
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (114) ; wobei das Bilden der Ladungs rägerpaar-Erzeugungs - Schichtenstruktur (114) folgende Verfahrensschritte aufweist :
• Bilden einer zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) auf oder über der ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (112) , wobei die zweite
elektronenlei ende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht (302) aus einem einzigen Stoff gebildet ist; und Bilden einer ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) auf oder über der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (302) ,, und
wobei der Stoff der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) ein Stoff ist ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus: HAT-CN, Cu(I)pFBz, NDP-2 , NDP-9, Bi (III)pFBz,
FiecuPc .
Verfahren gemäß Anspruch 11,
wobei der Stoff der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) ein Stoff i ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen bestehend aus: NDN-26 , MgAg, Cs2C03 , Cs3P04 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12 , ferner aufweisend:
• Bilden einer ElektronentransportSchicht (208) ;
• Bilden der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) auf oder über der ElektronentransportSchicht (208) ;
• Bilden einer LochtransportSchicht (210) auf oder über der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) .
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 , ferner auf eisend :
• Bilden einer ersten Elektrode (106 ) ;
• Bilden der ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (112) auf oder über der ersten Elektrode (106) ;
• Bilden einer zweiten Elektrode (108) auf oder über der zweiten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (116) . Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14,
• wobei die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) auf der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur (112) gebildet wird; und wobei die Leitfähigkeit der elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht (302) erhöht wird; und/oder
• wobei die erste elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) auf der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (302} oder einer Zwischenschicht (304) gebildet wird; und wobei die Leitf higkeit der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-
Erzeugungs-Schicht (302) erhöht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 15,
wobei das Erhöhen der Leitfähigkeit mittels Bestrahlens mit elektromagnetischer Strahlung und/oder mittels Einwirkens einer Temperaturänderung erfolgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16,
wobei das optoelektronische Bauelement ( 100 ) als eine organische Leuchtdiode (100) hergestellt wird.
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