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WO2014023478A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelementes Download PDF

Info

Publication number
WO2014023478A1
WO2014023478A1 PCT/EP2013/063715 EP2013063715W WO2014023478A1 WO 2014023478 A1 WO2014023478 A1 WO 2014023478A1 EP 2013063715 W EP2013063715 W EP 2013063715W WO 2014023478 A1 WO2014023478 A1 WO 2014023478A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
charge carrier
pair generation
conducting
generation layer
layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/063715
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thilo Reusch
Carola Diez
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
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
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority to KR1020157005983A priority Critical patent/KR101786534B1/ko
Priority to CN201380042376.2A priority patent/CN104521022B/zh
Priority to US14/419,945 priority patent/US9685624B2/en
Publication of WO2014023478A1 publication Critical patent/WO2014023478A1/de

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    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Definitions

  • An opto-electronic device e.g., an organic electronic device
  • OLED Light Emitting Diode
  • a white organic light emitting diode (White
  • Organic Light Emitting Diode, WOLED), a solar cell, etc. on an organic basis is usually characterized by its mechanical flexibility and moderate
  • An inorganic-based device can potentially be produced inexpensively due to the possibility of large-scale fabrication methods (e.g., roll-to-roll fabrication methods).
  • a WOLED consists e.g. of an anode and a cathode with a functional layer system in between.
  • Functional layer system consists of one or more emitter / in which the light is generated, one or more charge carrier pair generation layer structure of each two or more charge generating layer (CGL) generating layers
  • Electron block layers also referred to as
  • HT Hole transport layer
  • ETL electron transport layer
  • charge carrier pair generation layers consisting of a heavily doped pn junction are needed.
  • the charge carrier pair generation layer structure conventionally consists of a hole-conducting charge carrier pair generation layer and a first one in the simplest manner
  • the potential jump in the pn junction or a built-in voltage can be determined by means of the work function, the doping of the layers, as well as the Formation of interfacial dipoles are influenced at the pn junction by means of the substances used.
  • the tunneling electron-conducting charge carrier pair generation layer is physically connected to a second carrier pair generation layer, the second one
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer is often an n-doped charge carrier pair generation layer, by applying a voltage across the pn junction in
  • electrons and holes are generated in the space charge zone which can migrate into the emitter layers of the OLED units and generate electromagnetic radiation (e.g., light) by recombination.
  • the hole-conducting charge carrier pair generation layer and the electron-conducting charge carrier pair generation layers may in each case consist of one or more organic and / or inorganic substances or substances (matrix).
  • the respective matri is or are usually incorporated in the production of the charge carrier pair generation layer one or more organic or inorganic substances (dopants) in order to increase the conductivity of the matrix and to carry out a potential adjustment or an energy level adjustment.
  • This doping may be electrons (n-doped;
  • Dopants eg metals with low work function eg Na, Ca, Cs, Li, Mg or compounds thereof eg CS 2 CO 3 , CS3PO 4 , or organic dopants of the company NOVALED, eg NDN-1, NDN-26) or holes (p-) doped dopant eg
  • Transition metal oxides such as MoO x, W0 X, X V0, organic
  • HTL hole transport layer
  • OENPD organic compound
  • metal oxide as a hole-conducting substance, for example WO3 or M0O3.
  • the prerequisite for the use of a charge carrier pair generation layers in an optoelectronic device is a simple outward, i. as few layers as possible, which are as easy as possible to produce. Furthermore, a
  • an organic substance regardless of the respective state of aggregation, can be present in chemically uniform form
  • an inorganic substance may be one in a chemically uniform form, regardless of the particular state of matter
  • an organic-inorganic substance can be a regardless of the particular state of aggregation, in chemically uniform form, by characteristic
  • substance encompasses all substances mentioned above, for example an organic substance, an inorganic substance, and / or a hybrid substance
  • Mixture be understood something that consists of two or more different ingredients, whose
  • components are very finely divided.
  • a class of substance is a substance or mixture of one or more organic substance (s), one or more inorganic substance (s) or one or more hybrid
  • Hole transport layer to be set up or understood.
  • Potential of the substance or the substance mixture of the layer is formed energetically denser at the conduction band than at the valence band and when more than half of the free
  • movable charge carriers are electrons.
  • hole-conducting layer of an electronic component to be understood a layer in which the chemical potential of the substance or the substance mixture of the layer is formed energetically denser at the valence band than at the conduction band and at more than half of the freely movable Charge Holes, ie free orbital sites for electrons, are.
  • the molecules of organic layers can partially diffuse into other organic layers
  • Partial Schichtinterdiff sion for example, parts of an organic, first electron-conducting charge carrier pair generation layer (e.g., HAT-CN) in an organic, first electron-conducting charge carrier pair generation layer (e.g., HAT-CN) in an organic, first electron-conducting charge carrier pair generation layer (e.g., HAT-CN) in an organic, first electron-conducting charge carrier pair generation layer (e.g., HAT-CN) in an organic
  • Hole transport layer e.g., NPD
  • Hole conductive carrier pair generation layer are their low carrier density and the relatively weak
  • Interfacial dipoles The low carrier density results in a higher voltage drop across this layer, i. the layer has a lower electrical conductivity.
  • the often weak interfacial dipoles make it difficult to separate hole and electron at the interface of the hole-conducting charge carrier pair generation layer and the first one
  • organic hole-conducting charge carrier pair generation layers for example «NPD, thermal
  • the material of the organic hole-carrier charge generation layer may start to crystallize, for example, in aPDD at
  • the layer can fulfill its functionalities in the charge carrier pair generation layer structure
  • a hole-conducting charge carrier pair generation layer of an inorganic substance could solve the problem of
  • the work function of the inorganic species is too high (greater than about 3 eV) and / or the energy of the valence band is less than the energy of the conduction band of the hole-conducting carrier pair generation layer in FIG
  • Another hurdle is the production conditions of the hole-conducting charge carrier pair generation layer made of an inorganic substance.
  • Inorganic substances for forming the hole-conducting charge carrier pair generation layer are unsuitable when the hole-conducting charge carrier pair generation layer is formed only by manufacturing conditions which are incompatible with organic layers, eg
  • a further disadvantage in the selection of inorganic substances for the hole-conducting charge carrier pair-generation layer is their optical properties, e.g. the transmission. Many inorganic species have absorption in the wavelength range of between about 400 to about 650 nm and are therefore not transparent. As a result, the efficiency of the optoelectronic component is reduced. For these reasons, it was possible for the transition of the hole-conducting charge carrier pair generation layer with the first electron-conducting
  • Electron-conductive metal oxide semiconductors can only be compromised.
  • Optoelectronic device and a method for its preparation in which a transparent, inorganic, intrinsically hole-conducting substance is used for producing the hole-conducting charge carrier pair-generation layer.
  • Optoelectronic component comprising: a first
  • a carrier pair generation layer structure between the first organic functional layer structure and the second organic functional layer structure comprising a hole-conducting carrier pair generation layer and a first electron-conducting carrier generation circuit; and wherein the hole-conducting charge carrier pair generation layer comprises an inorganic substance or a
  • the first electron-conducting charge carrier pair-generation layer is an organic substance or a
  • organic substance mixture having or is formed from organic substance mixture.
  • organic substance mixture having or is formed from organic substance mixture.
  • an inorganic substance may be one in a chemically uniform form, regardless of the particular state of matter
  • an organic-inorganic substance can be a
  • the term "substance” encompasses all of the abovementioned substances, for example an organic substance, an inorganic substance, and / or a hybrid substance
  • a mixture of substances can be understood to mean components of two or more different substances whose
  • components are very finely divided.
  • a class of substance is a substance or a mixture of one or more organic substance (s), one or more inorganic substance (s) or one or more hybrid
  • the optoelectronic component may comprise a second electron-conducting charge carrier pair generation device. Layer, wherein the first electron-conducting
  • Charge pair generation layer is disposed on or above the second electron-conducting charge carrier pair generation layer or wherein the second
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer is disposed on or above the first electron-conductive charge carrier pair generation layer.
  • Hole transport layer to be set up or understood.
  • Potential of the substance or the substance mixture of the layer is formed energetically denser at the conduction band than at the valence band and when more than half of the free
  • movable charge carriers are electrons.
  • Electrons are.
  • the charge carrier pair generation layer structure may include an intermediate layer between the first electron-carrier charge carrier generation layer and the second electron-carrier charge carrier generation layer.
  • the inorganic hole-conducting substance of the hole-conducting charge carrier pair generation layer may be an inorganic, intrinsically hole-conducting substance
  • the inorganic inorganic
  • Charge pair generation layer have a Abseheidetemperatur of less than about 100 ° C.
  • the inorganic inorganic
  • the inorganic inorganic
  • the inorganic inorganic
  • Charge pair generation layer have one or more copper-containing Delafossite or be formed therefrom.
  • Delafossite or the copper-containing Delafossite one or more substances of the substance group of CuAlC> 2, CuGa0 2 , CuInC> 2, CuTlO 2, CuYi_ x Ca x C> 2 , CuCri_ x Mg x 02 and / or CUO 2 or a stoichiometric variant of these compounds au has or is formed from.
  • the inorganic inorganic
  • intrinsically hole-conducting substance of the hole-conducting Charge pair generation layer one or more substances of the substance group ZnCo20 4 , ZnRl-1204 and / or Znlr 2 0 4 or have a stoichiometric variant of these compounds or be formed therefrom.
  • the inorganic inorganic
  • the inorganic inorganic
  • Charge pair generation layer have one or more substances of the substance group LaCuOS, LaCuOSe and / or LaCuOTe or a stoichiometric variant of these compounds or be formed therefrom.
  • the inorganic inorganic
  • Charge pair generation layer have a transmission of visible light in a range of about 450 nm to about 650 nm of more than about 90%.
  • the carrier pair generation layer has a film thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer have or consist of an intrinsically electron-conducting substance.
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer a have organic intrinsic electron-conducting substance or be formed therefrom.
  • An electron-conducting charge-carrier pair generation layer comprises an organic, intrinsically electron-conducting substance with an energetically low-lying conduction band, wherein an energetically low-lying conduction band has an energy amount (work function) of greater than approximately 3.5 eV, for example greater than approximately 4.4 eV.
  • the intrinsic first electron-conducting charge carrier pair generation layer may be a substance on iron or formed therefrom from the group of substances: HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x , WO X / VO X , ReO x , F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc.
  • Electron-conducting carrier pair generation layer have a mixture of a matrix and an n-type dopant or be formed therefrom.
  • a substance mixture of matrix and dopant can be formed by co-evaporation of the substances of the matrix and the doping on or via a substrate.
  • the matrix of the first electron-conducting carrier pair generation layer may be a material selected from the group of substances: HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x, WO x, V0 X, ReO x, F4 TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CUPC.
  • the n-type dopant of the first electron-conductive charge carrier pair generation layer may be a substance selected from the group of
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm.
  • electron donating charge pair generation layer has a transmittance greater than about 90% in one
  • Wavelength range from about 450 nm to about 650 nm.
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer have or consist of an intrinsically electron-conducting substance.
  • the substance of the second intrinsically electron-conducting charge carrier pair generation layer may be a substance selected from the group of substances: NDN-1, NDN-26, MgAg, Cs 2 C0 3 , Cs 3 P0 4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer may be formed from a mixture of matrix and n-type dopant.
  • the matrix of the second electron-carrier charge carrier generation layer may be a substance selected from the group of substances:
  • the n-type dopant of the second electron-conducting charge carrier pair generating device may
  • Layer is a substance selected from the group of substances: NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
  • the electron-conductive charge carrier pair generation layer have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm.
  • the conduction band or LUMO of the substance or substance mixture of the first electron-conducting charge carrier pair generation layer may be approximately equal to the valence band or HOMO of the substance or
  • the intermediate layer can be formed from an inorganic substance, organic substance or an organic-inorganic hybrid substance.
  • the intermediate layer may be any organic compound.
  • the intermediate layer may be any organic compound.
  • substances of the mixture of substances from the group of substances comprise: organic matter, inorganic substance and / or organic-inorganic hybrid material.
  • the material of the second electron-carrier charge carrier generation layer may have an amount of work function greater than about 3 eV and an energy of the valence band or HOMO approximately equal to the energy of the conduction band or LUMO of the first electron-conducting one
  • Charge pair generation layer have.
  • Component be produced as an organic light emitting diode.
  • a method for producing an optoelectronic component is provided.
  • the method comprising: forming a first organic functional layer structure; Forming a charge carrier pair generation layer structure over or on the first organic functional layer structure;
  • forming the charge carrier pair generation layer structure comprises forming a hole-conducting charge carrier pair generation layer and forming a first electron-conducting layer
  • a charge carrier pair generation layer wherein the hole-conducting charge carrier pair generation layer comprises or is formed of an inorganic substance or an inorganic substance mixture, and wherein the first electron-conducting charge carrier pair generation layer comprises or is formed from an organic substance or an organic substance mixture.
  • the method may include forming a second electron-conducting charge carrier pair generation layer, wherein the first
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer is formed on or over the second electron-conducting charge carrier pair generation layer.
  • forming the charge carrier pair generation layer structure may form an intermediate layer between the first electron-conducting charge carrier pair generation layer and the second
  • an intrinsically electron-conducting substance can be selected as the substance for forming the first electron-conducting charge carrier pair generation layer.
  • the material for forming the first electron conducting Ladungseselschreib- generating layer may be a material selected from the group of substances: HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x, W0 X, V0 X, ReO x , F4 - TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc.
  • a substance for forming the carrier generation layer as a substance for forming the carrier generation layer, a
  • Substance mixture of matrix and dopant are selected.
  • Carrier pair generation layer are selected a substance from the group of substances: HAS-CM, Cu (I) pFBz, MoO x, W0 X, V0 X, ReO x, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, FISCuPc.
  • a substance for forming the dopant of the first electron-conducting charge carrier pair generation layer a substance can be selected from the group of substances: HAT-CN, Cu (I) FBz, MoO x , W0 X , VO x , ReO x, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc.
  • the first electron-conducting charge carrier pair-generation layer may be formed in a region with a layer thickness of approximately 1 nm to approximately 500 nm.
  • an intrinsically electron-conducting substance can be selected as the substance for forming the second electron-conducting charge carrier pair generation layer.
  • Electrode-conducting substance shall be a substance selected from the group of substances: NDN-1, NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
  • a substance mixture of matrix and n-dopant can be selected as the substance for forming the second electron-conducting charge carrier pair generation layer. In yet another embodiment of the method can be used as a substance for forming the matrix of the second electron-conducting
  • Charge pair generation layer a substance selected from the group of substances:
  • the dopant may be selected as a substance from the group of substances: NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO4, Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
  • the second electron-carrier charge carrier generation layer may be formed to have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm.
  • the method the
  • Conduction band or LUMO of the substance or substance mixture of the first electron-conducting charge carrier pair generation layer is approximately equal to the energy of energy
  • Valence band or HOMO of the substance or mixture of the second electron-conducting charge carrier pair generation layer is Valence band or HOMO of the substance or mixture of the second electron-conducting charge carrier pair generation layer.
  • an inorganic substance, organic substance or organic-inorganic hybrid substance may be selected as the substance for forming the intermediate layer.
  • a substance mixture may be used as substance for forming the intermediate layer, wherein the substances of the substance mixture from the group of substances: organic material, inorganic substance and / or organic-inorganic hybrid material have.
  • an intrinsically hole-conducting substance can be selected as the substance for forming the hole-conducting charge carrier pair generation layer.
  • first electron-conducting charge carrier pair generation layer as substance for forming the hole-conducting charge carrier pair generation layer, a substance having an work function value greater than about 3 eV and an energy of the valence band or HOMO is approximately equal to the energy of the conduction band or LUMO in physical Contact first, first electron-conducting charge carrier pair generation layer can be selected.
  • Method further comprising: forming a
  • the method may further comprise: forming a first electrode, forming the first organic functional layer structure on or above the first electrode, forming a second electrode on or over the second organic functional one
  • optoelectronic component can be produced as an organic light-emitting diode. Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an optoelectronic device
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a functional
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a charge carrier pair
  • An optoelectronic component may be in different
  • Embodiments may be embodied as a light-emitting component, for example as an organic light-emitting diode (OLED) or as an organic light-emitting transistor
  • Optoelectronic device can be used in different ways
  • Embodiments be part of an integrated circuit. Furthermore, a plurality of light-emitting
  • the optoelectronic device also be designed as a solar cell.
  • the various exemplary embodiments are described below with reference to an OLED, these exemplary embodiments can, however, also readily be applied to the other, above-mentioned, optoelectronic components.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of an optoelectronic component 100 according to various exemplary embodiments.
  • the optoelectronic component 100 in the form of a
  • the light-emitting component may have a substrate 102.
  • the substrate 102 may serve as a support for electronic elements or layers, such as light-emitting elements.
  • the substrate 102 may include or be formed from glass, quartz, and / or a semiconductor material, or any other suitable material.
  • the substrate 102 may be a
  • Plastic film or a laminate with one or more plastic films or be formed from it are examples of plastic films or a laminate with one or more plastic films or be formed from it.
  • Plastic may include one or more polyolefins (eg, high or low density polyethylene (PE) or
  • the plastic may be polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester and / or polycarbonate (PC),
  • PVC polyvinyl chloride
  • PS polystyrene
  • PC polycarbonate
  • the substrate 102 may include one or more of the above materials.
  • the substrate 102 may be translucent or even transparent.
  • translucent or “translucent layer” can be understood in various embodiments that a layer is permeable to light
  • the light generated by the light emitting device for example one or more
  • Wavelength ranges for example, for light in one Wavelength range of the visible light (for example, at least in a partial region of the wavelength range of 380 nm to 780 nm).
  • Quantity of light is also coupled out of the structure (for example, layer), wherein a portion of the light can be scattered in this case
  • transparent or “transparent layer” can be understood in various embodiments that a layer is transparent to light
  • Wavelength range from 380 nm to 780 nm), wherein light coupled into a structure (for example a layer) is coupled out of the structure (for example layer) substantially without scattering or light conversion.
  • Embodiments as a special case of "translucent" to look at.
  • the optically transient layer structure at least in a portion of the wavelength range of the desired monochrome light or for the limited
  • the organic light emitting diode 100 (or else the light emitting devices according to the above or hereinafter described
  • Embodiments may be configured as a so-called top and bottom emitter.
  • a top and bottom emitter can also be referred to as an optically transparent component, for example a transparent organic light-emitting diode.
  • On or above the substrate 102 may be in different
  • Embodiments optionally a barrier layer (not shown) may be arranged.
  • the barrier layer may comprise or consist of one or more of the following materials: alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantalum oxide, lanthania, silica,
  • Indium zinc oxide aluminum-doped zinc oxide, as well
  • the barrier layer in various embodiments have a layer thickness in a range of about 0, 1 nm (one atomic layer) to about 5000 nm, for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 200 nm, for example, a layer thickness of about 40 nm.
  • An electrically active region 104 of the light-emitting component 100 may be arranged on or above the barrier layer.
  • the electrically active region 104 can be understood as the region of the light-emitting component 100 in which an electric current for operating the optoelectronic component, for example the light-emitting component
  • Component 100 flows. In different
  • the electrically active region 104 may comprise a first electrode 106, a second electrode 108 and a functional layer system 110, as shown in FIG.
  • the first electrode 106 (eg, in the form of a first
  • Electrode layer 106) may be applied.
  • the first electrode 106 (also referred to below as the lower electrode 106) may be formed of or be made of an electrically conductive material, such as a metal or a conductive transparent oxide oxide, TCO) or a layer stack of several layers of the same metal or different metals and / or the same TCO or different TCOs.
  • Transparent conductive oxides are transparent, conductive materials, for example metal oxides, such as zinc oxide, tin oxide, cadmium oxide, titanium oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO).
  • binary metal oxygen compounds such as ZnO, SnO 2, or ⁇ 2 0 3
  • ternary metal oxygen compounds such as AlZnO, Zn 2 Sn0 4 , CdSn0 3 , ZnSn0 3 , Mgln 2 0 4 , Galn0 3 , Zn 2 In 2 0 5 or or mixtures of different transparent conductive oxides to the group of TCOs and can be used in various embodiments.
  • TCOs do not necessarily correspond to one
  • stoichiometric composition and may also be p-doped or n-doped.
  • Electrode 106 comprises a metal; For example, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm or Li, and
  • Electrode 106 may be formed by a stack of layers of a combination of a layer of a metal on a layer of a TCO, or vice versa.
  • An example is one
  • ITO indium-tin-oxide
  • Electrode 106 may provide one or more of the following materials, as an alternative or in addition to the materials mentioned above: networks of metallic nanowires and particles, such as Ag; Networks off
  • the first electrode 106 may be electrically conductive
  • Electrode 106 and the substrate 102 translucent or
  • the first electrode 106 is formed of a metal, the first electrode 106 may have, for example, a layer thickness of less than or equal to about 25 nm, for example one
  • the first electrode 106 may have, for example, a layer thickness of greater than or equal to approximately 10 nm, for example a layer thickness of greater than or equal to approximately 15 nm
  • the first electrode 106 a the first electrode 106 a
  • the first electrode 106 is formed from a conductive transparent oxide (TCO), the first electrode 106, for example, a layer thickness
  • the first electrode 106 of, for example, a network of metallic nanowires, for example of Ag, which may be combined with conductive polymers may form a network of carbon nanotubes. Nanotubes, which may be combined with conductive polymers or formed by graphene layers and composites, the first electrode 106, for example one
  • Layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm for example, a layer thickness in a range of about 10 nm to about 400 nm,
  • the first electrode 106 can be used as the anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode so as an electron injecting electrode.
  • the first electrode 106 may be a first electrical
  • a first electrical potential (provided by a power source (not shown), for example, a power source or a voltage source) can be applied.
  • the first electrical potential may be applied to the substrate 102, and may then be indirectly applied to the first electrode 106.
  • the first electrical potential may be, for example, the ground potential or another predetermined reference potential.
  • Layer system 110 also referred to as an organic electroluminescent layer structure 110, which is or will be applied to or over the first electrode 106.
  • the organic electroluminescent layer structure 110 may include a plurality of organic functional layer structures 112, 116. In various embodiments, however, the organic electroluminescent layer structure 110 may also be more than two organic functional ones
  • FIG. 1 shows a first organic functional layer structure 112 and a second organic functional layer structure 116.
  • the first organic functional layer structure 112 may be disposed on or above the first electrode 106.
  • Layer structure 116 may be disposed on or above the first organic functional layer structure 112. In various embodiments, between the first organic functional layer structure 112 and the second organic functional layer structure 116, a charge generation pair layer structure 114 (CGL) may be arranged.
  • CGL charge generation pair layer structure
  • Layer structure may be provided a respective charge carrier pair generation layer structure.
  • each of the organic functional layer structure 112, 116 may each comprise one or more emitter layers on iron, for example with fluorescent and / or phosphorescent emitters, as well as one or more hole line layers (not shown in FIG as hole transport layer (s)).
  • one or more electron conductive layers also referred to as electron transport layer (s) may be used.
  • the emitter layer (s) include organic or organometallic compounds, such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and Polyphenylene (eg 2- or 2, 5 - substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example
  • organic or organometallic compounds such as derivatives of polyfluorene, polythiophene and Polyphenylene (eg 2- or 2, 5 - substituted poly-p-phenylenevinylene) and metal complexes, for example
  • Iridium complexes such as blue phosphorescent FIrPic
  • the emitter materials may be suitably embedded in a matrix material.
  • light emitting device 100 may be selected so that light emitting device 100 emits white light.
  • the emitter layer (s) can / can
  • the emitter layer (s) may also be composed of several sub-layers, such as a blue-fluorescent emitter layer or blue-phosphorescent emitter layer, a green-phosphorescent emitter layer and a red-phosphorescent emitter layer.
  • a blue-fluorescent emitter layer or blue-phosphorescent emitter layer such as a blue-fluorescent emitter layer or blue-phosphorescent emitter layer, a green-phosphorescent emitter layer and a red-phosphorescent emitter layer.
  • Layers generated primary emission to arrange a converter material that at least partially absorbs the primary radiation and emits a Sekundärsthlung other wavelength, so that from a (not white)
  • the emitter materials of various organic functional layer structures can be or be chosen so that, although the individual emitter materials light
  • a light preset Color such as white light
  • the organic functional layer structures 112, 116 may generally be one or more electroluminescent
  • electroluminescent layers may or may not be organic polymers, organic oligomers, organic monomers,
  • electroluminescent layered structure 110 comprises one or more electroluminescent layers on iron referred to as
  • Hole transport layer is or are designed so that, for example, in the case of an OLED an effective
  • the organic functional layer structures 112, 116 may include one or more functional layers referred to as Electron transport layer is or are designed so that, for example, in an OLED an effective
  • Electron injection into an electroluminescent layer or an electroluminescent region is made possible.
  • a material for the hole transport layer can be any material for the hole transport layer.
  • the one or more electroluminescent layers may or may not
  • Layer structure 110 or optionally on or over the one or more other organic compound
  • Electrode 108 have the same materials or be formed therefrom as the first electrode 106, wherein in
  • metals are particularly suitable.
  • the second metal is particularly suitable.
  • the second metal is particularly suitable.
  • the second metal is particularly suitable.
  • Electrode 108 (for example, in the case of a metallic second electrode 108), for example, a layer thickness on iron of less than or equal to about 50 nm,
  • a layer thickness of less than or equal to approximately 45 nm for example a layer thickness of less than or equal to approximately 40 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 35 nm, for example a layer thickness of less than or equal to approximately 30 nm,
  • a layer thickness of less than or equal to about 25 nm for example, a layer thickness of less than or equal to about 20 nm, for example, a layer thickness of less than or equal to about 15 nm, for example one
  • Layer thickness of less than or equal to about 10 nm.
  • the second electrode 108 may generally be formed similar to, or different from, the first electrode 106.
  • the second electrode 108 may be made from one or more embodiments in various embodiments
  • a plurality of the materials and the respective layer thickness may be formed as described above in connection with the first electrode 106.
  • the first electrode 106 and the second electrode 108 are both translucent or transparent
  • light emitting device 100 may be configured as a top and bottom emitter (in other words, as a transparent light emitting device 100).
  • the second electrode 108 can be used as anode, ie as
  • hole-injecting electrode may be formed or as
  • Cathode so as an electron injecting electrode.
  • the second electrode 108 may have a second electrical connection to which a second electrical connection
  • the second electrical potential may, for example, have a value such that the difference to the first electrical potential has a value in a range from approximately 1.5 V to approximately 20 V, for example a value in a range from approximately 2.5 V to about 15V, for example, a value in a range of about 3V to about 12V.
  • an encapsulation 118 for example in the form of an encapsulation 118, to be provided Barrier thin film / thin film encapsulation 118 may be formed or be.
  • a “barrier thin film” or a “barrier thin film” 118 may, for example, be understood to mean a layer or a layer structure which is suitable for providing a barrier to chemical contaminants or atmospheric substances, in particular to water (moisture) and Oxygen, in other words, the barrier film 118 is formed so as to be resistant to OLED damaging agents, such as
  • the barrier film 118 may be formed as a single layer (in other words, as
  • the barrier thin film 118 may comprise a plurality of sublayers formed on each other.
  • the barrier thin film 118 may comprise a plurality of sublayers formed on each other.
  • Barrier thin film 118 as a stack of layers (stack)
  • the barrier film 118 or one or more sublayers of the barrier film 118 may be formed, for example, by a suitable deposition process, e.g. by means of a
  • Atomic Layer Deposition e.g. plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) or plasmaless
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • PLCVD plasmaless vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition process
  • Barrier thin film 118 having multiple sublayers, all sublayers formed by an atomic layer deposition process.
  • a layer sequence which comprises only ALD layers can also be referred to as "nanolaminate.” According to an alternative embodiment, in a
  • Barrier thin film 118 having a plurality of sub-layers, one or more sub-layers of the barrier film 118 by means of a different deposition method than one
  • Atomic layer deposition processes are deposited
  • the barrier film 118 may, in one embodiment, have a layer thickness of about 0.1 nm (one atomic layer) to about 1000 nm, for example, a layer thickness of about 10 nm to about 100 nm according to a
  • Embodiment for example, about 40 nm according to an embodiment.
  • all partial layers may have the same layer thickness. According to another embodiment in which the barrier thin-film layer 118 has a plurality of partial layers, all partial layers may have the same layer thickness. According to another embodiment in which the barrier thin-film layer 118 has a plurality of partial layers, all partial layers may have the same layer thickness. According to another embodiment in which the barrier thin-film layer 118 has a plurality of partial layers, all partial layers may have the same layer thickness. According to another
  • Barrier thin layer 118 have different layer thicknesses. In other words, at least one of
  • Partial layers have a different layer thickness than one or more other of the sub-layers.
  • the barrier skin layer 118 or the individual sublayers of the barrier skin layer 118 may, according to one embodiment, be formed as a translucent or transparent layer.
  • the barrier film 118 (or the individual sublayers of the barrier film 118) may be made of a translucent or transparent material (or combination of materials that is translucent or transparent).
  • Barrier thin film 118 comprise or consist of one of the following materials: alumina, zinc oxide, zirconia, titania, hafnia, tantalum oxide
  • Silicon oxynitride indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, and mixtures and alloys
  • Layer stack having a plurality of sublayers one or more of the sublayers of the barrier film 118 comprise one or more high refractive index materials, in other words one or more high refractive index materials, for example, having a refractive index of at least 2.
  • an adhesive and / or a protective varnish 120 may be provided on or above the encapsulation 118, by means of which, for example, a cover 122 (for example a glass cover 122) is fastened, for example glued, to encapsulation 118.
  • a cover 122 for example a glass cover 122
  • translucent layer of adhesive and / or protective varnish 120 have a layer thickness of greater than 1 / im
  • the adhesive may include or may be a lamination adhesive.
  • Adhesive layer can be embedded in various embodiments still scattering particles that contribute to a further improvement of the color angle distortion and the
  • Embodiments may be provided as light-scattering particles, for example, dielectric scattering particles such as metal oxides such as silica (S1O 2 ), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium-zinc oxide (ITO) or indium-zinc oxide (IZO), gallium oxide (GA 20 a)
  • dielectric scattering particles such as metal oxides such as silica (S1O 2 ), zinc oxide (ZnO), zirconium oxide (ZrO 2), indium-zinc oxide (ITO) or indium-zinc oxide (IZO), gallium oxide (GA 20 a)
  • Alumina, or titania may also be suitable, provided that they have a refractive index which is different from the effective refractive index of the matrix of the translucent layer structure, for example air bubbles, acrylate or glass hollow spheres.
  • metallic nanoparticles, metals such as gold, silver, iron, nanoparticles, or the like can be provided as light-scattering particles.
  • an electrically insulating layer is disposed between the second electrode 108 and the layer of adhesive and / or resist 120.
  • SiN for example, SiN, for example with a layer thickness in a range from about 300 nm to about 1, 5 ⁇ ,
  • a layer thickness in a range of about 500 nm to about 1 ⁇ m to protect electrically unstable materials, for example, during one
  • Embodiments also completely on an adhesive 120 can be dispensed with, for example, in embodiments in which the cover 122, for example made of glass, by means of For example, plasma spraying on encapsulation 118
  • the thin-film encapsulation 118 may be provided in the light-emitting device 100. As shown in Figure 2, can in different
  • iron which may be deposited on or over the first electrode 106, for example deposited.
  • aNPD MoO x
  • PEDOT PSS, HT508;
  • NPB N, IST -bis (naphthalen-1-yl) -N, '-bis (phenyl) -benzidine
  • DMFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dipheny1-fluorene);
  • the Lochinj edictions slaughter 202 may have a layer thickness
  • nm to about 1000 nm in a range of about 10 nm to about 1000 nm, for example, in a range of about 20 nm to about 500 nm, for example, in a range of about 200 nm to about 400 nm, for example, in a range of about 170 nm to about 330 nm.
  • a first hole transport layer 204 may be applied, for example
  • the first hole transport layer 204 may comprise or consist of one or more of the following materials:
  • DMFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene
  • DPFL-TPD ( ⁇ , ⁇ '-bis (3-methylphenyl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene);
  • DPFL-NPB ⁇ , ⁇ '-bis (naphthalen-1-yl) - ⁇ , ⁇ '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene
  • the first hole transport layer 204 may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 10 nm to about 30 nm, for example about 20 nm.
  • a first emitter layer 206 may be applied, for example deposited.
  • the emitter materials that may be provided for the first emitter layer 206, for example, are described above.
  • the first emitter layer 206 is described above.
  • Emitter layer 206 have a layer thickness in one
  • Range from about 5 nm to about 70 nra for example in a range of about 10 nm to about 50 nm, for example about 30 nm.
  • a first electron transport layer 208 can be arranged, for example deposited, on or above the first emitter layer 206.
  • Electron transport layer 208 one or more of
  • the first. Electron transport layer 208 may be a
  • Layer thickness in a range of about 5 nm to about 50 nm, for example in a range of about 10 nm. To about 30 nm, for example about 20 nm.
  • a first electron transport layer 208 can be arranged, for example deposited, on or above the first emitter layer 206.
  • Electron transport layer 208 one or more of
  • the first electron transport layer 208 may be a
  • Layer thickness in a range of about 10 nm to about 50 nm, for example in a range of about 15 nm to about 40 nm, for example in a range of about 20 nm to about 30 nm.
  • the (optional) hole injection layer 202 is the (optional) first one
  • a charge carrier pair generation layer structure (CGL) 114 is arranged, which will be described in more detail below. On or above the charge carrier pair generation
  • Layer structure 114 may be in different
  • the second organic functional layer structure 116 may be arranged.
  • the second organic functional layer structure 116 may, in various embodiments, be a second
  • Hole transport layer 310 (not shown), wherein the second hole transport layer 310 as a hole-conducting
  • Carrier pair generation layer 310 and arranged as part of the carrier pair generation layer structure 114.
  • the second hole transport layer 310 may be in physical contact 308 with the first electron-conductive charge carrier pair generation layer structure 306, in other words, they share a common interface,
  • Hole transport layer 310 or hole-conducting charge carrier pair generation layer 310 one or more of the following materials or a stoichiometric variant of these
  • trivalent cation for example Al, Ga, In, or
  • CuC> 2 CuYi. x Ca x C> 2
  • the production method of the hole conductor layers with these substances is pulsed laser deposition at
  • the second hole transport layer 310 may have a layer thickness in a range of about 10 nm to about
  • nm for example in a range of about 15 nm to about 40 nm, for example in a range of about 20 nm to about 30 nm.
  • Layer structure 116 a second emitter layer 210th
  • the second emitter layer 210 may have the same emitter materials as the first one
  • Emitter layer 210 may be configured such that they
  • Electromagnetic radiation such as visible light, of the same wavelength (s) emitted as the first
  • the second emitter layer 210 may be configured to emit electromagnetic radiation, such as visible light, others
  • Wavelength (s) emitted as the first emitter layer 206 may be materials as described above.
  • first emitter layer 206 may be provided for both the first emitter layer 206 and the second emitter layer 210.
  • suitable emitter materials may be provided for both the first emitter layer 206 and the second emitter layer 210.
  • Layer structure 116 may include a second electron transport layer 212, which may be disposed on or over the second emitter layer 210, for example, deposited.
  • Electron transport layer 212 include or consist of one or more of the following materials:
  • the second electron transport layer 212 may be a
  • Layer thickness in a range of about 10 nm to about 50 nm, for example in a range of about 15 nm to about 40 nm, for example in a range of about 20 nm to about 30 nm. Further, on or above the second
  • Electron injection layer 214 applied, for example deposited.
  • Electron injection layer 21 have or consist of one or more of the following materials:
  • the electron injection layer 214 may have a layer thickness in a range of about 5 nm to about 200 nm, for example, in a range of about 20 nm to about 50 nm, for example, about 40 nm.
  • the (optional) second hole transport layer 310, the second emitter layer 210, the (optional) second electron transport layer 212, and the (optional) electron injection layer 214 form the second organic functional layer structure 116.
  • the organic electroluminescent layer structure 110 (ie.
  • Electron transport layer (s), etc. ) have a layer thickness of at most about 1, 5 ⁇ , for example, a layer thickness of at most about 1, 2 ⁇ , for example, a layer thickness of ma imal about 1 ⁇ , for example one
  • the organic electroluminescent layer structure 110 for example, a stack of
  • each OLED has light emitting diodes (OLEDs).
  • the organic electroluminescent layer structure 110 may comprise, for example, a stack of two, three or three have four directly superimposed OLEDs, in which case, for example, the organic electroluminescent
  • Layer structure 110 may have a layer thickness of at most about 3 ⁇
  • the light emitting device 100 may generally include other organic functional layers, for example
  • Layer structure 110 or optionally on or over the one or more other organic compound
  • FIG. 3 shows, in a cross-sectional view, the structure of a charge carrier pair generation layer 114 according to various embodiments.
  • Electronically conducting charge carrier pair generation layer 302 may be arranged on or above the first electron transport layer 208, for example with this in
  • the first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 may be arranged on or above the first electron-conducting charge carrier pair-generation layer 302, wherein an intermediate layer 304 may optionally be provided between these two layers 302, 306.
  • the charge carrier pair generation layer 306 may include the second hole transport layer 310 and the hole-conducting one
  • Charge pair generation layer 310 may be disposed and is in physical contact with it (designated by reference numeral 308 in Fig. 3).
  • the second hole transport layer 310 may also be referred to as
  • Carrier pairs at the common interface 308 of the first electron-carrier charge carrier generation layer 306 with the hole transport layer 310 are separated.
  • the hole transport layer 310 Carrier pairs at the common interface 308 of the first electron-carrier charge carrier generation layer 306 with the hole transport layer 310 are separated.
  • Intermediate layer 304 (also referred to as an "interlayer") may be extended between the electron-conducting charge carrier pair generation layers 302, 306 to form the
  • the interlayer 304 may create states in the bandgap of the carrier pair generation layers 302, 306 and facilitate carrier pair separation.
  • the intermediate layer 304 may further include a
  • Layer interdiffusion e.g. organic portions of the second electron-conducting charge carrier pair generation layer 302 in an organic first electron-conducting
  • optoelectronic component 100 for example an OLED.
  • the individual organic layers e.g. between the first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 and the second electron-conducting ones
  • Charge carrier pair generation layer 302 the interlayer 304 inserted or one of the layers, i. the second electron-conducting charge carrier pair generation layer 302 and / or the first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 may include or consist of an inorganic substance.
  • the intermediate layer can prevent the first electron-carrier charge carrier generation layer 306 from reacting with the second electron-carrier charge-carrier generation layer 302, i. the intermediate layer 304 may form a reaction barrier.
  • the intermediate layer 304 may be the
  • the second electron-carrier charge carrier generation layer 302 can be composed of a plurality of substances, for example a mixture of substances, or of a single substance (for this reason, the second electron-conducting
  • Carrier pair generation layer 302 may also be referred to as undoped second electron-carrier charge carrier generation layer 302).
  • Charge pair generation layer 302 forms, that is, for example, the substance from which the second
  • Electronically conductive charge carrier pair generation layer 302 may have a high electron conductivity
  • the material of the second electron-carrier charge carrier generation layer 302 may be a low
  • electron-conducting charge carrier pair generation layer 302 may be provided for any substance which satisfies these conditions, for example a NET-18 matrix with NDN-26 dopant (mixture of substances) or NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO, Na, Ca. , K, Mg, Cs, Li, LiF (substance).
  • the second electron-carrier charge carrier generation layer 302 a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nra, for example in a range of about 3 nm to about 100 nm, for example in a range of about 10 nm to about 90 nm, for example in a range of about 20 nm about 80 nm,
  • nm for example, in a range of about 30 nm to about 70 nm, for example in a range of about 40 nm to about 60 nm, for example, a layer thickness of about 50 nm.
  • Electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 of several substances so for example, a mixture of substances, or also be composed of a single substance (for this reason, the first electron-conducting
  • Carrier pair generation layer 306 may also be referred to as undoped first electron-conductive charge carrier pair generation layer 306).
  • Charge pair generation layer 306 forms, that is, for example, the substance from which the first
  • a high conductivity e.g., conductivity on the order of, for example, better than about 10 S / m, for example, better about
  • 10 S / m for example, better about 10 S / m.
  • Charge pair generation layer 306 is a high
  • Work function for example, a work function in a range of about 3.5 eV to about 5.5 eV
  • each material or substance be provided that satisfies these conditions, for example, HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x , WO x , VO x , ReO x ⁇ F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi ⁇ III ) FBz, FISCuPc.
  • the first material or substance be provided that satisfies these conditions, for example, HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x , WO x , VO x , ReO x ⁇ F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi ⁇ III ) FBz, FISCuPc.
  • the first electron-carrier charge carrier pair generation layer 306 each material or substance be provided that satisfies these conditions, for example, HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoO x , WO x , VO x , ReO x ⁇ F4-TC
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer 306 have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 500 nm, for example in a range of about 3 nm to about 100 nm, for example in a range of about 10 nm to about 90 nm, for example in a range of about 20 nm to about 80 nm, for example in a range of about 30 nm to
  • about 70 nm for example in a range of about 40 nm to about 60 nm, for example, a layer thickness of about 50 nm.
  • the first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 may comprise, in various embodiments, a high conductance and low-conduction (Lowest Unoccupied Molecule Orbital, LUMO) material or mixture that is approximately equal in energy with respect to energy
  • LUMO Large Unoccupied Molecule Orbital
  • Valence band (Highest Occupied Molecule Orbital, HOMO) of the directly or indirectly adjacent Locht ansport für 310 and hole-conducting charge carrier pair generation layer 310 and the valence band of the second electron-conducting
  • Charge pair generation layer 302 is formed.
  • the substance or mixture of the first electron-carrier charge-carrier generation layer 306 has a LUMO that is approximately at the same level as the HOMO of the material or
  • the charge carrier pair is at the common interface 308 of the hole transport layer 310 with the first
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer 306 generated and separated such that the hole of the generated carrier ares in the hole transport layer 310 to
  • Emitter layer 210 of the second organic functional layer structure 116 is transported and wherein the
  • the hole transporting layer 310 may be additionally configured as a holey carrier-charge generating layer 310.
  • the intermediate layer 304 may have a layer thickness in a range of about 1 nm to about 200 nm,
  • Intermediate layer 304 may be direct or indirect.
  • the substance or mixture of the intermediate layer 304 may be an electrical insulator in an indirect charge carrier line.
  • the HOMO of the electrically insulating material of the intermediate layer 304 may be higher than the LUMO of the directly adjacent first electron-conductive carrier pair generation layer 306 and higher than the HOMO of the directly adjacent second electron-carrier charge-carrier generation layer 302. This allows a tunneling current to take place through the intermediate layer 304.
  • Suitable fabric for the intermediate layer 304 may be
  • phthalocyanine for example, unsubstituted phthalocyanine;
  • metal oxide-phthalocyanine compounds for example
  • CuPc copper phthalocyanine
  • H2Pc H2Pc
  • CoPc cobalt phthalocyanine
  • AlPc aluminum phthalocyanine
  • NiPc nickel phthalocyanine
  • FePc iron phthalocyanine
  • ZnPc zinc phthalocyanine
  • MnPC manganese phthalocyanine
  • Layer structure have the following layers:
  • Electron transport layer 208
  • NET-18 doped with NDN-26 for example at a concentration of about 8% by volume of the mixture, with a layer thickness of about 50 nm;
  • first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306:
  • HAT-CN with a layer thickness of approximately 5 nm.
  • Hole transport layer 310
  • CuGa ⁇ 2 with a layer thickness of approximately 50 nm.
  • the charge carrier pair generation layer structure 114 has adjacent ones
  • Hole transport layer 310 and electron transport layer 208 have the following layers:
  • Electron transport layer 208
  • first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306 NET-18 doped with NDN-26, for example at a concentration of about 8% by volume of the mixture, with a layer thickness of about 50 nm; and first electron-conducting charge carrier pair generation layer 306:
  • HAT-CN with a layer thickness of approximately 5 nm.
  • Embodiments can be seen in that by the use of a transparent, inorganic,
  • inorganic, intrinsically hole-conductive material for the hole transport layer, optoelectronic components become more thermally stable and efficient and higher
  • Field strengths can endure, for example, voltage peaks when switching on the optoelectronic device or current overshoot.
  • the inorganic substances or substance mixtures used for the hole transport layer are distinguished from previously used organic material or
  • Carrier density, low work function, and often strong interfacial dipoles lead to a high built-in voltage and a favorable band matching for the charge carrier separation at the interface of the
  • Charge carrier pair generation layer This reduces the voltage drop across the hole transport layer and thus increases the efficiency of the optoelectronic device.
  • layer interdiffusion occurs at the organic-organic interface of the hole transport layer with the first
  • electron-conductive charge carrier pair generation layer for example, the commonly used NPD with relatively low glass transition temperature as the organic material of the hole transport layer. This reduces the current density with applied voltage increasingly with increasing operating time. This will increase the service life of the optoelectronic

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Abstract

Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements In verschiedenen Ausführungsformen wird ein optoelektronisches Bauelement (100) bereitgestellt, das optoelektronische Bauelement (100) aufweisend: eine erste organische funktionelle Schichtenstruktur (112); eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur (116); und eine Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (114) zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur (112) und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur (116), wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur (114) eine lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) und eine erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) aufweist; und wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) einen anorganischen Stoff oder ein anorganisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist, und wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist. (208) bezeichnet eine Elektronentransportschicht, (302) eine zweite elektroneleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und (304) eine Zwischenschicht.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen ein
optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zum
Herstellen eines optoelektronischen Bauelements. Ein optoelektronisches Bauelement (z.B. eine organische
Leuchtdiode (Organic Light Emitting Diode, OLED) ,
beispielsweise eine weiße organische Leuchtdiode (White
Organic Light Emitting Diode, WOLED) , eine Solarzelle, etc.) auf organischer Basis zeichnet sich üblicherweise durch ihre mechanische Flexibilität und moderaten
Herstellungsbedingungen aus. Verglichen mit einem. Bauelement aus anorganischen Materialien kann ein optoelektronisches Bauelement auf organischer Basis aufgrund der Möglichkeit großflächiger Herstellungsmethoden (z.B. Rolle- zu-Rolle- Herstellungsverfahren) potentiell kostengünstig hergestellt werden.
Eine WOLED besteht z.B. aus einer Anode und einer Kathode mit einem funktionellen Schichtensystem dazwischen. Das
funktionelle Schichtensystem besteht aus einer oder mehreren Emitterschient/en, in der/denen das Licht erzeugt wird, einer oder mehreren Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schichtenstruktur aus jeweils zwei oder mehr Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichten („Charge generating layer", CGL) zur
Ladungsträgerpaartrennung, sowie einer oder mehrerer
Elektronenblockadeschichten , auch bezeichnet als
Lochtransportschicht (en) („hole transport layer" -HTL) , und einer oder mehrerer Lochblockadeschichten, auch bezeichnet als Elektronentransportschicht (en) („electron transport layer" - ETL) , um den Stromf luss zu richten. Die Leuchtdichte von OLEDs ist unter anderem durch die
maximale Stromdichte begrenzt , die durch die Diode fließen kann. Zur Erhöhung der Leuchtdichte von OLEDs ist das
Kombinieren von ein oder mehreren OLEDs aufeinander in Serie (sogenannte gestapelte/gestackte oder Tandem-OLED) bekannt . Mittels Übereinanderstapelns können in der OLED bei praktisch gleicher Effizienz und identischer Leuchtdichte deutlich längere Lebensdauern erzielt werden . Wohingegen bei gleicher Stromdichte die N- fache Leuchtdichte bei N-OLED-Einheiten realisiert werden kann. Dabei kommt den Schichten an denen sich die OLED-Einheiten berühren besondere Bedeutung zu. An diesen Schichten treffen ein elektronenleitender Bereich der einen Diode und ein lochleitender Bereich der anderen Diode zusammen . Die Schichten zwischen diesen Bereichen, die so genannte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur (Charge generating layer CGL) , sollten in der Lage sein Elektronen- Loch- Paare , voneinander zu trennen und Elektronen und Löcher in entgegengesetzte Richtungen in die OLED- Einheiten zu inj izieren. Dadurch wird der kontinuierliche Ladungstransport durch die OLED- Serienschaltung möglich.
Für das Übereinanderstapeln werden daher Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schichten benötigt , die aus einem hochdotierten pn-Übergang bestehen .
Die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtstruktur besteht herkömmlich in einf chster Ausführung aus einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht und einer ersten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht , die in direkter Verbindung zueinander stehen, so dass anschaulich ein pn-Übergang gebildet wird . Dies erzeugt einen
Potentialsprung im pn- bergang bzw. eine eingebaute Spannung (auch built-in-Spannung (built- in voltage) genannt) . Der Potentialsprung bzw . die built- in- Spannung kann mittels der Austrittsarbeit , der Dotierung der Schichten, sowie der Ausbildung von Grenzflächendipolen am pn-Übergang mittels der verwendeten Stoffe beeinflusst werden.
In dem pn-Übergang kommt es zur Ausbildung einer
Raumladungszone , bei der Elektronen der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht in die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht tunneln . Häufig ist die erste Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht mit einer zweiten Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht körperlich verbunden, wobei die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht häufig eine n-dotierte Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ist , Durch Anlegen einer Spannung über den pn-Übergang in
Sperrrichtung werden in der Raumladungszone Elektronen und Löcher erzeugt, die in die Emitter-Schichten der OLED- Einheiten wandern und durch Rekombination elektromagnetische Strahlung erzeugen können (z.B. Licht) .
Die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und die elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten können j eweils aus einem oder mehreren organischem/n und/oder anorganischem/n Stoff/en (Matrix) bestehen.
Der jeweiligen Matri wird oder werden üblicherweise in der Herstellung der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein oder mehrere organische oder anorganische Stoffe (Dotierstoffe) beigemengt, um die Leitfähigkeit der Matrix zu erhöhen und um eine Potentialanpassung bzw. eine Energieniveauanpassung vorzunehmen . Diese Dotierung kann Elektronen (n-dotiert ;
Dotierstoffe z.B. Metalle mit niedriger Austrittsarbeit z.B. Na, Ca, Cs, Li , Mg oder Verbindungen daraus z.B. CS2CO3 , CS3PO4 , bzw. organische Dotanden der Firma NOVALED , z.B. NDN- 1 , NDN-26) oder Löcher (p-dotiert ; Dotierstoff z.B.
Übergangsmetalloxide z.B. MoOx, W0X, V0X, organische
Verbindungen z.B. Cu (I) pFBz , F4-TCNQ, bzw. organische Dotanden der Firma NOVALED, z.B. NDP-2 , NDP-9) als Ladungsträger in der Matrix erzeugen.
Als Stoff der lochleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs- Schicht über oder auf der ersten elektronenleitenden
Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht wird üblicherweise ein undotierter organischer Stoff als Lochtransportleiter (hole transport layer HTL) verwendet, z.B. OENPD. Weiterhin sind undotierte lochleitende Ladungstragerpaar- Erzeugungs- Schichten bekannt, die ein transparentes
Metalloxid als lochleitenden Stoff aufweisen, beispielsweise WO3 oder M0O3. Voraussetzung für den Einsatz einer Ladungstragerpaar- Erzeugungs- Schichten in einem optoelektronischen Bauteil sind ein einfacher Auf au , d.h. möglichst wenige Schichten, die möglichst leicht herzustellen sind. Weiterhin ist ein
geringer Spannungsabfall über die Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schichten, sowie eine möglichst hohe Transmission der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichten notwendig, d.h. möglichst geringe AbsorptionsVerluste im Spektralbereich, der von der OLED emittierten elektromagnetischen Strahlung . Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine , ungeachtet des j eweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine , ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form
vorliegende , durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung ohne Kohlenstoff oder einfacher KohlenstoffVerbindung verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende, durch charakteristische
physikalische und chemische Eigenschaf en gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff" alle oben genannten Stoffe, beispielsweise einen organischen Stoff , einen anorganischen Stoff , und/oder einen hybriden Stoff . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem
Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen besteht , deren
Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind. Als eine Stoffklasse ist ein Stoff oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff (en) , einem oder mehreren anorganischen Stoff (en) oder einem oder mehreren hybrid
Stoff (en} zu verstehen. Der Begriff „Material" kann synonym zum Begriff „Stoff" verwendet werden .
Im Rahmen dieser Beschreibung kann eine lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht auch als eine
Lochtransportschicht eingerichtet sein bzw. verstanden werden .
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer
elektronenleitenden Schicht eines elektronischen Bauelementes eine Schicht verstanden werden, bei der das chemisches
Potential des Stoffs oder des Stoffgemisches der Schicht energetisch dichter am Leitungsband ausgebildet ist als am Valenzband und bei der mehr als die Hälfte der frei
beweglichen Ladungsträger Elektronen sind .
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer
lochleitenden Schicht eines elektronischen Bauelementes eine Schicht verstanden werden, bei der das chemisches Potential des Stoffs oder des Stoffgemisches der Schicht energetisch dichter am Valenzband ausgebildet ist als am Leitungsband und bei der mehr als die Hälfte der frei beweglichen Ladungsträger Löcher, d.h. freie Orbitalplätze für Elektronen, sind.
Anders als bei rein anorganischen Schichten in Halbleiter- Bauelementen können die Moleküle organischer Schichten partiell in andere organische Schichten diffundieren
(partielle Schichtinterdiff sion) , beispielsweise Teile einer organischen, ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (z.B. HAT-CN) in eine organische
lochieitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht
Lochtransportschicht (z.B. NPD) .
Bei Anlegen eines elektrischen Feldes an die Ladungsträger- Erzeugende- Schichtstruktur ist mittels der
Schichtinterdiffusion ein zusätzlicher Abfall der
Betriebsspannung (und damit der elektrischen Leistung) über diese Schichtstruktur messbar . Dieser Spannungsabfall kann nicht für die Lichterzeugung verwendet werden und reduziert somit die Effizienz der gestapelten OLEDs .
Der zusätzliche Spannungsabfall kann mit der Betriebsdauer zu nehmen, da die Diffusion leitfähiger Moleküle in einem elektrischen Feld gerichtet wird . Dies begrenzt die
Betriebsdauer organischer optoelektronischer Bauelemente .
Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung organischer
lochleitender Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht sind deren geringe Ladungsträgerdichte und die relativ schwachen
Grenzflächendipole . Die geringe Ladungsträgerdichte führt zu einem höheren Spannungsabfal1 über diese Schicht , d.h. die Schicht hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit . Die häufig schwachen Grenzflächendipole erschweren die Trennung von Loch und Elektron an der Grenzfläche der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und der ersten
eiektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht . Weiterhin können organische lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichten, beispielsweise «NPD, thermisch
empfindlich sein. Der Stoff der organischen lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht kann beispielsweise anfangen zu kristallisieren, beispielsweise bei aNPD bei
Temperaturen von ungefähr 95 °C . Mittels der Kristallisation des Stoffs der organischen lochleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schichten kann die Schicht seine Funktionalitäten in der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur
verlieren, so dass das optoelektronische Bauelement
unbrauchbar werden kann.
Eine lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht aus einem anorganischen Stoff könnte das Problem der
Schichtinterdiffusion, der geringen Leitfähigkeit , der geringen Ladungsträgertrennung und der
Temperaturempf indlichkeit lösen . Das Bilden von lochleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichten aus anorganischen Stoffen konnte bisher aus einer Reihe von Gründen nicht realisiert werden . So sind bei vielen bekannten anorganischen Stoffen die elektrischen Eigenschaften nicht kompatibel zu den elektrischen Eigenschaften der organischen ersten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht . Die Austrittsarbeit der anorganischen Stoffe ist zu hoch (größer ungefähr 3 eV) und/oder die Energie des Valenzbandes ist kleiner als die Energie des Leitungsbandes der mit der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht in
körperlichem Kontakt stehenden ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht .
Eine weitere Hürde stellen die Erzeugungsbedingungen der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht aus einem anorganischen Stoff dar . Anorganische Stoffe zum Bilden der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht sind ungeeignet , wenn sich die lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht nur mittels Herstellungsbedingungen bilden lässt , die inkompatibel mit organischen Schichten sind, z.B.
Temperatur >> 100 °C .
Weiterhin nachteilig in der Auswahl anorganischer Stoffe für die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht sind deren optischen Eigenschaften, z.B. die Transmission. Viele anorganische Stoffe weisen im Wellenlängenbereich zwischen ungef hr 400 bis ungefähr 650 nm eine Absorption auf und sind daher nicht transparent . Dadurch wird die Effizienz des optoelektronischen Bauelementes reduziert . Aus diesen Gründen konnte für den Übergang der lochleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht mit der ersten elektronenleitenden
Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht mit
elektronenleitfähigen Metalloxid-Halbleitern nur Kompromisse erzielt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein
optoelektronisches Bauelement sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt , bei dem zum Herstellen der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein transparenter , anorganischer, intrinsisch lochleitender Stoff verwendet wird .
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein
optoelektronisches Bauelement bereitgestellt , das
optoelektronische Bauelement aufweisend : eine erste
organische funktionelle Schichtenstruktur, eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur und eine
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur, wobei die Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur eine lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und eine erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht aufweist ; und wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht einen anorganischen Stoff oder ein
anorganisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist , und wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht einen organischen Stoff oder ein
organisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes, in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch
charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung des Kohlenstoffs verstanden werden . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem anorganischen Stoff eine, ungeachtet des jeweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form
vorliegende, durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaf en gekennzeichnete Verbindung ohne
Kohlenstoff oder einfacher KohlenstoffVerbindung verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung kann unter einem organisch-anorganischen Stoff (hybrider Stoff) eine ,
ungeachtet des j eweiligen Aggregatzustandes , in chemisch einheitlicher Form vorliegende , durch charakteristische physikalische und chemische Eigenschaften gekennzeichnete Verbindung mit Verbindungsteilen die Kohlenstoff enthalten und frei von Kohlenstoff sind, verstanden werden. Im Rahmen dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Stoff" alle oben genannten Stoffe , beispielsweise einen organischen Stoff , einen anorganischen Stoff , und/oder einen hybriden Stoff . Weiterhin kann im Rahmen dieser Beschreibung unter einem Stoffgemisch etwas verstanden werden, was Bestandteile aus zwei oder mehr verschiedenen Stoffen besteht , deren
Bestandteile beispielsweise sehr fein verteilt sind . Als eine Stoffklasse ist ein Sto f oder ein Stoffgemisch aus einem oder mehreren organischen Stoff (en) , einem oder mehreren anorganischen Stoff (en) oder einem oder mehreren hybrid
Stoff (en) zu verstehen . Der Begriff „Material" kann synonym zum Begriff „Stoff" verwendet werden.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement eine zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht aufweisen, wobei die erste elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf oder über der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht angeordnet ist oder wobei die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auf oder über der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht angeordnet ist .
Im Rahmen dieser Beschreibung kann eine lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht auch als eine
Lochtransportschicht eingerichtet sein bzw. verstanden werde .
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer
elektronenleitenden Schicht eines elektronischen Bauelementes eine; Schicht verstanden werden, bei der das chemische
Potential des Stoffs oder des Stoffgemisches der Schicht energetisch dichter am Leitungsband ausgebildet ist als am Valenzband und bei der mehr als die Hälfte der frei
beweglichen Ladungsträger Elektronen sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann unter einer
lochleitenden Schicht eines elektronischen Bauelementes eine Schicht verstanden werden, bei der das chemische Potential des Stoffs oder des Stoffgemisches der Schicht energetisch dichter am Valenzband ausgebildet ist als am Leitungsband und bei der mehr als die. Hälfte der frei beweglichen
Ladungsträger Löcher, d.h. freie Orbitalplätze für
Elektronen, sind.
In einer Ausgestaltung kann die Ladungsträgerpaar-Erzeugung- Schichtenstruktur eine Zwischenschicht zwischen der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht aufweisen. In einer Ausgestaltung kann der anorganische lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht einen anorganischen, intrinsisch lochleitenden Stoff
auf eisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische ,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochlei enden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine Abseheidetemperatur von weniger als ungefähr 100 °C aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische ,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht BaCuSF, BaCuSeF und/oder BaCuTeF oder eine stöchiometrische Variante dieser
Verbindungen aufweisen oder daraus gebildet sein .
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische ,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht NiO und/oder AgCo02 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindungen aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein oder mehrere kupferhaltige Delafossite aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann das kupferhaltige
Delafossit oder die kupferhaltigen Delafossite ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe der CuAlC>2 , CuGa02 , CuInC>2 , CuTl02 , CuYi_xCaxC>2 , CuCri_xMgx02 und/oder CUO2 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindungen au weist oder daraus gebildet ist .
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische ,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe ZnCo204 , ZnRl-1204 und/oder Znlr204 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindungen aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht SrCu2Ü2 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindungen aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe LaCuOS , LaCuOSe und/oder LaCuOTe oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindungen aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der anorganische,
intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht eine Transmission von sichtbarem Licht in einem Bereich von ungefähr 450 nm bis ungefähr 650 nm vom mehr als ungef hr 90% aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann die lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm
aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht einen intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein . In noch einer Ausgestaltung kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht einen organischen, intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann die erste
elektronenleitende Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht einen organischen, intrinsisch elektronenleitenden Stoff mit einem energetisch tiefliegendem Leitungsband aufweisen, wobei ein energetisch tiefliegendes Leitungsband einen Energiebetrag (Austrittsarbeit) von größer ungefähr 3,5 eV, beispielsweise größer ungefähr 4 , 4 eV aufweist.
In noch einer Ausgestaltung kann die intrinsische erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht einen Stoff auf eisen oder daraus gebildet sein aus der Gruppe der Stoffe: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, W0X/ V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc .
In noch einer Ausgestaltung kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoffgemisch aus einer Matrix und einem n-Dotierstoff aufweisen oder daraus gebildet werden . Ein Stoffgemisch aus Matrix und Dotierstoff kann mittels Koverdampfens der Stoffe der Matrix und der Dotierung auf oder über ein Substrat ausgebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung kann die Matrix der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff sein, ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CUPC.
In noch einer Ausgestaltung kann der n-Dotierstoff der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein Stoff sein, ausgewählt aus der Gruppe von
Stoffen: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, W0X, V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III) pFBz, F16CuPc. In noch einer Ausgestaltung kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der ersten
elektronenieitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht eine Transmission größer als ungefähr 90 % in einem
Wellenlängenbereich von ungefähr 450 nm bis ungefähr 650 nm aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann die zweite
elektronenleitende Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht einen intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweisen oder daraus gebildet sein .
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der zweiten intrinsisch elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen : NDN-1, NDN-26, MgAg, Cs2C03, Cs3P04 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
In noch einer Ausgestaltung kann die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht aus einem Stoffgemisch aus Matrix und n-Dotierstoff gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann die Matrix der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen:
• NET- 18, NET- 5, ETM033, ETM036, BCP, BPhen;
• 2, 2' , 2" -(1,3 , 5-Benzinetriyl) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazole) ;
• 2- (4 -Biphenylyl) -5- (4 - tert-butylphenyl) -1,3,4- oxadiazole , 2 , 9-Dimethyl-4 , 7 -diphenyl- 1 , 10-phenanthroline
(BCP) ; • 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) -3,5- diphenyl-4H-l, 2, 4-triazole;
• 1, 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine - 6 -yl ) -1,3 , 4-oxadiazo-5- yl] benzene ;
· 4 , 7-Diphenyl-l , 10-phenanthroline (BPhen) ;
• 3 - ( -Biphenylyl) - 4 -phenyl - 5 - tert -butylpheny1 - 1 , 2,4- triazole ;
• Bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4-
(phenylphenolato) aluminium;
· 6 , 6 ' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) - 1 , 3 , 4 -oxadiazo-2-yl] -2,2'- bipyridyl ;
• 2-phenyl-9 , 10-di (naphthalen-2 -yl) -anthracene ;
• 2 , 7-Bis [2- (2 , 2 ' -bipyridine- 6 -yl ) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] - 9, 9-dimethylfluorene ;
· 1, 3-Bis [2- (4 -tert-butylphenyl) -1, 3, 4-oxadiazo-5- yl] enzene ;
• 2 - (naphthalen- 2-yl ) -4 , 7-diphenyl-l , 10-phenanthroline;
• 2 , 9-Bis (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline ;
· Tris (2,4,6- trimethyl - 3 - (pyridin- 3 -yl ) phenyl ) borane ;
• l-methyl-2- (4- (naphthalen- 2 -yl) phenyl) - 1H- imidazo [4 , 5- f] [1,10] phenanthroline ;
• Phenyl-dipyrenylphosphine oxide;
• Naphtahlinte racarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; · Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und
• Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
In noch einer Ausgestaltung kann der n-Dotierstoff der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -
Schicht ein Stoff sein ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen: NDN-26 , MgAg, CS2CO3, CS3PO4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
In noch einer Ausgestaltung kann die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm aufweisen. In noch einer Ausgestaltung kann das Leitungsband bzw. LUMO des Stoffs oder Stoffgemisches der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht energetisch ungefähr gleich dem Valenzband bzw. HOMO des Stoffs oder
Stoffgemisches der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht sein .
In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht aus einem anorganischen Stoff , organischen Stoff oder einem organisch-anorganischem Hybridstoff gebildet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann die Zwischenschicht ein
Stoffgemisch aufweisen oder daraus gebildet sein, wobei die Stoffe des Stoffgemischs aus der Gruppe der Stoffe aufweisen: organischer Stoff , anorganischer Stoff und/oder organischanorganischer Hybridstoff .
In noch einer Ausgestaltung kann der Stoff der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar--Erzeugungs -Schicht einen Betrag der Austrittsarbeit größer ungefähr 3 eV und eine Energie des Valenzband bzw. HOMO ungefähr gleich der Energie des Leitungsbandes bzw. LUMO der in körperlichen Kontakt stehenden ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das optoelektronische
Bauelement als organische Leuchtdiode hergestellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
bereitgestellt , das Verfahren aufweisend : Bilden einer ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur; Bilden einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtenstruktur über oder auf der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur;
Bilden einer zweiten organischen funktionellen
Schichtenstruktur über oder auf der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtens ruktur; wobei das Bilden der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichtens ruktur das Bilden einer lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und das Bilden einer ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht , wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht einen anorganischen Stoff oder ein anorganisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet wird, und wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist .
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Ver ahren ein Bilden einer zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht aufweisen, wobei die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht auf oder über der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht ausgebildet wird . In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Bilden der Ladungsträgerpaar-Erzeugung-Schichtenstruktur das Bilden einer Zwischenschicht zwischen der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht und der zweiten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht aufweisen .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht ein intrinsisch elektronenleitender Stoff ausgewählt werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Stoff zum Bilden der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht ein Stoff sein, ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen: HAT-CN, Cu(I)pFBz, MoOx, W0X, V0X, ReOx, F4 - TCNQ, NDP-2 , NDP-9, Bi ( III} pFBz , F16CuPc. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein
Stoffgemisch aus Matrix und Dotierstoff ausgewählt werden. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der Matrix der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff ausgewählt werden aus der Gruppe von Stoffen: HAT-CM, Cu ( I) pFBz , MoOx, W0X, V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, FISCuPc.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden des Dotierstoffes der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein Stoff ausgewählt werden aus der Gruppe von Stoffen: HAT-CN, Cu (I) FBz , MoOx, W0X, VOx, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht in einem Bereich mit einer Schichtdicke von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm gebildet werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht ein intrinsisch elektronenleitender Stoff ausgewählt werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der zweiten elektronenleitender Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht als intrinsisch lochleitender
(elektronenleitender) Stoff ein Stoff sein, ausgewählt aus der Gruppe von Stoffen: NDN-1, NDN-26 , MgAg, CS2CO3, CS3PO4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li, LiF.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht ein Stoffgemisch aus Matrix und n- Dotierstoff ausgewählt werden. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der Matrix der zweiten elektronenleitender
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht ein Stoff ausgewählt werden aus der Gruppe von Stoffen:
• NET-18, NET- 5, ETM033. ETM036, BCP, BPhen;
• 2,2' , 2 " - (1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1 -phenyl -1-H- benzimidazole) ;
• 2- (4-Biphenylyl) -5- (4 -tert-butylphenyl) -1,3,4- oxadiazole , 2 , 9-Dimethyl-4 , 7 -diphenyl - 1 , 10 -phenanthroline (BCP} ;
• 8 -Hydroxyquinolinolato- lithium, 4- (Naphthalen-l~yl) -3,5- diphenyl-4H-l , 2 , 4- triazole ;
• 1 , 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine- 6 -yl ) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -
• 4 , 7 -Diphenyl- 1 , 10 -phenanthroline (BPhen) ;
• 3- (4-Biphenylyl ) -4 -phenyl - 5- tert-butylphenyl- 1 , 2,4- tDtT .c3.Z 1C«>
• Bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4 -
(phenylphenolato) aluminium;
• 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3, 4 -oxadiazo-2-yl] -2,2'- bipyridyl ;
• 2-phenyl-9, 10-di (naphthalen-2 -yl) -anthracene;
• 2 , 7-Bis [2- (2,2' -bipyridine-6-yl ) -1,3 , -oxadiazo- 5 -yl] - 9 , 9-dimethylfluorene ,-
• 1, 3-Bis [2- (4 -tert- utylpheny1 ) -1,3, 4-oxadiazo-5- yl] benzene;
• 2 - (naphthalen-2-yl) -4, 7 -diphenyl- 1 , 10-phenanthroline ;
• 2, 9-Bis (naphthalen-2-yl ) -4 , 7 -diphenyl -1, 10- phenanthroline ;
• Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl) phenyl) borane ;
• l-methyl-2- (4- (naphthalen-2 -yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1,10] phenanthroline ;
• Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
• Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
• Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und • Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht der Dotierstoff als ein Stoff ausgewählt werden aus der Gruppe von Stoffen: NDN-26, MgAg, CS2CO3, CS3PO4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li , LiF. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungef hr 500 nm gebildet werden . In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
Leitungsband bzw. LUMO des Stoffs oder Stoffgemisches der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht energetisch ungefähr gleich der Energie des
Valenzbandes bzw. HOMO des Stoffs oder Stoffgemisches der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht sein .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der Zwischenschicht ein anorganischer Stoff , organischer Stoff oder organisch-anorganischem Hybridstoff ausgewählt werden .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der Zwischenschicht ein Stoffgemisch verwendet wird, wobei die Stoffe des Stoffgemischs aus der Gruppe der Stoffe : organischer Stoff , anorganischer Stoff und/oder organisch-anorganischer Hybridstoff aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein intrinsisch lochleitender Stoff ausgewählt werden. In noch einer Ausgestaltung des "Verfahrens kann der
anorganische, intrinsisch lochleitende Stoff der
lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht eine
Transmission von sichtbarem Licht in einem Bereich von ungefähr 450 nm bis ungefähr 650 nm von mehr als ungefähr 90 % werden.
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Bilden der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht mittels Abscheidens des anorganischen intrinsisch
lochleitenden Stoffes eine Temperatur von kleiner als
ungef hr 100 °C aufweisen. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe der BaCuSP (Austrittsarbeit; 4,85 eV) , BaCuTeF , NiO (3,7 eV) , Cu haltige Delafossite beispielsweise CuAlÖ2 (3,5 eV) , CuGaC>2 (3,2 eV) , Culn02 , ZnM20 (M = Co, Rh, Rh, Ir, oder ähnliches) , SrCu202 (3,3 eV) , LaCuOM (M = S, Se, Te, oder ähnliches) , AgCo02
(4,15 eV) oder eine stöchiometrische Variante dieser
Verbindungen ausgewählt werden. In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann als Stoff zum Bilden der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht ein Stoff mit einem Betrag der Austrittsarbeit größer ungefähr 3 eV und einer Energie des Valenzband bzw. HOMO ungefähr gleich der Energie des Lei ungsbandes bzw. LUMO der in körperlichen Kontakt stehenden, ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht ausgewählt werden .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
Verfahren ferner aufweisen: Bilden einer
Elektronenleiterschicht , Bilden der zweiten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht auf oder über der Elektronenleiterschicht , Bilden einer zweiten Emitterschicht auf oder über der lochleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren ferner aufweisen: Bilden einer ersten Elektrode, Bilden der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur auf oder über der ersten Elektrode, Bilden einer zweiten Elektrode auf oder über der zweiten organischen funktionellen
Schichtenstruktur .
In noch einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das
optoelektronische Bauelement als eine organische Leuchtdiode hergestellt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 eine Querschnittansieht eines optoelektronischen
Bauelements gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen;
Figur 2 eine Querschnittansicht eines funktionellen
Schichtensystems eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
Figur 3 eine Querschnittansicht einer Ladungsträgerpaar-
Erzeugungs -Schichtenstruktur eines optoelektronischen Bauelements gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische
Aus ührungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten" , „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da
Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl
verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Riehtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend . Es versteht sich, dass andere Aus ührungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen . Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert .
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden" , " angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung . In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist .
Ein optoelektronisches Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen als ein lichtemittierendes Bauelement , beispielsweise als eine organische lichtemittierende Diode (organic light emitting diode , OLED} oder als ein organischer lichtemittierender Transistor ausgebildet sein. Das
optoelektronische Bauelement kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen Teil einer integrierten Schaltung sein. Weiterhin kann eine Mehrzahl von lichtemittierenden
Bauelementen vorgesehen sein, beispielsweise untergebracht in einem gemeinsamen Gehäuse . In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann das optoelektronische Bauelement auch als Solarzelle ausgebildet sein. Auch wenn im Folgenden die verschiedenen Ausführungsbeispiele anhand einer OLED beschrieben werden, so können diese Ausführungsbeispiele j edoch ohne weiteres auch auf die anderen, oben genannten optoelektronischen Bauelemente angewendet werden.
Fig .1 zeigt eine Querschnittansieht eines optoelektronischen Bauelements 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Das optoelektronische Bauelement 100 in Form eines
lichtemittierenden Bauelements , beispielsweise in Form einer organischen Leuchtdiode 100 , kann ein Substrat 102 aufweisen . Das Substrat 102 kann beispielsweise als ein Trägerelement für elektronische Elemente oder Schichten, beispielsweise lichtemittierende Elemente, dienen . Beispielsweise kann das Substrat 102 Glas , Quarz , und/oder ein Halbleitermaterial oder irgendein anderes geeignetes Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Ferner kann das Substrat 102 eine
Kunststofffolie oder ein Laminat mit einer oder mit mehreren Kunststofffolien aufweisen oder daraus gebildet sein . Der
Kunststoff kann ein oder mehrere Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE) mit hoher oder niedriger Dichte oder
Polypropylen (PP) ) aufweisen oder daraus gebildet sein.
Ferner kann der Kunststoff Polyvinylchlorid (PVC) , Polystyrol (PS) , Polyester und/oder Polycarbonat (PC) ,
Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethersulfon (PES) und/oder Polyethylennaphthalat (PEN) aufweisen oder daraus gebildet sein . Das Substrat 102 kann eines oder mehrere der oben genannten Materialien aufweisen. Das Substrat 102 kann transluzent oder sogar transparent ausgeführt sein.
Unter dem Begriff „transluzent" bzw. „transluzente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist ,
beispielsweise für das von dem Lichtemittierenden Bauelement erzeugte Licht , beispielsweise einer oder mehrerer
Wellenlängenbereiche , beispielsweise für Licht in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts (beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) . Beispielsweise ist unter dem Begriff
„transiuzente Schicht" in verschiedenen Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass im Wesentlichen die gesamte in eine
Struktur (beispielsweise eine Schicht} eingekoppelte
Lichtmenge auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird, wobei ein Teil des Licht hierbei gestreut werden kann
Unter dem Begriff „transparent" oder „transparente Schicht" kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für Licht durchlässig ist
(beispielsweise zumindest in einem Teilbereich des
Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm) , wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht} eingekoppeltes Licht im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht ) ausgekoppelt wird .
Somit ist „transparent" in verschiedenen
Ausführungsbeispielen als ein Spezialfall von „transluzent" anzusehen.
Für den Fall , dass beispielsweise ein lichtemittierendes monochromes oder im Emissionsspektrum begrenztes
elektronisches Bauelement bereitgestellt werden soll , ist es ausreichend, dass die optisch transiuzente Schichtenstruktur zumindest in einem Teilbereich des Wellenlängenbereichs des gewünschten monochromen Lichts oder für das begrenzte
Emissionsspektrum transluzent ist .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische Leuchtdiode 100 (oder auch die lichtemittierenden Bauelemente gemäß den oben oder noch im Folgenden beschriebenen
Ausführungsbeispielen) als ein so genannter Top- und Bottom- Emitter eingerichtet sein . Ein Top- und Bottom-Emitter kann auch als optisch transparentes Bauelement, beispielsweise eine transparente organische Leuchtdiode , bezeichnet werden. Auf oder über dem Substrat 102 kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen optional eine Barriereschicht (nicht dargestellt ) angeordnet sein. Die Barriereschicht kann eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen : Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid Lanthaniumoxid, Siliziumoxid,
Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid,
Indiumzinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, sowie
Mischungen und Legierungen derselben. Ferner kann die
Barriereschicht in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 0 , 1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 5000 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungef hr 40 nm.
Auf oder über der Barriereschicht kann ein elektrisch aktiver Bereich 104 des lichtemittierenden Bauelements 100 angeordnet sein . Der elektrisch aktive Bereich 104 kann als der Bereich des lichtemittierenden Bauelements 100 verstanden werden, in dem ein elektrischer Strom zum Betrieb des optoelektronischen Bauelements , beispielsweise des lichtemittierenden
Bauelements 100 fließt . In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann der elektrisch aktive Bereich 104 eine erste Elektrode 106 , eine zweite Elektrode 108 und ein funktionelles Schichtensystem 110 aufweisen, wie es im
Folgenden noch näher erläutert wird .
So kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen auf oder über der Barriereschicht (oder , wenn die Barriereschicht nicht vorhanden ist, auf oder über dem Substrat 102 } die erste Elektrode 106 (beispielsweise in Form einer ersten
Elektrodenschicht 106) aufgebracht sein. Die erste Elektrode 106 (im Folgenden auch als untere Elektrode 106 bezeichnet) kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet werden oder sein, wie beispielsweise aus einem Metall oder einem leitfähigen transparenten Oxid (transparent conductive oxide, TCO) oder einem Schichtenstapel mehrerer Schichten desselben Metalls oder unterschiedlicher Metalle und/oder desselben TCO oder unterschiedlicher TCOs. Transparente leitfähige Oxide sind transparente, leitfähige Materialien, beispielsweise Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid, oder Indium- Zinn-Oxid (ITO) . Neben binären MetallsauerstoffVerbindungen, wie beispielsweise ZnO, Sn02 , oder Ιη203 gehören auch ternäre Metallsauerstoff erbindungen, wie beispielsweise AlZnO, Zn2Sn04 , CdSn03 , ZnSn03 , Mgln204 , Galn03 , Zn2In205 oder
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oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitfähiger Oxide zu der Gruppe der TCOs und können in verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
Weiterhin entsprechen die TCOs nicht zwingend einer
stöchiometrischen Zusammensetzung und können ferner p-dotiert oder n-dotiert sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 106 ein Metall aufweisen; beispielsweise Ag, Pt , Au, Mg, AI , Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm oder Li , sowie
Verbindungen, Kombinationen oder Legierungen dieser
Materialien.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 106 gebildet werden von einem Schichtenstapel einer Kombination einer Schicht eines Metalls auf einer Schicht eines TCOs , oder umgekehrt . Ein Beispiel ist eine
Silberschich , die auf einer Indium- Zinn-Oxid- Schicht ( ITO) aufgebracht ist (Ag auf ITO) oder ITO-Ag- ITO Multischichten .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
Elektrode 106 eines oder mehrere der folgenden Materialien vorsehen alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Materialien: Netzwerke aus metallischen Nanodrähten und - teilchen, beispielsweise aus Ag; Netzwerke aus
Kohlenstoff-Nanoröhren; Graphen- eilchen und -Schichten; Netzwerke aus halbleitenden Nanodrähten . Ferner kann die erste Elektrode 106 elektrisch leitfähige
Polymere oder Übergangsmetalloxide oder elektrisch
leitfähige transparente Oxide aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die erste
Elektrode 106 und das Substrat 102 transluzent oder
transparent ausgebildet sein . I dem Fall , dass die erste Elektrode 106 aus einem Metall gebildet wird, kann die erste Elektrode 106 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von kleiner oder gleich ungef hr 25 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungef hr 18 nm. Weiterhin kann die erste Elektrode 106 beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen von größer oder gleich ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von größer oder gleich ungefähr 15 nm. I verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann die erste Elektrode 106 eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 18 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 18 nm. Weiterhin kann für den Fall , dass die erste Elektrode 106 aus einem leitf higen transparenten Oxid (TCO) gebildet wird, die erste Elektrode 106 beispielsweise eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 50 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 75 nm bis ungefähr 250 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 100 nm bis
ungefähr 150 nm.
Ferner kann für den Fall , dass die erste Elektrode 106 aus beispielsweise einem Netz/erk aus metallischen Nanodrahten, beispielsweise aus Ag , die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, einem Netzwerk aus Kohlenstoff- NanorÖhren, die mit leitfähigen Polymeren kombiniert sein können, oder von Graphen-Schichten und Kompositen gebildet wird, die erste Elektrode 106 beispielsweise eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungef hr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 400 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von
ungefähr 40 nm bis ungefähr 250 nm. Die erste Elektrode 106 kann als Anode , also als
löcherinjizierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode, also als eine elektroneninj izierende Elektrode .
Die erste Elektrode 106 kann einen ersten elektrischen
Anschluss aufweisen, an den ein erstes elektrisches Potential (bereitgestellt von einer Energiequelle (nicht dargestellt) , beispielsweise einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle) anlegbar ist . Alternativ kann das erste elektrische Potential an das Substrat 102 angelegt werden oder sein und darüber dann mittelbar der ersten Elektrode 106 zugeführt werden oder sein . Das erste elektrische Potential kann beispielsweise das Massepotential oder ein anderes vorgegebenes Bezugspotential sein. Weiterhin kann der elektrisch aktive Bereich 104 des
lichtemittierenden Bauelements 100 ein funktionelles
Schichtensystem 110 , auch bezeichnet als eine organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 , aufweisen, die auf oder über der ersten Elektrode 106 aufgebracht ist oder wird.
Die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 kann mehrere organische funktionelle Schichtenstrukturen 112 , 116 aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 aber auch mehr als zwei organische funktionelle
Schichtenstrukturen aufweisen, beispielsweise 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder sogar mehr . In Fig.l sind eine erste organische funktioneile Schichtenstruktur 112 und eine zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116 dargestellt.
Die erste organische funktionelle Schichtenstruktur 112 kann auf oder über der ersten Elektrode 106 angeordnet sein.
Weiterhin kann die zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur 116 auf oder über der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 angeordnet sein . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur 116 eine Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtenstruktur 114 (engl,: Charge Generation Layer, CGL) angeordnet sein. In
Ausführungsbeispielen, in denen mehr als zwei organische funktionelle Schichtenstrukturen vorgesehen sind, kann zwischen j eweils zwei organischen funktionellen
Schichtenstruktur eine j eweilige Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtenstruktur vorgesehen sein.
Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, kann jede der organischen funktionellen Schichtenstruktur 112 , 116 jeweils eine oder mehrere Emitterschichten auf eisen, beispielsweise mit fluoreszierenden und/oder phosphoreszierenden Emittern, sowie eine oder mehrere Lochleitungsschichten ( in Fig .1 nicht dargestellt) (auch bezeichnet als Lochtransportschicht (en) ) . In verschiedenen Ausführungsbeispielen können alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Elektronenleitungsschichten (auch bezeichnet als ElektronentransportSchicht (en) )
vorgesehen sein.
Beispiele für Emittermaterialien, die in dem
lichtemittierenden Bauelement 100 gemäß verschiedenen
Aus ührungsbeispielen für die Emitterschicht (en) eingesetzt werden können, schließen organische oder organometallische Verbindungen, wie Derivate von Polyfluoren, Polythiophen und Polyphenylen (z.B. 2- oder 2 , 5 - substituiertes Poly-p- phenylenvinylen) sowie Metallkomplexe, beispielsweise
Iridium-Komplexe wie blau phosphoreszierendes FIrPic
(Bis (3 , 5-difluoro-2- (2 -pyridyl) henyl- ( 2 - carboxypyridyl ) - iridium III), grün phosphoreszierendes Ir(ppy}3 (Tris (2- phenylpyridin) iridium III) , rot phosphoreszierendes u (dtb- bpy) 3*2 (PF6) (Tris [4 , 4' -di- tert-butyl- (2,2'}- bipyridin] ruthenium ( III ) komplex) sowie blau fluoreszierendes DPAVBi (4 , 4-Bis [4- (di-p-tolylamino) styryl] biphenyl) , grün fluoreszierendes TTPA ( 9 , 10 -Bis [N, N-di- (p-tolyl) - amino] anthracen) und rot f luoresz ierendes DCM2 (4 - Dicyanomethylen) -2-methyl-6- julolidyl-9-enyl-4H-pyran) als nichtpolymere Emitter ein. Solche nichtpolymeren Emitter sind beispielsweise mittels thermischen Verdampfens abscheidbar . Ferner können Polymeremitter eingesetzt werden, welche insbesondere mittels eines nasschemischen Verfahrens , wie beispielsweise einem Aufschleuderverfahren (auch bezeichnet als Spin Coating) , abscheidbar sind .
Die Emittermaterialien können in geeigneter Weise in einem Matrixmaterial eingebettet sein .
Es ist darauf hinzuweisen, dass andere geeignete
Emittermaterialien in anderen Ausführungsbei spielen ebenfalls vorgesehen sind.
Die Emittermaterialien der Emitterschicht (en) des
lichtemittierenden Bauelements 100 können beispielsweise so ausgewählt sein, dass das lichtemittierende Bauelement 100 Weißlicht emittiert . Die Emitterschicht (en) kann/können
mehrere verschiedenfarbig ( zum Beispiel blau und gelb oder blau, grün und rot) emittierende Emittermaterialien
aufweisen, alternativ kann/können die Emitterschicht (en) auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein, wie einer blau fluoreszierenden Emitterschicht oder blau phosphoreszierenden Emitterschich , einer grün phosphoreszierenden Emitterschicht und einer rot phosphoreszierenden Emitterschicht . Durch die Mischung der verschiedenen Farben kann die Emission von Licht mit einem weißen Farbeindruck resultieren . Alternativ kann auch vorgesehen sein, im Strahlengang der durch diese
Schichten erzeugten Primäremission ein Konvertermaterial anzuordnen, das die Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und eine Sekundärst ahlung anderer Wellenlänge emittiert , so dass sich aus einer (noch nicht weißen)
Primärstrahlung durch die Kombination von primärer Strahlung und sekundärer Strahlung ein weißer Farbeindruck ergibt . Auch können die Emittermaterialien verschiedener organischer funktionelle Schichtenstrukturen so gewählt sein oder werden, dass zwar die einzelnen Emittermaterialien Licht
unterschiedlicher Farbe (beispielsweise blau, grün oder rot oder beliebige andere Farbkombinationen, beispielsweise beliebige andere Komplementär- Farbkombinationen) emittieren, dass aber beispielsweise das Gesamtlicht , das insgesamt von allen organischen funktionellen Schichtenstruktur emittiert wird und von der OLED nach außen emittiert wird, ein Licht vorgegebener Farbe , beispielsweise Weißlicht , ist .
Die organischen funktionellen Schichtenstrukturen 112 , 116 können allgemein eine oder mehrere elektrolumineszente
Schichten aufweisen . Die eine oder mehreren
elektrolumineszenten Schichten kann oder können organische Polymere , organische Oligomere, organische Monomere ,
organische kleine, nicht-polymere Moleküle („small
molecules") oder eine Kombination dieser Materialien
aufweisen . Beispielsweise kann die organische
elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 eine oder mehrere elektrolumineszente Schichten auf eisen, die als
Lochtransportschicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in dem Fall einer OLED eine effektive
Löcherinj ektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird.
Alternativ können in verschiedenen Ausführungsbeispielen die organischen funktionellen Schichtenstrukturen 112 , 116 , eine oder mehrere funktionelle Schichten aufweisen, die als Elektronentranspor Schicht ausgeführt ist oder sind, so dass beispielsweise in einer OLED eine effektive
Elektroneninjektion in eine elektrolumineszierende Schicht oder einen elektrolumineszierenden Bereich ermöglicht wird. Als Material für die Lochtransportschicht können
beispielsweise tertiäre Amine , Carbazoderivate , leitendes Polyanilin oder Polythylendioxythiophen verwendet werden . I verschiedenen Ausführungsbeispielen kann oder können die eine oder die mehreren elektrolumineszenten Schichten als
elektrolumineszierende Schicht ausgeführt sein.
Auf oder über der organischen elektrolumineszenten
Schichtenstruktur 110 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organischen
Funktionsschichten kann die zweite Elektrode 108
(beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 108) aufgebracht sein, wie oben beschrieben worden is .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 108 die gleichen Materialien aufweisen oder daraus gebildet sein wie die erste Elektrode 106 , wobei in
verschiedenen Ausführungsbeispielen Metalle besonders geeignet sind. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektrode 108 (beispielsweise für den Fall einer metallischen zweiten Elektrode 108 ) beispielsweise eine Schichtdicke auf eisen von kleiner oder gleich ungefähr 50 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 45 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 40 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 35 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 30 nm,
beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 25 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 20 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 15 nm, beispielsweise eine
Schichtdicke von kleiner oder gleich ungefähr 10 nm.
Die zweite Elektrode 108 kann allgemein in ähnlicher Weise ausgebildet werden oder sein wie die erste Elektrode 106, oder unterschiedlich zu dieser. Die zweite Elektrode 108 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen aus einem oder
mehreren der Materialien und mit der j eweiligen Schichtdicke ausgebildet sein oder werden, wie oben im Zusammenhang mit der ersten Elektrode 106 beschrieben. In verschiedenen
Ausführungsbeispielen sind die erste Elektrode 106 und die zweite Elektrode 108 beide transluzent oder transparent
ausgebildet . Somit kann das in Fig .1 dargestellte
lichtemittierende Bauelement 100 als Top- und Bottom- Emitter {anders ausgedrückt als transparentes lichtemittierendes Bauelement 100) eingerichtet sein.
Die zweite Elektrode 108 kann als Anode , also als
löcherinj izierende Elektrode ausgebildet sein oder als
Kathode , also als eine elektroneninj izierende Elektrode .
Die zweite Elektrode 108 kann einen zweiten elektrischen Anschluss aufweisen, an den ein zweites elektrisches
Potential (welches unterschiedlich ist zu dem ersten
elektrischen Potential) , bereitgestellt von der
Energiequelle , anlegbar ist . Das zweite elektrische Potential kann beispielsweise einen Wert au weisen derar , dass die Differenz zu dem ersten elektrischen Potential einen Wert in einem Bereich von ungefähr 1,5 V bis ungefähr 20 V aufweist, beispielsweise einen Wert in einem Bereich von ungefähr 2,5 V bis unge ähr 15 V, beispielsweise eine Wert in einem Bereich von ungefähr 3 V bis ungefähr 12 V.
Auf oder über der zweiten Elektrode 108 und damit auf oder über dem elektrisch aktiven Bereich 104 kann op ional noch eine Verkapselung 118 , beispielsweise in Form einer Barrierendünnschicht/Dünnschichtverkapselung 118 gebildet werden oder sein.
Unter einer „Barrierendünnschicht" bzw. einem „Barriere - Dünnfilm" 118 kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise eine Schicht oder eine Schichtenstruktur verstanden werden, die dazu geeignet ist, eine Barriere gegenüber chemischen Verunreinigungen bzw. atmosphärischen Stoffen, insbesondere gegenüber Wasser (Feuchtigkeit) und Sauerstoff, zu bilden, Mit anderen Worten ist die Barrierendünnschicht 118 derart ausgebildet, dass sie von OLED- schädigenden Stoffen wie
Wasser, Sauerstoff oder Lösemittel nicht oder höchstens zu sehr geringen Anteilen durchdrungen werden kann. Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 118 als eine einzelne Schicht (anders ausgedrückt, als
Einzelschicht) ausgebildet sein. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 118 eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Teilschichten aufweisen . Mit anderen Worten kann gemäß einer Ausgestaltung die
Barrierendünnschicht 118 als Schichtstapel (Stack)
ausgebildet sein. Die Barrierendünnschicht 118 oder eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 können beispielsweise mittels eines geeigneten Abscheideverfahrens gebildet werden, z.B. mittels eines
Atomlagenabscheideverfahrens (Atomic Layer Deposition (ALD) ) gemäß einer Ausgestaltung, z.B. eines plasmaunterstützten Atomlagenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition ( PEALD) ) oder eines plasmalosen
Atomlageabscheideverfahrens (Plasma-less Atomic Layer
Deposition (PLALD) ) , oder mittels eines chemischen
Gasphasenabscheideverfahrens (Chemical Vapor Deposition
(CVD) ) gemäß einer anderen Ausgestaltung, z.B. eines
plasmaunterstützten Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) ) oder eines plasmalosen Gasphasenabscheideverfahrens (Plasma-less Chemical Vapor Deposition (PLCVD) ) , oder alternativ mittels anderer geeigneter Abscheideverfahren.
Durch Verwendung eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD) können sehr dünne Schichten abgeschieden werden. Insbesondere können Schichten abgeschieden werden, deren Schichtdicken im Atomlagenbereich liegen.
Gemäß einer Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 118 , die mehrere Teilschichten aufweist , alle Teilschichten mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens gebildet werden. Eine Schichtenfolge , die nur ALD-Schichten auf eist , kann auch als „Nanolaminat" bezeichnet werden. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung können bei einer
Barrierendünnschicht 118 , die mehrere Teilschichten aufweist , eine oder mehrere Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 mittels eines anderen Abscheideverfahrens als einem
Atomlagenabscheideverfahren abgeschieden werden,
beispielsweise mittels eines Gasphasenabscheideverfahrens .
Die Barrierendünnschicht 118 kann gemäß einer Ausgestaltung eine Schichtdicke von ungefähr 0,1 nm (eine Atomlage) bis ungefähr 1000 nm aufweisen, beispielsweise eine Schichtdicke von unge ähr 10 nm bis ungefähr 100 nm gemäß einer
Ausgestaltung, beispielsweise ungefähr 40 nm gemäß einer Ausgestaltung .
Gemäß einer Ausgestaltung, bei der die Barrierendünnschicht 118 mehrere Teilschichten aufweist , können alle Teilschichten dieselbe Schichtdicke aufweisen. Gemäß einer anderen
Ausgestaltung können die einzelnen Teilschichten der
Barrierendünnschicht 118 unterschiedliche Schichtdicken aufweisen. Mit anderen Worten kann mindestens eine der
Teilschichten eine andere Schichtdicke aufweisen als eine oder mehrere andere der Teilschichten. Die Barrierendunnschicht 118 oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendunnschicht 118 können gemäß einer Ausgestaltung als transluzente oder transparente Schicht ausgebildet sein . Mit anderen Worten kann die Barrierendünnschicht 118 (oder die einzelnen Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 ) aus einem transluzenten oder transparenten Material (oder einer Materialkombination, die transluzent oder transparent ist ) bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Barrierendünnschicht 118 oder ( im Falle eines Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teiischichten) eine oder mehrere der Teilschichten der
Barrierendünnschicht 118 eines der nachfolgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen: Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid
Lanthaniumoxid, Siliziumoxid, Siliziumnitrid,
Siliziumoxinitrid, Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Aluminiumdotiertes Zinkoxid, sowie Mischungen und Legierungen
derselben . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Barrierendünnschicht 118 oder (im Falle eines
Schichtenstapels mit einer Mehrzahl von Teilschichten) eine oder mehrere der Teilschichten der Barrierendünnschicht 118 ein oder mehrere hochbrechende Materialien aufweisen, anders ausgedrückt ein oder mehrere Materialien mit einem hohen Brechungsindex, beispielsweise mit einem Brechungsindex von mindestens 2.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann auf oder über der Verkapselung 118 ein Klebstoff und/oder ein Schutzlack 120 vorgesehen sein, mittels dessen beispielsweise eine Abdeckung 122 (beispielsweise eine Glasabdeckung 122) auf Verkapselung 118 befestigt , beispielsweise aufgeklebt ist . In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optisch
transluzente Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 120 eine Schichtdicke von größer als 1 /im aufweisen,
beispielsweise eine Schichtdicke von mehreren μπι. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Klebstoff einen Laminations-Klebstoff aufweisen oder ein solcher sein.
In die Schicht des Klebstoffs {auch bezeichnet als
KleberSchicht) können in verschiedenen Ausführungsbeispielen noch Iichtstreuende Partikel eingebettet sein, die zu einer weiteren Verbesserung des Farbwinkelverzugs und der
Auskoppeleffizienz führen können . In verschiedenen
Ausführungsbeispielen können als lichtstreuende Partikel beispielsweise dielektrische Streupartikel vorgesehen sein wie beispielsweise Metalloxide wie z.B. Siliziumoxid (S1O2) , Zinkoxid (ZnO) , Zirkoniumoxid (Zr02) , Indium-Zin -Oxid (ITO) oder Indium- Zink-Oxid (IZO) , Galliumoxid (Ga20a)
Aluminiumoxid, oder Titanoxid. Auch andere Partikel können geeignet sein, sofern sie einen Brechungsindex haben, der von dem effektiven Brechungsindex der Matrix der transluzenten Schichtenstruktur verschieden ist , beispielsweise Luftblasen, Acrylat , oder Glashohlkugeln . Ferner können beispielsweise metallische Nanopartikel , Metalle wie Gold, Silber, Eisen- , Nanopartikel , oder dergleichen als lichtstreuende Partikel vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann zwischen der zweiten Elektrode 108 und der Schicht aus Klebstoff und/oder Schutzlack 120 noch eine elektrisch isolierende Schicht
(nicht dargestellt) aufgebracht werden oder sein,
beispielsweise SiN, beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 1, 5 μτα,
beispielsweise mit einer Schichtdicke in einem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 1 um, um elektrisch instabile Materialien zu schützen, beispielsweise während eines
nasschemischen Prozesses .
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass in verschiedenen
Ausführungsbeispielen auch ganz auf einen Klebstoff 120 verzichtet werden kann, beispielsweise in Ausführungsformen , in denen die Abdeckung 122 , beispielsweise aus Glas , mittels beispielsweise Plasmaspritzens auf Verkapselung 118
aufgebracht wird.
Ferner können in verschiedenen Ausführungsbeispielen
zusätzlich eine oder mehrere Entspiegelungsschichten
(beispielsweise kombiniert mit der Verkapselung 118,
beispielsweise der Dünnschichtverkapselung 118 ) in dem lichtemittierenden Bauelement 100 vorgesehen sein. Wie in Fig.2 dargestellt ist , kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen die erste organische funktionelle
Schichtenstruktur 112 eine Lochinj ektionsschicht 202
auf eisen, die auf oder über der ersten Elektrode 106 aufgebracht , beispielsweise abgeschieden, sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Lochinj ektionsschicht 202 eines oder mehrere der folgenden
Materialien aufweisen oder daraus bestehen :
• HAT-C , Cu(I)pFBz, MoOx, WOx, V0X, ReOx, F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc, HTM014 :Cu{II)pFBz,
aNPD:MoOx, PEDOT: PSS, HT508 ;
• NPB (N, IST -Bis (naphthalen-l-yl) -N , ' -bis (phenyl) - benzidin) ;
• beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen-2-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ; Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl ) -N, N ' -bis (phenyl) -benzidin) ;
• Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - spiro) ; DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ;
• DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9 , 9-dimethyl-fluoren) ;
• DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9 -dipheny1 - fluoren) ;
· DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -
9, 9 -diphenyl- fluoren) ; Spiro- TAD (2 , 2 * , 7 , 7 ' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 spirobifluoren) ;
9, 9-Bis [4- (N, N-bis -biphenyl - -yl-amino) phenyl] -9H- fluoren;
9 , 9-Bis [4 - (N, -bis-naphthalen-2 -yl-amino) phenyl] -9H- fluoren;
9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2-yl-N,N' -bis-phenyl- amino) -phenyl] -9H-fluor;
N, ' -bis (phenanthren- 9 -y1 ) ~N, N ' -bis (phenyl) -benzidin; 2, 7-Bis [N, -bis (9, 9 - spiro-bifluorene- 2 -yl ) -amino] -9,9 spiro-bifluoren;
2,2* -Bis [N, -bis (biphenyl - 4 -yl ) amino] 9, 9 -spiro- bifluoren;
2,2' -Bis {N, N-di-phenyl-amino) 9 , 9 - spiro-bifluoren;
Di- [4 - (N, -ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan;
2,2' ,7,7' -tetra (N, N-di-tolyl) amino- spiro-bifluoren; N, N, N ' , N 1 -tetra-naphthalen- 2 -yl -benzidin.
Die Lochinj ektionsschicht 202 kann eine Schichtdicke
aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 1000 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 20 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 400 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 170 nm bis ungefähr 330 nm.
Auf oder über der Lochinjektionsschicht 202 kann eine erste Lochtransportschicht 204 aufgebracht , beispielsweise
abgeschieden, sein oder werden . In verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann die erste LochtransportSchicht 204 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
• NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 1-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ;
• beta-NPB Ν,Ν' -Bis (naphthalen- 2 -yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - benzidin) ; TPD (Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -benzidin) ,- Spiro TPD (Ν,Ν' -Bis (3- methylphenyl) -N, N1 -bis (phenyl) -benzidin) ; • Spiro-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - Spiro); DMFL-TPD Ν,Ν' -Bis ( 3 -methylphenyl ) -Ν,Ν' - bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluoren) ;
• DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-dimethyl-fluoren) ;
• DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3 -methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-diphenyl-fluoren) ;
• DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) - 9, 9-diphenyl-fluoren) ;
· Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis (n, n-diphenylamino) - 9,9 1 - spirobifluoren) ;
• 9, 9-Bis [4 - (N, N-bis -biphenyl - 4 -yl -amino) phenyl] -9H- luoren;
• 9, 9-Bis [4 - (N, N-bis -naphthalen- 2 -yl -amino) henyl] -9H- fluoren;
• 9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis -naphthalen- 2 -yl-N, N 1 -bis -phenyl - amino) -phenyl] -9H-fluor ;
• Ν,Ν' -bis (phenanthren-9-yl ) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin;
• 2, 7 -Bis [N, -bis (9, 9 - spiro-bifluorene - 2 -yl ) -amino] -9,9- spiro-bifluoren ;
• 2,2' -Bis [N, N-bis (biphenyl -4 -yl ) amino] 9, 9 -spirobifluoren;
• 2,2' -Bis (N, N-di-phenyl -amino) 9, 9 - spiro-bifluoren;
• Di- [4- (N, -ditolyl -amino) -phenyl] cyclohexan;
· 2 , 2 ' , 7 , 7 ' - tetra (N, N-di- tolyl) amino- spiro-bifluoren; und
• N, Ν,Ν' ,Ν' -tetra-naphthalen- 2 -yl-benzidin.
Die erste LochtransportSchicht 204 kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm .
Auf oder über der LochtransportSchicht 204 kann eine erste Emitterschicht 206 aufgebracht , beispielsweise abgeschieden, sein . Die Emittermaterialien, die beispielsweise für die erste Emitterschicht 206 vorgesehen sein können, sind oben beschrieben. In verschiedenen Ausfuhrungsbeispielen kann die erste
Emitterschicht 206 eine Schichtdicke aufweisen in einem
Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 70 nra, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 30 nm .
Weiterhin kann auf oder über der ersten Emitterschicht 206 eine erste Elektronentransportschicht 208 angeordnet, beispielsweise abgeschieden, sein. In verschiedenen
Ausfuhrungsbeispielen kann die erste
Elektronentransportschicht 208 eines oder mehrere der
folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
• NET- 18
• 2 , 2 ' , 2 " - (1,3, 5-Benzinetri.yl) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazole) ;
• 2- (4 -Biphenylyl) -5- ( 4 - tert -butylpheny1 ) -1,3,4- oxadiazole, 2, 9-Dimethyl-4 , 7 -diphenyl- 1 , 10 -phenanthroline (BCP) ;
• 8 -Hydroxyquinolinolato-lithium, 4 - (Naphthalen-l-yl) -3,5- diphenyl-4H-l, 2 , 4 - triazole ;
• 1 , 3-Bis [2- (2,2 · -bipyridine-6-yl) -1, 3 , -oxadiazo-5- yl] benzene ;
• 4, 7 -Diphenyl- 1 , 10 -phenanthroline (BPhen)
• 3 - {4 -Biphenylyl) - 4 -phenyl - 5 - tert -butylphenyl - 1 , 2,4- fcICIL Z 3i© f
• Bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4 - (phenylphenolato) aluminium;
• 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3 , 4 -oxadiazo- 2 -yl] -2,2'- bipyridyi ;
• 2-phenyl-9, 10-di (naphthalen-2-yl) -anthracene ;
• 2 , 7-Bis [2- (2 , 2 ' -bipyridine - 6 -yl ) -1,3 , 4 -oxadiazo- 5 -yl] - 9 , 9-dimethylfluorene ;
• 1 , 3-Bis [2- (4 -tert -butylphenyl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 - yl] benzene ;
• 2 - (naphthalen- 2 -yl ) -4 , 7 -diphenyl- 1 , 10 -phenanthroline ; • 2, 9-Bis (naphthalen- 2 -yl) -4, 7-diphenyl-l , 10- phenanthroline ;
• Tris (2,4, 6-trimethyl-3- (pyridin- 3 -yl) phenyl) borane;
• l-methyl-2- {4- {naphthalen-2-yl) henyl) - 1H- iraidazo [4,5- f] [1, 10] phenanthroline;
• Phenyl-dipyrenylphosphine oxide ;
• Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
• Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und
• Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die erste. ElektronentransportSchicht 208 kann eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm. bis ungefähr 30 nm, beispielsweise ungefähr 20 nm.
Weiterhin kann auf oder über der ersten Emitterschicht 206 eine erste Elektronentransportschicht 208 angeordnet , beispielsweise abgeschieden, sein . In verschiedenen
Ausführungsbeispieien kann die erste
Elektronentransportschicht 208 eines oder mehrere der
folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen:
• NET-18, NET-5 , ETM033. ETM036, BCP, BPhen;
• 2, 2', 2" -(1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1 -phenyl-1-H- benzimidazole) ;
• 2- (4-Biphenylyl) -5- {4 -tert-butylpheny1) -1,3,4- oxadiazole , 2 , 9 -Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline (BCP) ;
• 8-Hydroxyquinoiinolato-lithium, 4 ~ (Naphthalen- 1-yl) -3,5- diphenyl-4H-l , 2 , 4 -triazole ;
• 1, 3-Bis [2- (2 , 2 ' -bipyridine- 6 -yl) -1,3 , 4 -oxadiazo-5- yl] benzene ;
• 4, 7-Diphenyl-l, 10-phenanthroline (BPhen) ;
• 3 - (4 -Biphenylyl) -4 -phenyl- 5- tert -butylphenyl -1,2 , 4 - triazole ;
• Bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4 - (phenylphenolato) aluminium; 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 2 -yl] -2,2'- bipyridyl ;
2 -phenyl- 9 , 10 -di (naphthalen-2-yl) -anthracene ;
2 , 7-Bis [2- (2,2' -bipyridme-6 -yl) -1,3, 4 -oxadiazo- 5 -yl] -
9,9-dimethylfluorene ;
1 , 3-Bis [2 - (4 - tert-butylphenyl) -1,3, -oxadiazo-5- yl] benzene ;
2 - (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ; 2 , 9-Bis (naphthalen-2 -yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline ;
Tris (2,4,6·trimethyl-3- (pyridin- 3 -yl) henyl) borane l-methyl-2- (4 - (naphthalen- 2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1,10] phenanthroline ;
Phenyl -dipyrenylphosphine oxide ;
Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ,- Pery1entetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide und Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit . Die erste ElektronentransportSchicht 208 kann eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungef hr 40 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 30 nm .
Wie oben beschrieben worden ist , bilden die (optionale) Lochinjektionsschicht 202 , die (optionale) erste
Lochtransportschicht 204 , die erste Emitterschicht 106 , sowie die (optionale) erste Elektronentransportschicht 208 die erste organische funktionelle Schichtenstruktur 112.
Auf oder über der ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur 112 ist eine Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schichtenstruktur (CGL) 114 angeordnet , die im Folgenden noch näher beschrieben wird. Auf oder über der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-
Schichtenstruktur 114 kann in verschiedenen
Ausführungsbeispielen die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116 angeordnet sein.
Die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine zweite
Lochtransportschicht 310 aufweisen (nicht dargestellt) , wobei die zweite Lochtransportschicht 310 auch als lochleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schichtens 310 bezeichnet werden kann und als Teil der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schichtenstruktur 114 angeordnet ist. Beispielsweise kann die zweite Lochtransportschicht 310 in körperlichem Kontakt 308 mit der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schichtenstruktur 306 sein, anders ausgedrückt, sie teilen sich eine gemeinsame Grenzfläche,
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Lochtransportschicht 310 bzw. lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schichtens 310 eines oder mehrere der folgenden Materialien oder eine stöchiometrische Variante dieser
Verbindung aufweisen oder daraus bestehen; BaCuSF, BaCuTeF, NiO, Cu haltige Delafossite beispielsweise C11MO2 (M =
trivalentes Kation beispielsweise AI, Ga, In, oder
ähnliches) CuC>2 , CuYi .xCaxC>2 , CuCri_xMgx02 , ZnM204 (M = Co, Rh, Rh, Ir , oder ähnliches) , SrCu202 , LaCuO ( = S, Se, Te, oder ähnliches) oder auch Mg dotiertes CuCrÖ2 -
Als Erzeugungsmethode der Lochleiterschichten mit diesen Stoffen eignen sich gepulste Laserdeposition bei
Raumtemperatur , Sputtern bei niedrigen Temperaturen oder gepulstes Magnetronsputtern .
Die zweite Lochtransportschicht 310 kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr
50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 40 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 30 nm.
Weiterhin kann die zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur 116 eine zweite Emitterschicht 210
aufweisen, die auf oder über der zweiten Lochtransportschicht 310 angeordnet sein kann. Die zweite Emitterschicht 210 kann die gleichen Emittermaterialien aufweisen wie die erste
Emitterschicht 206. Alternativ können die zweite
Emitterschicht 210 und die erste Emitterschicht 206
unterschiedliche Emittermaterialien aufweisen . In
verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Emitterschicht 210 derart eingerichtet sein, dass sie
elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht , gleicher Wellenlänge (n) emittiert wie die erste
Emitterschicht 206. Alternativ kann die zweite Emitterschicht 210 derart eingerichtet sein, dass sie elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht , anderer
Wellenlänge (n) emittiert als die erste Emitterschicht 206. die Emittermaterialien der zweiten Emitterschicht können Materialien sein, wie sie oben beschrieben worden sind .
Andere geeignete Emittermaterialien können selbstverständlich sowohl für die erste Emitterschicht 206 als auch für die zweite Emitterschicht 210 vorgesehen sein.
Weiterhi kann die zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur 116 eine zweite Elektronentransportschicht 212 aufweisen, die auf oder über der zweiten Emitterschicht 210 angeordnet , beis ielsweise abgeschieden, sein kann .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite
Elektronentransportschicht 212 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen :
· NET- 18, NET- 5, ETM033. ETM036, BCP, BPhen;
• 2,2' , 2 " -(1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1-phenyl-l-H- benzimidazole) ; • 2- (4-Biphenylyl) -5- (4 - tert-butylphenyl ) -1,3,4- oxadiazole, 2 , 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline (BCP) ;
• 8 -Hydroxyquinolinolato- lithium, 4 - (Naphthalen-1 -yl) -3,5- diphenyl -4H- 1 , 2 , 4-triazole;
• 1, 3-Bis [2- (2, 2 ' -bipyridine- 6 -yl} -1,3, 4 -oxadiazo- 5 - yl] benzene ;
• 4 , 7-Diphenyl-l, 10-phenanthroline (BPhen)
• 3- (4-Biphenylyl) -4 -phenyl- 5 -tert-butylphenyl-1,2,4- triazole ;
• Bis (2-methyl-8-quinoIinolate) -4- (phenylphenolato) aluminium;
• 6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3, 4 -oxadiazo-2 -yl] -2,2'- bipyridyl ;
· 2 -phenyl- 9, 10-di (naphthalen-2 -yl) -anthracene;
• 2 , 7-Bis [2- (2, 2 ' -bipyridine- 6 -yl ) -1,3 , 4 -oxadiazo- 5 -yl] - 9 , 9-dimethylfluorene ;
• 1 , 3 -Bis [2- (4 -tert-butylphenyl) -1,3 , 4 -oxadiazo-5- yl] benzene ;
· 2- {naphthalen-2 -yl) -4, 7-diphenyl-l, 10 -phenanthroline ,·
• 2 , 9-Bis (naphthalen-2-yl) -4 , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline ;
• Tris (2,4, 6-trimethyl-3- {pyridin- 3 -yl ) phenyl ) orane ;
• l-methyl-2- (4 - (naphthalen-2-yl) phenyl) - 1H- imidazo [4,5- f] [1,10] phenanthroline ;
• Phenyl-dipyrenylphosphine oxide ;
• Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ;
• Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide ; und
• Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die zweite ElektronentransportSchicht 212 kann eine
Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 40 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 30 nm. Ferner kann auf oder über der zweiten
Elektronentransportschient 212 eine
Elektroneninjektionsschicht 214 aufgebracht, beispielsweise abgeschieden, sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Elektroneninj ektionsschicht 21 eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweisen oder daraus bestehen :
NDN-26 , MgAg, CS2CO3 , CS3PO4 , Na, Ca, K, Mg, Cs, Li ,
LiF;
2 , 2 ' , 2 " -(1,3, 5-Benzinetriyl) -tris (1 -phenyl-1-H- benzimidazole) ;
2- (4-Biphenylyl) -5- (4- tert-butylphenyl) -1,3,4- oxadiazole , 2, 9-Diraethyl-4 , 7 -diphenyl- 1 , 10-phenanthro1ine (BCP) ;
8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4 - (Naphthalen- 1 -yl) -3,5- diphenyl-4H-l, 2, 4-triazole;
1 , 3-Bis [2- (2,2' -bipyridine- 6 -yl ) -1,3, 4 -oxadiazo-5- yl] benzene ;
4 , 7-Diphenyl-l , 10-phenanthroline (BPhen) ;
3 - (4-Biphenylyl) -4 -phenyl - 5 - 1ert-butylpheny1 - 1 , 2,4- triazole ;
Bis ( 2 -methyl - 8 -quinolinolate) -4 - (phenylphenolato) aluminium;
6,6' -Bis [5- (biphenyl-4-yl) -1,3 , 4 -oxadiazo-2 -yl] -2,2'- bipyridyl ;
2 -phenyl-9 , 10-di (naphthalen- 2 -yl) -anthracene ;
2, 7-Bis [2- (2 , 2 ' -bipyridine- 6 -yl) -1,3 , 4-oxadiazo-5-yl] - 9, 9-dimethylfluorene ;
1 , 3-Bis [2- (4 -tert-butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazo-5- yl] benzene ;
2- (naphthalen- 2 -yl ) -4 , 7-diphenyl-l , 10-phenanthroline ; 2, 9-Bis (naphthalen- 2 -yl ) -4 , 7-diphenyl-l, 10- phenanthroline ;
Tris (2,4, 6- trimethyl-3- (pyridin-3 -yl) henyl) bo ane ;
l-methyl-2- (4- (naphthalen-2-yl) henyl) -lH-imidazo [4,5- f] [1 , 10] henanthroline ; • Pheny1-dipyrenylphosphine oxide ;
• Naphtahlintetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide;
• Perylentetracarbonsäuredianhydrid bzw. dessen Imide; und
• Stoffen basierend auf Silolen mit einer
Silacyclopentadieneinheit .
Die Elektroneninjektionsschicht 214 kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 200 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 50 nm, beispielsweise ungefähr 40 nm .
Wie oben beschrieben worden ist , bilden die (optionale) zweite Lochtransportschicht 310, die zweite EmitterSchicht 210 , die (optionale) zweite ElektronentransportSchicht 212 , sowie die (optionale) Elektroneninj ektionsschicht 214 die zweite organische funktionelle Schichtenstruktur 116.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 (also
beispielsweise die Summe der Dicken von
Lochtransportschicht (en) und Emitterschicht (en) und
Elektronentransportschicht (en) , etc . ) eine Schichtdicke aufweisen von maximal ungefähr 1 , 5 μπι, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 , 2 μνα, beispielsweise eine Schichtdicke von ma imal ungefähr 1 μτα, beispielsweise eine
Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ma imal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumineszente Schichtenstruktur 110 beispielsweise einen Stapel von
mehreren direkt übereinander angeordneten organischen
Leuchtdioden (OLEDs) aufweisen, wobei jede OLED
beispielsweise eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungefähr 1 , 5 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 , 2 μπι, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 1 μτη, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 800 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 500 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 400 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von maximal ungefähr 300 nm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die organische elektrolumir.eszente Schichtenstruktur 110 beispielsweise einen Stapel von zwei , drei oder vier direkt übereinander angeordneten OLEDs aufweisen, in welchem Fall beispielsweise die organische elektrolumineszente
Schichtenstruktur 110 eine Schichtdicke aufweisen kann von maximal ungef hr 3 μπ
Das lichtemittierende Bauelement 100 kann optional allgemein weitere organische Funktionsschichten, beispielsweise
angeordnet auf oder über der einen oder mehreren
Emitterschichten oder auf oder über der oder den
Elektronentransportschicht (en) aufweisen, die dazu dienen, die Funktionalität und damit die Effizienz des
lichtemittierenden Bauelements 100 weiter zu verbessern . Auf oder über der organischen elektrolumineszenten
Schichtenstruktur 110 oder gegebenenfalls auf oder über der einen oder den mehreren weiteren organischen
Funktionsschichten kann die zweite Elektrode 108
(beispielsweise in Form einer zweiten Elektrodenschicht 108 ) aufgebracht sein, wie oben beschrieben worden ist .
In Fig .3 ist in einer Querschnittansicht der Aufbau einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 114 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schichtstruktur 114 eine
lochleitende Ladungsträgerpaar-E zeugungs -Schicht 310 , eine erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 und eine zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 302 aufweisen, wobei die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 302 auf oder über der ersten ElektronentransportSchicht 208 angeordnet sein kann, beispielsweise mit dieser in
körperlichem Kontakt sein kann. Die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 kann auf oder über der ersten elektronenleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 angeordnet sein, wobei optional zwischen diesen beiden Schichten 302, 306 eine Zwischenschicht 304 vorgesehen sein kann .
Auf oder über der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 kann die zweite Lochtransportschicht 310 bzw. die lochleitende
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht 310 angeordnet sein oder werden und steht mit ihr im körperlichen Kontakt (in Fig . 3 bezeichnet mit Bezugszeichen 308) .
Die zweite LochtransportSchicht 310 kann auch als
lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 310
eingerichtet sein bzw . verstanden werden, indem
Ladungsträgerpaare an der gemeinsamen Grenzfläche 308 der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 mit der Lochtransportschicht 310 getrennt werden . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die
Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schichtstruktur 114 um die
Zwischenschicht 304 (auch bezeichnet als „Interlayer" ) zwischen den elektronenleitenden Ladungstragerpaar- Erzeugungs-Schichten 302 , 306 erweitert werden, um den
Verlauf der Bandstruktur zu verändern .
Beispielsweise kann die Zwischenschicht 304 Zustände in der Bandlücke der Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schichten 302 , 306 erzeugen und die Ladungsträgerpaartrennung erleichtern. Die Zwischenschicht 304 kann weiterhin eine
Schichtinterdiffusion verhindern beispielsweise des
Dotierstoffs oder des Matrixstoffes. Anders als bei anorganischen Schichtenfolgen in Halbleiter- Bauelementen können organische Schichten partiell in andere organische Schichten interdiffundieren (partielle
Schichtinterdiffusion) , z.B. organische Teile der zweiten elektronenleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs - Schicht 302 in eine organische erste elektronenleitende
Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 einer
Ladungstragerpaar- Erzeugungs-Schichtstruktur in einem
optoelektronischen Bauelement 100, beispielsweise einer OLED . Um die partielle Schichtinterdiffusion zu unterdrücken (das heißt anschaulich eine Barrierewirkung zu erreichen) kann zwischen die einzelnen organischen Schichten, z.B. zwischen die ersten elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 und die zweiten elektronenleitenden
Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 , die Zwischenschicht 304 eingefügt werden oder eine der Schichten, d.h. die zweite elektronenleitende Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 und/oder die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 306, können einen anorganischen Stoff aufweisen oder daraus bestehen.
Weiterhin kann die Zwischenschicht eine Abreaktion der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 mit der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 302 verhindern, d.h. die Zwischenschicht 304 kann eine Reaktionsbarriere bilden.
Weiterhin kann die Zwischenschicht 304 die
Grenzflächenrauheit zwischen der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 und der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht 302 reduzieren, indem die Oberflächenrauheit der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht mittels der Zwischenschicht 304 reduziert bzw. kompensiert wird. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 aus mehreren Stoffen, also beispielsweise einem Stoffgemisch, oder aus einem einzigen Stoff zusammengesetzt sein (aus diesem Grund kann die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 auch als undotierte zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 bezeichnet werden) .
Der Stoff , der die zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 bildet , das heißt beispielsweise der Stoff , aus dem die zweite
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht 302 besteht , kann eine hohe Elektronenleitfähigkeit
(beispielsweise eine Elektronenleitfähigkeit in einer
Größenordnung beispielsweise besser als ungefähr 10 S/m,
—6
beispielsweise besser als ungefähr 10 S/m, beispielsweise
- 5
besser als ungefähr 10 S/m aufweise .
Weiterhin kann der Stoff der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 eine niedrige
Austrittsarbeit (beispielsweise eine Austrittsarbeit von kleiner oder gleich ungefähr 3 eV) und eine geringe
Absorption von sichtbarem Licht aufweisen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann als Stoff der zweiten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 j eder Stoff vorgesehen sein, das bzw. der diese genannten Bedingungen erfüllt , beispielsweise eine NET- 18 Matrix mit NDN-26 Dotierstoff (Stoffgemisch) oder NDN-26 , MgAg, CS2CO3 , CS3PO , Na, Ca, K, Mg, Cs , Li, LiF (Stoff) .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 302 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nra, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 3 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 90 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 80 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis ungefähr 70 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungef hr 40 nm bis ungefähr 60 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 50 nm .
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 aus mehreren Stoffen, also beispielsweise einen Stoffgemisch, oder ebenfalls aus einem einzigen Stoff zusammengesetzt sein (aus diesem Grund kann die erste elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 auch als undotierte erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 bezeichnet werden) . Der Stoff , der die erste elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 bildet , das heißt beispielsweise der Stoff , aus dem die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 besteht , kann eine hohe Leitfähigkeit (beispielsweise eine Leitfähigkeit in einer Größenordnung von beispielsweise besser ungefähr 10 S/m , beispielsweise besser ungefähr
-4 -3
10 S/m, beispielsweise besser ungefähr 10 S/m.
Weiterhin kann der Stoff der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 eine hohe
Austrittsarbeit , beispielsweise eine Austrittsarbeit in einem Bereich von ungefähr 3 , 5 eV bis ungefähr 5 , 5 eV,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 4,4 eV bis
ungefähr 5 , 5 eV, und eine geringe Absorption von sichtbarem Licht aufweisen . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann als Stoff der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht 306 jedes Material bzw. jeder Stoff vorgesehen sein, das bzw. der diese genannten Bedingungen erfüllt, beispielsweise HAT-CN, Cu (I) pFBz, MoOx, WOx, VOx, ReOx< F4-TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi { III) FBz , FISCuPc . In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste
elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 306 eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 3 nm bis ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 90 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 20 nm bis ungefähr 80 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 30 nm bis
ungefähr 70 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 40 nm bis ungefähr 60 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 50 nm.
Die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Stoff oder Stoffgemisch aufweisen mit hoher Leitfähigkeit und einem Leitungsband (Lowest Unoccupied Molecule Orbital , LUMO) , das energetisch ungefähr gleich bezüglich des
Valenzbandes (Highest Occupied Molecule Orbital , HOMO) der direkt oder indirekt benachbarten Locht ansportschicht 310 bzw. lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht 310 und des Valenzbandes der zweiten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302 ausgebildet ist . Anders ausgedrückt weist der Stoff oder das Stoffgemisch der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs - Schicht 306 ein LUMO auf , dass energetisch ungefähr auf der gleichen Höhe liegt wie das HOMO des Stoffs oder
Stoffgemischs der LochtransportSchicht 310 und das HOMO der zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 302. Das Ladungsträgerpaar wird an der gemeinsamen Grenzfläche 308 der Lochtransportschicht 310 mit der ersten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht 306 erzeugt und getrennt derart, dass das Loch des erzeugten Ladungsträger ares in der Lochtransportschicht 310 zur
Emitterschicht 210 der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur 116 transportiert wird und wobei das
Elektron des erzeugten Ladungsträgerpaares mittels erster elektronenleitender Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 306 und zweiter Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 302 zur ersten Emitterschicht 206 der ersten organischen
funktionellen Schichtenstruktur 112 transportiert wird. Mit anderen Worten, die Lochtransportschicht 310 kann zusätzlich als lochieitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht 310 eingerichtet sein.
Die Zwischenschicht 304 kann eine Schichtdicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 200 nm,
beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 3 nm bis
ungefähr 100 nm, beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 10 nm, beispielsweise eine Schichtdicke von ungefähr 6 nm. Die Ladungsträgerleitung durch die
Zwischenschicht 304 kann direkt oder indirekt erfolgen.
Der Stoff oder das Stoffgemisch der Zwischenschicht 304 kann bei einer indirekten Ladungsträgerleitung ein elektrischer Isolator sein. Das HOMO des elektrisch isolierenden Stoffes der Zwischenschicht 304 kann höher als das LUMO der direkt benachbarten ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht 306 und höher als das HOMO der direkt benachbarten zweiten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schicht 302 sein. Dadurch kann ein Tunnelstrom durch die Zwischenschicht 304 erfolgen.
Geeignete Stoff für die Zwischenschicht 304 können
beispielsweise sein: NET - 39 , Phthalocyanin-Derivate ,
beispielsweise unsubstituiertes Phthalocyanin ; beispielsweise Metalloxid-Phthalocyanin Verbindungen, beispielsweise
Vanadiumoxid- Phthalocyanin (VOPc) , Titanoxid-Phthalocyanin (TiOPc) ; beispielsweise Metall- Phthalocyanin-Derivate, beispielsweise Kupfer- Phthalocyanin (CuPc) , (H2 Pc ) , Kobalt - Phthalocyanin (CoPc) , Aluminium-Phthalocyanin (AlPc) , Nickel Phthalocyanin (NiPc) , Eisen- Phthalocyanin (FePc) , Zink- Phthalocyanin (ZnPc) oder Mangan- Phthalocyanin (MnPC) .
In einer ersten konkreten Implementierung verschiedener Ausführungsbeispiele, die j edoch keinerlei einschränkenden Charakter aufweisen soll , kann die oben beschriebene
Schichtenstruktur folgende Schichten aufweisen:
Elektronentransportschicht 208 :
NET- 18 mit einer Schichtdicke von ungefähr 10 nm zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 302:
NET- 18 dotiert mit NDN-26 , beispielweise mit einer Konzentration von ungef hr 8 % bezüglich des Volumens des Stoffgemisches , mit einer Schichtdicke von ungefähr 50 nm; und
erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht 306 :
HAT-CN mit einer Schichtdicke von ungefähr 5 nm.
Lochtransportschicht 310 :
CuGaÖ2 mit einer Schichtdicke von ungefähr 50 nm .
In einer zweiten konkreten Implementierung verschiedener Ausführungsbeispiele , die j edoch keinerlei einschränkenden Charakter auf eisen soll , weist die Ladungsträgerpaar- Erzeugungs -Schichtenstruktur 114 mit angrenzender
Lochtransportschicht 310 und Elektronentransportschicht 208 folgende Schichten auf :
Elektronentransportschicht 208 :
NET- 18 mit einer Schichtdicke von ungefähr 10 nm zweite elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schicht 302 :
NET- 18 dotiert mit NDN-26 , beispielweise mit einer Konzentration von ungefähr 8 % bezüglich des Volumens des Stoffgemisches , mit einer Schichtdicke von ungefähr 50 nm ; und erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht 306:
HAT- CN mit einer Schichtdicke von ungefähr 5 nm.
LochtransportSchicht 310 :
S Cu2Ü2 mit einer Schichtdicke von ungefähr 50 nm.
Ein Vorteil dieses Ansatzes gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen kann darin gesehen werden, dass durch die Verwendung eines transparenten, anorganischen,
intrinsisch lochleitenden Stoff oder transparenten,
anorganischen, intrinsisch lochleitenden Stof gemisches für die Lochtransportschicht , optoelektronische Bauelemente thermisch stabiler und effizienter werden und höhere
Feldstärken aushalten können, beispielsweise Spannungsspitzen beim Einschalten des optoelektronischen Bauelementes oder bei Stromüberhöhung . Die verwendeten anorganischen Stoffe oder Stoffgemische für die Lochtransportschicht zeichnen sich gegenüber bisher verwendeten organischen Stoff oder
Stoffgemisehen durch eine hohe erreichbare
Ladungsträgerdichte , niedrige Austrittsarbeit und häufig starken Grenzflächendipolen aus . Letztere führen zu einer hohen eingebauten Spannung und einer günstigen Bandanpassung für die Ladungsträgertrennung an der Grenzfläche der
Lochtransportschicht mit der ersten elektronenleitenden
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht . Dies reduziert den Spannungsabfall über der Lochtransportschicht und erhöht somit die Effizienz des optoelektronischen Bauelementes . Bei einer herkömmlichen organischen Lochtransportschicht kommt es zudem zu Schichtinterdiffusion an der organisch-organischen Grenzfläche der Lochtransportschicht mit der ersten
elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht , beispielsweise beim häufig verwendeten NPD mit relativ niedriger Glasübergangstemperatur als organischer Stoff der Lochtransportschicht . Dies reduziert die Stromdichte bei angelegter Spannung zunehmend mit zunehmender Betriebszeit . Dadurch wird die Betriebsdauer des optoelektronischen
Bauelementes reduziert .

Claims

Patentansprüche oelektronisches Bauelement (100) , aufweisend: eine erste organische funktionelle
Schichtenstruktur (112)
eine zweite organische funktionelle
Schichtenstruktur (116) ; und
eine Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schichtenstruktur (114) zwischen der ersten organischen funktionellen Schichtenstruktur (112) und der zweiten organischen funktionellen Schichtenstruktur (116) ,
wobei die Ladungst ägerpaar- Erzeugungs - Schichtenstruktur (114) eine lochleitende Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht (310) und eine erste elektronenleitende Ladungstragerpaar- Erzeugungs-Schicht (306) aufweist; und
wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (310) einen anorganischen Stoff oder ein anorganisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist, und wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht (306) einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist; und
wobei die erste elektronenleitende
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schicht (304) einen organischen, intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweist oder daraus gebildet ist. 2. Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend eine zweite elektronenleitende
Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht (302) auf oder über der ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaa - Erzeugungs-Schicht (306) .
3, Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Zwischenschicht (304) zwischen der ersten
elektronenleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht
(306) und der zweiten elektronenleitenden
Ladungstragerpaar-Erzeugungs-Schicht (302) .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1 bis 3,
wobei der anorganische lochleitende Stoff der
lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) einen anorganischen, intrinsisch lochleitenden Stoff aufweist oder daraus gebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 4, wobei der anorganische, intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht (310) BaCuSF, BaCuSeF und/oder BaCuTeF oder eine
stöchiometrische Variante dieser Verbindungen aufweist oder daraus gebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 4, wobei der anorganische, intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) NiO und/oder AgCo02 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindung aufweist oder daraus gebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement ( 100 ) gemäß Anspruch 4, wobei der anorganische , intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungstragerpaar-Erzeugungs -Schicht (310) ein oder mehrere kupferhaltige Delafossite aufweist oder daraus gebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 4 , wobei das kupferhaltige Delafossit oder die
kupferhaltigen Delafossite ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe der CuA102 , CuGa02 , Culn02 , CuTl02 , CuYi_ _ xCax02 , CuCr _xMgx02 und/oder Cu02 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbi dungen aufweist oder daraus gebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 4, wobei der anorganische , intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs -Schicht {310 ) ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe ZnC^O-j, ZnRh2© und/oder ZnIr2Ü4 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindungen aufweist oder daraus gebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 4,
wobei der anorganische , intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) SrCu202 oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindung aufweist oder daraus gebildet ist .
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 4, wobei der anorganische , intrinsisch lochleitende Stoff der lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) ein oder mehrere Stoffe der Stoffgruppe LaCuOS, LaCuOSe und/oder LaCuOTe oder eine stöchiometrische Variante dieser Verbindung aufweist oder daraus gebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 1 bis 11,
wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (304 ) einen organischen, intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweist oder daraus gebildet ist.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß Anspruch 12 , wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (304 ) einen organischen, intrinsisch elektronenleitenden Stoff aufweist aus der Gruppe von Stoffen: HAT-CN, Cu (I) FBz , MoOx, WOx, VOx, ReOx, F4 - TCNQ, NDP-2, NDP-9, Bi (III)pFBz, F16CuPc.
Optoelektronisches Bauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13,
wobei das opto lektronisches Bauelement (100) als organische Leuchtdiode (100) ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen
Bauelementes (100) , das Verfahren aufweisend:
• Bilden einer ersten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (112) ;
• Bilden einer Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schichtenstruktur (114) über oder auf der ersten organischen funktioneilen Schichtenstruktur (112) ;
• Bilden einer zweiten organischen funktionellen
Schichtenstruktur (116) über oder auf der
Ladungsträgerpaar- Erzeugungs - Schichtenstruktur (112) ;
• wobei das Bilden der Ladungsträgerpaar- Erzeugungs- Schichtenstruktur (114) das Bilden einer
lochleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (310) und das Bilden einer ersten elektronenleitenden Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) aufweist; wobei die lochleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs- Schicht (310) einen anorganischen Stoff oder ein anorganisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet wird, und wobei die erste elektronenleitende Ladungsträgerpaar-Erzeugungs-Schicht (306) einen organischen Stoff oder ein organisches Stoffgemisch aufweist oder daraus gebildet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15,
wobei das Bilden der lochleitenden Ladungsträgerpaar- Erzeugungs-Schicht (310) mittels Abscheidens des
anorganischen lochleitenden Stoffes oder des
anorganischen lochleitenden Stoffgemisches eine
Temperatur kleiner ungefähr 100 °C aufweist.
17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16,
wobei das optoelektronische Bauelement (100) als eine organische Leuchtdiode (100) hergestellt wird.
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