WO2016180815A1 - Verfahren zur herstellung einer ladungsträgererzeugungsschicht, verfahren zur herstellung eines organischen licht emittierenden bauelements mit einer ladungsträgererzeugungsschicht und organisches licht emittierendes bauelement mit einer ladungsträgererzeugungsschicht - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Ladungsträgererzeugungsschicht (10) für ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben mit den Schritten: A) Ausbilden einer ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1), die überwiegend leitend ist für einen ersten Ladungsträgertyp, B) Aufbringen einer Zwischenschicht (2) auf der ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1) und C) Aufbringen einer zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (3), die überwiegend leitend ist für einen vom ersten Ladungsträgertyp verschiedenen zweiten Ladungsträgertyp, auf der Zwischenschicht (2), wobei zumindest eine der ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1), der Zwischenschicht (2) und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (3) mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht wird. Weiterhin werden ein Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht und ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht angegeben.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung einer

Ladungsträgererzeugungsschicht, Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht und organisches Licht

emittierendes Bauelement mit einer

LadungsträgererzeugungsSchicht Es werden ein Verfahren zur Herstellung einer

Ladungsträgererzeugungsschicht, ein Verfahren zur Herstellung eines organischen elektronischen Bauelements mit einer

Ladungsträgererzeugungsschicht und ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit einer

Ladungsträgererzeugungsschicht angegeben.

Eine organische Licht emittierende Diode (OLED) kann

Ladungsträgerpaare, die jeweils aus einem Elektron und einem Loch gebildet werden und die in eine organische

Emitterschicht injiziert werden, in Photonen konvertieren. Bei einer OLED mit nur einer Emitterschicht kann pro

injiziertem Ladungsträgerpaar maximal ein Photon erzeugt werden. Um eine höhere Effizienz zu erreichen, ist es bekannt, mehrere Emitterschichten übereinander zu stapeln, wobei zwischen benachbarten Emitterschichten jeweils eine Ladungsträgererzeugungsschicht (CGL: „Charge generation layer") angeordnet ist. Dadurch kann es möglich sein, pro Ladungsträgerpaar, das in einen solchen Stapel injiziert wird, mehrere Photonen zu erzeugen, da CGLs wie interne

Anoden und Kathoden wirken.

Eine CGL weist üblicherweise einen Löcher leitenden und einen Elektronen leitenden Bereich, in der Regel realisiert durch einen p-dotierten und einen n-dotierten Bereich, auf, die über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sein können. Die einzelnen CGL-Schichten werden üblicherweise durch

Vakuumverdampfung, Flüssigprozessierung oder Sputterprozesse aufgebracht. Für die Zwischenschicht ist eine Reihe von Materialien von organischen Verbindungen wie Phthalocyaninen über Metalloxide bis hin zu Metallen bekannt, die mittels solcher Verfahren aufgebracht werden. Das Aufbringen von Metalloxiden ist hierbei insbesondere mittels Sputtern möglich, wobei durch den harten Ionenbeschuss bereits aufgebrachte organische Schichten geschädigt werden können.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer

Ladungsträgererzeugungsschicht anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht

emittierenden Bauelements mit einer

Ladungsträgererzeugungsschicht anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit einer

Ladungsträgererzeugungsschicht anzugeben .

Diese Aufgaben werden durch Verfahren und einen Gegenstand gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Verfahren und des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird bei einem

Verfahren zur Herstellung einer

Ladungsträgererzeugungsschicht eine erste Ladungsträgerleitungsschicht ausgebildet, die überwiegend für einen ersten Ladungsträgertyp leitend ist. Darauf wird eine zweite Ladungsträgerleitungsschicht aufgebracht, die

überwiegend für einen vom ersten Ladungsträgertyp

verschiedenen zweiten Ladungsträgertyp leitend ist. Dass eine Ladungsträgerleitungsschicht überwiegend für einen bestimmten Ladungsträgertyp leitend ist, kann insbesondere bedeuten, dass diese Ladungsträgerleitungsschicht Elektronen und Löcher nicht gleich gut leitet, sondern eher p-leitend oder eher n- leitend ist und somit eine höhere Leitfähigkeit für Löcher als für Elektronen oder umgekehrt aufweist. Insbesondere kann eine überwiegend für einen bestimmten Ladungsträgertyp leitende Ladungsträgerleitungsschicht auch vereinfacht als eine für diesen Ladungsträgertyp leitende

Ladungsträgerleitungsschicht bezeichnet werden. Hierbei kann es auch sein, dass diese Ladungsträgerleitungsschicht

ausschließlich für den bestimmten Ladungsträgertyp leitend ist . Weiterhin ist es auch möglich, dass eine erste

Ladungsträgerleitungsschicht ausgebildet wird, die

überwiegend für einen ersten Ladungsträgertyp leitend ist, darüber eine Zwischenschicht aufgebracht wird und auf dieser eine zweite Ladungsträgerleitungsschicht aufgebracht wird, die überwiegend für einen vom ersten Ladungsträgertyp

verschiedenen zweiten Ladungsträgertyp leitend ist.

Insbesondere kann mit dem hier beschriebenen Verfahren eine Ladungsträgererzeugungsschicht für ein organisches

elektronisches Bauelement wie etwa ein organisches Licht emittierendes Bauelement hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Ladungsträgererzeugungsschicht auch in Verbindung mit anderen organischen elektronischen Bauelementen verwendet werden . Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines organischen elektronischen Bauelements, etwa einem organischen Licht emittierenden

Bauelement, mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht ein erster organischer funktioneller Schichtenstapel

bereitgestellt. Auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel wird eine Ladungsträgererzeugungsschicht ausgebildet. Darüber wird ein zweiter organischer

funktioneller Schichtenstapel aufgebracht. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass auf einem Substrat eine erste

Elektrode aufgebracht wird. Darüber wird ein erster

organischer funktioneller Schichtenstapel aufgebracht. Auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel wird eine Ladungsträgererzeugungsschicht ausgebildet. Darüber werden ein zweiter organischer funktioneller Schichtenstapel und auf diesem eine zweite Elektrode angeordnet.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein organisches elektronisches Bauelement wie etwa ein

organisches Licht emittierendes Bauelement zwischen einem ersten und einem zweiten organischen funktionellen

Schichtenstapel eine Ladungsträgererzeugungsschicht auf, die gemäß dem vorher beschriebenen Verfahren hergestellt wird.

Die Ladungsträgererzeugungsschicht kann insbesondere jeweils unmittelbar an den ersten organischen funktionellen

Schichtenstapel und an den zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel angrenzen. Weiterhin kann es auch möglich sein, ein organisches elektronisches Bauelement herzustellen, das mehr als zwei organische funktionelle Schichtenstapel aufweist, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten

organischen funktionellen Schichtenstapel eine Ladungsträgererzeugungsschicht angeordnet wird, die mit einem Verfahren hergestellt wird, das hier beschriebene Merkmale aufweisen kann. Die vorab und im Folgenden beschriebenen Merkmale und

Ausführungsformen gelten gleichermaßen für das Verfahren zur Herstellung der Ladungsträgererzeugungsschicht als auch für das Verfahren zur Herstellung des organischen elektronischen Bauelements mit der Ladungsträgererzeugungsschicht also auch für das organische elektronische Bauelement. Das organische elektronische Bauelement kann insbesondere beispielsweise ein organisches Licht emittierendes Bauelement sein.

Mit einer „Ladungsträgererzeugungsschicht" wird hier und im Folgenden eine Schichtenfolge beschrieben, die im Allgemeinen durch einen rückwärts betriebenen pn-Übergang gebildet wird. Die Ladungsträgererzeugungsschicht, die auch als „Charge generation layer" (CGL) bezeichnet werden kann, ist

insbesondere als Tunnelübergang ausgebildet, der zu einer effektiven Ladungstrennung und damit zur „Erzeugung" von Ladungsträgern für an die Ladungsträgererzeugungsschicht angrenzende Schichten eingesetzt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste

Ladungsträgerleitungsschicht der

Ladungsträgererzeugungsschicht n-leitend ausgebildet, beispielsweise n-leitend dotiert. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die erste Ladungsträgerleitungsschicht

Elektronen leitend ist und beispielsweise eine

Elektronentransportschicht sein kann. Die darauf aufgebrachte zweite Ladungsträgerleitungsschicht wird dann entsprechend p- leitend hergestellt, beispielsweise p-leitend dotiert, so dass die zweite Ladungsträgerleitungsschicht Löcher leitend ist und beispielsweise eine Lochtransportschicht sein kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die erste

Ladungsträgerleitungsschicht p-leitend und die zweite

Ladungsträgerleitungsschicht n-leitend herzustellen. Die Wahl der Ladungsträgertypen für die erste und zweite

Ladungsträgerleitungsschicht der

Ladungsträgererzeugungsschicht hängen von der Polarität des organischen elektronischen Bauelements ab, in das die

Ladungsträgererzeugungsschicht integriert wird. Wird die Ladungsträgererzeugungsschicht auf einem organischen

funktionellen Schichtenstapel über einer ersten Elektrode aufgebracht, die als Anode ausgebildet ist, wird die erste Ladungsträgerleitungsschicht n-leitend hergestellt, während die zweite Ladungsträgerleitungsschicht p-leitend ausgebildet wird. Wird die Ladungsträgererzeugungsschicht auf einer als Kathode ausgebildeten ersten Elektrode aufgebracht, werden die erste und zweite Ladungsträgerleitungsschicht der

organischen Ladungsträgererzeugungsschicht entsprechend mit umgekehrten Ladungsträgertypenleitfähigkeiten ausgebildet und beispielsweise mit umgekehrten Ladungsträgertypen dotiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest eine Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD: „atomic layer deposition") oder mittels eines Moleküllagenabscheideverfahrens (MLD:

„molecular layer deposition") aufgebracht. Es wird somit zumindest eine der ersten Ladungsträgerleitungsschicht, der Zwischenschicht und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht mittels eines ALD- oder eines MLD-Verfahrens hergestellt. ALD- und MLD-Verfahren sind zwar prinzipiell bekannt, jedoch werden solche Verfahren in Verbindung mit organischen

elektronischen Bauelementen üblicherweise zur Herstellung von Verkapselungsanordnungen über organischen funktionellen Schichtenstapeln und nicht zur Herstellung von Schichten zwischen organischen funktionellen Schichtenstapeln und damit innerhalb von organischen Schichtaufbauten verwendet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Zwischenschicht mittels des ALD-Verfahrens oder des MLD-Verfahrens

aufgebracht. Das kann insbesondere bedeuten, dass nur die Zwischenschicht mit einem dieser Verfahren aufgebracht wird, während die Ladungsträgerleitungsschichten mit

Standardverfahren wie beispielsweise Vakuumverdampfung, Sputtern oder Flüssigprozessierung abgeschieden werden.

Weiterhin ist es auch möglich, dass nur die erste

Ladungsträgerleitungsschicht oder nur die zweite

Ladungsträgerleitungsschicht oder nur beide

Ladungsträgerleitungsschichten mittels ALD oder MLD

aufgebracht werden, während die jeweils andere Schicht oder anderen Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels üblicher Verfahren aufgebracht werden. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass alle Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels ALD oder MLD

aufgebracht werden. Beispielsweise kann somit jede der ersten Ladungsträgerleitungsschicht, der Zwischenschicht und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht mittels ALD oder MLD aufgebracht werden. Dadurch kann es möglich sein, die

Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht in einem

gleichen Prozess aufzubringen. In diesem Fall kann es außerdem möglich sein, dass die Schichten der

Ladungsträgererzeugungsschicht ein gleiches Material

aufweisen. Das gleiche Material kann beispielsweise zumindest in den Ladungsträgerleitungsschichten ein Matrixmaterial für einen gleichzeitig aufgebrachten Dotierstoff bilden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Rahmen der Herstellung der Ladungsträgererzeugungsschicht je nach herzustellender Schicht mittels ALD oder MLD ein elektrisch leitendes oder ein elektrisch isolierendes Material

aufgebracht. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein elektrisch leitendes oder elektrisch isolierendes Oxid, insbesondere ein Metalloxid, handeln. Beispielsweise kann eines oder mehrere Materialien ausgewählt aus Aluminiumoxid ( AI 2O₃ ) , Titanoxid, insbesondere Titandioxid ( T 1 O2 ) ,

Aluminiumzinkoxid, Zinkoxid (ZnO_x) , Indiumzinnoxid,

Zirkoniumoxid (ZrO_x) , Hafniumoxid (HfO_x) und Tantaloxid, insbesondere Tantalpentoxid ( T a20s ) aufgebracht werden.

Darüber hinaus kann beispielsweise auch ein Nitrid wie etwa Siliziumnitrid (Si_xN_y) möglich sein. Bei derartigen

Materialien kann es möglich sein, dass diese mittels

Standardverfahren wie Vakuumverdampfung oder

Flüssigprozessierung nicht oder nicht in ausreichender

Qualität abgeschieden werden können. Es ist zwar prinzipiell möglich, derartige Materialien durch Sputtern aufzubringen, jedoch ist dieses Verfahren für die Herstellung einer CGL unmittelbar auf organischen Schichten nachteilig, da der harte Ionenbeschuss beim Sputtern die vorher aufgebrachte Organik üblicherweise schädigen würde. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Rahmen der

Herstellung der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels ALD oder MLD eine dotierte Schicht hergestellt. Es kann hierbei möglich sein, dass eine einzelne Schicht der

Ladungsträgererzeugungsschicht, beispielsweise eine der Ladungsträgerleitungsschichten, als dotierte Schicht mittels ALD oder MLD hergestellt wird. Weiterhin kann es auch möglich sein, das beispielsweise beide Ladungsträgerleitungsschichten als unterschiedlich dotierte Schichten hergestellt werden. Zur Herstellung einer dotierten Schicht kann insbesondere ein Matrixmaterial mit einem Dotierstoff aufgebracht werden, der in der fertiggestellten dotierten Schicht im Matrixmaterial eingebettet ist. Das Matrixmaterial selbst kann elektrisch leitend oder auch elektrisch isolierend sein. Letzterer Fall kann insbesondere in Verbindung mit dünnen p- und n-dotierten Schichten vorliegen, bei denen das Matrixmaterial lediglich eine Art Trägerfunktion übernimmt, nicht aber an der

elektrochemischen Reaktion selbst in der

Ladungsträgererzeugungsschicht teilnimmt. Mit anderen Worten sind in diesem Fall lediglich die Dotierstoffe am pn-Übergang beteiligt, nicht aber das Matrixmaterial. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, ein leitfähiges Matrixmaterial oder ein intrinsisch p- oder n-leitendes Material ohne einen Dotierstoff zu verwenden, beispielsweise Aluminiumzinkoxid oder Indiumzinnoxid.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen alle Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht, also die

Ladungsträgerleitungsschichten und gegebenenfalls die

dazwischen angeordnete Zwischenschicht, ein gleiches Material auf, das zumindest in den Ladungsträgerleitungsschichten als Matrixmaterial für einen Dotierstoff dient. Dadurch können alle Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht in einem gleichen Prozess aufgebracht werden, wobei zur Bildung von dotierten Schichten lediglich der entsprechende Dotierstoff zugegeben werden muss. Für eine derartige Ausführungsform eignen sich insbesondere elektrisch isolierende

Matrixmaterialien. Beispielsweise kann ein Dotierstoff im Rahmen des ALD- oder MLD-Verfahrens zusammen mit zumindest einem Ausgangsmaterial zur Herstellung der entsprechenden Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht einer

Beschichtungskammer zugeführt werden, in der die Ladungsträgererzeugungsschicht hergestellt wird. Im Falle eines ALD-Verfahrens oder MLD-Verfahrens kann dies auf einfache Art und Weise erfolgen, da die unterschiedlichen Ausgangsmaterialien wechselweise der Beschichtungskammer zugeführt werden. Der Dotierstoff kann zumindest einem der Ausgangsmaterialien beigemischt sein und so während des

Aufwachsens der Schicht in die wachsende Schicht eingebettet werden. Der Dotierstoff kann auch separat bereitgestellt werden und zusammen mit zumindest einem Ausgangsmaterial zugeführt werden. Weiterhin kann es auch möglich sein, unter Zuhilfenahme eines Direktflüssigkeitseinspritzungsverfahrens („direct liquid injection", DLI) beispielsweise einen

partikelförmigen Dotierstoff in einer Flüssigkeit

bereitzustellen. Durch eine gepulste Zuleitung eines

geeigneten Trägergases wie beispielsweise Helium mit einem geeigneten Druck kann die Flüssigkeit zusammen mit den

DotierstoffPartikeln in kleine Tröpfchen überführt werden, die dann der Beschichtungskammer zugeführt werden. Das DLI- Verfahren kann in Kombination mit dem ALD- oder MLD- Verfahren, im Prinzip aber auch in Kombination mit einem anderen Verfahren wie etwa einem CVD-Verfahren, durchgeführt werden, das geeignet ist, eine dotierte Schicht herzustellen. Die beschriebenen Verfahren können insbesondere geeignet sein, einen Dotierstoff homogen in der herzustellenden dotierten Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht

einzubetten .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das

Atomlagenabscheideverfahrens oder das

Moleküllagenabscheideverfahren bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 100 °C durchgeführt. Die maximal mögliche Abscheidetemperatur kann hierbei insbesondere durch die

Stabilität der organischen Schichten limitiert sein, auf denen die Ladungsträgererzeugungsschicht aufgebracht wird. Bevorzugt können somit insbesondere Materialien verwendet werden, die mittels einer so genannten Niedrigtemperatur-ALD oder -MLD aufgebracht werden können. Im Folgenden sind beispielhafte Ausgangsmaterialien angegeben, wobei zu den angegebenen Materialien in Klammern jeweils beispielhafte Verfahrenstemperaturen zusammen mit weiteren

Ausgangsmaterialien zu Bildung der jeweils danach angegebenen Schichtmaterialien angegeben sind:

- Trimethylaluminium (H₂0; 33°C, 42°C; A1₂0₃)

- Trimethylaluminium (O3; Raumtemperatur; AI₂O₃)

- Trimethylaluminium (0₂-Plasma; Raumtemperatur; AI₂O₃)

- Hf[N(Me₂)]₄ (H₂0; 90°C; Hf0₂)

- Tetrakis (dimethylamino) zinn (H₂O₂; 50°C; SnC>2)

- C₁₂H₂6N₂Sn (H₂0₂; 50°C; SnO_x)

- TaCl₅ (H₂0; 80°C; Ta₂0₅)

- Ta[N(CH₃)₂]₅ (02-Plasma; 100°C; Ta₂0₅)

- Ti [OCH(CH₃) ]₄ (H₂0; 35°C; Ti0₂)

- TiCl₄ (H₂0; 100°C; Ti0₂)

- Zn(CH₂CH₃)₂ (H₂0; 60°C; ZnO)

- Zn(CH₂CH₃)₂ (H₂0₂; Raumtemperatur; ZnO)

- (Zr (N(CH₃)₂)4)₂ (H₂0; 80°C; Zr0₂)

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste und/oder zweite Ladungsträgerleitungsschicht eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage oder von größer oder gleich 1 nm oder von größer oder gleich 10 nm auf. Weiterhin kann die erste und/oder zweite Ladungsträgerleitungsschicht eine Dicke von kleiner oder gleich 100 nm oder von kleiner oder gleich 50 nm oder von kleiner oder gleich 20 nm aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die

Zwischenschicht eine Dicke auf, die größer oder gleich einer Atomlage oder größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 2 nm oder größer oder gleich 5 nm ist. Weiterhin kann die Zwischenschicht eine Dicke aufweisen, die kleiner oder gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm oder kleiner oder gleich 7 nm oder kleiner oder gleich 6 nm ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Zwischenschicht

beispielsweise eine Dicke von größer oder gleich 2 nm und kleiner oder gleich 6 nm aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die

Ladungsträgererzeugungsschicht eine Gesamtdicke auf, die größer oder gleich einige Atomlagen oder größer oder gleich 2 nm oder größer oder gleich 5 nm oder größer oder gleich 10 nm oder größer oder gleich 50 nm oder größer oder gleich 100 nm ist. Insbesondere kann die Gesamtdicke der

Ladungsträgererzeugungsschicht kleiner oder gleich 240 nm oder kleiner oder gleich 120 nm oder kleiner oder gleich 60 nm sein. Die Gesamtdicke der Ladungsträgererzeugungsschicht ergibt sich aus der Summe der Dicken der Schichten der

Ladungsträgererzeugungsschicht, also etwa aus der Summe der Dicken der ersten Ladungsträgerleitungsschicht, der

Zwischenschicht und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht.

Da sich mittels ALD und MLD bereits innerhalb einiger

Atomlagen geschlossene Filme und damit durchgängige Schichten bilden, kann es mittels des hier beschriebenen Verfahrens und insbesondere durch die Verwendung eines ALD- oder MLD- Verfahrens zur Herstellung von zumindest einer oder mehreren oder allen Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht möglich sein, eine sehr dünne CGL mit einer Dicke von

beispielsweise nur einigen Nanometern herzustellen. Bei dem hier beschriebenen Verfahren kann durch die Verwendung eines ALD- oder MLD-Verfahrens im Zusammenhang mit der Herstellung zumindest einer oder mehrerer oder sogar aller Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht weiterhin die Auswahl an

Materialien, die für eine CGL verwendet werden können, erhöht werden. Aufgrund der üblicherweise sehr homogenen und

geschlossenen mittels ALD- oder MLD-Verfahren hergestellten Schichten kann es möglich sein, eine höhere

Langzeitstabilität im Vergleich zu CGLs zu erreichen, die mittels herkömmlicher Verfahren und Materialien hergestellt werden. Darüber hinaus kann es aufgrund der Tatsache, dass mittels ALD und MLD äußerst dünne geschlossene Filme

abgeschieden werden können, möglich sein, einen geringen Spannungsabfall über die Zwischenschicht und damit eine erhöhte Effizienz zu erreichen. Weiterhin kann mit dem hier beschriebenen Verfahren eine sehr dünne

Ladungsträgererzeugungsschicht hergestellt werden, so dass die optische Auslegung einer gestapelten OLED verbessert werden kann. Beispielsweise können eine rot emittierende und eine grün emittierende organische Licht emittierende Schicht, die sich beide im ersten Kavitätsmaximum befinden, über eine hier beschriebene Ladungsträgererzeugungsschicht miteinander verbunden werden. Dies kann für die Effizienz und

Blickwinkelunabhängigkeit eines organischen Licht

emittierenden Bauelements von Vorteil sein. Für den Fall, dass die Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht auf demselben Materialsystem beruhen, können eine einfache

Prozessführung und eine verkürzte Taktzeit möglich sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der erste und zweite organische funktionelle Schichtstapel jeweils

Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules") oder Kombinationen daraus auf. Der erste und zweite organische funktionelle Schichtenstapel können gleich oder verschieden ausgebildet sein, also gleiche oder unterschiedliche Materialien und/oder

Schichtkombinationen aufweisen. Insbesondere kann jeder der organischen funktionellen Schichtenstapel zumindest eine organische Licht emittierende Schicht aufweisen, die dazu eingerichtet ist, bei Ladungsträgerinjektion aufgrund von Elektrolumineszenz Licht zu erzeugen. Als Materialien für die organischen Licht emittierenden Schichten eignen sich somit Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von

Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Die

organischen Licht emittierenden Schichten der organischen funktionellen Schichtenstapel können dazu eingerichtet sein, gleiches oder unterschiedlich farbiges Licht zu erzeugen. Das organische elektronische Bauelement kann somit bevorzugt als organisches Licht emittierendes Bauelement und insbesondere als gestapelte organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein.

Die organischen funktionellen Schichtenstapel können

weiterhin jeweils zumindest eine funktionelle Schicht

aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die jeweilige zumindest eine Licht emittierende Schicht zu ermöglichen. Als

Materialien für eine Lochtransportschicht können sich

beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, mit

Camphersulfonsäure dotiertes Polyanilin oder mit

Polystyrolsulfonsäure dotiertes Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Die organischen funktionellen

Schichtenstapel können weiterhin jeweils eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht

ausgebildet ist. Darüber hinaus können die Schichtenstapel auch jeweils beispielsweise auch Elektronen- und/oder

Löcherblockierschichten aufweisen .

Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere

Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer . Besonders bevorzugt weist das Substrat Glas, beispielsweise in Form einer

Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte, auf oder ist daraus.

Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei insbesondere im

Hinblick auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die Materialien der organischen funktionellen Schichtenstapel, wird auf die Druckschrift WO 2010/066245 AI verwiesen, die diesbezüglich hiermit ausdrücklich durch Rückbezug

aufgenommen wird.

Die zwei Elektroden, zwischen denen die organischen

funktionellen Schichtenstapel und die

Ladungsträgererzeugungsschicht angeordnet sind, können beispielsweise beide transparent ausgebildet sein, sodass das in den organischen Licht emittierenden Schichten der

organischen funktionellen Schichtenstapeln zwischen den beiden Elektroden erzeugte Licht in beide Richtungen, also durch das Substrat hindurch als auch in die vom Substrat abgewandte Richtung, abgestrahlt werden kann. Weiterhin können beispielsweise alle Schichten des organischen Licht emittierenden Bauelements transparent ausgebildet sein, sodass das organische Licht emittierende Bauelement eine transparente OLED bilden kann. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass eine der beiden Elektroden, zwischen denen die organischen funktionellen Schichtenstapel und die Ladungsträgererzeugungsschicht angeordnet sind, nicht^¬ transparent und vorzugsweise reflektierend ausgebildet ist, sodass das in den Licht emittierenden Schichten der

organischen funktionellen Schichtenstapel zwischen den beiden Elektroden im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements erzeugte Licht nur in eine Richtung durch die transparente Elektrode abgestrahlt werden kann. Ist die auf dem Substrat angeordnete erste Elektrode transparent und ist auch das Substrat transparent ausgebildet, so spricht man auch von einem so genannten „bottom emitter", während man im Fall, dass die dem Substrat abgewandt angeordnete zweite Elektrode transparent ausgebildet ist, von einem so genannten „top emitter" spricht. In allen genannten Fällen kann

insbesondere die Ladungsträgererzeugungsschicht transparent ausgebildet sein.

Mit „transparent" wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die transparente Schicht klar durchscheinend oder zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass die transparente Schicht

beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt ist eine hier als transparent bezeichnete Schicht möglichst durchlässig insbesondere für in den organischen funktionellen Schichtenstapeln erzeugtes

Licht ausgebildet, so dass insbesondere die Absorption von abzustrahlendem Licht so gering wie möglich ist.

Über den organischen funktionellen Schichtenstapeln und insbesondere auch über den Elektroden kann eine

Verkapselungsanordnung zum Schutz dieser aufgebracht sein. Die Verkapselungsanordnung kann beispielsweise eine

Abdeckung, etwa in Form eines Glasdeckels, oder eine Dünnschichtverkapselung mit einer oder mehreren dünnen

Schichten, aufweisen.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und

Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in

Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispielen .

Es zeigen:

Figuren 1A bis 1D schematische Darstellungen von

Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung einer Ladungsträgererzeugungsschicht und Figuren 2A bis 2D schematische Darstellungen von

Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht . In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

In den Figuren 1A bis 1D sind Verfahrensschritte eines

Verfahrens zur Herstellung einer

Ladungsträgererzeugungsschicht 10, insbesondere einer

Ladungsträgererzeugungsschicht für ein organisches Licht emittierendes Bauelement, gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt .

In einem ersten Verfahrensschritt wird, wie in Figur 1A gezeigt ist, eine erste Ladungsträgerleitungsschicht 1 ausgebildet, die überwiegend leitend in Bezug auf einen ersten Ladungsträgertyp ist. Die erste

Ladungsträgerleitungsschicht 1 kann beispielsweise auf einem organischen funktionellen Schichtenstapel aufgebracht werden, wie weiter unten in Verbindung mit den Figuren 2A bis 2D beschrieben ist. In einem weiteren Verfahrensschritt, der in Figur 1B gezeigt ist, wird auf der ersten

Ladungsträgerleitungsschicht 1 eine Zwischenschicht 2

aufgebracht. Darüber wird in einem weiteren

Verfahrensschritt, wie in Figur IC gezeigt ist, eine zweite Ladungsträgerleitungsschicht 3 aufgebracht, die überwiegend leitend in Bezug auf einen zweiten Ladungsträgertyp ist, der verschieden vom ersten Ladungsträgertyp ist. Zumindest eine der Schichten 1, 2, 3 der Ladungsträgererzeugungsschicht 10 wird mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht. Die

Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 und die Zwischenschicht 2 bilden die Ladungsträgererzeugungsschicht 10. Beispielsweise wird nur die Zwischenschicht 2 mittels ALD oder MLD aufgebracht. Als Materialien hierzu kann ein

elektrisch leitendes oder elektrisch isolierendes Material aufgebracht werden, beispielsweise ein elektrisch leitendes oder elektrisch isolierendes Oxid oder Nitrid, insbesondere ein Metalloxid, wie etwa eines oder mehrere ausgewählt aus Aluminiumoxid, Titanoxid, Aluminiumzinkoxid, Zinkoxid,

Indiumzinnoxid, Zirkonoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid.

Weiterhin ist beispielsweise auch Siliziumnitrid möglich. Bevorzugt können diesbezüglich Materialien aufgebracht werden, die mittels einer so genannten Niedrigtemperatur-ALD oder -MLD aufgebracht werden können und damit bei

Prozesstemperaturen von kleiner oder gleich 100°C. Beispiele hierfür sind oben im allgemeinen Teil genannt.

Durch die Verwendung eines ALD- oder MLD-Verfahrens kann die Zwischenschicht 2 mit einer sehr geringen Dicke hergestellt werden, die größer oder gleich eine Atomlage sein kann.

Insbesondere einige Atomlagen können bereits ausreichen, eine geschlossene zusammenhängende Zwischenschicht 2 herzustellen. Die Zwischenschicht 2 kann insbesondere eine Dicke von kleiner oder gleich 20 nm oder von kleiner oder gleich 10 nm oder von kleiner oder gleich 7 nm oder kleiner oder gleich 6 nm aufweisen. Eine derartige geringe Dicke kann mit Vorteil einen geringen Spannungsabfall über der Zwischenschicht 2 ermöglichen, was bei der Verwendung der

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 in einem organischen elektronischen Bauelement wie beispielsweise einem

organischen Licht emittierenden Bauelement zu einer hohen Effizienz führen kann. Beispielsweise kann die

Zwischenschicht 2 eine Dicke von größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 2 nm und kleiner oder gleich 6 nm

aufweisen .

Die Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 können auf

herkömmliche Weise hergestellt sein, beispielsweise also mittels Vakuumverdampfung oder Flüssigprozessierung. Beispielsweise kann die erste Ladungsträgerleitungsschicht 1 mit dem ersten Ladungsträgertyp dotiert sein. Insbesondere kann die erste Ladungsträgerleitungsschicht 1 ein

Matrixmaterial aufweisen, das einen Dotierstoff für den ersten Ladungsträgertyp enthält. Beispielsweise kann die erste Ladungsträgerleitungsschicht 1 p-leitend dotiert und damit Löcher leitend sein. Für eine Löcher leitende Schicht kann eines oder mehrere

Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die HAT-CN (Hexaazatriphenylenhexacarbonitril ) , F16CuPc (Kupfer-Hexadecafluorophthalocyanin) , α-NPD, NPB (Ν,Ν'- Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) , beta-NPB (N, ' -Bis (naphthalen-2-yl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) , TPD

(N, ' -Bis ( 3-methylphenyl ) -N, ' -bis (phenyl ) -benzidin) , Spiro- TPD (N, ' -Bis (3-methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) , Spiro-NPB (N, ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -spiro) , DMFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- dimethyl-fluoren) , DMFL-NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) , DPFL-TPD (N,N'-Bis(3- methylphenyl ) -N, ' -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- (N, N-bis-biphenyl-4-yl- amino) phenyl ] -9H-fluoren, 9, 9-Bis [4- (N, N-bis-naphthalen-2-yl- amino) phenyl ]-9H-fluoren, 9,9-Bis[4-(N,N' -bis-naphthalen-2- yl-N, ' -bis-phenyl-amino) -phenyl ]-9H-fluor, N, N ' - bis (phenanthren- 9-yl ) -N, ' -bis (phenyl ) -benzidin, 2, 7-Bis [N, N- bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9, 9-spiro-bifluoren, 2,2'-Bis[N,N-bis (biphenyl-4-yl ) amino ] 9, 9-spiro-bifluoren, 2 , 2 ' -Bis (N, -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, N, , ' , ' -tetra-naphthalen-2-yl- benzidin sowie Gemische dieser Verbindungen umfasst. Als p- Dotierstoff kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die MoO_x, WO_x, VO_x, Cu(I)pFBz (pFBz: Pentafluorobenzoat ) , Bi(III)pFBz, F4- TCNQ (2, 3, 5, 6-Tetrafluoro-7 , 7,8, 8-tetracyanoquinodimethan) , NDP-2 und NDP-9 umfasst.

Alternativ zu einer p-dotierten ersten

Ladungsträgerleitungsschicht 1 kann die erste

Ladungsträgerleitungsschicht 1 auch n-leitend und damit

Elektronen leitend sein. Beispielsweise kann die erste

Ladungsträgerleitungsschicht 1 in diesem Fall n-dotiert sein. Für eine Elektronen leitende Schicht kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die 2, 2 ' , 2"- (1, 3, 5-Benzinetriyl) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazol ) , 2- (4-Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1, 3, 4- oxadiazol, 2, 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l , 10-phenanthrolin

(BCP) , 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) - 3, 5-diphenyl-4H-l , 2, 4-triazol, 1, 3-Bis [2- (2, 2 ' -bipyridin- 6- yl) -1, 3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzen, 4, 7-Diphenyl-l , 10- phenanthrolin (BPhen) , 3- (4-Biphenylyl) -4-phenyl-5-tert- butylphenyl-1 , 2, 4-triazol, Bis (2-methyl-8-quinolinolat ) -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) -anthracen, 2, 7-Bis [2 - (2, 2 ' -bipyridin-6-yl) -1, 3, 4- oxadiazo-5-yl ] -9, 9-dimethylfluoren, 1, 3-Bis [2- (4-tert- butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzen, 2- (naphthalen-2-yl) - 4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthrolin, 2, 9-Bis (naphthalen-2-yl) - 4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthrolin, Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl ) phenyl ) boran, l-methyl-2- (4- (naphthalen-2- yl) phenyl) -IH-imidazo [4, 5-f ] [ 1 , 10 ] phenanthrolin, Phenyl- dipyrenylphosphinoxid, Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Perylentetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Materialien basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit sowie Gemische der vorgenannten Stoffe umfasst. Als n-Dotierstoff kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die NDN-1, NDN-26, Na, Ca, MgAg, Cs, Li, Mg, Yb,

C S 2CO₃ , und C S ₃ PO₄ umfasst. Ist die erste Ladungsträgerleitungsschicht 1 p-leitend und dabei beispielsweise p-dotiert, so wird die zweite

Ladungsträgerleitungsschicht 3 n-leitend ausgebildet, also beispielsweise n-dotiert, und umgekehrt. Für die zweite

Ladungsträgerleitungsschicht 3 kommen entsprechend die oben genannten Materialien in Frage.

Weiterhin kann es auch möglich sein, dass zusätzlich oder alternativ zur Zwischenschicht 2 zumindest eine oder beide der Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 mittels ALD oder MLD hergestellt werden. Mit anderen Worten kann beispielsweise genau eine der Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 mittels ALD oder MLD hergestellt werden, während die Zwischenschicht 2 und die andere der Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 mittels herkömmlicher Verfahren hergestellt werden. Ferner können auch beide Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 mittels ALD oder MLD hergestellt werden, während die Zwischenschicht 2 mittels eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt wird. Besonders bevorzugt können alle Schichten der

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 mittels ALD oder MLD hergestellt werden. Die je nach Ausbildung der

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 mittels ALD oder MLD hergestellte eine oder beide Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 kann bzw. können ein elektrisch leitendes Material oder elektrisch isolierendes Material aufweisen, das zur

Erreichung der beabsichtigten Leitfähigkeit als

Matrixmaterial ausgebildet sein kann, das einen Dotierstoff enthält, wobei hierfür die vorab genannten Dotierstoffe verwendet werden können. Das elektrisch leitende oder elektrisch isolierende Material kann eines oder mehrere der oben in Verbindung mit der mittels ALD oder MLD hergestellten Zwischenschicht 2 beschriebenen Materialien aufweisen, also beispielsweise eines oder mehrere der oben genannten

Metalloxide.

Zur Herstellung einer dotierten Schicht der

Ladungsträgererzeugungsschicht 10, also beispielsweise einer Ladungsträgerleitungsschicht 1, 3, mittels ALD oder MLD wird in diese während der Schichtausbildung ein Dotierstoff eingebettet. Wie in Figur 1D gezeigt ist, können hierzu

Ausgangsmaterialien 21, 22, 23 („precursor" ) bereitgestellt, die wechselweise einer Beschichtungskammer 20 zugeführt werden. Soll beispielsweise als Material AI₂O₃ mittels ALD hergestellt werden, können als Ausgangsmaterial 21

Trimethylaluminium (TMA) und als weiteres Ausgangsmaterial 22 H₂O oder Ethylenglykol verwendet werden. Zusätzlich wird als weiteres Ausgangsmaterial 23 beispielsweise Ethylenglykol bereitgestellt, in dem der gewünschte Dotierstoff gelöst ist. Im Falle eines wasserlöslichen Dotierstoffes kann als

weiteres Ausgangsmaterial 23 auch H₂O mit dem gewünschten gelösten Dotierstoff bereitgestellt werden

Über die Abfolge der verwendeten Ausgangsmaterialien 21, 22, 23 kann gezielt gesteuert werden, wie der Dotierstoff in die herzustellende Schicht eingebettet wird. Werden nur die

Ausgangsmaterialien 21 und 22 wechselweise verwendet, bildet sich ein dotierstofffreier Bereich des Matrixmaterials.

Werden hingegen die Ausgangsmaterialien 21 und 23 verwendet, also anstelle des Ausgangsmaterials 22 das mit dem

Dotierstoff versetzte Ausgangsmaterial 23, wird während des Aufwachsens der Dotierstoff in die aufwachsende Schicht eingebettet. Es kann hierbei beispielsweise vorteilhaft sein, in einem Zyklus eine Teilschicht mit Dotierstoff abzuscheiden und anschließend eine Teilschicht ohne Dotierstoff, um diesen in der sich bildenden Schicht einzubetten. Es kann hierbei unter Umständen vorteilhaft sein, nach der Verwendung des Ausgangsmaterials 23 mit dem Dotierstoff eine Reinigung der Beschichtungskammer 20 durchzuführen, um gegebenenfalls mögliche „lose" Partikel zu entfernen.

Anstelle der Bereitstellung eines Ausgangsmaterials, das den Dotierstoff enthält, kann zur Zuführung dieses in die

Beschichtungskammer 20 auch ein

Direktflüssigkeitseinspritzungs erfahren ( DLI -Verfahren) verwendet werden. Dies kann beispielsweise für den Fall vorteilhaft sein, wenn die Ausgangsmaterialien gasförmig sind. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass bei der

Verwendung eines DLI-Verfahrens zur Zuführung des

Dotierstoffs die Ausgangsmaterialien gasförmig bereitgestellt werden. Um beispielsweise eine Schicht mit Siliziumnitrid als Matrixmaterial herzustellen, können als Ausgangsmaterial 21 SiH₄ und als weiteres Ausgangsmaterial 22 NH3 bereitgestellt werden. Diese können mittels eines ALD-Verfahrens , mittels eines MLD-Verfahrens oder mittels eines CVD-Verfahrens aufgewachsen werden. Neben den Prozessgasen, also den

Ausgangsmaterialien 21, 22 sowie gegebenenfalls weiteren Gasen, die für den Abscheideprozess notwendig sind, kann als weiteres Ausgangsmaterial 23 über eine zusätzliche Leitung mithilfe eines DLI-Systems ein Gasstrom mit einem Trägergas und dem Dotierstoff in die Beschichtungskammer 20 geleitet werden. Als Trägergas kann beispielsweise Helium verwendet werden. Dadurch kann eine Schicht mit Siliziumnitrid als Matrixmaterial und darin eingebettetem Dotierstoff

hergestellt werden. Für das DLI-Verfahren ist es notwendig, den Dotierstoff in eine Gasphase zu überführen, damit dieser mit dem

Trägergasstrom in die Beschichtungskammer 20 transportiert werden kann. Viele Dotierstoffe sind hierzu verdampfbar oder durch ein Sprühverfahren zerstäubbar und können somit in die Gasphase überführt werden können.

Wie bereits vorab beschrieben ist, kann es vorteilhaft sein, eine Teilschicht mit dem Dotierstoff und darauf eine

Teilschicht ohne Dotierstoff abzuscheiden, um den Dotierstoff in dem aufwachsenden Matrixmaterial einzubetten. Weiterhin kann es unter Umständen vorteilhaft sein, nach der

Abscheidung des Dotierstoff eine Reinigung der

Beschichtungskammer 20 durchzuführen, um gegebenenfalls mögliche „lose" Partikel des Dotierstoffs aus der

Beschichtungskammer 20 zu entfernen.

Für den Fall, dass mehrere Schichten der

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 mittels ALD oder MLD hergestellt werden, können diese bevorzugt ein gleiches elektrisch isolierendes Material aufweisen, das zur

Erreichung einer gewünschten Leitfähigkeit ein Dotierstoff enthalten kann. Im Hinblick auf die im Verbindung mit Figur 1D beschriebenen Verfahren kann es hierbei vorteilhaft sein, mehrere Ausgangsmaterialien mit den gewünschten Dotierstoff von bereitzustellen. Über eine definierte Zuführung von

Ausgangsmaterialien mit oder ohne Dotierstoffen im Rahmen der beschriebenen Verfahren kann es dadurch möglich sein, innerhalb eines Prozesses die Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 und die dazwischen angeordnete Zwischenschicht 2

aufzubringen . Eine mittels des hier beschriebenen Verfahrens hergestellte Ladungsträgerleitungsschicht 1, 3 kann eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage oder von größer oder gleich 1 nm oder von größer oder gleich 10 nm aufweisen. Weiterhin kann eine solche Ladungsträgerleitungsschicht 1, 3 eine Dicke von kleiner oder gleich 100 nm oder von kleiner oder gleich 50 nm oder von kleiner oder gleich 20 nm aufweisen.

Insbesondere kann es möglich sein, die

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 mit einer Gesamtdicke herzustellen, die größer oder gleich einige Atomlagen oder größer oder gleich 2 nm oder größer oder gleich 5 nm oder größer oder gleich 10 nm ist. Insbesondere kann die

Gesamtdicke der Ladungsträgererzeugungsschicht 10 kleiner oder gleich 240 nm oder kleiner oder gleich 120 nm oder kleiner oder gleich 60 nm sein.

Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel der Figuren 1A bis 1D kann es auch möglich sein, dass die

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 keine Zwischenschicht 2 aufweist, sondern nur aus den Ladungsträgerleitungsschichten 1, 3 gebildet wird. Für diesen Fall gilt die vorherige

Beschreibung entsprechend. In Verbindung mit den Figuren 2A bis 2D ist ein Verfahren zur Herstellung eines organischen elektronischen Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht 10 gezeigt, das rein beispielhaft als organisches Licht emittierendes Bauelement 100 ausgebildet ist. Hierzu wird in einem ersten

Verfahrensschritt, wie in Figur 2A gezeigt ist, ein Substrat 11 bereitgestellt, auf dem eine erste Elektrode 12 und ein erster organischer funktioneller Schichtenstapel 13

aufgebracht werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Substrat 11 und die erste Elektrode 12 insbesondere

transparent ausgebildet

Das Substrat 11 kann als Trägerelement für die darauf aufgebrachten Schichten dienen und beispielsweise aus Glas, Quarz und/oder einem Halbleitermaterial gebildet sein.

Alternativ kann das Substrat 11 auch durch eine

Kunststofffolie oder durch ein Laminat aus mehreren

Kunststofffolien und/oder Glasfolien gebildet sein.

Die erste Elektrode 12 kann ein transparentes leitendes Oxid aufweisen oder daraus bestehen. Transparente leitende Oxide (TCO: „transparent conductive oxide") sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie

beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO) oder Aluminiumzinkoxid (AZO) . Neben binären Metallsauerstoff erbindungen wie beispielsweise ZnO, Sn0₂ oder Ιη₂θ₃ gehören auch ternäre

MetallsauerstoffVerbindungen wie beispielsweise Zn₂Sn0₄, CdSn0₃, ZnSn0₃, Mgln₂0₄, Galn0₃, Zn₂In₂0₅ oder In₄Sn₃0i₂ oder

Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs . Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer stöchiometrischen Zusammensetzung und können auch p- oder n-dotiert sein.

Weiterhin kann die erste Elektrode 12 eine Metallschicht mit einem Metall oder einer Legierung aufweisen, beispielsweise mit einem oder mehreren der folgenden Materialien: Ag, Pt, Au, Mg, Ag:Mg, AI. Weiterhin sind auch andere Metalle möglich. Die Metallschicht weist zur Ausbildung einer transparenten Elektrode dabei eine derart geringe Dicke auf, dass sie zumindest teilweise durchlässig für Licht ist, beispielsweise eine Dicke von kleiner oder gleich 50 nm. Die transparente erste Elektrode 12 kann auch eine

Kombination aus zumindest einer oder mehreren TCO-Schichten und zumindest einer transparenten Metallschicht aufweisen.

Der erste organische funktionelle Schichtenstapel 13 weist eine organische Licht emittierende Schicht auf, die dazu ausgebildet ist, im Betrieb des organischen Licht

emittierenden Bauelements 100 Licht abzustrahlen. Der erste organische funktionelle Schichtenstapel 13 kann insbesondere wie oben im allgemeinen Teil ausgebildet sein und zusätzlich zur organischen Licht emittierenden Schicht weitere

organische funktionelle Schichten aufweisen, beispielsweise Lochtransportschichten, Elektronentransportschichten,

Lochblockierschichten und/oder Elektronenblockierschichten. Beispielsweise kann der erste organische funktionelle

Schichtenstapel 13 mit der organischen Licht emittierenden Schicht oder mit einer Ladungsträgerblockierschicht

abschließen .

In einem weiteren Verfahrensschritt wird, wie in Figur 2B gezeigt ist, auf dem ersten organischen funktionellen

Schichtenstapel 13 eine organische

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 gemäß dem vorab in

Verbindung mit den Figuren 1A bis 1D beschriebenen Verfahren ausgebildet, die zwischen einer ersten

Ladungsträgerleitungsschicht 1, die überwiegend leitend für einen ersten Ladungsträgertyp ausgebildet ist, und einer zweiten Ladungsträgerleitungsschicht 2, die überwiegend leitend für einen davon verschiedenen zweiten

Ladungsträgertyp ausgebildet ist, eine Zwischenschicht 2 aufweist, wobei zumindest eine oder mehrere der Schichten 1, 2, 3 mittels ALD oder MLD hergestellt ist. Wie in Figur 2C gezeigt ist, wird in einem weiteren

Verfahrensschritt ein zweiter organischer funktioneller

Schichtenstapel 14 auf der organischen

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 aufgebracht. Der zweite organische funktionelle Schichtenstapel 14 kann dabei ähnlich oder gleich dem ersten organischen funktionellen

Schichtenstapel 13 ausgebildet sein und weist insbesondere ebenfalls eine organische Licht emittierende Schicht auf. Der zweite organische funktionelle Schichtenstapel 14 kann beispielsweise mittels der organischen Licht emittierenden Schicht oder auch einer zuvor aufgebrachten

Ladungsträgerblockierschichten an die Ladungsträger erzeugen Schicht 10 anschließen. Insbesondere können die organischen funktionellen Schichtenstapel 13, 14 dazu ausgebildet sein, unterschiedlich farbiges Licht zu emittieren, so dass das organische Licht emittierende Bauelement 100 mischfarbiges Licht abstrahlen kann. In einem weiteren Verfahrensschritt wird, wie in Figur 2D gezeigt wird, auf dem zweiten organischen funktionellen

Schichtenstapel 14 eine zweite Elektrode 15 aufgebracht. Die zweite Elektrode 15 kann im gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere reflektierend ausgebildet sein und ein Metall aufweisen, das ausgewählt ist aus Aluminium, Barium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium und Lithium sowie

Verbindungen, Kombinationen und Legierungen daraus.

Insbesondere kann die reflektierende zweite Elektrode 15 Ag, AI oder Legierungen mit diesen aufweisen, beispielsweise Ag:Mg, Ag:Ca, Mg : AI .

Durch eine transparente erste Elektrode 12 und eine

reflektierende zweite Elektrode 15 ist das gezeigte organische Licht emittierende Bauelement 100 insbesondere als Bottom-Emitter ausgebildet. Alternativ hierzu können auch beide Elektroden 12, 15 transparent sein, so dass das

organische Licht emittierende Bauelement 100 als transparente organische Licht emittierende Diode ausgebildet sein kann. Weiterhin ist es auch möglich, dass die erste Elektrode 12 reflektierend und die zweite Elektrode 15 transparent

ausgebildet sind, so dass das organische Licht emittierende Bauelement 100 in diesem Fall als Top-Emitter ausgebildet sein kann.

Beispielsweise kann die erste Elektrode 12 als Anode und die zweite Elektrode 15 als Kathode ausgeführt sein. In diesem Fall ist die erste Ladungsträgerleitungsschicht 1 der

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 n-leitend ausgebildet, während die zweite Ladungsträgerleitungsschicht 3 p-leitend ausgebildet ist. Alternativ hierzu kann die Polarität des organischen Licht emittierenden Bauelements 100 auch

umgekehrt sein, wobei sich in diesem Fall auch die

Leitungstypen der ersten und zweiten

Ladungsträgerleitungsschicht 1, 3 umkehren.

Die Elektroden 12, 15 können jeweils großflächig ausgebildet sein. Dadurch kann eine großflächige Abstrahlung des in den organischen funktionellen Schichtenstapeln 13, 14 erzeugten Lichts ermöglicht werden. „Großflächig" kann dabei bedeuten, dass das organische Licht emittierende Bauelement 100 eine Fläche von größer oder gleich einigen Quadratmillimetern, bevorzugt größer oder gleich einem QuadratZentimeter und besonders bevorzugt größer oder gleich einem Quadratdezimeter aufweist . Zusätzlich zu den zwei organischen funktionellen Schichtenstapeln 13, 14 mit der dazwischen angeordneten

Ladungsträgererzeugungsschicht 10 kann das organische Licht emittierende Bauelement 100 noch weitere organische

funktionelle Schichtenstapel mit jeweils einer organischen Licht emittierenden Schicht aufweisen. Zwischen jeweils benachbarten organischen funktionellen Schichtenstapel ist dann jeweils eine Ladungsträgerzeugungsschicht angeordnet, die mit dem hier beschriebenen Verfahren herstellbar sein kann.

Weiterhin kann über den Elektroden 12, 15 und den dazwischen angeordneten organischen Schichten eine

Verkapselungsanordnung, bevorzugt in Form einer

Dünnschichtverkapselung, aufgebracht sein (nicht gezeigt) , um das organische Licht emittierende Bauelement 100 und

insbesondere die Elektroden 12, 15 und die dazwischen

angeordneten Schichten vor schädigenden Materialien aus der Umgebung wie beispielsweise Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff und/oder anderen korrosiven Substanzen wie etwa

Schwefelwasserstoff zu schützen. Die Verkapselungsanordnung kann hierzu eine oder mehrere dünne Schichten aufweisen, die beispielsweise mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens aufgebracht sind und die beispielsweise eines oder mehrere der Materialien Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,

Titanoxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid und Tantaloxid aufweisen. Die Verkapselungsanordnung kann weiterhin beispielsweise auf einer Dünnschichtverkapselung einen mechanischen Schutz in Form einer KunststoffSchicht und/oder einer auflaminierten Glasschicht aufweisen, wodurch beispielsweise ein Kratzschutz erreicht werden kann. Alternativ sind auch andere

Verkapselungsanordnungen möglich, beispielsweise in Form eines aufgeklebten Glasdeckels. Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispiele können zusätzlich oder alternativ weitere oben im allgemeinen Teil beschriebene Merkmale aufweisen.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 107 466.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugs zeichenliste erste LadungsträgerleitungsSchicht

Zwischenschicht

zweite LadungsträgerleitungsSchicht

Ladungsträgererzeugungschicht

Substrat

Elektrode

organischer funktioneller Schichtenstapel Beschichtungskämmer

23 Ausgangsmaterialien

organisches Licht emittierendes Bauelement

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer

Ladungsträgererzeugungsschicht (10) für ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit den Schritten:

A) Ausbilden einer ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1), die überwiegend leitend ist für einen ersten

Ladungsträgertyp,

B) Aufbringen einer Zwischenschicht (2) auf der ersten

Ladungsträgerleitungsschicht (1) und

C) Aufbringen einer zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (3) , die überwiegend leitend ist für einen vom ersten

Ladungsträgertyp verschiedenen zweiten

Ladungsträgertyp, auf der Zwischenschicht (2),

wobei zumindest eine der ersten Ladungsträgerleitungsschicht

(1), der Zwischenschicht (2) und der zweiten

Ladungsträgerleitungsschicht (3) mittels eines

Atomlagenabscheideverfahrens oder eines

Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zwischenschicht (2) mittels des Atomlagenabscheideverfahrens oder des Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht wird.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die erste Ladungsträgerleitungsschicht (1) und/oder die zweite Ladungsträgerleitungsschicht (3) mittels des Atomlagenabscheideverfahrens oder des

Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem jede der ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1), der Zwischenschicht (2) und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (3) mittels des Atomlagenabscheideverfahrens oder des

Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die erste

Ladungsträgerleitungsschicht (1), die Zwischenschicht (2) und die zweite Ladungsträgerleitungsschicht (3) ein gleiches Material aufweisen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das gleiche Material in der ersten und zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (1, 3) ein Matrixmaterial für einen gleichzeitig

aufgebrachten Dotierstoff bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Dotierstoff

während des Atomlagenabscheideverfahrens oder des

Moleküllagenabscheideverfahrens mittels eines

DirektflüssigkeitseinspritzungsVerfahrens zugeführt wird .

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem während des Atomlagenabscheideverfahrens oder des

Moleküllagenabscheideverfahrens ein elektrisch leitendes Material aufgebracht wird.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem während des Atomlagenabscheideverfahrens oder des

Moleküllagenabscheideverfahrens ein Matrixmaterial mit einem Dotierstoff aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem während des Atomlagenabscheideverfahrens oder des

Moleküllagenabscheideverfahrens ein elektrisch isolierendes oder elektrisch leitendes Oxid aufgebracht wird .

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eines oder mehrere Materialien ausgewählt aus Aluminiumoxid, Titanoxid,

Aluminiumzinkoxid, Zinkoxid, Indiumzinnoxid, Zirkonoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Ladungsträgererzeugungsschicht (10) mit einer

Gesamtdicke von kleiner oder gleich 240 nm aufgebracht wird .

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Atomlagenabscheideverfahren oder das

Moleküllagenabscheideverfahren bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 100°C durchgeführt wird.

14. Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht

emittierenden Bauelements (100) mit einer

Ladungsträgererzeugungsschicht (10) mit den Schritten: A) Ausbilden eines ersten organischen funktionellen

Schichtenstapels (13) auf einer ersten auf einem

Substrat (11) angeordneten Elektrode (12),

B) Ausbilden einer Ladungsträgererzeugungsschicht (10) auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel (13) mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13,

C) Ausbilden eines zweiten organischen funktionellen

Schichtenstapels (14) auf der

Ladungsträgererzeugungsschicht (10) ,

D) Anordnen einer zweiten Elektrode (15) auf dem zweiten

organischen funktionellen Schichtenstapel (14), wobei der erste und zweite organische funktionelle

Schichtenstapel (13, 14) jeweils eine organische Licht emittierende Schicht aufweisen, die dazu eingerichtet sind, im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements (100) Licht abzustrahlen.

15. Organisches Licht emittierendes Bauelement (100),

aufweisend

- ein Substrat (11) mit einer ersten Elektrode (12),

- ein erster organischer funktioneller Schichtenstapel (13) auf der ersten Elektrode (12),

- eine Ladungsträgererzeugungsschicht (10) mit einer ersten

Ladungsträgerleitungsschicht (1), einer zweiten

Ladungsträgerleitungsschicht (3) und dazwischen einer Zwischenschicht (2) auf dem ersten organischen

funktionellen Schichtenstapel (13), wobei die

Ladungsträgererzeugungsschicht (10) mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellt ist,

- ein zweiter organischer funktioneller Schichtenstapel (14) auf der Ladungsträgererzeugungsschicht (10) und

- eine zweite Elektrode (15) auf dem zweiten organischen

funktionellen Schichtenstapel (14).

16. Bauelement nach Anspruch 15, wobei die

Ladungsträgererzeugungsschicht (10) eine Gesamtdicke von kleiner oder gleich 240 nm aufweist.

17. Bauelement nach Anspruch 15 oder 16, wobei die erste Ladungsträgerleitungsschicht (1), die Zwischenschicht (2) und die zweite Ladungsträgerleitungsschicht (3) ein gleiches Material aufweisen. Bauelement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das gleiche Material in der ersten und zweiten

Ladungsträgerleitungsschicht (1, 3) ein Matrixmaterial für einen darin angeordneten Dotierstoff bildet.