WO2015124636A2 - Organisches optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organischen optoelektronischen bauelements - Google Patents

Organisches optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organischen optoelektronischen bauelements Download PDF

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Richard Baisl
Daniel Riedel
Arndt Jaeger
Andreas Rausch
Silke SCHARNER
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Definitions

  • the invention relates to an organic optoelectronic component and to a method for producing an organic optoelectronic component.
  • Organic-based optoelectronic components are increasingly being used, for example organic light-emitting diodes (OLEDs) in general lighting, for example as surface light sources.
  • An organic optoelectronic component for example an OLED, may comprise an anode and a cathode
  • the organic functional layer system may comprise one or more emitter layers in which light is generated, one or more charge generating layers (CGL), and one or more electron block layers, also referred to as hole transport layers “-HTL), and one or more hole blocker layers, also referred to as electron transport layer (“ ETL "), to direct the flow of current.
  • CGL charge generating layers
  • -HTL hole transport layers
  • ETL electron transport layer
  • the electrodes for example the anode and / or the
  • Cathode can be considered electrically conductive elements
  • silver nanowires which may for example consist of elemental silver, which has been grown in wire form.
  • Typical nanowires here are some 10 nm thick and several 10 ⁇ long.
  • corresponding electrodes are distributed on a surface, resulting in a network of silver nanowires, which is suitable for surface energization of OLEDs.
  • the doping may be higher than it is for a pure
  • HIL hole injection layer
  • Silver nanowire / hole transport layer interface to save dopant.
  • this can be the
  • hole-injecting polymers may be used for
  • Silver nanowire solution for example Pedot: PSS
  • the added polymers may not be compatible with any HTL material and / or reduce the lifetime of the OLED.
  • Another problem can be seen in the processability of the material.
  • the silver nanowires tend to agglomerate, for example, to form lumps.
  • the clumped silver nanowires are no longer easy to apply evenly to the surface. This problem can be solved, for example, by adding
  • Silver nanowires are solved.
  • a conductive polymer such as Pedot: PSS may be added to the silver nanowire solution, however, which may lead to the new problems already discussed above.
  • an organic optoelectronic device is provided that is particularly efficient and / or that is simple and / or
  • an organic optoelectronic device which contributes to the fact that the organic optoelectronic component is particularly efficient
  • an organic optoelectronic device has a first electrode, an organic functional layer structure over the first electrode, and a second electrode over the organic functional layer structure.
  • an organic optoelectronic device includes a first electrode, an organic functional layer structure having a charge carrier pair generation layer (CGL) structure over the first electrode, and a second electrode over the organic functional layer structure.
  • CGL charge carrier pair generation layer
  • the charge carrier pair generation layer structure has electrically conductive nanostructures whose surfaces are at least partially coated with a coating material.
  • the coating material on the nanostructures can contribute to the fact that the organic optoelectronic component is particularly efficient and / or can be produced in a simple and / or cost-effective manner.
  • the coating of the nanostructures with the coating material is described in
  • the interaction of the nanostructures with their environment can be influenced.
  • evaporated organic functional material can be achieved, wherein the process complexity is reduced and / or no additional injection layer between
  • Nanostructures and HTL is necessary. Alternatively or
  • Nanostructures can be achieved and / or aggregation and / or agglomeration of the nanostructures can be reduced or prevented. This can contribute to an improvement in the process capability of the material and / or to a reduction in process complexity.
  • Partial layer having coated with a first coating material nanostructures.
  • the charge carrier pair generation layer structure has a second sub-layer comprising nanostructures coated with a second coating material.
  • the second sub-layer is formed over the first sub-layer.
  • the partial layers are stacked on top of each other.
  • Partial layers a Lochinj emies slaughter and the other of the two sub-layers is a Elektroneninj etations slaughter.
  • the hole injection layer is realized by means of the first coating material
  • the electron injection layer partial layer is realized by means of the second coating material.
  • the second coating material by means of the second coating material, the
  • the nanos structures comprise nanowires, nanotubes, nanoparticles and / or nanodots.
  • the nanostructures always have at least one outer dimension, which is only a few manometers.
  • the outer dimension may, for example, a side length, a circumference or a diameter, for example a maximum
  • External dimensions can be, for example, 0.1 nm to 10 nm, for example 1 nm to 8 nm. Otherwise, the
  • Nanostructures also have larger external dimensions.
  • a nanotube and / or a nanowire may have a diameter between 0.1 nm and 10 nm and a length of several micrometers.
  • Coating material at least one functional group selected from aromatic, heteroaromatic, electron-withdrawing, electron-donating, polar,
  • Coating material to ionize the surface of the nanostructures This functionalization occurs via functional groups that give the nanostructure the desired properties.
  • These functional groups may, for example, have polar, non-polar, charged, electron-withdrawing or electron-donating properties.
  • the functional groups may, for example, have polar, non-polar, charged, electron-withdrawing or electron-donating properties.
  • these molecules are organic
  • Impart nanostructures This bond may be covalent or non-covalent. Noncovalent interactions close electrostatic interactions,
  • the group that interacts with the surface of the nanostructures and the functional group may be identical.
  • the groups that bind to the surface of the nanostructures include
  • the surfaces of the nanostructures are functionalized by thioalkyl.
  • the coating material prior to bonding to the surfaces, has optionally substituted alkanethiols for attaching functional groups to the surfaces of the nanostructures. Alkanethiols covalently bind to the surface via the sulfur atom, forming selbs organizing oneself
  • Alkyl radicals attached to the surfaces in various embodiments, have from 1 to 30 carbon atoms and may be straight-chain or branched, saturated or unsaturated. If the alkyl radicals in addition
  • the substituents are selected from aromatic or heteroaromatic groups.
  • Layers can be controlled specifically. A substitution with polar, nonpolar or fluorinated groups, the
  • aromatic groups include, but are not limited to: C6-C14 aryl, 5- 14-membered heteroaryl in which 1 to 4 ring atoms are independently nitrogen, oxygen or sulfur, arylalkyl,
  • Heteroarylalkyi where all the above radicals may be substituted or unsubstituted. At different
  • pyridine selected from the group consisting of pyridine, pyrrole, thienyl, mono-, di-, tri- or tetra-azole, mono-, di-, tri- or tetra-azine, oxazole, wherein all of the abovementioned radicals may be substituted or unsubstituted.
  • electron-donating groups include, but are not limited to, -NH-alkyl, -NHCO-alkyl, -OCO-alkyl, - (alkyl) 2 , -NH 2 , -OH, -O-alkyl, -SCO-alkyl, -OCS Alkyl, -SH, -S0 3 H, -S-alkyl.
  • the alkyl group has, for example, Cl-12 alkyl.
  • Embodiments include the alkyl group, for example
  • the halogen group has, for example, fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • a method of manufacturing an organic optoelectronic device is provided.
  • the first electrode is formed.
  • the organic functional layer structure is formed over the first electrode.
  • At least one of the electrodes has electrically conductive nanostructures whose
  • the first electrode is formed.
  • the organic functional layer structure having the carrier pair generation layer structure is formed over the first electrode.
  • the second electrode is formed over the organic functional layer structure.
  • the carrier pair generation layer structure has electrically conductive nanostructures whose
  • Surfaces are at least partially coated with the coating material.
  • liquid may be a first solvent
  • the nanostructures are dissolved in a second liquid when applying the coating material.
  • the second liquid can be any suitable liquid.
  • the second liquid may be another liquid.
  • the second liquid may be, for example, a second solvent.
  • the coated nanostructures are dissolved in a liquid.
  • the liquid may, for example, be the first liquid, the second liquid and / or a third liquid.
  • the third liquid can be any suitable liquid.
  • Figure 1 shows a nonesbeispie1 an organic
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a layer structure
  • FIG. 4 shows a flow diagram of an embodiment of a
  • An organic optoelectronic component may be an electromagnetic radiation emitting organic
  • Bauelemen can be, for example, an organic solar cell.
  • organic component may, for example, a
  • the radiation may, for example, be light in the visible range, UV light and / or infrared light.
  • the electromagnetic radiation emitting organic component for example, as organic light emitting diode (OLED) or organic light emitting diode
  • the organic light emitting device may be part of an integrated circuit.
  • Fig.l shows an organic optoelectronic device 1.
  • the organic optoelectronic device 1 has a
  • Carrier 12 for example, a substrate on.
  • An optoelectronic layer structure is formed on the carrier 12.
  • the optoelectronic layer structure has a first electrode layer 14, which has a first contact section 16, a second contact section 18 and a first
  • the second contact section 18 is connected to the first electrode 20 of the optoelectronic
  • the first electrode 20 is electrically insulated from the first contact portion 16 by means of an electrical insulation barrier 21. Above the first electrode 20 is an optically functional
  • the organic functional layer structure 22 may comprise, for example, one, two or more sub-layers, as explained in greater detail below with reference to FIG. About the organic functional
  • Layer structure 22 is formed a second electrode 23 of the optoelectronic Schichtens structure, which is electrically coupled to the first contact portion 16.
  • the first electrode 20 serves, for example, as the anode or cathode of the optoelectronic chen layer structure.
  • the second electrode 23 serves corresponding to the first electrode as the cathode or anode of the optoelectronic
  • an encapsulation layer 24 of the optoelectronic layer structure is formed, which encapsulates the optoelectronic layer structure.
  • Encapsulation layer 24 a first recess of the encapsulation layer 24 are formed over the first contact portion 16 and a second recess of the encapsulation layer 24 over the second contact portion 18. I of the first recess of the encapsulation layer 24, a first contact region 32 is exposed and in the second recess of
  • Encapsulation layer 24 a second contact region 34 is exposed.
  • the first contact region 32 serves for
  • the adhesive layer 36 comprises, for example, an adhesive, for example an adhesive,
  • a laminating adhesive for example, a laminating adhesive, a paint and / or a resin.
  • a resin for example, a laminating adhesive, a paint and / or a resin.
  • Cover body 38 is formed.
  • the adhesive layer 36 serves to attach the cover body 38 to the
  • the cover body 38 has
  • the cover body 38 may be formed substantially of glass and a thin metal layer, such as a
  • Metal foil and / or a graphite layer, such as a graphite laminate, have on the glass body.
  • a graphite layer such as a graphite laminate
  • Cover body 38 serves to protect the organic
  • the cover body 38 may serve for distributing and / or dissipating heat generated in the organic optoelectronic component 1.
  • the glass of the glass may serve for distributing and / or dissipating heat generated in the organic optoelectronic component 1.
  • the glass of the glass may serve for distributing and / or dissipating heat generated in the organic optoelectronic component 1.
  • the glass of the glass may serve for distributing and / or dissipating heat generated in the organic optoelectronic component 1.
  • Cover body 38 serve as protection against external influences and the metal sliding of the covering body 38 can be distributed and / or dissipating the resulting during operation of the organic optoelectronic device 1 Wärrae serve.
  • cover body 38 may, for example, as
  • the organic optoelectronic component 1 can also be formed without the carrier 12 and / or without the cover.
  • the cover may extend to an edge of the carrier 12, wherein the contact regions 32, 34, for example, corresponding contact recesses in the cover may be exposed.
  • Fig. 2 shows a sectional view of a layer structure of an embodiment of an organic
  • the organic optoelectronic component 1 may be formed as a top emitter and / or bottom emitter. If the organic optoelectronic component 1 is designed as a top emitter and bottom emitter, the organic optoelectronic component 1 can be considered as optical
  • transparent component for example transparent
  • organic light emitting diode be designated.
  • the organic optoelectronic component 1 has the
  • the encapsulation layer 24 may serve as a second barrier layer, for example as a second barrier layer
  • the cover body 38 is arranged.
  • the cover body 38 can For example, by means of the Haf middle layer 36 on the
  • Encapsulation layer 24 may be arranged.
  • the active region is an electrically and / or optically active region.
  • the active region is, for example, the region of the organic optoelectronic component 1 in which electrical current is used to operate the organic
  • optoelectronic component I flows and / or in which electromagnetic radiation is generated or absorbed.
  • the organic functional layer structure 22 may include one, two or more functional layered structure units and one, two or more intermediate layers between them
  • the carrier 12 may be translucent or transparent.
  • the carrier 12 serves as a carrier element for electronic elements or layers, for example light emitting elements.
  • the carrier 12 may comprise or be formed, for example, glass, quartz, and / or a semiconductor material or any other suitable material.
  • the carrier 12 may be a plastic film or a
  • Laminate with one or more art offfilien Laminate with one or more art offfilien
  • the plastic may have one or more polyolefins. Furthermore, the two
  • the carrier 12 may comprise or be formed from a metal, for example copper, silver, gold, platinum, iron, for example a metal compound,
  • the carrier 12 may be formed as a metal foil or metal-coated foil.
  • the carrier 12 may be part of or form part of a mirror structure.
  • the carrier 12 may have a mechanically rigid region and / or a mechanically flexible region or be formed in such a way.
  • the first electrode 20 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the first electrode 20 may be translucent or transparent.
  • the first electrode 20 may comprise an electrically conductive material,
  • the first electrode 20 may comprise a layer stack of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is a silver layer deposited on an indium-tin oxide (ITO) layer (Ag on ITO) or ITO-Ag-ITO micelle layers.
  • ITO indium-tin oxide
  • the metal for example, Ag, Pt, Au, Mg, .AI, Ba, In, Ca, Sm or Li, as well as compounds, combinations or
  • Transparent, conductive oxides are transparent, conductive materials, for example metal oxides, such as, for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium id, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • metal oxides such as, for example, zinc oxide, tin oxide, cadmium id, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2 or In 2 O 3
  • ternary metal compounds such as AIZnO, Zn 2 SnO 4, CdSnO 3, ZnSnO 3, Mgln 2O, GalnO 3, Zn 2 In 2 O 5 or In 4 Sn 3 O 12 or mixtures also belong
  • the first electrode 20 may comprise, alternatively or in addition to the mentioned materials: nanostructures,
  • networks of metallic nanowires and / or nanoparticles for example made of silver
  • networks of nanotubes, graphene particles and / or graphene layers and / or ne Ztechnike of semiconducting nanowires for example, networks of metallic nanowires and / or nanoparticles, for example made of silver, networks of nanotubes, graphene particles and / or graphene layers and / or ne Zwerke of semiconducting nanowires.
  • the first electrode 20 may have or be formed from one of the following structures: a network of metallic nanowires, for example of Ag, which are provided with conductive polymers are combined, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which are provided with conductive polymers are combined, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which are provided with conductive polymers are combined, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which are provided with conductive polymers are combined, a network
  • the first electrode 20 may comprise electrically conductive polymers or transition metal oxides.
  • the first electrode 20 may, for example, have a layer thickness in a range of 10 nm to 500 nm,
  • nm for example from 25 nm to 250 nm, for example from 50 nm to 100 nm.
  • the first electrode 20 may be a first electrical
  • the first electrical potential may be provided by a power source (not shown), such as a power source or a power source
  • Electrode 20 are indirectly fed via the carrier 12.
  • the first electrical potential may be, for example, the
  • Ground potential or another predetermined reference potential is ground potential or another predetermined reference potential.
  • the organic functional layer structure 22 may include a hole injection layer, a hole transport layer, one or more emitter layers, in the case of multiple emitter layers, a charge carrier pair generation layer structures (CGL) between the emitter layers, a
  • the Lochinj edictions slaughter can on or above the first
  • Electrode 20 may be formed.
  • the hole injection layer may comprise or may be formed from one or more of the following materials: HAT-CN, Cu (I) pFBz, OO, WOx, VOx,
  • NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine
  • beta-NPB N, N'-bis (naphthalene-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine
  • TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , '-bis (phenyl) benzidine
  • Spiro-NPB N, N * -bis (naphthalen-1-yl) -N, '-bis (phenyl) -spiro
  • DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DMFL-PB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • the hole-injection layer may have a layer thickness 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.
  • Hole transport layer may comprise or be formed from one or more of the following materials: PB (N, '- bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine); beta-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-2-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -benzidine); TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine); Spiro TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) benzidine) ;
  • Spiro-NPB N, '- bis (naphthalen-1-yl) -, 1 -bis (phenyl) -spiro); DMFL-TPD ⁇ , ⁇ '-bis ⁇ 3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene); DMFL-NPB ( ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-l-yl) - ⁇ , ⁇ '- bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene); DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) -N, '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene); DPFL-NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9, 9-diphenyl-fluorene); Spiro-TAD (2,
  • the hole transport layer may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm,
  • nm for example, in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • the one or more emitter layers may be formed, for example with fluorescent and / or phosphorescent emitters.
  • the emitter layer may be organic polymers, organic
  • the emitter layer may include or be formed from one or more of the following materials: organic or organometalic
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • the emitter materials could. suitably in one
  • Embedded matrix material for example a technical ceramic or a polymer, for example an epoxy, or a silicone.
  • the emitter layer 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.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • the emitter layer may have single-color or different-colored (for example blue and yellow or blue, green and red) emitting emitter materials.
  • Emitter layer have multiple sub-layers that emit light of different colors. By mixing the different colors, the emission of light can result in a white color impression. Alternatively or additionally, it can be provided in the beam path of the primary emission generated by these layers
  • converter material that at least partially absorbs the primary radiation and a secondary radiation of different wavelengths emitted, so that from a (not yet white) primary radiation by the combination of primary radiation and secondary radiation, a white
  • the CGL can consist of a highly doped pn junction.
  • Charge pair generation layer which are in direct physical communication with each other, so that
  • Migrate charge carrier pair generation layer This produces a potential jump in the pn junction or a built-in
  • Recombination can generate electromagnetic radiation
  • the potential jump or the built-in voltage can be influenced by means of the work function, the doping of the layers, as well as the formation of interfacial dipoles at the pn junction by means of the substances used.
  • the p-doped and n-doped charge carrier pair generation layer may each consist of one or more organic and / or inorganic substances (matrix).
  • matrix organic and / or inorganic substances
  • one or more organic or inorganic substances may be added to the matrix to increase the conductivity of the matrix.
  • This doping may be electron (n-doped, dopants, e.g., metals with
  • low work function e.g. Na, Ca, Cs, Li, Mg or
  • Transition metal oxides e.g. oOx, WOx, VO, organic
  • an organic substance eg aNPD
  • aNPD may be used as the substance of the hole transport layer above or on the hole-conducting charge carrier pair generation layer.
  • the charge carrier pair generation layer is capable of generating electron-hole pairs, separating them from each other, and injecting electrons and holes in opposite directions into the diodes. This will be the continuous one
  • Electron transport layer be formed, for example, be deposited.
  • the electron transport layer may include or be formed from one or more of the following materials: NET- 18; 2, 2 1 , 2 "- (1,3,5-benzinetriyl) tris (1-phenyl-1-H-benzimidazoles); 2- (4-biphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1 , 3, 4-oxadiazoles, 2, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-hydroxyquinolinolato-lithium, 4 -
  • the electron transport layer may have a layer thickness
  • nra in a range from about 5 nra to about 50 nm, for example, in a range from about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • Electron injection layer may be formed.
  • Electron injection layer may include or be formed from one or more of the following materials; NDN-26, MgAg, Cs 2 CO 3, CS 3 PO 4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF; 2,2 ", 2" - (1,3,5-triethylenetriyl) tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole); 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazoles, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP); 8-Hydroxyquinolinolato-Iithium, 4-
  • the electron injection layer 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.
  • corresponding intermediate layers may be interposed between the organic functional layer structure units
  • Layered structure units may each be formed individually according to one embodiment of the above-described organic functional layered structure 22.
  • the intermediate layer may be formed as an intermediate electrode.
  • the intermediate electrode may be electrically connected to an external voltage source.
  • the external voltage source can, for example, a third electrical potential at the intermediate electrode
  • the intermediate electrode can, however, also have no external electrical connection, for example in that the intermediate electrode has a floating electrical potential.
  • the organic functional layer structure unit may, for example, have a layer thickness of at most approximately 3 ⁇ m, for example a layer thickness of at most approximately 1 ⁇ m, for example a layer thickness of approximately approximately 300 nm.
  • the organic optoelectronic component 1 can optionally have further functional layers, for example arranged on or above the one or more
  • Electron transport layer The other functional
  • Layer can be, for example, internal or external input / output coupling structures, which can further improve the functionality and thus the efficiency of the organic optoelectronic component 1.
  • the second electrode 23 may be formed according to any one of the configurations of the first electrode 20, wherein the first electrode 20 and the second electrode 23 are the same or can be designed differently.
  • the second electrode 23 may be formed as an anode or as a cathode.
  • the second electrode 23 may have a second electrical connection to which a second electrical potential can be applied.
  • the second electrical potential may be provided by the same or a different energy source as the first electrical potential.
  • the second electrical potential can be different from the first electrical potential.
  • the second electrical potential can be different from the first electrical potential.
  • Difference to the first electrical potential has a value in a range of about 1.5 V to about 20 V, for example, a value in a range of about 2.5 V to about 15 V, for example, a value in a range of about hr 3V to about 12V.
  • the encapsulation layer 24 may also be referred to as
  • Thin-layer encapsulation may be referred to.
  • Encapsulation layer 24 may be translucent or
  • Then be formed transparent layer.
  • Encapsulation layer 24 forms a barrier to chemical contaminants or atmospheric agents, especially to water (moisture) and oxygen.
  • the encapsulation layer 24 is designed such that it can be damaged by substances which can damage the optoelectronic component, for example water,
  • Encapsulation layer 24 may be formed as a single layer, a layer stack, or a layered structure.
  • the encapsulation layer 24 may include or be formed from: alumina, zinc oxide, zirconia,
  • the encapsulation layer 24 may have a layer thickness of
  • nm for example, from about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm, for example, a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm, for example about 40 nm.
  • the encapsulant layer 24 may comprise a high refractive index material, for example, one or more high refractive index material (s), for example one
  • Encapsulation layer 24 may be formed.
  • the encapsulation layer 24 may be formed, for example, by a suitable deposition method, e.g. by atomic layer deposition (ALD), e.g. a plasma-assisted ALD method.
  • ALD atomic layer deposition
  • plasma-assisted ALD atomic layer deposition
  • PEALD Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition
  • CVD plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-assisted plasma-
  • PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • a coupling or decoupling layer for example as an external film (not shown) on the support 12 or as an internal coupling-out layer (not shown) in
  • the input / outcoupling layer may have a matrix and scattering centers distributed therein, wherein the mean refractive index of the ⁇ / outcoupling layer is greater than the average refractive index of the layer from which the
  • one or more antireflection layers may additionally be formed.
  • the adhesive layer 36 may include, for example, adhesive and / or paint, by means of which the cover body 38, for example, arranged on the encapsulation slide 24, for example glued, is.
  • the adhesive layer 36 may be transparent or transiently formed.
  • Adhesive layer 36 may, for example, comprise particles which scatter electromagnetic radiation, for example light-emitting particles. As a result, the adhesive layer 36 can act as a scattering layer and lead to an improvement in the color angle distortion and the coupling-out efficiency. As light-scattering particles, dielectric
  • Metal oxide for example silicon oxide (SiO 2), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), gallium oxide (Ga 2 Ox) aluminum oxide, or titanium oxide.
  • Other particles may also be suitable provided they have a refractive index that is different from the effective refractive index of the matrix of the adhesive layer 36
  • nanoparticles for example, air bubbles, acrylate, or glass bubbles.
  • metallic nanoparticles metals such as gold, silver, iron nanoparticles, or the like can be provided as light-scattering particles.
  • the adhesive layer 36 may have a layer thickness greater than 1 ⁇ , for example, a layer thickness of several ⁇ . In various embodiments, the adhesive may be a laminating adhesive. The adhesive layer 36 may have a refractive index that is less than the refractive index of the cover body 38. The adhesive layer 36 may include, for example, a
  • the adhesive layer 36 may also have a
  • high-refractive adhesive having, for example, high refractive index, non-diffusing particles and having a thickness average refractive index
  • the functional layer structure 22 for example in a range of about 1.6 to 2.5, for example from 1.7 to about 2.0.
  • the active area may be a so-called
  • Gettering layer or getter structure i. a laterally structured getter layer (not shown) may be arranged.
  • the getter layer can be transient, transparent or opaque.
  • the get-er layer may comprise or be formed from a material, the material that
  • a getter layer may comprise or be formed from a zeolite derivative.
  • the getter layer may have a layer thickness greater than 1 ⁇ , for example, a layer thickness of several ⁇ .
  • the getter layer may comprise a laminating adhesive or in the
  • the covering body 38 can be formed, for example, by a glass body, a metal foil or a sealed plastic film covering body.
  • the cover body 38 can be formed, for example, by a glass body, a metal foil or a sealed plastic film covering body.
  • the cover body 38 may, for example a refractive index (for example at a wavelength of 633 nm) of, for example, 1.3 to 3, for example from 1.4 to 2, for example from 1.5 to 1.8.
  • the first electrode 20 and / or the second electrode 23 have nanostructures which are each completely or partially coated with a coating material.
  • Nanostructures may include, for example, nanowires, nanotubes, nanoparticles and / or nanodots.
  • the nanostructures generally have at least one outer dimension, which is only a few manometers.
  • the outer dimension may, for example, a side length, a circumference or a diameter,
  • a maximum diameter for example, the corresponding nanostructure.
  • the external dimension can be, for example, 0.1 nm to 10 nm, for example 1 nm to 8 nm. Otherwise, the nanostructures can also have larger external dimensions.
  • a nanotube and / or a nanowire may have a diameter between 0.1 nm and 10 nm and a length of several micrometers.
  • Coating material to functionalize the surface of the nanostructures This functionalization occurs via functional groups that give the nanostructure the desired properties.
  • These functional groups may, for example, have polar, non-polar, charged, electron-withdrawing or electron-donating properties.
  • these molecules are organic
  • Impart nanostructures This bond may be covalent or non-covalent.
  • Noncovalent interactions include electrostatic interactions, Hydrogen bonds and van der Waals
  • the group that interacts with the surface of the nanostructures and the functional group may be identical.
  • the groups that bind to the surface of the nanostructures include
  • the surfaces of the nanostructures are functionalized by thioalkyl.
  • the coating material prior to bonding to the surfaces of the nanostructures, has optionally substituted alkanethiols for bonding functional groups to the
  • Alkane thiols covalently bond to the surface via the sulfur atom, forming self-assembling monolayers (seif-assembling
  • alkyl radicals attached to the surfaces in various embodiments, have 1 to 30 carbon atoms and may be straight-chain or
  • Alkyl radicals are additionally substituted, the
  • Substituents for example selected from aromatic or heteroaromatic groups. Alternatively or additionally, a substitution with electron-withdrawing and / or
  • Hole transport properties of the corresponding layers can be controlled specifically. Substitution with polar, non-polar or fluorinated groups, which can also be done alternatively or additionally, allows optimization for use in special solvents.
  • aromatic groups include, or are limited to: C6-C14 aryl, 5-14 membered heteroaryl wherein 1 to 4 ring atoms are independently Nitrogen, oxygen or sulfur, arylalkyl,
  • Heteroarylalkyl wherein all of the aforementioned radicals may be substituted or unsubstituted.
  • Embodiments are the aromatic radicals substituted or unsubstituted phenols. At different
  • heteroaromatic radicals are selected from the group consisting of pyridine, pyrrole,
  • electron-donating groups include, but are not limited to, -NH-alkyl, -NHCO-alkyl, -OCO-alkyl, -N (alkyl) 2 , -NH 2 , -OH, -O-alkyl, -SCO-alkyl, - OCS-alkyl, -SH, -SO 3 H, -S-alkyl.
  • alkyl means Gl-12-alkyl
  • alkyl is, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, or tert-butyl.
  • the halogen group has, for example, fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • Each substituent each independently selected from the group consisting of the electron withdrawing and electron donating groups described above, linear or branched C 1-12 alkyl, C 2 -C 12 alkenyl, C 2 -C 12 alkynyl, C 3 -C 8 cycloalkyl and 5-14 membered heteroalicyclyl wherein 1 to 4 ring atoms are independently nitrogen, oxygen or sulfur.
  • Fig. 3 shows a sectional view of a
  • the organic functional layer structure 22 has a hole transport layer 40, a first emitter layer 41, a charge carrier pair generation layer 42 with a first sub-layer 44 and with a second sub-layer 46, a second emitter layer 47 and an electron transport layer 48.
  • the first and / or the second sub-layers 44, 46 have nanostructures, which in each case are completely or partially coated with a coating material.
  • Nanostructures and / or the coating material may according to embodiments of the above-explained
  • Nanostructures or coating material is formed.
  • Charge pair generation layer 42 may alternatively or in addition to the nanostructures with the
  • Electrode 20, 23 may be arranged.
  • the nanostructures and / or the coating material may be the same or different in the carrier pair generation layer 42, the first electrode 20, and / or the second electrode 23.
  • Optoelectronic device for example, one of the above-explained organic optoelectronic devices. 1
  • a carrier is provided in a step S2.
  • the above-described carrier 12 is provided, for example, formed.
  • a first electrode is formed.
  • the above-explained first electrode 20 is formed, for example, over the carrier 12.
  • step S6 becomes an organic functional
  • a charge carrier pair generation layer structure can be formed. For example, if necessary, the above explained
  • Charge pair generation layer structure 42 may be formed.
  • the charge carrier pair generation layer structure 42 may be used, for example, as a partial layer of the organic
  • the charge carrier pair generation layer 42 may be in the course of forming the organic functional
  • step S8 may be a substep of step S6
  • the charge carrier pair generation layer 42 may include the first and second sublayers 44, 46
  • first and second partial layers 44, 46 may be formed successively in corresponding substeps of step S8.
  • Generation layer 42 may be formed, for example, when two or more emitter layers 41, 47 are stacked on top of each other, in particular between the respective emitter layers 41, 47.
  • the sublayers 44, 46 may be, for example, charge carrier pair generation layers of CGL 42.
  • a second electrode is formed.
  • the second electrode 23 explained above is formed, for example, via organic functional layer structure 22.
  • a cover is formed.
  • the cover explained above is formed with the encapsulation splitter 24, the middle layer 36 and / or the covering body 38.
  • Electrode 20 the carrier pair generation layer 42 and the second electrode 23 using the
  • Coating materials are formed.
  • the nanostructures can be coated with the coating material in appropriate preparatory steps.
  • the corresponding coating material may be present in solution during coating of the corresponding nanostructures and / or in a first liquid
  • the nanostructures may be present in solution during their coating and / or in a second liquid, for example in a second liquid
  • the coated nanostructures may be applied during application of the
  • Liquid for example, be dissolved in a solvent, wherein the liquid may correspond to the first liquid or the second liquid or another third liquid kan.
  • the organic optoelectronic component 1 may have more or fewer layers.
  • the organic optoelectronic component 1 not shown Aus- and / or coupling layers, the efficiency of the organic Optoelectronic device 1 improve, and / or not shown beam forming layers that affect the beam shape of the emitted light have.
  • the organic optoelectronic component 1 can be formed without the carrier 12 and / or without the entire cover or without a part of the cover. Further, the method may accordingly include more or less steps for forming the respective layers.

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Abstract

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

Description

Beschreibung
Organisches optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements
Die Erfindung betrifft ein organisches optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements. Optoelektronische Bauelemente auf organischer Basis finden zunehmend verbreitete Anwendung, beispielsweise organische Leuchtdioden (organic light emitting diode - OLED) in der Allgemeinbeleuchtung, beispielsweise als Flächenlichtquelle . Ein organisches optoelektronisches Bauelement, beispielsweise eine OLED , kann eine Anode und eine Kathode mit einem
organischen funktionellen Schichtensystem dazwischen
aufweisen . Das organische funktionelle Schichtensystem kann aufweisen eine oder mehrere Emitterschichten, in denen Licht erzeugt wird, eine oder mehrere Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schichten („Charge generating layer" , CGL} , sowie eine oder mehrere Elektronenblockadeschichten, auch bezeichnet als Lochtransportschichten („hole transport layer" -HTL) , und eine oder mehrere Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschichten {„electron transport layer" - ETL) , um den Stromfluss zu richten.
Die Elektroden, beispielsweise die Anode und/oder die
Kathode , können als elektrisch leitfähige Elemente
beispielsweise Silbernanodrähte aufweisen, die beispielsweise aus elementarem Silber bestehen können, welches in Drah form gewachsen wurde . Typische Nanodrähte sind hierbei einige 10 nm dick und mehrere 10 μτα lang . Zum Ausbilden der
entsprechenden Elektroden werden diese auf einer Oberfläche verteilt, wodurch sich ein Netzwerk aus Silbernanodrähten ergibt, welches zur Flächenbestromung von OLEDs geeignet ist .
Ein Problem, das bei Elektroden mit Silbernanodrähten
auftreten kann , ist , dass aufgrund der Austrittsarbei bei Silber eine Injektion von Löchern in die Lochtransportschicht der OLED ineffizient ablaufen kann. Das Problem kann mittels einer hohen Dotierung der an die Silbernanodrähte
angrenzenden Lochtransportschichten gelöst werden. Dabei kann die Dotierung höher sein, als es für eine reine
Flächenleitung grundsätzlich notwendig wäre. Da die
Dotierstoffe und/oder die Dotierung an sich jedoch relativ teuer sind, kann anstelle einer Dotierung des ganzen HTL eine zusätzliche Lochinjektionsschicht (HIL) an der
Silbernanodraht/Lochtransportschicht-Grenzfläche eingefügt werden, um Dotierstoff zu sparen. Dies kann jedoch die
Prozesskomplexität im Gegensatz zum Einschichtansatz, bei dem HIL und HTL kombiniert vorliegen, erhöhen. Alternativ oder zusätzlich können lochinjizierende Polymere zur
Silbernanodraht-Lösung, beispielsweise Pedot : PSS, beigemischt werden. Jedoch können die zugegebenen Polymere nicht mit jedem HTL-Material kompatibel sein und/oder die Lebensdauer der OLED reduzieren . Ein anderes Problem kann in Verarbeitbarkeit des Materials gesehen werden. Beispielsweise neigen die Silbernanodrähte dazu, zu agglomerieren, beispielsweise Klumpen zu bilden. Die verklumpten Silbernanodrähte lassen sich nicht mehr einfach gleichmäßig auf der entsprechenden Oberfläche aufbringen. Dieses Problem kann beispielsweise durch Zugabe von
Stabilisatoren in eine SiIbernanodrahtlösung mit den
Silbernanodrähten gelöst werden . Beispielsweise kann der Silbernanodrahtlösung ein leitfähiges Polymer, beispielsweise Pedot : PSS hinzugefügt werden, was jedoch zu den bereits im Vorhergehenden erläuterten neuen Problemen führen kann.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement bereitgestellt , das besonders effizient ist und/oder das auf einfache und/oder
kostengünstige Weise herstellbar ist .
In verschiedenen Äusführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements bereitgestellt , das dazu beiträgt , dass das organische optoelektronische Bauelement besonders effizient ist,
und/oder das auf einfache und/oder kostengünstige Weise durchführbar ist,
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das eine erste Elektrode , eine organische funktionelle Schichtenstruktur über der ersten Elektrode und eine zweite Elektrode über der organischen funktionellen Schichtenstruktur aufweist.
Mindestens eine der Elektroden weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf , deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind . In verschiedenen Ausführungsformen wird ein organisches optoelektronisches Bauelement bereitgestellt, das eine erste Elektrode , eine organische funktionelle Schichtenstruktur mit einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (CGL) über der ersten Elektrode und eine zweite Elektrode über der organischen funktionellen Schichtenstruktur aufweist. Die
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf, deren Oberflächen zumindest teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind . Das Beschichtungsmaterial auf den Nanostrukturen kann dazu beitragen, dass das organische optoelektronische Bauelement besonders effizient ist und/oder auf einfache und/oder kostengünstige Weise herstellbar ist . Das Beschichten der Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial wird im
Folgenden auch als Funktionaiisierung der Nanostrukturen und/oder als Funktionalisierung der Oberflächen der
Nanostrukturen bezeichnet .
Mit Hilfe des Beschichtungsmaterials kann die Interaktion der Nanostrukturen mit ihrer Umgebung beeinflusst werden .
Beispielsweise können mittels des Beschichtungsmaterials eine bessere Injektion von Elektronen und/oder Löchern in
anschließend aufgedampftes organisches funktionelles Material erzielt werden, wobei sich die Prozesskomplexität reduziert und/oder keine zusätzliche Injektionsschicht zwischen
Nanostrukturen und HTL notwendig ist. Alternativ oder
zusätzlich können mittels des Beschichtungsmaterials eine Stabilisierung bei den noch in Lösung vorliegenden
Nanostrukturen erzielt werden und/oder eine Aggregation und/oder Agglomeration der Nanostrukturen kann verringert oder verhindert werden . Dies kann zu einer Verbesserung der Prozessfähigkeit des Materials und/oder zu einer Reduktion der Prozesskomplexität beitragen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur eine erste
Teilschicht auf , die mit einem ersten Beschichtungsmaterial beschichtete Nanostrukturen aufweist. Außerdem weist die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur eine zweite Teilschicht auf , die mit einem zweiten Beschichtungsmaterial beschichtete Nanostrukturen aufweist . Die zweite Teilschicht ist über der ersten Teilschicht ausgebildet . Beispielsweise werden die Teilschichten übereinander gestapelt .
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist eine der beiden
Teilschichten eine Lochinj ektionsschicht und die andere der beiden Teilschichten ist eine Elektroneninj ektionsschicht . Beispielsweise wird mittels des ersten Beschichtungsmaterials die Lochinj ektionsschicht realisiert und mittels des zweiten Beschichtungsmaterials wird die Elektroneninjektionsschicht Teilschicht realisiert . Alternativ dazu kann jedoch auch mittels des zweiten Beschichtungsmaterials die
Lochinj ektionsschicht realisiert werden und mittels des ersten Beschichtungsmaterials die Elektroneninj ektionsschicht Teilschicht realisiert werden. Funktionalisiert man die
Nanostrukturen der beiden Teilschichten mittels des ersten und zweiten Beschichtungsmaterials unterschiedlich, so dass die Lochinjektionsschicht und eine
Elektroneninj ektionsschicht Teilschicht ausgebildet werden, so lässt sich damit einfach eine CGL, insbesondere eine Nanostruktur-CGL, ausbilden. Bei verschiedenen Ausführungs formen weisen die Nanos rukturen Nanodrähte , Nanoröhren, Nanopartikel und/oder Nanodots auf . Die Nanostrukturen weisen grundsätzlich jeweils mindestens ein Außenmaß auf, das lediglich wenige Manometer beträgt . Das Außenmaß kann beispielsweise eine Seitenlänge , ein Umfang oder ein Durchmesser , beispielsweise ein maximaler
Durchmesser, der entsprechenden Nanostruktur sein . Das
Außenmaß kann beispielsweise 0,1 nm bis 10 nm betragen, beispielsweise 1 nm bis 8 nm. Ansonsten können die
Nanostrukturen auch größere Außenmaße aufweisen .
Beispielsweise können eine Nanoröhre und/oder ein Nanodraht einen Durchmesser zwischen 0 , 1 nm und 10 nm und eine Länge von mehreren Mikrometern aufweisen.
Bei verschiedenen Ausführungs formen weist das
Beschichtungsmaterial mindestens eine funktionale Gruppe auf , die ausgewählt wird aus aromatischen, heteroaromatischen , elektronenziehenden, elektronenschiebenden, polaren,
unpolaren oder fluorierten Gruppen .
Bei verschiedenen Ausführungsformen dient das
Beschichtungsmaterial dazu , die Oberfläche der Nanostrukturen zu funk ionaiisieren. Diese Funktiona1 is ierung erfolgt über funktionelle Gruppen, die der Nanostruktur die gewünschten Eigenschaften verleihen. Diese funktionellen Gruppen können beispielsweise polare , unpolare , geladene, elektronenziehende oder elektronenschiebende Eigenschaften haben . Bei verschiedenen Ausführungsformen weist das
Beschichtungsmaterial Moleküle auf , die die gewünschten funktionellen Gruppen enthalten. Bei verschiedenen
Ausführungsformen sind diese Moleküle organische
Verbindungen , die eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten . Zusätzlich können diese Moleküle Gruppen
enthalten, die die Bindung an die Oberfläche der
Nanostrukturen vermitteln. Diese Bindung kann kovalent oder nicht kovalent sein . Nicht kovalente Wechselwirkungen schließen elektrostatische Wechselwirkungen,
Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waa1s
Wechselwirkungen ein. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Gruppe, die mit der Oberfläche der Nanostrukturen wechselwirkt , und die funk ionelle Gruppe identisch sein .
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die Gruppen, die die Bindung an die Oberfläche der Nanostrukturen
vermitteln können, ein, ohne darauf beschränkt zu sein, Thiolgruppen ( -SH) , Hydroxylgruppen ( -OH) und Carboxylgruppen (-COOH) .
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Oberflächen der Nanostrukturen mittels Thioalkyl funktionalisiert . In anderen Worten weist das Beschichtungsmaterial vor der Verbindung mit den Oberflächen optional substituierte Alkanthiole zum Binden funktionaler Gruppen an die Oberflächen der Nanostrukturen auf . Alkanthiole binden über das Schwefelatom kovalent an die Oberfläche und bilden dabei selbs organisierende
onoschichten ( seif-assembling monolayers , SAM) . Die
Alkylreste , die an den Oberflächen gebunden werden, haben in verschiedenen Ausführungsformen, 1 bis 30 Kohlenstoffatome und können geradkettig oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein . Falls die Alkylreste zusätzlich
substituiert sind, werden die Substituenten beispielsweise ausgewählt aus aromatischen oder heteroaromatischen Gruppen . Alternativ oder zusätzlich ist eine Substitution mit
elektronenziehenden und/'oder elektronenschiebenden Gruppen möglich, wodurch die Elektronentransporteigenschaften und/oder Lochtransporteigenschaften der entsprechenden
Schichten gezielt gesteuert werden können. Eine Substitution mit polaren, unpolaren oder fluorierten Gruppen, die
ebenfalls alternativ oder zusätzlich erfolgen kann,
ermöglicht die Optimierung für den Einsatz in speziellen Lösungsmitteln .
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen aromatische Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein : C6-C14 Aryl , 5- 14 gliedriges Heteroaryl , in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind, Arylalkyl ,
Heteroarylalkyi , wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können . Bei verschiedenen
Ausführungsfortnen sind die aromatischen Reste substituierte oder unsubstituierte Phenole . Bei verschiedenen
Ausführungsformen werden die heteroaromatischen Reste
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyridin, Pyrrol , Thienyl , Mono- , Di- , Tri- oder Tetra-Azol , Mono-, Di- , Tri- oder Tetra- Azin, Oxazol , wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können .
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die
elektronenziehenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -CO-R' , -CS-R1 , -N02, -N+ {Alkyl) 3, -NH3\ -CN, -Halogen, -C{Halogen) 3, mit R'= H, Alkyl, OH, O-Alkyl, SH, S-Alkyl, Halogen .
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die
elektronenschiebenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -NH-Alkyl, -NHCO-Alkyl, -OCO-Alkyl, - (Alkyl) 2, -NH2, -OH, -O-Alkyl, -SCO-Alkyl, -OCS-Alkyl, -SH, -S03H, -S-Alkyl.
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Alkygruppe beispielsweise Cl-12 Alkyl auf . Bei verschiedenen
Ausführungsformen weist die Alkylgruppe beispielsweise
Methyl , Ethyl , Propyl , Butyl , Isopropyl, oder tert-Butyl auf .
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Halogengruppe beispielsweise Fluor, Chlor, Brom oder lod auf .
Bei verschiedenen Ausführungsformen, in denen einer oder mehrere der oben genannten aromatischen oder
heteroaromatischen Reste substituiert sind, werden die
Substituenten jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den oben beschriebenen elektronenziehenden und elektronenschiebenden Gruppen, linearem oder verzweigtem Cl- 12 Alkyl, C2-C12 Alkenyl , C2-C12 Alkinyl, C3-C8 Cycloalkyl und 5-14 gliedrigem Heteroalicyclyl , in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff , Sauerstof oder Schwefel sind .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird die erste Elektrode ausgebildet. Die organische funktionelle Schichtenstruktur wird über der ersten Elektrode ausgebildet. Die zweite
Elektrode wird über der organischen funktionellen
Schichtenstruktur ausgebildet . Mindestens eine der Elektroden weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf , deren
Oberflächen zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet sind . In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum
Herstellen eines organischen optoelektronischen Bauelements bereitgestellt . Bei dem Verfahren wird die erste Elektrode ausgebildet . Die organische funktionelle Schichtenstruktur mit der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur wird über der ersten Elektrode ausgebildet . Die zweite Elektrode wird über der organischen funktionellen Schichtenstruktui" ausgebildet . Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichtstruktur weist elektrisch leitfähige Nanostrukturen auf , deren
Oberflächen zumindest teilweise mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet sind .
Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das
Beschichtungsmaterial in einer ersten Flüssigkeit gelöst und wird so auf die Nanostrukturen aufgebracht . Die erste
Flüssigkeit kann beispielsweise ein erstes Lösungsmittel sein .
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Nanostrukturen beim Aufbringen des Beschichtungsmaterials in einer zweiten Flüssigkeit gelöst . Die zweite Flüssigkeit kann
beispielsweise gleich der ersten Flüssigkeit sein oder die zweite Flüssigkeit kann eine andere Flüssigkeit sein . Die zweite Flüssigkeit kann beispielsweise ein zweites Lösungsmittel sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind beim Ausbilden der Elektrode oder der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtstruktur die beschichteten Nanostrukturen in einer Flüssigkeit gelöst. Die Flüssigkeit kann beispielsweise die erste Flüssigkeit , die zweite Flüssigkeit und/oder eine dritte Flüssigkeit sein. Die dritte Flüssigkei kann
beispielsweise ein drittes Lösungsmittel sein .
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert . Es zeigen :
Figur 1 ein Ausführungsbeispie1 eines organischen
optoelektronischen Bauelements ; Figur 2 ein. Ausführungsbeispiel einer Schichtenstruktur
eines organischen optoelektronischen Bauelements ;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer Schichtenstruktur
eines organischen optoelektronischen Bauelements ;
Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines
Verfahrens zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements . In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann . In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben" , „unten" , „vorne", „hinten" , „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet . Da
Komponenten von Ausführungsbeispielen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsbeispieie 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 Ausführungsbeispieie miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert . Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden" , "angeschlossen" sowie "gekoppelt " verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist .
Ein organisches optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes organisches
Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung
absorbierendes organisches Bauelement sein. Ein
elektromagnetische Strahlung absorbierendes organisches
Bauelemen kann beispielsweise eine organische Solarzelle sein. Ein e1ektromagnetische Strahlung emittierendes
organisches Bauelement kann beispielsweise ein
elektromagnetische Strahlung emi tierendes organisches
Halbleiter-Bauelement und/oder eine elektromagnetische
Strahlung emittierende organische Diode oder ein
elektromagnetische Strahlung emittierender organischer
Transistor sein . Die Strahlung kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, UV-Licht und/oder Infrarot -Licht sein . In diesem Zusammenhang kann das elektromagnetische Strahlung emittierende organische Bauelement beispielsweise als organische lichtemit ierende Diode (organic light emitting diode, OLED) oder als organischer lichtemittierender
Transistor ausgebildet sein. Das organische lichtemittierende Bauelement kann Teil einer integrierten Schaltung sein.
Weiterhin kann eine Mehrzahl von organischen
lichtemittierenden Bauelementen vorgesehen sein,
beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse.
Fig.l zeigt ein organisches optoelektronisches Bauelement 1. Das organische optoelektronische Bauelement 1 weist einen
Träger 12, beispielsweise ein Substrat, auf. Auf dem Träger 12 ist eine optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet.
Die optoelektronische Schichtenstruktur weist eine erste Elektrodenschicht 14 auf, die einen ersten Kontaktabschnitt 16, einen zweiten Kontaktabschnitt 18 und eine erste
Elektrode 20 aufweis . Der zweite Kontaktabschnitt 18 ist mit der ersten Elektrode 20 der optoelektronischen
Schichtenstruktur elektrisch gekoppelt . Die erste Elektrode 20 ist von dem ersten Kontaktabschnitt 16 mittels einer elektrischen Isolierungsbarriere 21 elektrisch isoliert . Über der ersten Elektrode 20 ist eine optisch funktionelle
Schichtenstruktur, insbesondere eine organische funktionelle Schichtenstruktur 22 der optoelektronischen Schichtenstruktur ausgebildet . Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann beispielsweise eine , zwei oder mehr Teilschichten aufweisen, wie weiter unten mit Bezug zu Figur 2 näher erläutert . Uber der organischen funktionellen
Schichtenstruktur 22 ist eine zweite Elektrode 23 der optoelektronischen Schichtens ruktur ausgebildet, die elektrisch mit dem ersten Kontaktabschnitt 16 gekoppelt ist . Die erste Elektrode 20 dient beispielsweise als Anode oder Kathode der optoelektroni chen Schichtenstruktur . Die zweite Elektrode 23 dient korrespondierend zu der ersten Elektrode als Kathode bzw. Anode der optoelektronischen
Schichtenstruktur . Über der zweiten Elektrode 23 und teilweise über dem ersten Kontaktabschnitt 16 und teilweise über dem zweiten
Kontaktabschnitt 18 ist eine Verkapselungsschicht 24 der optoelektronische Schichtenstruktur ausgebildet, die die optoelektronische Schichtenstruktur verkapselt . In der
Verkapselungsschicht 24 sind über dem ersten Kontaktabschnitt 16 eine erste Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 und über dem zweiten Kontaktabschnitt 18 eine zweite Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ausgebildet . I der ersten Ausnehmung der Verkapselungsschicht 24 ist ein erster Kontaktbereich 32 freigelegt und in der zweiten Ausnehmung der
Verkapselungsschicht 24 ist ein zweiter Kontaktbereich 34 freigelegt . Der erste Kontaktbereich 32 dient zum
elektrischen Kontaktieren des ersten Kontaktabschnitts 16 und der zweite Kontaktbereich 34 dient zum elektrischen
Kontaktieren des zweiten Kontaktabschnitts 18.
Über der Verkapselungsschicht 24 ist eine Haftmittelschicht 36 ausgebildet . Die Haftmittelschicht 36 weist beispielsweise ein Haftmittel , beispielsweise einen Klebstoff ,
beispielsweise einen Laminierklebstoff , einen Lack und/oder ein Harz auf . Über der Haftmittelschicht 36 ist ein
Abdeckkörper 38 ausgebildet . Die Haftmittelschicht 36 dient zum Befestigen des Abdeckkörpers 38 an der
Verkapselungsschicht 24. Der Abdeckkörper 38 weist
beispielsweise Glas und/oder Metall auf. Beispielsweise kann der Abdeckkörper 38 im Wesentlichen aus Glas gebildet sein und eine dünne Metallschicht , beispielsweise eine
Metallfolie, und/oder eine Graphitschicht , beispielsweise ein Graphitlaminat , auf dem Glaskörper aufweisen. Der
Abdeckkörper 38 dient zum Schützen des organischen
optoelektronischen Bauelements 1, beispielsweise vor
mechanischen Kräfteinwirkungen von außen. Ferner kann der Abdeckkörper 38 zum Verteilen und/oder Abführen von Hitze dienen, die in dem organischen optoelektronischen Bauelement 1 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Glas des
Abdeckkörpers 38 als Schutz vor äußeren Einwirkungen dienen und die Metallschiebt des Abdeckkörpers 38 kann zum Verteilen und/oder Abführen der beim Betrieb des organischen optoelektronischen Bauelements 1 entstehenden Wärrae dienen.
Die Verkapselungsschicht 24, die Haftmittelschicht 36
und/oder der Abdeckkörper 38 können beispielsweise als
Abdeckung bezeichnet werden . Das organische optoelektronische Bauelement 1 kann alternativ auch ohne den Träger 12 und/oder ohne die Abdeckung ausgebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Abdeckung bis zu einem Rand des Trägers 12 erstrecken, wobei die Kontaktbereiche 32, 34 beispielsweise i entsprechenden Kontaktausnehmungen in der Abdeckung freigelegt sein können.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Schichtstruktur eines Ausführungsbeispiels eines organischen
optoelektronischen Bauelementes , beispielsweise des im
Vorhergehenden erläuterten organischen optoelektronischen Bauelements 1. Das organische optoelektronische Bauelement 1 kann als Top- Emitter und/oder Bottom- Emitter ausgebildet sein . Falls das organische optoelektronische Bauelement 1 als Top-Emitter und Bottom-Emitter ausgebildet ist , kann das organische optoelektronische Bauelement 1 als optisch
transparentes Bauelement, beispielsweise transparente
organische Leuchtdiode, bezeichnet werden.
Das organische optoelektronische Bauelement 1 weist den
Träger 12 und einen aktiven Bereich über dem Träger 12 auf . Zwischen dem Träger 12 und dem aktiven Bereich kann eine erste nicht dargestellte Bar iereschicht , beispielsweise eine erste Barrieredünnschicht, ausgebildet sein . Der aktive
Bereich weist die erste Elektrode 20 , die organische
funktionelle Schichtenstruktur 22 und die zweite Elektrode 23 auf . Über dem aktiven Bereich ist die Verkapselungsschicht 24 ausgebildet . Die Verkapselungsschicht 24 kann als zweite Barriereschicht , beispielsweise als zweite
Barrieredünnschicht , ausgebildet sein. Über dem aktiven
Bereich und gegebenenfalls über der Verkapselungsschicht 24 , ist der Abdeckkörper 38 angeordnet . Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise mittels der Haf mittelschicht 36 auf der
Verkapselungsschicht 24 angeordnet sein.
Der aktive Bereich ist ein elektrisch und/oder optisch aktiver Bereich. Der aktive Bereich ist beispielsweise der Bereich des organischen optoelektronischen Bauelements 1, in dem elektrischer Strom zum Betrieb des organischen
optoelektronischen Bauelements I fließt und/oder in dem elektromagnetische Strahlung erzeugt oder absorbiert wird .
Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 kann ein, zwei oder mehr funktionelle Schichtenstruktur-Einheiten und eine , zwei oder mehr Zwischenschichten zwischen den
Schichtenstruktur-Einheiten auf eisen.
Der Träger 12 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Der Träger 12 dient als Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemit ierende Elemente . Der Träger 12 kann beispielsweise Glas , Quarz, und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein .
Ferner kann der Träger 12 eine Kunststofffolie oder ein
Laminat mit einer oder mit mehreren Kunsts offfolien
auf eisen oder daraus gebildet sein . Der Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine aufweisen . Ferner kann der
Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) , Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen . Der Träger 12 kann ein Metall aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise Kupfer, Silber, Gold, Platin, Eisen, beispielsweise eine Metallverbindung,
beispielsweise Stahl . Der Träger 12 kann als Metallfolie oder metallbeschichtete Folie ausgebildet sein. Der Träger 12 kann ein Teil einer Spiegelstruktur sein oder diese bilden. Der Träger 12 kann einen mechanisch rigiden Bereich und/oder einen mechanisch flexiblen Bereich aufweisen oder derart ausgebildet sein . Die erste Elektrode 20 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann transluzent oder transparent ausgebildet sein. Die erste Elektrode 20 kann ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen,
beispielsweise Metall und/oder ein leitfähiges transparentes Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einen
Schichtenstapel mehrerer Schichten, die Metalle oder TCOs aufweisen. Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise einen Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs aufweisen, oder umgekehrt. Ein Beispiel ist eine Silberschicht, die auf einer Indium-Zinn- Oxid-Schicht (ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag- ITO Muitischichten. Als Metall können beispielsweise Ag, Pt, Au, Mg, .AI, Ba, In, Ca, Sm oder Li , sowie Verbindungen, Kombinationen oder
Legierungen dieser Materialien verwendet werden .
Transparente ieitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumo id, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium- Zinn-Oxid (ITO) . Neben binären Metallsauerstoff- verbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 , oder In203 gehören auch ternäre Metal1sauerstoff erbindungen, wie beispielsweise AIZnO, Zn2Sn04 , CdSn03 , ZnSn03 , Mgln20 , Galn03 , Zn2In205 oder In4Sn3012 oder Mischungen
unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs . Die erste Elektrode 20 kann alternativ oder zusätzlich zu den genannten Materialien aufweisen: Nanostrukturen,
beispielsweise Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und/oder Nanopartikeln, beispielsweise aus Silber, Netzwerke aus Nanoröhren, Graphen-Teilchen und/oder Graphen-Schichten und/oder Ne zwerke aus halbleitenden Nanodrähten .
Beispielsweise kann die erste Elektrode 20 eine der folgenden Strukturen aufweisen oder daraus gebildet sein : ein Netzwerk aus metallischen Nanodrähten, beispielsweise aus Ag, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sind, ein Netzwerk aus
Kohlenstoff-ISFanoröhren, die mit leitfähigen Polymeren
kombiniert sind und/oder Graphen- Schichten und Komposite .
Ferner kann die erste Elektrode 20 elektrisch leitfähige Polymere oder Übergangsmetalloxide aufweisen .
Die erste Elektrode 20 kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von 10 nm bis 500 nm,
beispielsweise von 25 nm bis 250 nm, beispielsweise von 50 nm bis 100 nm.
Die erste Elektrode 20 kann einen ersten elektrischen
Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential anlegbar is . Das erste elektrische Potential kann von einer Energiequelle (nicht dargestellt) bereitgestellt werden, beispielsweise von einer Stromquelle oder einer
Spannungsquelle . Alternativ kann das erste elektrische
Potential a den Träger 12 angelegt sein und der ersten
Elektrode 20 über den Träger 12 mittelbar zugeführt werden. Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das
Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein .
Die organische f nktionelle Schichtenstruktur 22 kann eine Lochinjektionsschicht , eine Lochtransportschicht, eine oder mehrere Emitterschichten, im Falle mehrerer Emitterschichten eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtstrukturen (CGL) zwischen den Emitterschichten, eine
Elektronentransportschicht und/oder eine
Elektroneni j ektionsschicht aufweisen.
Die Lochinj ektionsschicht kann auf oder über der ersten
Elektrode 20 ausgebildet sein . Die Lochinj ektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: HAT-CN, Cu (I) pFBz, oO , WOx, VOx,
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 N, N ' -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, ' -bis (phenyl) -benzidin) ;
Spiro-NPB (N, N * -Bis (naphthalen- 1 -yl ) -N, ' -bis (phenyl) -Spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9,9- dimethyl-fluoren) ; DMFL- PB (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-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- ( , -bis -biphenyl-4 -yl- amino) henyl] - 9H- fluoren; 9, 9-Bis [4- (N, -bis-naphthalen-2 -yl- amino) henyl] - 9H- fluoren; 9 , 9-Bis [4 - (N, N1 -bis-naphthalen-2- yl-N, ' -bis -phenyl-amino) -phenyl] -9H-fluor ; N, '
bis (phenanthren- 9 -yl ) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -benzidin; 2 , 7 Bis [N, N- bis ( 9 , -spiro-bifluorene-2 -y1 ) -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) 9, 9-spiro-bifluoren; Di- [4- (N, N- ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan; 2,2' ,7,7' tetra (N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren; und/oder N, Ν,Ν' ,Ν' -tetra- naphthalen- 2 -yl -benzidin .
Die Lochin ektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nra bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 30 nm bis ungef hr 300 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 200 nm.
Auf oder über der Lochinj ektionsschicht kann die
Lochtransportschiebt ausgebildet sein . Die
Lochtransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: PB (N, ' - 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 (N, ' -Bis (naphthalen-l-yl) - , 1 -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-diphenyl-fiuoren) ; DPFL- NPB (N, N ' -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, -Bis [4- (N, N-bis -biphenyl -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, 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-bif luoren; 2,2 ' -Bis [N, -bis (biphenyl - 4 -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; 2,2' ,7,7' -tetra (N, N-di- tolyl) amino-spiro-bifluoren; und N, N, N ' ,Ν' tetra-naphthalen- 2-yl-benzidin.
Die Lochtransportschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungef hr 20 nm.
Auf oder über der Lochtransportschicht kann die eine oder mehrere Emitterschichten ausgebildet sein, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern . Die Emitterschicht kann organische Polymere, organische
Oligomere , organische Monomere , organische kleine , nicht - polymere Moleküle („small molecules" ) oder eine Kombination dieser Materialien auf eisen . Die Emitterschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: organische oder organometal1isehe
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 -difiuoro-2 - (2-pyridyl) phenyl- (2 -carboxypyridyl ) - iridium III) , grün phosphoreszierendes Ir (ppy) 3 (Tris (2 - phenylpyridin) iridium III) , rot phosphoreszierendes Ru (dtb- bpy) 3*2 (PF6) (Tris [4, 4' -di- tert-butyl - (2,2' ) - bipyridin] ruthenium (III) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4 , 4 -Bis [4- (di -p-tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA (9, 10-Bis [N,N-di- (p- tolyl) - araino] anthracen) und rot fluoreszierendes DCM2 (4- Dicyanomethylen) -2 -methyl- 6 - j ulolidyl- 9-enyl-4K-pyran) als nichtpolymere Emitter. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar . Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche beispielsweise mittels eines nasschemischen Verfahrens abscheidbar sind, wie beispielsweise einem
Aufschleuderverf hren (auch bezeichnet als Spin Coating) . Die Emittermaterialien könne . in geeigneter Weise in einem
Matrixmaterial eingebettet sein, beispielsweise einer technischen Keramik oder einem Polymer, beispielsweise einem Epoxid, oder einem Silikon.
Die Emitterschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungef hr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Die Emitterschicht kann einfarbig oder verschiedenfarbig (zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien aufweisen . Alternativ kann die
Emitterschicht mehrere Teilschichten aufweisen, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren . Mittels eines Mischens der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese Schichten erzeugten Primäremission ein
Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärstrahlung anderer Wellenlänge emittiert , so dass sich aus einer (noch nicht weißen) Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer
Farbeindruck ergibt . Falls mehrere Emit erschich en ausgebildet sind, beispielsweise Emitterschichten, die Licht unterschiedlicher Farbe emittieren, so kann zwischen zwei Emitterschichten jeweils eine CGL ausgebildet sein . Die CGL kann aus einem hochdotierten pn-Übergang bestehen . Die CGL weist
beispielsweise eine p-dotierte und eine n-dotierte
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht auf , die in direkter körperlicher Verbindung miteinander stehen, so dass
anschaulich ein pn-Übergang gebildet wird .
In dem pn-Übergang kommt es zur Ausbildung einer
Raumladungszone , bei der Elektronen der n-dotierten
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht in die p-dotierte
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht migrieren. Dies erzeugt einen Potentialsprung im pn-Übergang bzw. eine eingebaute
Spannung (auch built-in-Spannung (built-in voltage) genannt ) . Bei Anlegen einer Spannung an dem pn-Übergang in
Sperrrichtung werden in der Raum1adungszone Wannier-Mott- Exzitonen erzeugt, die in den Emitterschichten mittels
Rekombination elektromagnetische Strahlung erzeugen können
(z.B. sichtbares Licht) . Der Potentialsprung bzw. die built- in-Spannung kann mittels der Austrittsarbeit , der Dotierung der Schichten, sowie der Ausbildung von Grenzflächendipolen am pn-Übergang mittels der verwendeten Stoffe beeinflusst werden.
Die p-dotierte und n-dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht können jeweils aus einem oder mehreren organischen und/oder anorganischen Stoffen (Matrix) bestehen . Der
eweiligen Matrix können ein oder mehrere organische oder anorganische Stoffe (Dotierstoffe) beigemengt werden, um die Leitfähigkeit der Matrix zu erhöhen . Diese Dotierung kann Elektronen (n-dotiert ; Dotierstoffe z.B. Metalle mit
niedriger Austrittsarbeit z.B. Na, Ca, Cs , Li, Mg oder
Verbindungen daraus z.B. Cs2C03 , Cs3P04 , bzw. organische Dotanden) oder Löcher (p-dotiert Dotierstoff z.B.
Übergangsmetalloxide z.B. oOx, WOx, VO , organische
Verbindungen z.B. Cu ( I) pFBz , F4-TCNQ, bzw. organische Dotanden) als Ladungsträger in der Matrix erzeugen . Als Stoff der LochtransportSchicht über oder auf der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht kann beispielsweise ein organischer Stoff, z.B. aNPD, verwendet»
Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ist in der Lage , Elektronen-Loch-Paare zu erzeugen, voneinander zu trennen und Elektronen und Löcher in entgegengesetzte Richtungen in die Dioden zu inj izieren. Dadurch wird der kontinuierliche
Ladungstransport durch die Serienschaltung der
Emi terschichten möglich.
Auf oder über der bzw. den Emitterschichten kann die
ElektronentransportSchicht ausgebildet sein, beispielsweise abgeschieden sein. Die Elektronentransportschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein: NET- 18 ; 2, 21 , 2" -(1,3, 5 -Benzinetriyl) -tris (1- phenyl- 1-H-benzimidazole) ; 2- (4 -Biphenyiyl) -5- (4 -tert- butylphenyl) -1,3 , 4-oxadiazole, 2, 9-Dimethyl-4 , 7 -diphenyl- 1 , 10- phenanthroline (BCP) ; 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4 -
(Naphthalen- 1 -yl) -3 , 5 -diphenyl-4H-1 , 2 , 4- riazole ; 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 -Biphenyiyl) -4- phenyl-5- tert-butylphenyl-1 , 2 , 4 -triazole Bis (2-methyl-8- quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4 -yl) -1, 3, 4 -oxadiazo- 2 -yl] -2,2' -bipyridyl ; 2- phenyl-9 , 10 -di (naphthalen- 2 -yl) -anthracene ; 2 , 7 -Bis [2 - (2 , 2 ' - bipyridine- 6-yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5-yl] - 9 , 9-dimethylfluorene ; 1, 3 -Bis [2- (4 -tert-butylphenyl) -1,3,4 -oxadiazo- 5 -yl] benzene ; 2- (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l , 10 -phenanthroline ; 2,9- Bis (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ;
Tris (2,4, 6 -trimethyl- 3 - (pyridin- 3 -yl ) phenyl) borane; 1-methyl- 2- (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4 , 5- f] [1,10] phenanthrolin; Phenyl-dipyrenylphosphine o ide ;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide ; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit . Die Elektronentransportschicht kann eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nra 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 Elektronentransportschicht kann die
Elektroneninjektionsschicht ausgebildet sein. Die
Elektroneninjektionsschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein; NDN-26, MgAg, Cs2C03 , CS3P04, Na, Ca, K, Mg, Cs , Li, LiF; 2,2" ,2" - (1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1 -phenyl -1-H- benzimidazole) ; 2- (4 -Biphenylyl) -5- (4 - tert-butylphenyl) - 1, 3 , 4-oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl-4 , 7 -diphenyl- 1 , 10- phenanthroline (BCP) ; 8 -Hydroxyquinolinolato- Iithium, 4-
(Naphthalen-l-yl) -3 , 5 -diphenyl -4H- 1 , 2 , -triazole; 1, 3 -Bis [2- (2,2' -bipyridine-6-yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -y1] benzene ; 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 , 21 - bipyridine- 6 -yl ) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] -9, -dimethylfluorene ; 1 , 3 -Bis [2 - (4 -tert-butylphenyl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] benzene ; 2- (naphthalen-2-yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10-phenanthroline ; 2,9- Bis (naphthalen- 2 -yl ) -4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ;
Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin- 3 -yl) phenyl) borane; 1 -methyl - 2- (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1,10] phenanthroline ; Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide;
Perylentetracarbonsäuredianhydrid oder dessen Imide ; und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit . Die Elektroneninjektionsschicht kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungef hr 5 nm bis ungef hr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm . Bei einer organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 mit zwei oder mehr organischen funktionellen Schichtenstruktur- Einheiten können entsprechende Zwischenschichten zwischen den organischen funktionellen Schichtenstruktur-Einhei en
ausgebildet sein . Die organischen funktionellen
Schichtenstruktur-Einheiten können jeweils einzeln für sich gemäß einer Ausgestaltung der im Vorhergehenden erläuterten organischen funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet sein. Die Zwischenschicht kann als eine Zwischenelektrode ausgebildet sein . Die Zwischenelektrode kann mit einer externen Spannungsquelle elektrisch verbunden sein . Die externe Spannungsquelle kann an der Zwischenelektrode beispielsweise ein drittes elektrisches Potential
bereitstellen. Die Zwischenelektrode kann j edoch auch keinen externen elektrischen Anschluss aufweisen, beispielsweise indem die Zwischenelektrode ein schwebendes elektrisches Potential aufweist . Die organische funktionelle Schichtenstruktur-Einheit kann beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 3 μτ , beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm.
Das organische optoelektronische Bauelement 1 kann optional weitere funktionale Schichten aufweisen, beispielsweise angeordnet auf oder über der einen oder mehreren
Emitterschichten oder auf oder über der
Elektronentransportschicht . Die weiteren funktionalen
Schichte können beispielsweise interne oder extern Ein- /Auskoppelstrukturen sein, die die Funktionalität und damit die Effizienz des organischen optoelektronischen Bauelements 1 weiter verbessern können.
Die zweite Elektrode 23 kann gemäß einer der Ausgestaltungen der ersten Elektrode 20 ausgebildet sein, wobei die erste Elektrode 20 und die zweite Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zweite Elektrode 23 kann als Anode oder als Kathode ausgebildet sein . Die zweite Elektrode 23 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches Potential anlegbar ist. Das zweite elektrische Potential kann von der gleichen oder einer anderen Energiequelle bereitgestellt werden wie das erste elektrische Potential. Das zweite elektrische
Potential kann unterschiedlich zu dem ersten elektrischen Potential sein. Das zweite elektrische Potential kann
beispielsweise einen Wert aufweisen derart; dass die
Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist , beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis unge hr 15 V, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungef hr 3 V bis ungefähr 12 V.
Die Verkapselungsschicht 24 kann auch als
Dünnschichtverkapselung bezeichnet werden. Die
Verkapselungsschicht 24 kann als transluzente oder
transparente Schicht ausgebildet sein . Die
Verkapselungsschicht 24 bildet eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff . In anderen Worten ist die Verkapselungsschicht 24 derart ausgebildet , dass sie von Stoffen, die das optoelektronische Bauelement schädigen können, beispielsweise Wasser,
Sauerstoff oder Lösemittel , nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kan . Die
Verkapselungsschicht 24 kann als eine einzelne Schicht , ein Schichtstapel ode eine Schichtstruktur ausgebildet sein.
Die Verkapselungsschicht 24 kann aufweisen oder daraus gebildet sein: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,
Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid,
Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid,
Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Poiy (p-phenylenterephthalamid) , Nylon 66, sowie Mischungen und Legierungen derselben . Die Verkapselungsschicht 24 kann eine Schichtdicke von
Bruchteilen von Nanometern bis mehreren Mikrometern
aufweisen, beispielsweise von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage} bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise ungef hr 40 nm .
Die Verkapselungsschicht 24 kann ei hochbrechendes Material aufweisen, beispielsweise ein oder mehrere Material ( ien) mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem
Brechungsindex von 1 , 5 bis 3 , beispielsweise von 1 , 7 bis 2,5, beispielsweise von 1 , 8 bis 2. Gegebenen alls kann die erste Barriereschicht auf dem Träger 12 korrespondierend zu einer Ausgestaltung der
Verkapselungsschicht 24 ausgebildet sein .
Die Verkapselungsschicht 24 kann beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) ) , z.B. eines plasmaunterstützten
Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition (PEALD) ) oder eines plasmalosen
Atomlageabscheideverfahrens (Plasma- less Atomic Layer
Deposition ( PLALD) ) , oder mittels eines chemischen
Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) , z.B. eines plasmaunterstützten
Gasphasenabscheidever ahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen
Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma- less Chemical Vapor Deposition (PLCVD) ) , oder mittels Sputterns oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren . Optional kann eine Ein- oder Auskoppelschicht beispielsweise als externe Folie (nicht dargestellt) auf dem Träger 12 oder als interne Auskoppelschicht (nicht dargestellt) im
Schichtenquerschnitt des optoelektronischen Bauelements 10 ausgebildet sein. Die Ein- /Auskoppelschicht kann eine Matrix und darin verteilt Streuzentren aufweisen, wobei der mittlere Brechungsindex der Ξίη- /Auskoppelschicht größer ist als der mittlere Brechungs index der Schicht, aus der die
elektromagnetische Strahlung bereitgestellt wird. Ferner können zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten ausgebildet sei .
Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise Klebstoff und/oder Lack aufweisen, mittels dessen der Abdeckkörper 38 beispielsweise auf der Verkapselungsschient 24 angeordnet , beispielsweise aufgeklebt , ist . Die Haftmittelschicht 36 kann transparent oder transiuzent ausgebildet ein. Die
Haftmittelschicht 36 kann beispiel weise Partikel aufweisen, die elektromagnetische Strahlung streuen, beispielsweise lichtst euende Partikel . Dadurch kann die Haftmittelschicht 36 als Streuschicht wirken und zu einer Verbesserung des FarbwinkelVerzugs und der Auskoppeleffizienz führen . Als lichtstreuende Partikel können dielektrische
Streupartikel vorgesehen sein, beispielsweise aus einem
Metalloxid, beispielsweise Siliziumoxid (Si02 ) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02) , Indium- Zinn-Oxid (ITO) oder Indium- Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga20x) Aluminiumoxid , oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der Haftmittelschicht 36
verschieden ist, beispielsweise Luftblasen, Acrylat , oder Glashohlkugeln . Ferner können beispielsweise metallische Nanopar ikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen-Nanopartikel , oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
Die Haftmittelschicht 36 kann eine Schichtdicke größer 1 μιη aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μνα . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff ein Laminations- Klebstoff sei . Die Haftmittelschicht 36 kann einen Brechungsindex aufweisen, der kleiner ist als der Brechungsindex des Abdeckkörpers 38. Die Haftmittelschicht 36 kann beispielsweise einen
niedrigbrechenden Klebstoff aufweisen, wie beispielsweise ein Acrylat , der einen Brechungsindex von ungefähr 1,3 auf eist . Die Haftmittelschicht 36 kann jedoch auch einen
hochbrechenden Klebstoff aufweisen, der beispielsweise hochbrechende , nichtstreuende Partikel aufweist und der einen schientdickengemittelten Brechungsindex aufv/eist , der
ungefähr dem mittleren Brechungsindex der organisch
funktionellen Schichtenstruktur 22 entspricht , beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,6 bis 2,5, beispielsweise von 1 , 7 bis ungefähr 2,0. Auf oder über dem aktiven Bereich kann eine sogenannte
Getter- Schicht oder Getter- Struktur, d.h. eine lateral strukturierte Getter- Schicht , (nicht dargestellt) angeordnet sein . Die Getter- Schicht kann transiuzent , transparent oder opak ausgebildet sein . Die Get er- Schicht kann ein Material aufweisen oder daraus gebildet sein, -das Stoffe , die
schädlich für den aktiven Bereich sind, absorbiert und bindet . Eine Getter- Schicht kann beispielsweise ein Zeolith- Derivat aufweisen oder daraus gebildet sein . Die Getter- Schicht kann eine Schichtdicke größer 1 μχη aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μν . In
verschiedenen Ausführungsbeis ielen kann die Getter- Schicht einen Laminat ions -Klebstoff aufweisen oder in der
Haftmittelschicht 36 eingebettet sein. Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise von einem Glaskörper, einer Metallfolie oder einem abgedichteten Kunststofffolien- abdeckkörper gebildet sein . Der Abdeckkörper 38 kann
beispielsweise mittels einer Fritten-Verbindung (engl . glass frit bonding/glass soldering/seal glass bonding) mittels eines herkömmlichen Glaslotes in den geometrischen
Randbereichen des organischen optoelektronischen Bauelements 1 auf der VerkapselungsSchicht 24 bzw. dem aktiven Bereich angeordnet sein . Der Abdeckkörper 38 kann beispielsweise einen Brechungsindex (beispielsweise bei einer Wellenlänge von 633 nm) von beispielsweise 1 , 3 bis 3, beispielsweise von 1,4 bis 2, beispielsweise von 1,5 bis 1,8 aufweisen. Die erste Elektrode 20 und/oder die zweite Elektrode 23 weise Nanostrukturen auf , die jeweils ganz oder teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind. Die
Nanostrukturen können beispielsweise Nanodrähte , Nanoröhren, Nanopartikel und/oder Nanodots aufweisen. Die Nanostrukturen weisen allgemein mindestens ein Außenmaß auf , das lediglich wenige Manometer beträgt. Das Außenmaß kann beispielsweise eine Seitenlänge, ein Umfang oder ein Durchmesser,
beispielsweise ein maximaler Durchmesser, der entsprechenden Nanostruktur sein . Das Außenmaß kann beispielsweise 0 , 1 nm bis 10 nm betragen, beispielsweise 1 nm bis 8 nm. Ansonsten können die Nanostrukturen auch größere Außenmaße aufweisen. Beispielsweise können eine Nanoröhre und/oder ein Nanodraht einen Durchmesser zwischen 0 , 1 nm und 10 nm und eine Länge von mehreren Mikrometern aufweisen .
Bei verschiedenen Ausführungsformen dient das
Beschichtungsmaterial dazu, die Oberfläche der Nanostrukturen zu funk ionalisiere . Diese Funktionalisierung erfolgt über funktionelle Gruppen, die der Nanostruktur die gewünschten Eigenschaften verleihen . Diese funktionellen Gruppen können beispielsweise polare , unpolare , geladene , elektronenziehende oder elektronenschiebende Eigenschaften haben .
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist das
Beschichtungsmaterial Moleküle auf , die die gewünschten funktionellen Gruppen enthalten. Bei verschiedenen
Ausführungsformen sind diese Moleküle organische
Verbindunge , die eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten . Zusätzlich können diese Moleküle Gruppen
enthalten, die die Bindung an die Oberfläche der
Nanostrukturen vermitteln . Diese Bindung kann kovalent oder nicht kovalent sein . Nicht kovalente Wechselwirkungen schließen elektrostatische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waals
Wechselwirkungen ein. Bei verschiedenen Ausf hrungsformen können die Gruppe, die mit der Oberfläche der Nanostrukturen wechselwirkt, und die funktionelle Gruppe identisch sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die Gruppen, die die Bindung an die Oberfläche der Nanostrukturen
ermittein können, ein, ohne darauf beschränkt zu sein,
Thiolgruppen (-SH) , Hydroxylgruppen (-OH) und Carboxylgruppen (-COOH) .
Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Oberflächen der Nanostrukturen mittels Thioalkyl funktionalisiert . In anderen Worten weist das Beschichtungsmaterial vor der Verbindung mit den Oberflächen der Nanostrukturen optional substituierte Alkanthiole zum Binden funktionaler Gruppen an die
Oberflächen der Nanostrukturen auf . Alkanthiole binden über das Schwefelatom kovalent an die Oberfläche und bilden dabei selbstorganisierende Monoschichten ( seif -assembling
monolayers , SAM) . Die Alkylreste , die an den Oberflächen gebunden werden, haben in verschiedenen Ausführungsformen, 1 bis 30 Kohlenstoffatome und können geradkettig oder
verzweigt , gesättigt oder ungesättigt sein. Falls die
Alkylreste zusätzlich substituiert sind, werden die
Substituenten beispielsweise ausgewählt aus aromatischen oder heteroaromatischen Gruppen . Alternativ oder zusätzlich ist eine Substitution mit elektronenziehenden und/oder
elektronenschiebenden Gruppen möglich, wodurch die
Elektronentransporteigenschaften und/oder
Lochtransporteigenschaften der entsprechenden Schichten gezielt gesteuert werden können. Eine Substitution mit polaren, unpolaren oder fluorierten Gruppen, die ebenfalls alternativ oder zusätzlich erfolgen kann, ermöglicht die Optimierung für den Einsatz in speziellen Lösungsmitteln .
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen aromatische Gruppen ein, oder darauf beschränkt zu sein: C6-C14 Aryl , 5- 14 gliedriges Heteroaryl , in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind, Arylalkyl ,
Heteroarylalkyl , wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können. Bei verschiedenen
Ausführungsformen sind die aromatischen Reste substituierte oder unsubstituierte Phenole . Bei verschiedenen
Ausführungsformen werden die heteroaromatischen Reste ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyridin, Pyrrol,
Thienyl , Mono- , Di- , Tri- oder Tetra-Azol , Mono-, Di- , Tri - ode Tetra- Azin, Oxazol, wobei alle vorgenannten Reste substituiert oder unsubstituiert sein können.
Bei verschiedenen Ausführungsformen schließen die
elektronenziehenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -CO-R' , -CS-R' , -N02, -NT (Alkyl) 3, -NH3\ -CN, -Halogen, -C{ Halogen} 3, mit ' = H, Alkyl , OH, O-Alkyl, SH, S -Alkyl, Halogen .
Bei verschiedenen Ausfuhrungsformen schließen die
elektronenschiebenden Gruppen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, -NH-Alkyl, -NHCO-Alkyl, -OCO-Alkyl, -N (Alkyl) 2, -NH2 , -OH, -O-Alkyl, -SCO-Alkyl, -OCS-Alkyl, -SH, -S03H, -S-Alkyl.
Bei verschiedenen Ausführungsformen der oben beschriebenen Gruppen bedeutet „Alkyl" Gl -12 Alkyl auf . Bei verschiedenen Ausführungsformen ist Alkyl beispielsweise Methyl , Ethyl , Propyl , Butyl , Isopropyl , oder tert-Butyl .
Bei verschiedenen Ausführungsformen weist die Halogengruppe beispielsweise Fluor, Chlor, Brom oder lod auf .
Bei verschiedenen Ausfuhrungsformen , in denen einer oder mehrere der oben genannten aromatischen oder
heteroaromatischen Reste substituiert sind, werden die
Substituenten j eweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den oben beschriebenen elektronenziehenden und elektronenschiebenden Gruppen, linearem oder verzweigtem Cl- 12 Alkyl, C2-C12 Alkenyl , C2-C12 Alkinyl, C3-C8 Cycloaikyl und 5-14 gliedrigem Heteroalicyclyl , in dem 1 bis 4 Ringatome unabhängig Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind.
Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels einer Schichtenstruktur eines
organischen optoelektronischen Bauelements 1 , das
beispielsweise weitgehend dem im Vorhergehenden erläuterten organischen optoelektronischen Bauelement 1 entsprechen kann. Die organische funktionelle Schichtenstruktur 22 weist eine Lochtransportschicht 40, eine erste Emitterschicht 41 , eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 42 mit einer ersten Teilschicht 44 und mit einer zweiten Teilschicht 46, eine zweite Emitterschicht 47 und eine ElektronentransportSchicht 48 auf . Die erste und/oder die zweite Teilschicht 44, 46 weisen Nanostrukturen auf , die j eweils ganz oder teilweise mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet sind . Die
Nanostrukturen und/oder das Beschichtungsmaterial können gemäß Ausgestaltungen der im Vorhergehenden erläuterten
Nanostrukturen bzw. Beschichtungsmaterial ausgebildet sei . Die Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial in der
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 42 können alternativ oder zusätzlich zu den Nanostrukturen mit dem
Beschichtungsmaterial in der ersten und/oder zweiten
Elektrode 20 , 23 angeordnet sein. Die Nanostrukturen und/oder das Beschichtungsmaterial können in der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht 42 , der ersten Elektrode 20 und/oder zweiten Elektrode 23 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements , beispielsweise eines der im Vorhergehenden erläuterten organischen optoelektronischen Bauelemente 1. In einem Schritt S2 wird ein Träger bereitgestellt.
Beispielsweise wird der im Vorhergehenden erläuterte Träger 12 bereitgestellt, beispielsweise ausgebildet. In einem Schritt S4 wird eine erste Elektrode ausgebildet. Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte erste Elektrode 20 ausgebildet, beispielsweise über dem Träger 12.
In einem Schritt S6 wird eine organische funktionelle
Schichtenstruktur ausgebildet . Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte organische funktionelle
Schichtenstruktur 22 ausgebildet , beispielsweise über der ersten Elektrode 20. In einem optionalen Schritt SS kann eine Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtstruktur ausgebildet werden . Beispielsweise kann gegebenenfalls die im Vorhergehenden erläuterte
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichtstruktur 42 ausgebildet werden. Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur 42 kann beispielsweise als Teilschicht der organischen
funktionellen Schichtenstruktur 22 ausgebildet werden. In anderen Worten kann die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 42 im Zuge des Ausbildens der organischen funktionellen
Schichtenstruktur 22 ausgebildet werden. In anderen Worten kann der Schritt S8 als Teilschritt des Schritts S6
abgearbeitet werden . Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 kann die erste und die zweite Teilschicht 44, 46
aufweisen . Die erste und die zweite Teilschicht 44 , 46 können gegebenenfalls nacheinander in entsprechenden Teilschritten des Schritts S8 ausgebildet werden. Die Ladungsträgerpaar-
Erzeugungsschicht 42 kann beispielsweise ausgebildet werden, wenn zwei oder mehr Emitterschichten 41 , 47 übereinander gestapelt werden, insbesondere zwischen den entsprechenden Emitterschichten 41, 47. Die Teilschichten 44 , 46 können beispielsweise Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten der CGL 42 sein . In einem Schritt S10 wird eine zweite Elektrode ausgebildet. Beispielsweise wird die im Vorhergehenden erläuterte zweite Elektrode 23 ausgebildet, beispielsweise über organischen funktionellen Schichtenstruktur 22.
In einem Schritt S12 wird eine Abdeckung ausgebildet.
Beispielsweise wird di im Vorhergehenden erläuterte Abdeckung mit der Verkapselungsschient 24, der Haf mittelschicht 36 und/oder dem Abdeckkörper 38 ausgebildet.
In den Schritten S4 , S6 und/oder S8 können die erste
Elektrode 20, die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 42 bzw. die zweite Elektrode 23 unter Verwendung der
Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial bzw. den
Beschichtungsmaterialien ausgebildet werden . Optional können in entsprechenden Vorbereitungsschritten die Nanostrukturen mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet werden.
Beispielsweise kann das entsprechende Beschichtungsmaterial beim Beschichten de entsprechenden Nanostrukturen in Lösung vorliegen und/oder in einer ersten Flüssigkeit ,
beispielsweise in einem ersten Lösungsmittel , gelöst sein . Alternativ oder zusätzlich können die Nanostrukturen bei deren Beschichtung in Lösung vorliegen und/oder in einer zweiten Flüssigkeit, beispielsweise in einem zweiten
Lösungsmittel , gelöst sein. Alternativ oder zusätzlich können die beschichteten Nanostrukturen beim Aufbringen der
Nanostrukturen in Lösung vorliegen und/oder in einer
Flüssigkeit , beispielsweise in einem Lösungsmittel , gelöst sein, wobei die Flüssigkeit der ersten Flüssigkeit oder der zweiten Flüssigkeit entsprechen kann oder eine andere dritte Flüssigkeit sein kan .
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt . Beispielsweise kann das organische optoelektronische Bauelement 1 mehr oder weniger Schichten aufweisen. Beispielsweise kann das organische optoelektronische Bauelement 1 nicht gezeigte Aus- und/oder Einkoppelschichten, die die Effizienz des organischen optoelektronischen Bauelement 1 verbessern, und/oder nicht gezeigte Strahlformungsschichten, die die Strahlform des abgestrahlten Lichts beeinflussen, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das organische optoelektronische Bauelement 1 ohne den Träger 12 und/oder ohne die ganze Abdeckung oder ohne einen Teil der Abdeckung ausgebildet werden . Ferner kann das Verfahren dementsprechend mehr oder weniger Schritte zum Ausbilden der entsprechenden Schichten aufweisen .

Claims

Patentansprüche
1. Organisches optoelektronisches Bauelement (1),
auf eisend:
- eine erste Elektrode (20) ,
- eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) mit einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (42 ) über der ersten Elektrode (20) ,
- eine zweite Elektrode (23) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur (22) ,
wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (42) eine erste Teilschicht (44) mit Nanostrukturen aufweist , die mit einem ersten Beschichtungsmaterial beschichtet sind, und eine zweite Teilschicht (46 ) mit Nanostrukturen aufweist , die mit einem zweiten Beschichtungsmaterial beschichtet sind, wobei die zweite Teilschicht (46 ) über der ersten Teilschicht (44 ) ausgebildet ist , und wobei eine der beiden Teilschichten (44, 46) eine Lochinjektionsschicht ist und die andere der beiden Teilschichten eine Elektroneninj ektionsschicht ist .
2. Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach
Anspruch 1 , bei dem die Nanostrukturen Nanodrähte,
Nanoröhren, Nanopartikel und/oder Nanodots aufweisen .
3. Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche , bei dem das
Beschichtungsmaterial dazu dient , die Oberfläche der
Nanostrukturen zu funktionalisieren .
4. Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach
Anspruch 3 , bei dem die Funktionalisierung über funktionelle Gruppen erfolgt , die der entsprechenden Nanostruktur die gewünschten Eigenschaften verleihen, und bei dem das
Beschichtungsmaterial Moleküle aufweist , die die gewünschten funktionellen Gruppen enthalten.
5. Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche , bei dem das Beschichtungsmaterial organische Verbindungen mit einer oder mehreren funktionellen Gruppen aufweist .
6, Organisches optoelektronisches Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Oberflächen der
Nanostrukturen mittels Thiolalkyl funktional isiert sind .
7. Organisches optoelektronisches. Bauelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche , bei dem das Beschichtungsmaterial mindestens eine funktionale Gruppe aufweist , die ausgewählt wird aus aromatischen, heteroaromatischen,
elektronenziehenden, elektronenschiebenden, polaren,
unpolaren oder fluorierten Gruppen .
8. Verfahren zum Herstellen eines organischen
optoelektronischen Bauelements { 1) , bei dem:
- eine erste Elektrode (20) ausgebildet wird,
- eine organische funktionelle Schichtenstruktur (22) mit einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht truktur (42) über der ersten Elektrode (20) ausgebildet wird,
- eine zweite Elektrode (23 ) über der organischen funktionellen Schichtenstruktur ( 22 ) ausgebildet wird, wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur ( 42 ) mit einer ersten Teilschicht (44 ) mit Nanostrukturen
ausgebildet wird, die mit einem ersten Beschichtungsmaterial beschichtet sind, und einer zweiten Teilschicht (46) mit Nanostrukturen ausgebildet wird, die mit einem zweiten
Beschichtungsmaterial beschichtet sind, wobei die zweite Teilschicht (46) über der ersten Teilschicht (44 ) ausgebildet wird, und wobei eine der beiden Teilschichten (44 , 46) als eine Lochinj ektionsschicht ausgebildet wird und die andere de beiden Teilschichten als eine Elektronenin ektionsschicht ausgebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , bei dem das
Beschichtungsmaterial in einer ersten Flüssigkeit gelöst ist und so auf die Nanostrukturen aufgebracht wird .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Nanostrukturen beim Aufbringen des Beschichtungsmaterials in einer zweiten Flüssigkeit gelöst sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10 , bei dem beim Ausbilden der Elektrode (20 , 23) oder der
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtstruktur (42) die beschichteten Nanostrukturen in einer Flüssigkeit gelöst sind.
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