[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2008077615A1 - Elektronisches bauelement mit mindestens einer organischen schichtanordnung - Google Patents

Elektronisches bauelement mit mindestens einer organischen schichtanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2008077615A1
WO2008077615A1 PCT/EP2007/011353 EP2007011353W WO2008077615A1 WO 2008077615 A1 WO2008077615 A1 WO 2008077615A1 EP 2007011353 W EP2007011353 W EP 2007011353W WO 2008077615 A1 WO2008077615 A1 WO 2008077615A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
semiconductor material
organic semiconductor
anode
organic
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/011353
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Canzler
Olaf Zeika
Philipp Wellmann
Original Assignee
Novaled Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP06026743A external-priority patent/EP1808910B1/de
Application filed by Novaled Ag filed Critical Novaled Ag
Priority to JP2009541910A priority Critical patent/JP2010514174A/ja
Priority to US12/519,912 priority patent/US20120025171A1/en
Publication of WO2008077615A1 publication Critical patent/WO2008077615A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/30—Doping active layers, e.g. electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/20—Organic diodes
    • H10K10/26—Diodes comprising organic-organic junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/331—Metal complexes comprising an iron-series metal, e.g. Fe, Co, Ni
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/344—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising ruthenium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the invention relates to an electronic component, in particular a light-emitting electronic component, having an anode, a cathode and at least one organic layer arrangement which is arranged between the anode and the cathode and in electrical contact with the anode and the cathode.
  • Such electronic component are known in various embodiments. These include, for example, organic light-emitting components such as organic light-emitting diodes (OLED), organic diodes, organic solar cells and organic transistors.
  • organic light-emitting components such as organic light-emitting diodes (OLED), organic diodes, organic solar cells and organic transistors.
  • stacked organic light-emitting components are known in which a plurality of individual organic layer arrangements, in particular including a light-emitting region, are stacked between the anode and the cathode.
  • OLEDs in stacked construction are known.
  • the organic layer arrangement comprises a plurality of organic layers arranged one above the other.
  • one or more pn junctions may also be provided, as is known for stacked OLEDs (cf., EP 1 478 025 A2, such a pn junction in one embodiment using a p-doped hole transport layer and an n
  • a pn junction is an electric charge generating structure in which electric charges are generated when an electric potential is applied, preferably at the boundary between the two layers.
  • a p-doped hole transport layer is in contact with the anode or a hole injection layer disposed between the p-doped hole transport layer and the anode.
  • the n-type electron transport layer is in contact with the cathode or an electron injection layer disposed therebetween.
  • one or more dopant materials are incorporated into an organic matrix material that is an organic semiconductor material.
  • a layer is referred to as a p-doped organic layer when the organic matrix semiconductor material contains dopants in the form of acceptors.
  • a doped layer is referred to as an n-doped organic layer when the embedded dopants form donors for the organic matrix material.
  • An electrical doping in the context of the present application arises from the fact that the one or more embedded doping materials perform a redox reaction with the matrix material, resulting in an at least partial charge transfer between the one or more doping materials on the one hand and the matrix material on the other hand, d , H. a transfer of electrical charges between the materials takes place.
  • (additional) free charge carriers are formed in the layer, which in turn increase the electrical conductivity of the layer.
  • the result is a higher density of charge carriers in the matrix material compared to the undoped material.
  • carrier density x mobility of the charge carriers electrical conductivity.
  • the part of the charge carriers formed in the matrix material by means of the redox reaction need not first be injected from an electrode, but such charge carriers are already available in the layer as a result of the electrical doping.
  • a semiconductor material is referred to as a p-type semiconductor material if it is capable of transporting carriers in the form of holes, i. H. the mobility (mobility) for the holes is sufficient in the semiconductor material for transportation.
  • a semiconductor material is referred to as an n-type semiconductor material when it is capable of transporting carriers in the form of electrons, i. H. mobility (mobility) for electrons in the material is sufficient for transport.
  • document WO 2005/109542 A1 proposes to form a pn junction with a layer of an n-type organic semiconductor material and a layer of a p-type organic material, wherein the layer of n-type organic semiconductor material is in contact with an electrode designed as an anode. On In this way, an improved injection of charge carriers in the form of holes into the layer of the p-type organic semiconductor material is achieved.
  • the object of the invention is to provide an electronic component with an anode, a cathode and at least one organic layer arrangement between the anode and the cathode with improved operating characteristics.
  • an electronic component in particular a light-emitting electronic component, having an anode, a cathode and at least one organic layer arrangement is provided which is arranged between the anode and the cathode and in electrical contact with the anode and the cathode and which has at least one of the following regions
  • a np junction region which generates electrical charges upon application of electrical potential to the anode and the cathode, formed with a layer of p-type organic semiconductor material and an n-type n-type organic semiconductor material layer which is in contact with a conductive layer of the anode, and a pn-junction region generating further electric charges when the electric potential is applied to the anode and the cathode, with a n-type organic semiconductor material layer a p-doped layer is formed of a p-type organic semiconductor material which is in contact with a conductive layer of the cathode.
  • the proposed use of pn junctions allows the use of contact materials that are out of the question in conventional organic light-emitting diodes. It is thus possible, for example, to carry out Au or ITO as the cover electrode in the form of a cathode, ie during operation of the component, this contact is connected to the negative pole of the voltage source. If certain electrode materials are desired for technical reasons, but incompatibilities with the usual organic materials for charge carrier transport layers occur in conventional device structures, such as chemical reactions or the diffusion of atoms or ions, the proposed use of a pn junction or of two pn junctions allows more freedom in the choice of metals or transport materials.
  • metals with a low work function of less than 5.IeV, and preferably less than 4.5eV, such as Al or Ag such as the anode.
  • metals with a high work function of greater than 4.2eV such as Au or ITO as the cathode.
  • hole transport materials in conjunction with the cathode and / or electron transport materials in conjunction with the anode In this way it is easier to combine suitable, compatible contact materials and organic transport materials.
  • a major problem with the use of organic light emitting devices is that the so-called inverted structure is difficult to realize. In this structure, the cathode is on the substrate and the anode forms a capping contact.
  • Such structures are conventionally characterized by a significantly higher operating voltage and a lower lifetime compared to a related non-inverted structure.
  • the use of a pn junction or two pn junctions improves the properties of the inverted structure.
  • the cause is that the electrode materials used for the anode and the cathode in the non-inverted structures, for example ITO for the anode and Ag or Al for the cathode, can continue to remain in the same position of the component, namely as a base and cover contact, however, in conjunction with the pn junction or pn junctions, the cathode and anode function in an inverted structure.
  • the mobility for charge carriers in the form of holes is greater than 10 -7 cm 2 / Vs and preferably greater than 10 -5 cm 2 / Vs doped p-type organic semiconductor material has a low oxidation potential of less than 0.5V vs. Fc / Fc + , preferably less than OV vs. Fc / Fc +, and more preferably less than -0.5V vs. Fc / Fc + .
  • the p-type doped organic semiconductor material has an electrical conductivity which is greater than 10 -7 S / cm, preferably greater than 10 -5 S / cm and more preferably 10 -5 S / cm.
  • the mobility for charge carriers in the form of electrons is greater than 10 -7 cm / Vs and preferably greater than 10 -5 cm 2 / Vs.
  • the doped n-type organic semiconductor material has a high oxidation potential of greater than -2.5V.
  • Fc / Fc + preferably greater than -2.0V vs.
  • Fc / Fc + and more preferably greater than -1.5 V vs. Identifies Fc / Fc + .
  • the n-type doped organic semiconductor material has a conductivity which is greater than 10 -7 S / cm, preferably greater than 10 -5 S / cm and more preferably greater than 10 -3 S / cm.
  • the energy difference between the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO - "Lowest Unoccupied Molecular Orbital") of the material of the n-type n-type and highest occupied molecular orbital (HOMO) n-type organic semiconductor layer of an adjacent layer of p-type organic semiconductor material smaller than 1.5 eV, preferably smaller than 1.OeV, and more preferably smaller
  • the energy difference is less than 2.5 eV, preferably less than 2.OeV, and more preferably less than 1.5 eV.
  • Type is less than 1.5eV, preferably less than 1.OeV, and more preferably less than 0.5eV.
  • the energy difference is less than 2.5 eV, preferably less than 2.OeV, and more preferably less than 1.5 eV ,
  • the layer of the n-type organic semiconductor material is a further n-doped layer. With the aid of n-doping, free charge carriers are provided in the form of electrons.
  • the layer of the p-type organic semiconductor material is a further p-doped layer.
  • free charge carriers are provided in the form of holes.
  • the layer of the p-type organic semiconductor material is formed as at least one layer type selected from the following group of layer types: hole transport layer and electron block layer.
  • a hole transport layer is characterized by being formed with sufficient mobility for the holes to transport the holes.
  • the layer of the p-type organic semiconductor material is an electron block layer with which the transport of electrons in the direction to the anode is prevented, whereas charge carriers are transported in the form of holes. These properties are based on different energetic barriers for the transport of electrons and holes in the electron block layer.
  • the layer of the n-type organic semiconductor material is formed as at least one layer type selected from the following group of layer types: electron transport layer and hole block layer.
  • An electron transport layer is characterized in that it is formed with sufficient mobility for the electrons to transport the electrons.
  • the n-type organic semiconductor material layer which in turn is in contact with the conductive layer of the cathode, is a hole block layer which blocks the transport of charge carriers in the organic layer assembly in a direction away from the cathode whereas electrical charge carriers are passed in the form of electrons.
  • the at least one organic layer arrangement comprises a light-emitting region, which is optionally embodied in one or more layers.
  • the free charge carriers namely electrons and holes
  • the emitter materials may be arranged in the light-emitting region, wherein in the case of a plurality of emitter materials, these may emit light of different colors, whereby white light is preferably generated in the sum.
  • the layer of the p-type organic semiconductor material is formed as part of the light-emitting region.
  • the n-type layer of the n-type organic semiconductor material then directly adjoins the light-emitting region within the organic layer arrangement.
  • a further development of the invention provides that the layer of the n-type organic semiconductor material is formed as part of the light-emitting region.
  • the light-emitting region then directly adjoins the p-type layer of the p-type organic semiconductor material within the organic layer arrangement.
  • An expedient development of the invention provides that the layer of the n-type organic semiconductor material is formed in multiple layers.
  • the layer of the organic semiconductor material of the p-type is formed in multiple layers.
  • the p-type organic semiconductor material of the p-doped layer of the p-type organic semiconductor material is an organic semiconductor material selected from the following group of organic semiconductor materials: triarylamine, phthalocyanine, organometallic Complex compound such as cobaltocene, metal complex such as Cr (hpp) 4 , free radical such as pentaphenylcyclopentadienyl and organic reductant such as tetrathiafulvalene derivatives or amino-substituted polycycles len.
  • the electronic component has been implemented as a component selected from the following group of components: organic light-emitting component, organic diode, organic solar cell, organic transistor and organic light-emitting diode.
  • intermediate layer is inserted between the layers of the p-type p-type organic semiconductor material and the n-type organic semiconductor material and the n-type n-type organic semiconductor material and the p-type organic semiconductor material, respectively thin intermediate layer is inserted.
  • Such an intermediate layer can consist, for example, of a metal or of acceptors and / or donors.
  • the intermediate layer leads in particular to an improvement in the stability of the pn junction.
  • the n-type organic semiconductor material of the n-doped layer of the n-type organic semiconductor material may be an organic semiconductor material selected from the following group of organic semiconductor materials: fullerenes C60, hexaazatriphenylenes, in particular hexanitriles hexaazatriphenylenes, and 1, 3,4,5,7,8-hexafluoronaphtho-2,6-quinonetetracyanomethane. Description of preferred embodiments of the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an organic electronic component in which an organic layer arrangement is arranged in contact with the electrode and the counterelectrode between an electrode and a counterelectrode;
  • FIG. 2 shows a graph of the current density as a function of the voltage for various exemplary embodiments of an organic electronic component;
  • FIG. Fig. 3 is a graph of luminance versus voltage for the various embodiments of the organic electronic device;
  • Fig. 5 is a graph of current density and brightness versus voltage for an example 10 of an organic electronic device.
  • an organic layer arrangement 4 is arranged between an electrode 1 and a counterelectrode 2, which is formed on a substrate 3, which in turn is in electrical contact with the electrode 1 and the counterelectrode 2.
  • an electrical voltage can be applied to the organic layer arrangement 4.
  • the application of the electrical voltage causes free charge carriers, namely electrons and holes, to migrate within the organic layer arrangement 4 to a light-emitting region and recombine there with the emission of light.
  • ETL - electron transport layer HTL - hole transport layer
  • EBL electron block layer HBL hole block layer
  • EL light emitting region ETL - electron transport layer
  • the organic layer arrangement 4 in the organic electronic component shown in FIG. 1 can be constructed as a layer structure in different configurations.
  • the following layer arrangements are advantageous:
  • layers HBL and / or EBL may be omitted, for example, when layer EL is electron transporting / hole transporting.
  • At least one pn / np junction is always formed, in which charge carriers are generated on application of an electrical voltage to the two electrodes, namely electrons and holes.
  • the aforementioned embodiments for the organic layer arrangement 4 can also be combined with one another as desired, so that two transitions in the organic layer arrangement 4 can also be formed.
  • one or more charge-generating regions or charge-generating layers are formed, for example: anode / n-doped ETL / EBL / EL / HBL / p-doped HTL / cathode or anode / n doped ETL / p-doped HTL / EBL / EL / HBL / n-doped ETL / p-doped HTL / cathode. It has been found that, in a simple embodiment, efficient charge generation occurs between the n-doped ETL and the EBL. In an analogous manner, charge generation was observed between the p-doped HTL and the HBL.
  • the energy difference between the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the material of the n-doped ETL and the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the material the EBL is less than 1.5eV, preferably less than 1.OeV, and more preferably less than 0.5eV.
  • the energy difference between the HOMO of the material of the p-doped HTL and the LUMO of the material of the HBL is less than 1.5 eV, preferably less than 1.OeV and more preferably less than 0.5 eV.
  • ITO - indium tin oxide; Al-aluminum; STTB 2,7-tetra- (di-p-tolylamine) -9,9'-spirobifluorene; Pdop - 1,3,4,5,7,8-hexafluoronaphtho-2,6-quinone tetracyanoethane; NPB - N, N'-di (naphthalen-2-yl) -N, N'-diphenylbenzidine; Ndop - tetrakis (l, 2,3,3a, 4,5,6,6a, 7,8-decahydro-l, 9,9b-triazaphenalenyl) first (II); ETM -2,4,7,9-tetraphenyl phenanthrolines: ORE - iridium (III) bis (2-methyldi- benzo [f, h] quinoxalines) (acetylacetonates); HTM
  • P-dop has a reduction potential of about + 0.2V vs. Fc / Fc + .
  • NPB has an oxidation potential of about 0.3V.
  • Ndop has an oxidation potential of about -2.2V vs Fc / Fc + .
  • ETM has a reduction potential of about -2.2V vs. Fc / Fc + .
  • HTM has an oxidation potential of about 0.2 V vs. Fc / Fc + .
  • Fullerene C60 has a reduction potential of about -IV.
  • STTB has an oxidation potential of about 0.1 V vs. Fc / Fc + .
  • HAT has a reduction potential of about -0.6V vs. Fc / Fc + .
  • p denotes a p-type layer
  • i denotes an undoped layer (insulator)
  • n denotes an n-type layer.
  • Example 1 an organic electronic component having a conventional pin structure was produced as a reference.
  • the device has the following layer structure: Substrate: Glass / anode: 90 nm ITO / p-doped layer: 50 nm Pdop in STTB (1.5 percent by weight) / intrinsic layer: 10 nm NPB / intrinsic EL: 20 nm ORE in NPB (10%) / intrinsic interlayer: lOnm ETM / n-doped layer: 55nm Ndop in ETM (8 wt%) / Cathode: 100nm Al.
  • Example 2 an organic electronic device with an npin structure was fabricated: glass / anode: 90nm ITO / 45nm Ndop in ETM (8wt%) / 5nm Pdop in HTM (1.5wt%) / 10nm NPB / 20nm ORE in NPB ( 10%) / 10nm ETM / 55nm Ndop in ETM (8% by weight) / 100nm Al.
  • the conductivity of the layer of Ndop in ETM is about 2 * 10 "5 S / cm
  • an organic electronic device was fabricated with the following pin-layer structure: glass / anode: 90nm ITO / 50nm Pdop in STTB (1.5wt%) / 10nm NPB / 20nm ORE in NPB (10%) / 10nm ETM / 55nm Ndop in ETM (8 wt%) / 5nm Pdop in HTM (1.5 wt%) / 100nm Al.
  • the conductivity of the layer of PDOP in HTM is about 4 * 10 "5 S / cm
  • an organic electronic component with the following layer structure was produced as example 4 (npinp): glass / anode: 90 nm ITO / 45 nm Ndop in ETM (8% by weight) / 5 nm Pdop in HTM (1.5% by weight) / 10 nm NPB / 20 nm ORE in NPB (10%) / 10nm ETM / 55nm Ndop in ETM (8wt%) / 5nm Pdop in HTM (1.5wt%) / 100nm Al.
  • an organic electronic component with the following layer structure (pnipn) was produced as example 5: glass / 90 nm ITO / 5 nm Pdop in HTM (1.5% by weight) / 45 nm Ndop in ETM (8% by weight) / 10 nm ETM / 20 nm ORE in NPB (10 %) / lOnm NPB / 5nm Pdop in HTM (1.5 wt%) / 55nm Ndop in ETM (8 wt%) / Anode: 1 OOnm Al
  • Example 6 an organic electronic device having a simplified structure was prepared as follows: Glass / Anode: ITO / 1, 3,4,5,7,8-hexafluoronaphtho-2,6-quinetonetetracyanomethane doped with Ndop (50nm) / NPD: ORE (20nm, 10% by weight) /
  • a current density of 10 mA / cm 2 was measured.
  • the electrical conductivity of the layer of l, 3,4,5,7,8-Hexafluoronaphtho-2,6-chinontetracyanomethan doped with Ndop is about g * 10 "5 S / cm
  • Example 7 a structure was prepared for comparison: glass / anode: ITO / 1, 3,4,5,7,8-hexafluoronaphtho-2,6-quinetonetetracyanomethane (50nm) / NPD: ORE (20nm, 10% by weight) / BPhen (10nm) / BPhen: Cs (60nm) / Al. At an operating voltage of 3.3V, a current density of 10mA / cm 2 was measured.
  • Example 8
  • Example 8 an organic electronic device with a simplified structure was fabricated as follows: Glass / anode: ITO / HAT doped with Ndop (50nm) / NPD: ORE (20nm, 10wt%) / BPhen (10nm) / BPhen: Cs (8 : 1, 60nm) / Al. At an operating voltage of 4.4 V, a current density of 10 mA / cm 2 was measured. The conductivity of the layer is doped with Ndop is about 5 * 10 "5 S / cm
  • Example 9 an organic electronic device having the following layer structure was further prepared:
  • Example 10 an organic electronic device having the following layer structure was prepared:
  • the layers 22 and 24 form a pn junction, wherein the layer 23 of gold is provided between the two layers as a stabilizing metal layer, which in turn is not closed.
  • the electrical conductivity of the layer 22 was less than 0.5 S / cm.
  • FIGS. 5 and 6 show data for example 10.
  • Examples 9 and 10 a doped layer of fullerene is used in each case.
  • Fullenes in particular the Buckminster fullerene C60, have been extensively researched since their discovery in 1985 and are used, for example, in organic solar cells as acceptor material (see US Pat. No. 6,580,027 B2).
  • the document WO 92/04279 discloses a process for the production of C60 and C70 in larger quantities.
  • Fullerenes are now available as inexpensive starting materials.
  • fullerene C60 doped with dopants have conductivities of more than 2 S / cm.
  • the layer formed from fullerene is preferably applied in a high vacuum by means of simultaneous evaporation of the fullerene and of the organic dopant, ie with the method customary for organic thin films.
  • the application of such a fullerene layer adds without additional effort in the production process of the organic light-emitting component.
  • Example 1 Cathode ITO / 75 nm ETM doped with Ndop (9% by weight) / 10 nm ETM / 20 nm BAIq doped with Ir (pic) 3 (10% by weight) / 100 nm NPB / 45nm STTB doped with Pdop (6% by weight) / anode 100 nm Al.
  • the ITO cathode is located on a transparent glass substrate.
  • Example 12 an organic electronic device having the following layer structure was fabricated (nipn): Cathode ITO / 75nm ETM doped with Ndop (9wt%) / 10nm ETM / 20nm BAIq doped with Ir (pic) 3 (10wt%) / 10nm NPB / 20nm STTB doped with Pdop (6wt%) / 25nm ETM doped with Ndop (9wt%) / Anode 100nm Al. Compared to Example 11, a low operating voltage and higher current efficiency were measured using a pn junction in conjunction with the anode.
  • An organic electronic device was fabricated with the following layer structure: Anode: 90nm ITO / 50nm Pdop in STTB (1.5wt%) / 10nm NPB / 20nm ORE in NPB (10%) / 10nm ETM / 10nm Ndop in ETM (8wt%) / 5nm Pdop in HTM (1.5 Weight percent) / 40nm Pdop in STTB (1.5% by weight) / 100nm Al.
  • the p-type p-type layer is multilayered to improve the stability of the device.
  • FIG. 2 shows a graph of the current density as a function of the voltage for various embodiments of an organic component.
  • FIG. 3 shows a graph of the luminance as a function of the voltage for the various embodiments of the organic electronic component.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement, insbesondere lichtemittierendes elektronisches Bauelement, mit einer Anode, einer Kathode und mindestens einer organischen Schichtanordnung, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet und in elektrischem Kontakt mit der Anode und der Kathode ist und die mindestens einen der folgenden Bereiche aufweist: einen beim Anlegen eines elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode elektrische Ladungen erzeugenden Bereich mit einem np-Übergang, der mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ und einer n-dotierten Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ gebildet ist, die mit einer leitenden Schicht der Anode in Kontakt ist, und einen beim Anlegen des elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode weitere elektrische Ladungen erzeugenden Bereich mit einem pn-Übergang, die mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ und einer p-dotierten Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ gebildet ist, die mit einer leitenden Schicht der Kathode in Kontakt ist.

Description

Elektronisches Bauelement mit mindestens einer organischen Schichtanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Bauelement, insbesondere lichtemittierendes elektronisches Bauelement, mit einer Anode, einer Kathode und mindestens einer organi- sehen Schichtanordnung, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet und in elektrischem Kontakt mit der Anode und der Kathode ist.
Hintergrund der Erfindung
Solche elektronischen Bauelement sind in verschiedenen Ausfuhrungsformen bekannt. Hierzu gehören beispielsweise organische lichtemittierende Bauelemente wie organische lichtemittierende Dioden (OLED), organische Dioden, organische Solarzellen und organische Transistoren. In einer Ausführung sind auch gestapelte organische lichtemittierende Bauelemente bekannt, bei denen zwischen der Anode und der Kathode mehrere individuelle organische Schichtanordnungen, insbesondere unter Einschluss eines lichtemittierenden Bereiches, gestapelt sind. So sind zum Beispiele OLEDs in gestapelter Bauweise bekannt.
Typischerweise umfasst die organische Schichtanordnung mehrere übereinander angeordnete organische Schichten. Innerhalb der organischen Schichtanordnung können auch ein oder mehrere pn-Übergänge vorgesehen sein, wie dieses für gestapelte OLEDs bekannt ist (vgl. EP 1 478 025 A2, wobei ein solcher pn-Übergang in einer Ausführung mit Hilfe einer p-dotierten Löchertransportschicht und einer n-dotierten Elektronentransportschicht gebildet wird, die in direktem Kontakt miteinander gebildet sind. Ein solcher pn-Übergang stellt eine elektrische Ladungen erzeugende Struktur dar, in welcher beim Anlegen eines elektrischen Potentials elektrische Ladungen erzeugt werden, vorzugsweise im Grenzbereich zwischen den beiden Schichten.
In organischen lichtemittierenden Dioden bekannter Bauform ist bei der Verwendung von dotierten Ladungsträgertransportschichten eine p-dotierte Löchertransportschicht in Kontakt mit der Anode oder einer zwischen der p-dotierten Löchertransportschicht und der Anode angeordneten Löcherinjektionsschicht. Die n-dotierte Elektronentransportschicht ist in Kontakt mit der Kathode oder einer hierzwischen angeordneten Elektroneninjektionsschicht. Beim Ausbilden einer dotierten organischen Schicht werden ein oder mehrere Dotierungsmaterialien in ein organisches Matrixmaterial eingelagert, bei dem es sich um ein organisches Halbleitermaterial handelt. Eine Schicht wird als p-dotierte organische Schicht bezeichnet, wenn das organische Matrix-Halbleitermaterial Dotanden in Form von Akzeptoren enthält. Eine dotierte Schicht wird als n-dotierte organische Schicht bezeichnet, wenn die eingelagerten Dotanden für das organische Matrixmaterial Donatoren bilden.
Eine elektrische Dotierung im Sinne der vorliegenden Anmeldung entsteht dadurch, dass das eine oder die mehreren eingelagerten Dotierungsmaterialien eine Redoxreaktion mit dem Ma- trixmaterial ausführen, wodurch es zu einem wenigstens teilweisen Ladungstransfer zwischen dem einen oder den mehreren Dotierungsmaterialien einerseits und dem Matrixmaterial andererseits kommt, d. h. eine Übertragung von elektrischen Ladungen zwischen den Materialien findet statt. Auf diese Weise werden (zusätzliche) freie Ladungsträger in der Schicht gebildet, welche ihrerseits die elektrische Leitfähigkeit der Schicht erhöhen. Es entsteht in dem Mat- rixmaterial eine höhere Dichte von Ladungsträgern im Vergleich zum undotierten Material. Es besteht der folgende physikalische Zusammenhanges für die elektrische Leitfähigkeit: Ladungsträgerdichte x Beweglichkeit der Ladungsträger = elektrische Leitfähigkeit. Der mittels der Redoxreaktion gebildete Teil der Ladungsträger in dem Matrixmaterial muss nicht erst aus einer Elektrode injiziert werden, vielmehr stehen solche Ladungsträger infolge der elektri- sehen Dotierung schon in der Schicht zur Verfügung.
Ein Halbleitermaterial wird andererseits als Halbleitermaterial vom p-Typ bezeichnet, wenn es in der Lage ist, Ladungsträger in Form von Löchern zu transportieren, d. h. die Mobilität (Beweglichkeit) für die Löcher ist in dem Halbleitermaterial für den Transport ausreichend. In analoger Weise wird ein Halbleitermaterial als Halbleitermaterial vom n-Typ bezeichnet, wenn es in der Lage ist, Ladungsträger in Form von Elektronen zu transportieren, d. h. die Mobilität (Beweglichkeit) für Elektronen in dem Material ist für den Transport ausreichend.
Zur Verbesserung der energetischen Eigenschaften in einem organischen elektronischen Bauelement wurde in dem Dokument WO 2005/109542 Al vorgeschlagen, mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ und einer Schicht aus einem organischen Material vom p-Typ einen pn-Übergang zu bilden, wobei die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ mit einer als Anode ausgeführten Elektrode in Kontakt ist. Auf diese Weise wird eine verbesserte Injektion von Ladungsträgern in Form von Löchern in die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ erreicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Bauelement mit einer Anode, einer Kathode und mindestens einer organischen Schichtanordnung zwischen der Anode und der Kathode mit verbesserten Betriebseigenschaften zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisches Bauelement nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist elektronisches Bauelement, insbesondere lichtemittierendes elektronisches Bauelement, mit einer Anode, einer Kathode und mindestens einer organischen Schichtanordnung geschaffen, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet und in elektrischem Kontakt mit der Anode und der Kathode ist und die mindestens einen der folgenden Bereiche aufweist: einen beim Anlegen eines elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode elektrische Ladungen erzeugenden Bereich mit einem np-Übergang, der mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ und einer n-dotierten Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ gebildet ist, die mit einer leitenden Schicht der Anode in Kontakt ist, und einen beim Anlegen des elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode weitere elektrische Ladungen erzeugenden Bereich mit einem pn-Übergang, die mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ und einer p-dotierten Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ gebildet ist, die mit einer leitenden Schicht der Kathode in Kontakt ist.
Es wurde gefunden, dass mit Hilfe des np- / pn-Übergangs eine effiziente Erzeugung von freien Ladungsträgern in der organischen Schichtanordnung benachbart zu einer oder beiden Elektroden (Anode, Kathode) ermöglicht ist. Beim Anlegen eines elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode kommt es insbesondere im Übergangsbereich zwischen den den Übergang bildenden Schichten zur Erzeugung freier Ladungsträger.
Im Vergleich zum Stand der Technik ergibt sich eine Reduzierung der Betriebsspannung aufgrund der mittels Dotierung ausgebildeten Leitfähigkeit. Insbesondere ist es ermöglicht, die Dicke der dotierten Schicht des np- / pn-Überganges in einem großen Bereich zu variieren, ohne das Nachteile beim Transport der Ladungsträger entstehen.
Herkömmliche organische lichtemittierende Bauelemente leiden unter dem Problem, dass die Injektion von einem Ladungsträgertyp, bei dem es sich üblicherweise um die Elektronen handelt, schwieriger ist als die Injektion des anderen Ladungsträgertyps, nämlich der Löcher. Das hat zu Folge, dass die Balance der Ladungsträgerin) ektion gestört ist. In vielen Fällen führt dies dazu, dass das Bauelement geringe Stromeffizienzen aufweist, da sich beispielsweise nicht balancierte Raumladungen ausbilden, weil Ladungsträger nicht effizient rekombinieren. In diesem Zusammenhang bringt eine mögliche Ausgestaltung in Form der Verwendung von gleichen pn-Übergängen an der Kathode und der Anode besondere Vorteile. Die Ladungsträgererzeugung erfolgt aufgrund der gleichartigen Struktur beider pn-Übergänge gleich effizient für die Bereitstellung sowohl von Elektronen als auch von Löchern. Dies führt zu einer Verbesserung der Ladungsträgerbalance und damit der Effizienz von Lichtemission in dem Bau- element.
Weiterhin erlaubt die vorgeschlagene Nutzung von pn-Übergängen die Verwendung von Kontaktmaterialien, die in herkömmlichen organischen lichtemittierenden Dioden nicht in Frage kommen. So ist es beispielsweise möglich, Au oder ITO als Deckelektrode in Form einer Kathode, d. h. während des Betrieb des Bauelementes ist dieser Kontakt mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden, auszuführen. Wenn bestimmte Elektrodenmaterialien aus technischen Gründen gewünscht sind, aber in herkömmlichen Bauelementstrukturen Inkompatibilitäten zu den üblichen organischen Materialien für Ladungsträgertransportschichten auftreten, wie zum Beispiel chemische Reaktionen oder die Diffusion von Atomen oder Ionen, erlaubt die vorgeschlagene Verwendung eines pn-Überganges oder von zwei pn-Übergängen mehr Freiheit bei der Auswahl von Metallen oder Transportmaterialien. Beispielsweise ist es möglich, Metalle mit einer niedrigen Austrittsarbeit von kleiner als 5.IeV und bevorzugt von kleiner als 4.5eV wie zum Beispiel Al oder Ag als Anode zu verwenden. Gleichfalls kann vorgesehen sein, Metalle mit einer hohen Austrittsarbeit von größer als 4.2eV wie beispielsweise Au oder ITO als Kathode zu verwenden. Weiterhin ist es ermöglicht, Löchertransportmaterialien in Verbindung mit der Kathode zu verwenden und / oder Elektronentransportmaterialien in Verbindung mit der Anode. Auf diese Weise ist es erleichtert, geeignete, kompatible Kontaktmaterialien und organische Transportmaterialien zu kombinieren. Ein großes Problem bei der Verwendung von organischen lichtemittierenden Bauelementen ist es, dass sich die so genannte invertierte Struktur nur schwer realisieren lässt. Bei dieser Struktur befindet sich die Kathode auf dem Substrate und die Anode bildet einen Deckkon- takt. Solche Strukturen sind herkömmlich durch eine deutlich höhere Betriebsspannung und eine geringere Lebensdauer im Vergleich zu einer verwandten nicht-invertierten Struktur gekennzeichnet. Die Verwendung eines pn-Überganges oder von zwei pn-Übergängen verbessert die Eigenschaften der invertierten Struktur. Ursache ist, dass die in den nicht-invertierten Strukturen verwendeten Elektrodenmaterialien für die Anode und die Kathode, beispielsweise ITO für die Anode und Ag oder Al für die Kathode, weiterhin in der selben Position des Bauelementes verbleiben können, nämlich als Grund- und Deckkontakt, jedoch in Verbindung mit dem pn-Übergang oder dem pn-Übergängen als Kathode und Anode in einer invertierten Struktur funktionieren.
Für ein organisches Halbleitermaterial vom p-Typ ist es vorteilhaft, wenn die Beweglichkeit für Ladungsträger in Form von Löchern größer als 10"7cm2/Vs und bevorzugt größer als 10'5 cm2/Vs ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das dotierte organische Halbleitermaterial vom p- Typ ein geringes Oxidationspotential von kleiner als 0.5V vs. Fc/Fc+, bevorzugt von kleiner als OV vs. Fc/Fc+ und weiter bevorzugt von kleiner als -0.5V vs. Fc/Fc+ aufweist. Schließlich ist es vorteilhaft, wenn das dotierte organische Halbleitermaterial vom p-Typ eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die größer als 10"7 S/cm, bevorzugt größer als 10'5S/cm und weiter bevorzugt als 10"3S/cm ist.
Für ein organisches Halbleitermaterial vom n-Typ ist es vorteilhaft, wenn die Beweglichkeit für Ladungsträger in Form von Elektronen größer als 10"7cm /Vs und bevorzugt größer als 10"5cm2/Vs ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das dotiere organische Halbleitermaterial vom n-Typ ein hohes Oxidationspotential von größer als -2.5V vs. Fc/Fc+, bevorzugt von größer als -2.0V vs. Fc/Fc+ und weiter bevorzugt von größer als -1.5 V vs. Fc/Fc+ ausweist. Schließlich ist es vorteilhaft, wenn das dotierte organische Halbleitermaterial vom n-Typ eine Leitfähigkeit aufweist, die größer als 10'7S/cm, bevorzugt größer als 10"5S/cm und weiter bevorzugt größer als 10"3S/cm ist.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die energetische Differenz zwischen dem niedrigsten unbesetzten Molekülorbital (LUMO - „Lowest Unoccupied Molecular Orbital") des Materials der n-dotierten organischen Halbleiterschicht vom n-Typ und dem höchsten besetzten Molekularorbital (HOMO — „Highest Occupied Molecular Orbital") einer angrenzenden Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ kleiner als 1.5eV, bevorzugt kleiner als 1.OeV und weiter bevorzugt kleiner als 0.5eV ist. In Fall, dass die angrenzende organische Halbleiterschicht vom p-Typ ebenfalls dotiert ist, ist es vorteilhaft, wenn die energetische Differenz kleiner als 2.5eV, bevorzugt kleiner als 2.OeV und weiter bevorzugt kleiner als 1.5eV ist.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die energetische Differenz zwischen dem HOMO der p-dotierten Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ und dem LUMO einer angrenzenden Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-
Typ kleiner als 1.5eV, bevorzugt kleiner als 1.OeV und weiter bevorzugt kleiner als 0.5eV ist.
Im Fall, dass die angrenzende Schicht aus dem organische Halbleitermaterial vom n-Typ e- benfalls dotiert ist, ist es vorteilhaft, wenn die energetische Differenz kleiner als 2.5eV, be- vorzugt kleiner als 2.OeV und weiter bevorzugt kleiner als 1.5eV ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ eine weitere n-dotierte Schicht ist. Mit Hilfe der n-Dotierung sind freie Ladungsträger in Form von Elektronen bereitgestellt.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ eine weitere p-dotierte Schicht ist. Mit Hilfe der p-Dotierung sind freie Ladungsträger in Form von Löchern bereitgestellt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ als mindestens eine Schichtart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Schichtarten gebildet ist: Löchertransportschicht und Elektronenblock- schicht. Eine Löchertransportschicht ist dadurch charakterisiert, dass sie mit einer für den Transport der Löcher ausreichenden Beweglichkeit für die Löcher gebildet ist. In einer einfa- chen Ausführungsform ist die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ eine Elektronenblockschicht, mit der der Transport von Elektronen in der Richtung zur Anode, unterbunden wird, wohingegen Ladungsträger in Form von Löchern transportiert werden. Diese Eigenschaften basieren auf unterschiedlichen energetischen Barrieren für den Transport von Elektronen und Löchern in der Elektronenblockschicht. Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ als mindestens eine Schichtart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Schichtarten gebildet ist: Elektronentransportschicht und Löcherblockschicht. Eine Elektronentransportschicht ist dadurch charakterisiert, dass sie mit einer für den Transport der Elektronen ausreichenden Beweglichkeit für die Elektronen gebildet ist. In einer einfachen Ausführungsform ist die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ, welche ihrerseits mit der leitenden Schicht der Kathode in Kontakt ist, eine Löcherblockschicht, mit der der Transport von Ladungsträgern in der organischen Schichtanordnung in einer Richtung von der Kathode weg blockiert wird, wohingegen elektrische Ladungsträger in Form von Elektronen weitergeleitet werden. Diese Eigenschaften basieren auf unterschiedlichen energetischen Barrieren für den Transport von Elektronen und Löchern in der Löcherblockschicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine organische Schichtanordnung einen lichtemittierenden Bereich umfasst, welcher wahlweise ein- oder mehrschichtig ausgeführt ist. In dem lichtemittierenden Bereich rekombinieren die freien Ladungsträger, nämlich Elektronen und Löcher, unter Abgabe von Licht. In dem lichtemittierenden Bereich können ein oder mehrere Emittermaterialien angeordnet sein, wobei im Fall von mehreren Emittermaterialien diese Licht unterschiedlicher Farben abgeben können, wodurch in der Summe bevorzugt Weißlichter erzeugt wird.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ als Teil des lichtemittierenden Bereiches gebildet ist. An die n-dotierte Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ schließt sich dann innerhalb der organischen Schichtanordnung direkt der lichtemittierende Bereich an.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ als Teil des lichtemittierenden Bereiches gebildet ist. An die p- dotierte Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ schließt sich dann innerhalb der organischen Schichtanordnung direkt der lichtemittierende Bereich an. Eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ mehrschichtig gebildet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ mehrschichtig gebildet ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das organische Halbleitermaterial vom p-Typ der p-dotierten Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ ein organisches Halbleitermaterial aus gewählt aus der folgenden Gruppe von organischen HaIb- leitermaterialien ist: Triarylamin, Phtalocyanin, metallorganische Komplexverbindung wie Kobaltocen, Metallkomplex wie Cr(hpp)4, freies Radikal wie Pentaphenylcyclopentadienyl und organischer Reduktant wie Tetrathiafulvalen-Derivate oder amino-substituierte Polyzyk- len.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elektronische Bauelement als ein Bauelement ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauelementen: organisches lichtemittierendes Bauelement, organische Diode, organische Solarzelle, organischer Transistor und organische lichtemittierende Diode implementiert wurde.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass zwischen die Schichten aus dem p-dotierten organischen Halbleitermaterial vom p-Typ und dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ bzw. dem n-dotierten organischen Halbleitermaterial vom n-Typ und dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ eine dünne Zwischenschicht eingefügt wird. Eine solche Zwischenschicht kann beispielsweise aus einem Metall oder aus Akzeptoren und/oder Donoren beste- hen. Die Zwischenschicht führt insbesondere zu einer Verbesserung der Stabilität des pn- Übergangs.
Zweckmäßig kann vorgesehen sein, dass das organische Halbleitermaterial vom n-Typ der n- dotierten Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ ein organisches Halblei- termaterial ausgewählt aus der folgenden Gruppe von organischen Halbleitermaterialien ist: Fullerene C60, Hexaazatriphenylene, insbesondere Hexanitrile Hexaazatriphenylene, und 1, 3,4,5, 7,8-Hexafluoronaphtho-2,6-chinontetracyanomethan. Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines organischen elektronischen Bauelementes, bei dem zwischen einer Elektrode und einer Gegenelektrode eine organische Schichtanordnung in Kontakt mit der Elektrode und der Gegenelektrode angeordnet ist; Fig. 2 eine graphische Darstellung der Stromdichte in Abhängigkeit von der Spannung für verschiedene Ausfuhrungsbeispiele eines organischen elektronischen Bauelementes; Fig. 3 eine graphische Darstellung der Leuchtdichte in Abhängigkeit von der Spannung für die verschiedenen Ausführungsformen des organischen elektronischen Bauelementes;
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Stromeffizienz in Abhängigkeit von der Leuchtdichte für die verschiedenen Ausführungsformen des organischen elektronischen Bau- dementes;
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Stromdichte und der Helligkeit in Abhängigkeit von der Spannung für ein Beispiel 10 eines organischen elektronischen Bauelements; und
Fig. 6 eine graphische Darstellung der äußeren Quanteneffizienz in Abhängigkeit von der
Helligkeit für das Beispiel 10.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines organischen elektronischen Bauelementes, bei dem zwischen einer Elektrode 1 und einer Gegenelektrode 2, die auf einem Substrat 3 gebildet ist, eine organische Schichtanordnung 4 angeordnet ist, die ihrerseits in elektrischem Kontakt mit der Elektrode 1 und der Gegenelektrode 2. Über die Elektrode 1 und die Gegen- elektrode 2, die von einer Anode und einer Kathode gebildet werden, kann eine elektrische Spannung an die organische Schichtanordnung 4 angelegt werden. Im Fall einer Ausführung als lichtemittierendes organisches elektronisches Bauelement führt das Anlegen der elektrischen Spannung dazu, dass freie Ladungsträger, nämlich Elektronen und Löcher, innerhalb der organischen Schichtanordnung 4 zu einem lichtemittierenden Bereich wandern und dort unter Abgabe von Licht miteinander rekombinieren.
In der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen werden die nachfolgend genannten Abkürzungen verwendet: ETL - Elektronentransportschicht, HTL - Löcher- transportschicht, EBL - Elektronenblockschicht, HBL - Löcherblockschicht und EL - lichtemittierender Bereich.
Die organische Schichtanordnung 4 bei dem in Fig. 1 dargestellten organischen elektroni- sehen Bauelement kann als Schichtstruktur in unterschiedlichen Ausgestaltungen aufgebaut sein. Vorteilhaft sind die nachfolgend genannten Schichtanordnungen:
- Anode / n-dotierte ETL / p-dotierte HTL / EBL / EL / HBL / n-dotierte ETL / p-dotierte HTL / Kathode
- Anode / n-dotierte ETL / p-dotiert HTL / EBL / EL / HBL / n-dotierte ETL / Kathode, - Anode / p-dotierte HTL / EBL / EL / HBL / n-dotierte ETL / p-dotierte HTL / Kathode,
- Anode / n-dotierte ETL / EBL / EL / HBL / p-dotierte HTL / Kathode
- Anode / n-dotierte ETL / EBL / EL /HBL / n-dotierte ETL / Kathode
- Anode / p-dotierte HTL / EBL / EL / HBL / p-dotierte HTL / Kathode
- Kathode/ p-dotierte HTL / n-dotierte ETL/ HBL / EL / EBL / p-dotierte HTL / n-dotierte ETL / Anode
- Kathode / n-dotierte ETL / HBL / EL / EBL / p-dotierte HTL / n-dotierte ETL / Anode
- Kathode / p-dotierte HTL / n-dotiert ETL / HBL / EL / EBL / p-dotierte HTL / Anode
- Kathode / p-dotierte HTL / HBL / EL / EBL / n-dotierte ETL / Anode
- Kathode / n-dotierte ETL / HBL / EL / EBL / n-dotierte ETL / Anode - Kathode / p-dotierte HTL / HBL / EL / EBL / p-dotierte HTL / Anode
In einigen Ausführungsformen können die Schichten HBL und / oder EBL weggelassen werden, beispielsweise dann, wenn die Schicht EL elektronentransportierend / löchertransportierend ausgeführt ist.
Bei den genannten Ausführungsformen ist stets mindestens ein pn- / np-Übergang gebildet, in welchem beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden Elektroden Ladungsträger erzeugt werden, nämlich Elektronen und Löcher. Die vorgenannten Ausführungen für die organische Schichtanordnung 4 können auch beliebig miteinander kombiniert werden, so dass auch zwei Übergänge in der organischen Schichtanordnung 4 gebildet sein können. Unter Einschluss jeweils mindestens eines pn- / np-Übergangs sind so ein oder mehrere ladungser- zeugende Bereichen oder ladungserzeugende Schichten gebildet, beispielsweise: Anode / n- dotiert ETL / EBL / EL / HBL / p-dotiert HTL / Kathode oder Anode / n-dotiert ETL / p- dotiert HTL / EBL / EL / HBL / n-dotiert ETL / p-dotiert HTL / Kathode. Es wurde gefunden, dass in einer einfachen Ausführungsform eine effiziente Ladungserzeugung zwischen der n-dotierten ETL und der EBL stattfindet. In analoger Weise wurde Ladungserzeugung zwischen der p-dotierten HTL und der HBL beobachtet.
In einfachen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn die energetische Differenz zwischen dem niedrigsten unbesetzten Molekülorbital (LUMO - „Lowest Unoccupied Molecular Orbital") des Materials der n-dotierten ETL und dem höchsten besetzten Molekularorbital (HOMO - „Highest Occupied Molecular Orbital") des Materials der EBL kleiner als 1.5eV, bevorzugt kleiner als 1.OeV und weiter bevorzugt kleiner als 0.5eV ist.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die energetische Differenz zwischen dem HOMO des Materials der p-dotierten HTL und dem LUMO des Materials der HBL kleiner als 1.5eV, bevorzugt kleiner als 1.OeV und weiter bevorzugt kleiner als 0.5eV ist.
Nachfolgend werden Beispiele für organische elektronische Bauelemente gemäß dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Aufbau mit unterschiedlichen Strukturen der organischen Schichtanordnung 4 näher erläutert. Die Bauelemente wurden hergestellt, indem die Materialien als Schichtstapel abgeschieden wurden, wobei die übliche Technologie der Vakuumver- dampfung genutzt wurde.
In den nachfolgend beschriebenen Beispielen bezeichnen: ITO - Indium-Zinn-Oxid; Al - A- luminium; STTB = 2,7- Tetra-(di-p-Tolylamin)-9,9'-spirobifluoren; Pdop - 1,3,4,5,7,8-Hexa- fluoronaphtho-2,6-chinontetracyanomethan; NPB - N,N'-di(naphthalene-2-yl)-N,N'-diphenyl- benzidine; Ndop - Tetrakis(l,2,3,3a,4,5,6,6a,7,8-decahydro-l,9,9b-triazaphenalenyl)di- tungsten(II); ETM -2,4,7,9-tetraphenyl phenanthroline: ORE - Iridium(III)bis(2-methyldi- benzo-[f,h]quinoxaline)(acetylacetonate); HTM - Tris(l-phenylisoquinoline) iridium (III); BPhen - Bathophenanthroline, HAT - hexanitrile hexaazatriphenylene.
P-dop hat ein Reduktionspotential von etwa +0.2V vs. Fc/Fc+. NPB hat ein Oxidationspoten- tial von etwa 0.3V vs. Fc/ Fc+. Ndop hat ein Oxidationspotential von etwa -2.2V vs Fc/ Fc+. ETM hat ein Reduktionspotential von etwa -2.2V vs. Fc/ Fc+. HTM hat ein Oxidationspotential von etwa 0.2 V vs. Fc/ Fc+. Fullerene C60 hat ein Reduktionspotential von etwa -IV vs. Fc/ Fc+. STTB hat ein Oxidationspotential von etwa 0.1 V vs. Fc/Fc+. HAT hat ein Reduktionspotential von etwa -0.6V vs. Fc/Fc+.
Hinsichtlich der verschiedenen Struktur bezeichnen allgemein: „p" eine p-dotierte Schicht, „i" eine undotierte Schicht (Isolator) und „n" eine n-dotierte Schicht.
Beispiel 1
Als Beispiel 1 wurde als Referenz ein organisches elektronisches Bauelement mit einer her- kömmlichen pin-Struktur hergestellt. Das Bauelement weist die folgende Schichtstruktur auf: Substrat: Glas / Anode: 90nm ITO / p-dotierte Schicht: 50nm Pdop in STTB (1,5 Gewichtsprozent) / intrinsische Schicht: lOnm NPB / intrinsische EL: 20nm ORE in NPB (10%) / intrinsische Zwischenschicht: lOnm ETM / n-dotierte Schicht: 55nm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent) / Kathode: lOOnm Al.
Beispiel 2
Als Beispiel 2 wurde ein organisches elektronisches Bauelement mit einer npin-Struktur hergestellt: Glas / Anode: 90nm ITO / 45nm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent) / 5nm Pdop in HTM (1,5 Gewichtsprozent) / lOnm NPB / 20nm ORE in NPB (10%) / lOnm ETM / 55nm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent) / lOOnm Al. Die Leitfähigkeit der Schicht aus Ndop in ETM beträgt etwa 2* 10"5 S/cm
Beispiel 3
Als weiteres Beispiel 3 wurde ein organisches elektronisches Bauelement mit folgender pinp- Schichtstruktur hergestellt: Glas / Anode: 90nm ITO / 50nm Pdop in STTB (1,5 Gewichtsprozent) / lOnm NPB / 20nm ORE in NPB (10%) / lOnm ETM / 55nm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent) / 5nm Pdop in HTM (1.5 Gewichtsprozent) / lOOnm Al. Die Leitfähigkeit der Schicht aus Pdop in HTM beträgt etwa 4* 10"5 S/cm Beispiel 4
Weiterhin wurde als Beispiel 4 ein organisches elektronisches Bauelement mit folgendem Schichtaufbau hergestellt (npinp): Glas / Anode: 90nm ITO / 45nm Ndop in ETM (8 Ge- wichtsprozent) / 5nm Pdop in HTM (1,5 Gewichtsprozent) / lOnm NPB / 20nm ORE in NPB (10%) / lOnm ETM / 55nm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent) / 5nm Pdop in HTM (1.5 Gewichtsprozent) / lOOnm Al.
Beispiel 5
Weiterhin wurde als Beispiel 5 ein organisches elektronisches Bauelement mit folgendem Schichtaufbau hergestellt (pnipn): Glas / 90nm ITO/ 5nm Pdop in HTM (1.5 Gewichtsprozent)/ 45 nm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent)/ lOnm ETM/ 20nm ORE in NPB (10%)/ lOnm NPB/ 5nm Pdop im HTM (1,5 Gewichtsprozent)/ 55nm Ndop in ETM (8 Gewichtspro- zent) / Anode : 1 OOnm Al
Beispiel 6
Als Beispiel 6 wurde ein organisches elektronisches Bauelement mit einer vereinfachten Struktur wie folgt hergestellt: Glas / Anode: ITO / l,3,4,5,7,8-Hexafluoronaphtho-2,6- chinontetracyanomethan dotiert mit Ndop(50nm) / NPD: ORE (20nm, 10 Gewichtsprozent) /
BPhen (lOnm) / BPhen: Cs (8:1, 60nm) / Al. Bei einer Betriebsspannung von 2,8V wurde eine Stromdichte von 1OmA / cm2 gemessen. Die elektrische Leitfähigkeit der Schicht aus l,3,4,5,7,8-Hexafluoronaphtho-2,6-chinontetracyanomethan dotiert mit Ndop beträgt etwa g* 10"5 S/cm
Beispiel 7
Als Beispiel 7 wurde zum Vergleich eine Struktur hergestellt: Glas / Anode: ITO / l,3,4,5,7,8-Hexafluoronaphtho-2,6-chinontetracyanomethan (50nm) / NPD: ORE (20nm, 10 Gewichtsprozent) / BPhen (lOnm) / BPhen: Cs (60nm) / Al. Bei einer Betriebsspannung von 3,3V wurde eine Stromdichte von 10mA/cm2 gemessen. Beispiel 8
Als Beispiel 8 wurde ein organisches elektronisches Bauelement mit einer vereinfachten Struktur wie folgt hergestellt: Glas / Anode: ITO / HAT dotiert mit Ndop(50nm) / NPD: ORE (20nm, 10 Gewichtsprozent) / BPhen (lOnm) / BPhen:Cs (8:1, 60nm) / Al. Bei einer Betriebsspannung von 4.4V wurde eine Stromdichte von 1OmA / cm2 gemessen. Die Leitfähigkeit der Schicht HAT dotiert mit Ndop beträgt etwa 5* 10"5 S/cm
Beispiel 9
Als Beispiel 9 wurde weiterhin ein organisches elektronisches Bauelement mit dem folgenden Schichtaufbau hergestellt:
1. Transparentes Glassubstrat
2. Metallstreifen, Abstände 450 μm (Anode) 3. mit organischen donatorartigen Molekülen dotierte Fullerenschicht
4. nicht geschlossene Goldschicht, mittlere Dicke lnm
5. Löchertransportschicht
6. Elektronenblockschicht
7. Licht emittierende Schicht 8. Löcherblockschicht
9. Elektronentransportschicht
10. Aluminiumkathode
Die Schichten 3. und 5., nämlich die mit organischen donatorartigen Molekülen dotierte FuI- lerenschicht und die Löchertransportschicht, bilden einen pn-Übergang, wobei zwischen diesen beiden Schichten die Schicht 4. als eine stabilisierende Metallschicht angeordnet ist.
Beispiel 10
Weiterhin wurde als Beispiel 10 ein organisches elektronisches Bauelement mit dem folgenden Schichtaufbau hergestellt:
20. Transparentes Glassubstrat
21. Chromstreifen, Abstände 450μm, Breiten 50μm, Dicke 10n (Anode)
22. 30nm C60 dotiert mit 2 mol % [Ru (t-butyl-trpy)2]° 23. nominell lnm Gold (keine geschlossene Schicht)
24. 95nm MeO-TPD dotiert mit 4 mol % F4-TCNQ
25. 10nm Spiro-TAD
26. 20nm BAIq dotiert mit 20 Gewichts-% Ir(piq)3 27. lO nm BPhen
28. 65nm BPhen dotiert mit Cs
29. lOOnm Al (Kathode)
Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die Schichten 22. und 24. einen pn-Übergang, wobei zwischen den beiden Schichten als stabilisierende Metallschicht, die ihrerseits nicht geschlossen ist, die Schicht 23. aus Gold vorgesehen ist. Die elektrische Leitfähigkeit der Schicht 22 betrug weniger als 0,5 S/cm. Die Fig. 5 und 6 zeigen Daten zum Beispiel 10.
In den Beispielen 9 und 10 wird jeweils eine dotierte Schicht aus Fulleren verwendet. Fulle- rene, insbesondere das Buckminster-Fulleren C60, werden seit ihrer Entdeckung 1985 intensiv erforscht und kommen beispielsweise in organischen Solarzellen als Akzeptormaterial zum Einsatz (vgl. US 6,580,027 B2). In dem Dokument WO 92/04279 ist ein Verfahren zur Herstellung von C60 und C70 in größeren Mengen offenbart. Heutzutage stehen Fullerene als kostengünstige Ausgangsmaterialien zur Verfügung. Wie in WO 2005/086251 A2 erläutert, weisen Fulleren C60, die mit Dotanten versetzt werden, Leitfähigkeiten von über 2 S/cm auf. Die aus Fulleren gebildete Schicht wird vorzugsweise im Hochvakuum mittels gleichzeitigen Verdampfens des Fullerens und des organischen Dotanten, also mit dem für organische Dünnschichten üblichen Verfahren, aufgebracht. Somit fügt sich die Aufbringung eines solchen Fullerenschicht ohne Mehraufwand in den Produktionsprozess des organischen licht- emittierenden Bauelementes ein.
Organische Materialien, welche in den vorangehenden Beispielen 9 oder 10 verwendet wurden oder vorgesehen sein können, sind in folgender Tabelle aufgezählt:
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
Beispiel 11
Weiterhin wurde als Beispiel 1 1 zum Vergleich ein organisches elektronisches Bauelement mit folgendem Schichtaufbau hergestellt (nip): Kathode ITO / 75nm ETM dotiert mit Ndop (9 Gewichtsprozent) / lOnm ETM / 20nm BAIq dotiert mit Ir(pic)3 (10 Gewichtsprozent) / lOnm NPB / 45nm STTB dotiert mit Pdop (6 Gewichtsprozent)/ Anode lOOnm Al. Hierbei befindet sich die Kathode aus ITO auf einem transparenten Glassubstrat.
Beispiel 12
Weiterhin wurde als Beispiel 12 ein organisches elektronisches Bauelement mit folgendem Schichtaufbau hergestellt (nipn): Kathode ITO / 75nm ETM dotiert mit Ndop (9 Gewichtsprozent) / lOnm ETM/ 20nm BAIq dotiert mit Ir(pic)3 (10 Gewichtsprozent) / lOnm NPB / 20nm STTB dotiert mit Pdop (6 Gewichtsprozent) / 25nm ETM dotiert mit Ndop (9 Gewichtsprozent) / Anode lOOnm Al. Im Vergleich zu Beispiel 11 wurden eine geringe Betriebsspannung und eine höhere Stromeffizienz bei Verwendung eines pn-Übergangs in Verbindung mit der Anode gemessen.
Beispiel 13
Es wurde ein organisches elektronische Bauelement mit folgendem Schichtaufbau hergestellt: Anode: 90nm ITO / 50nm Pdop in STTB (1,5 Gewichtsprozent) / lOnm NPB / 20nm ORE in NPB (10%) / lOnm ETM / lOnm Ndop in ETM (8 Gewichtsprozent) / 5nm Pdop in HTM (1.5 Gewichtsprozent) / 40nm Pdop in STTB (1.5 Gewichtsprozent) / lOOnm Al. Hierbei ist die p- dotierte Schicht vom p-Typ mehrschichtig ausgeführt, um die Stabilität des Bauelements zu verbessern.
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Stromdichte in Abhängigkeit von der Spannung für verschiedene Ausführungsbeispiele eines organischen Bauelementes.
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung der Leuchtdichte in Abhängigkeit von der Spannung für die verschiedenen Ausführungsformen des organischen elektronischen Bauelementes.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Stromeffizienz in Abhängigkeit von der Leuchtdichte für die verschiedenen Ausführungsformen des organischen elektronischen Bauelementes.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.

Claims

Ansprüche
1. Elektronisches Bauelement, insbesondere lichtemittierendes elektronisches Bauelement, mit einer Anode, einer Kathode und mindestens einer organischen Schichtanordnung, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet und in elektrischem Kontakt mit der
Anode und der Kathode ist und die mindestens einen der folgenden Bereiche aufweist:
- einen beim Anlegen eines elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode elektrische Ladungen erzeugenden Bereich mit einem np-Übergang, der mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ und einer n-dotierten Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ gebildet ist, die mit einer leitenden
Schicht der Anode in Kontakt ist, und
- einen beim Anlegen des elektrischen Potentials an die Anode und die Kathode weitere elektrische Ladungen erzeugenden Bereich mit einem pn-Übergang, die mit einer Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ und einer p-dotierten Schicht aus einem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ gebildet ist, die mit einer leitenden Schicht der Kathode in Kontakt ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ eine weitere n-dotierte Schicht ist.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ eine weitere p-dotierte Schicht ist.
4. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ als mindestens eine Schichtart ausgewählt aus der folgenden Gruppen von Schichtarten gebildet ist: Elektro- nentransportschicht und Löcherblockschicht.
5. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ als mindestens eine Schichtart ausgewählt aus der folgenden Gruppen von Schichtarten gebildet ist: Löchertransportschicht und Elektronenblockschicht.
6. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine organische Schichtanordnung einen wahlweise ein- oder mehrschichtig ausgeführten lichtemittierenden Bereich umfasst.
7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ als Teil des lichtemittierenden Bereiches gebildet ist.
8. Bauelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ als Teil des lichtemittierenden Bereiches gebildet ist.
9. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom n-Typ mehrschichtig gebildet ist.
10. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus dem organischen Halbleitermaterial vom p-Typ mehrschichtig gebil- det ist.
11. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Halbleitermaterial vom p-Typ der p-dotierten Schicht ein organisches Halbleitermaterial ausgewählt aus der folgenden Gruppe von organischen Halbleitermate- rialien ist: Triarylamin, Phtalocyanin, metallorganische Komplexverbindung wie Kobal- tocen, Metallkomplex wie Cr(hpp)4, freies Radikal wie Pentaphenylcyclopentadienyl und organischer Reduktant wie Tetrathiafulvalen-Derivate oder amino-substituierte Polyzyk- len.
12. Elektronisches Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, implementiert als ein Bauelement ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauelementen: organisches lichtemittierendes Bauelement, organische Diode, organische Solarzelle, organischer Transistor und organische lichtemittierende Diode.
PCT/EP2007/011353 2006-01-11 2007-12-21 Elektronisches bauelement mit mindestens einer organischen schichtanordnung WO2008077615A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009541910A JP2010514174A (ja) 2006-12-22 2007-12-21 少なくとも１つの有機層配列を有する電子素子
US12/519,912 US20120025171A1 (en) 2006-01-11 2007-12-21 Electronic Component with at Least One Organic Layer Arrangement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06026743A EP1808910B1 (de) 2006-01-11 2006-12-22 Elektronisches Bauelement mit mindestens einer organischen Schichtanordnung
EP06026743.2 2006-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008077615A1 true WO2008077615A1 (de) 2008-07-03

Family

ID=39183056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/011353 WO2008077615A1 (de) 2006-01-11 2007-12-21 Elektronisches bauelement mit mindestens einer organischen schichtanordnung

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2010514174A (de)
WO (1) WO2008077615A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010034431A3 (de) * 2008-09-26 2010-11-18 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Organisches opto-elektrisches bauelement und ein verfahren zur herstellung eines organischen opto-elektrischen bauelements
WO2010134432A1 (ja) * 2009-05-22 2010-11-25 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機光電変換素子
JP2011222976A (ja) * 2010-03-23 2011-11-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
CN102460761A (zh) * 2009-06-05 2012-05-16 赫里亚泰克有限责任公司 包含倒置的层顺序的光活性元件以及制备所述元件的方法
WO2014006566A1 (de) * 2012-07-02 2014-01-09 Heliatek Gmbh Elektrodenanordnung für optoelektronische bauelemente
WO2014005766A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches licht emittierendes bauelement
CN104321896A (zh) * 2012-05-31 2015-01-28 株式会社Lg化学 堆叠式有机发光二极管
EP2752906A4 (de) * 2012-05-31 2015-05-27 Lg Chemical Ltd Organische lichtemittierende diode
EP2752904A4 (de) * 2012-05-31 2015-05-27 Lg Chemical Ltd Organische lichtemittierende diode
EP2752903A4 (de) * 2012-05-31 2015-05-27 Lg Chemical Ltd Organisches elektrolumineszenzelement

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102971883B (zh) * 2010-06-14 2016-01-20 诺瓦莱德公开股份有限公司 有机发光器件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10209789A1 (de) * 2002-02-28 2003-09-25 Univ Dresden Tech Photoaktives Bauelement mit organischen Schichten
EP1478025A2 (de) * 2003-05-13 2004-11-17 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Gestapelte organische elektrolumineszente Vorrichtungen mit Verbindungseinheiten mit n-Typ und p-Typ organischen Schichten
WO2005109542A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Lg Chem. Ltd. Organic electronic device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4243237B2 (ja) * 2003-11-10 2009-03-25 淳二 城戸 有機素子、有機ｅｌ素子、有機太陽電池、及び、有機ｆｅｔ構造、並びに、有機素子の製造方法
JP4877874B2 (ja) * 2004-11-05 2012-02-15 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器及び照明機器
JP4890117B2 (ja) * 2005-06-30 2012-03-07 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及びその作製方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10209789A1 (de) * 2002-02-28 2003-09-25 Univ Dresden Tech Photoaktives Bauelement mit organischen Schichten
EP1478025A2 (de) * 2003-05-13 2004-11-17 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Gestapelte organische elektrolumineszente Vorrichtungen mit Verbindungseinheiten mit n-Typ und p-Typ organischen Schichten
WO2005109542A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Lg Chem. Ltd. Organic electronic device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SIGNERSKI ET AL: "The photovoltaic effect in a heterojunction of molybdenyl phthalocyanine and perylene dye", JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS, NORTH-HOLLAND PHYSICS PUBLISHING. AMSTERDAM, NL, vol. 352, no. 40-41, 1 November 2006 (2006-11-01), pages 4319 - 4324, XP005705518, ISSN: 0022-3093 *
TSUZUKI T ET AL: "The effect of fullerene doping on photoelectric conversion using titanyl phthalocyanine and a perylene pigment", SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM, NL, vol. 61, no. 1, 15 February 2000 (2000-02-15), pages 1 - 8, XP004244744, ISSN: 0927-0248 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010034431A3 (de) * 2008-09-26 2010-11-18 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Organisches opto-elektrisches bauelement und ein verfahren zur herstellung eines organischen opto-elektrischen bauelements
US8766286B2 (en) 2008-09-26 2014-07-01 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Organic opto-electric device and a method for manufacturing an organic opto-electric device
WO2010134432A1 (ja) * 2009-05-22 2010-11-25 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機光電変換素子
JP5488595B2 (ja) * 2009-05-22 2014-05-14 コニカミノルタ株式会社 有機光電変換素子
JP2012529169A (ja) * 2009-06-05 2012-11-15 ヘリアテク・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 逆層配列を含む光活性コンポーネントおよび前記コンポーネントを製造する方法
CN102460761A (zh) * 2009-06-05 2012-05-16 赫里亚泰克有限责任公司 包含倒置的层顺序的光活性元件以及制备所述元件的方法
JP2011222976A (ja) * 2010-03-23 2011-11-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
US9023491B2 (en) 2010-03-23 2015-05-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
EP2752906A4 (de) * 2012-05-31 2015-05-27 Lg Chemical Ltd Organische lichtemittierende diode
CN104321896A (zh) * 2012-05-31 2015-01-28 株式会社Lg化学 堆叠式有机发光二极管
EP2752904A4 (de) * 2012-05-31 2015-05-27 Lg Chemical Ltd Organische lichtemittierende diode
EP2752903A4 (de) * 2012-05-31 2015-05-27 Lg Chemical Ltd Organisches elektrolumineszenzelement
EP2752905A4 (de) * 2012-05-31 2015-08-26 Lg Chemical Ltd Gestapelte organische leuchtdiode
US9190626B2 (en) 2012-05-31 2015-11-17 Lg Chem, Ltd. Organic light emitting diode having low driving voltage, high brightness, and excellent light emitting efficiencies
US9269919B2 (en) 2012-05-31 2016-02-23 Lg Chem, Ltd. Stacked organic light emitting diode
US9281490B2 (en) 2012-05-31 2016-03-08 Lg Chem, Ltd. Organic electroluminescent device
US9508950B2 (en) 2012-05-31 2016-11-29 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting diode
WO2014006566A1 (de) * 2012-07-02 2014-01-09 Heliatek Gmbh Elektrodenanordnung für optoelektronische bauelemente
WO2014005766A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches licht emittierendes bauelement

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010514174A (ja) 2010-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1808910B1 (de) Elektronisches Bauelement mit mindestens einer organischen Schichtanordnung
WO2008077615A1 (de) Elektronisches bauelement mit mindestens einer organischen schichtanordnung
EP1336208B1 (de) Lichtemittierendes bauelement mit organischen schichten
EP2284923B1 (de) Anordnung für eine organische Leuchtdiode vom pin-Typ und Verfahren zum Herstellen
EP1508176B1 (de) Phosphoreszentes lichtemittierendes bauelement mit organischen schichten
EP1488468B1 (de) Transparentes, thermisch stabiles lichtemittierendes bauelement mit organischen schichten
DE112013001553B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102013017361B4 (de) Organisches Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht ermittierenden Bauelements
WO2007076960A1 (de) Organisches bauelement
DE102013107113B4 (de) Organisches Licht emittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements
WO2014023478A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes
DE102008036062B4 (de) Organischer Feldeffekt-Transistor
EP1848049B1 (de) Lichtemittierendes Bauelement
EP2659529B2 (de) Optoelektronisches bauelement mit dotierten schichten
DE102009013685B4 (de) Verwendung einer organischen Diode als organische Zenerdiode und Verfahren zum Betreiben
WO2015124636A2 (de) Organisches optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines organischen optoelektronischen bauelements
WO2010057471A1 (de) Chinoxalinverbindungen und halbleitermaterialien
DE102012208235B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102015102371B4 (de) Organisches Licht emittierendes Bauelement
DE102008058230B4 (de) Chinoxalinverbindung, organische Leuchtdiode, organischer Dünnfilmtransistor und Solarzelle
DE102012025879B3 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102015104314A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer organischen Ladungsträgererzeugungsschicht und eines organischen Licht emittierenden Bauelements mit einer organischen Ladungsträgererzeugungsschicht
WO2016180815A1 (de) Verfahren zur herstellung einer ladungsträgererzeugungsschicht, verfahren zur herstellung eines organischen licht emittierenden bauelements mit einer ladungsträgererzeugungsschicht und organisches licht emittierendes bauelement mit einer ladungsträgererzeugungsschicht

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07857064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009541910

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12519912

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07857064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1