DE102015107466A1 - A method of manufacturing a carrier generation layer, a method of manufacturing an organic light emitting device having a carrier generation layer, and an organic light emitting device having a carrier generation layer - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Ladungsträgererzeugungsschicht (10) für ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben mit den Schritten: A) Ausbilden einer ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1), die überwiegend leitend ist für einen ersten Ladungsträgertyp, B) Aufbringen einer Zwischenschicht (2) auf der ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1) und C) Aufbringen einer zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (3), die überwiegend leitend ist für einen vom ersten Ladungsträgertyp verschiedenen zweiten Ladungsträgertyp, auf der Zwischenschicht (2), wobei zumindest eine der ersten Ladungsträgerleitungsschicht (1), der Zwischenschicht (2) und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht (3) mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens oder eines Moleküllagenabscheideverfahrens aufgebracht wird. Weiterhin werden ein Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht und ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht angegeben.The invention relates to a method for producing a charge carrier generation layer (10) for an organic light-emitting component, comprising the following steps: A) forming a first charge carrier line layer (1) which is predominantly conducting for a first charge carrier type, B) applying an intermediate layer (2) the first charge carrier line layer (1) and C) depositing a second charge carrier line layer (3), which is predominantly conducting for a second charge carrier type different from the first charge carrier type, on the intermediate layer (2), wherein at least one of the first charge carrier line layer (1), the intermediate layer ( 2) and the second carrier layer (3) is deposited by an atomic layer deposition method or a molecular layer deposition method. Furthermore, a method for producing an organic light emitting device having a carrier generation layer and an organic light emitting device having a carrier generation layer are disclosed.
Description
Es werden ein Verfahren zur Herstellung einer Ladungsträgererzeugungsschicht, ein Verfahren zur Herstellung eines organischen elektronischen Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht und ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht angegeben.A method of manufacturing a carrier generation layer, a method of manufacturing an organic electronic device having a carrier generation layer, and an organic light emitting device having a carrier generation layer are disclosed.
Eine organische Licht emittierende Diode (OLED) kann Ladungsträgerpaare, die jeweils aus einem Elektron und einem Loch gebildet werden und die in eine organische Emitterschicht injiziert werden, in Photonen konvertieren. Bei einer OLED mit nur einer Emitterschicht kann pro injiziertem Ladungsträgerpaar maximal ein Photon erzeugt werden. Um eine höhere Effizienz zu erreichen, ist es bekannt, mehrere Emitterschichten übereinander zu stapeln, wobei zwischen benachbarten Emitterschichten jeweils eine Ladungsträgererzeugungsschicht (CGL: „charge generation layer“) angeordnet ist. Dadurch kann es möglich sein, pro Ladungsträgerpaar, das in einen solchen Stapel injiziert wird, mehrere Photonen zu erzeugen, da CGLs wie interne Anoden und Kathoden wirken.An organic light emitting diode (OLED) can convert charge carrier pairs, each formed of an electron and a hole, injected into an organic emitter layer into photons. In the case of an OLED with only one emitter layer, at most one photon can be generated per injected charge carrier pair. In order to achieve a higher efficiency, it is known to stack a plurality of emitter layers one above the other, wherein a respective charge carrier generation layer (CGL) is arranged between adjacent emitter layers. This may make it possible to generate multiple photons per carrier pair injected into such a stack since CGLs act as internal anodes and cathodes.
Eine CGL weist üblicherweise einen Löcher leitenden und einen Elektronen leitenden Bereich, in der Regel realisiert durch einen p-dotierten und einen n-dotierten Bereich, auf, die über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sein können. Die einzelnen CGL-Schichten werden üblicherweise durch Vakuumverdampfung, Flüssigprozessierung oder Sputterprozesse aufgebracht. Für die Zwischenschicht ist eine Reihe von Materialien von organischen Verbindungen wie Phthalocyaninen über Metalloxide bis hin zu Metallen bekannt, die mittels solcher Verfahren aufgebracht werden. Das Aufbringen von Metalloxiden ist hierbei insbesondere mittels Sputtern möglich, wobei durch den harten Ionenbeschuss bereits aufgebrachte organische Schichten geschädigt werden können.A CGL typically has a hole-conducting and an electron-conducting region, typically realized by a p-doped and an n-doped region, which may be interconnected via an intermediate layer. The individual CGL layers are usually applied by vacuum evaporation, liquid processing or sputtering processes. For the interlayer, a variety of materials are known, from organic compounds such as phthalocyanines to metal oxides to metals which are applied by such methods. The application of metal oxides is in this case possible in particular by means of sputtering, it being possible to damage already applied organic layers by the hard ion bombardment.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Ladungsträgererzeugungsschicht anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines organischen Licht emittierenden Bauelements mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht anzugeben. Zumindest eine weitere Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein organisches Licht emittierendes Bauelement mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht anzugeben.At least one object of certain embodiments is to provide a method of manufacturing a carrier generation layer. At least another object of certain embodiments is to provide a method of fabricating an organic light emitting device having a carrier generation layer. At least another object of certain embodiments is to provide an organic light emitting device having a carrier generation layer.
Diese Aufgaben werden durch Verfahren und einen Gegenstand gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Verfahren und des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.These objects are achieved by methods and subject matter according to the independent claims. Advantageous embodiments and further developments of the methods and the subject matter are characterized in the dependent claims and will become apparent from the following description and the drawings.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer Ladungsträgererzeugungsschicht eine erste Ladungsträgerleitungsschicht ausgebildet, die überwiegend für einen ersten Ladungsträgertyp leitend ist. Darauf wird eine zweite Ladungsträgerleitungsschicht aufgebracht, die überwiegend für einen vom ersten Ladungsträgertyp verschiedenen zweiten Ladungsträgertyp leitend ist. Dass eine Ladungsträgerleitungsschicht überwiegend für einen bestimmten Ladungsträgertyp leitend ist, kann insbesondere bedeuten, dass diese Ladungsträgerleitungsschicht Elektronen und Löcher nicht gleich gut leitet, sondern eher p-leitend oder eher n-leitend ist und somit eine höhere Leitfähigkeit für Löcher als für Elektronen oder umgekehrt aufweist. Insbesondere kann eine überwiegend für einen bestimmten Ladungsträgertyp leitende Ladungsträgerleitungsschicht auch vereinfacht als eine für diesen Ladungsträgertyp leitende Ladungsträgerleitungsschicht bezeichnet werden. Hierbei kann es auch sein, dass diese Ladungsträgerleitungsschicht ausschließlich für den bestimmten Ladungsträgertyp leitend ist.In accordance with at least one embodiment, in a method for producing a charge carrier generation layer, a first charge carrier line layer is formed, which is predominantly conductive for a first charge carrier type. Then, a second carrier layer is applied, which is predominantly conductive for a different from the first type of carrier second charge carrier type. In particular, the fact that a charge carrier line layer is conductive for a particular charge carrier type may mean that this charge carrier conduction layer does not conduct electrons and holes equally well but is rather p-type or rather n-type and thus has higher conductivity for holes than for electrons or vice versa , In particular, a charge carrier line layer that predominantly conducts for a specific charge carrier type can also be referred to simply as a charge carrier line layer that conducts for this charge carrier type. It may also be that this carrier layer is conductive only for the particular type of charge carrier.
Weiterhin ist es auch möglich, dass eine erste Ladungsträgerleitungsschicht ausgebildet wird, die überwiegend für einen ersten Ladungsträgertyp leitend ist, darüber eine Zwischenschicht aufgebracht wird und auf dieser eine zweite Ladungsträgerleitungsschicht aufgebracht wird, die überwiegend für einen vom ersten Ladungsträgertyp verschiedenen zweiten Ladungsträgertyp leitend ist. Insbesondere kann mit dem hier beschriebenen Verfahren eine Ladungsträgererzeugungsschicht für ein organisches elektronisches Bauelement wie etwa ein organisches Licht emittierendes Bauelement hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Ladungsträgererzeugungsschicht auch in Verbindung mit anderen organischen elektronischen Bauelementen verwendet werden. Furthermore, it is also possible for a first carrier layer to be formed, which is predominantly conductive for a first type of carrier, an intermediate layer is applied over it and a second carrier layer is applied thereon, which is predominantly conductive for a second type of carrier different from the first carrier. In particular, with the method described herein, a carrier generation layer for an organic electronic device such as an organic light emitting device can be manufactured. In addition, the carrier generation layer may also be used in conjunction with other organic electronic devices.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines organischen elektronischen Bauelements, etwa einem organischen Licht emittierenden Bauelement, mit einer Ladungsträgererzeugungsschicht ein erster organischer funktioneller Schichtenstapel bereitgestellt. Auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel wird eine Ladungsträgererzeugungsschicht ausgebildet. Darüber wird ein zweiter organischer funktioneller Schichtenstapel aufgebracht. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass auf einem Substrat eine erste Elektrode aufgebracht wird. Darüber wird ein erster organischer funktioneller Schichtenstapel aufgebracht. Auf dem ersten organischen funktionellen Schichtenstapel wird eine Ladungsträgererzeugungsschicht ausgebildet. Darüber werden ein zweiter organischer funktioneller Schichtenstapel und auf diesem eine zweite Elektrode angeordnet. In accordance with at least one further embodiment, in a method for producing an organic electronic component, for example an organic light-emitting component, with a carrier generation layer, a first organic functional layer stack is provided. On the first organic functional layer stack, a carrier generation layer is formed. Above this, a second organic functional layer stack is applied. Furthermore, it may also be possible for a first electrode to be applied to a substrate. Above this, a first organic functional layer stack is applied. On the first organic functional layer stack, a carrier generation layer is formed. About that a second organic functional layer stack and on this a second electrode are arranged.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein organisches elektronisches Bauelement wie etwa ein organisches Licht emittierendes Bauelement zwischen einem ersten und einem zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel eine Ladungsträgererzeugungsschicht auf, die gemäß dem vorher beschriebenen Verfahren hergestellt wird.In accordance with at least one further embodiment, an organic electronic device, such as an organic light emitting device, between a first and a second organic functional layer stack comprises a carrier generation layer fabricated according to the previously described method.
Die Ladungsträgererzeugungsschicht kann insbesondere jeweils unmittelbar an den ersten organischen funktionellen Schichtenstapel und an den zweiten organischen funktionellen Schichtenstapel angrenzen. Weiterhin kann es auch möglich sein, ein organisches elektronisches Bauelement herzustellen, das mehr als zwei organische funktionelle Schichtenstapel aufweist, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten organischen funktionellen Schichtenstapel eine Ladungsträgererzeugungsschicht angeordnet wird, die mit einem Verfahren hergestellt wird, das hier beschriebene Merkmale aufweisen kann.In particular, the charge carrier generation layer may in each case directly adjoin the first organic functional layer stack and the second organic functional layer stack. Furthermore, it may also be possible to fabricate an organic electronic device having more than two organic functional layer stacks, each sandwiching between two adjacent organic functional layer stacks a charge carrier generation layer fabricated by a process that may have features described herein.
Die vorab und im Folgenden beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen gelten gleichermaßen für das Verfahren zur Herstellung der Ladungsträgererzeugungsschicht als auch für das Verfahren zur Herstellung des organischen elektronischen Bauelements mit der Ladungsträgererzeugungsschicht also auch für das organische elektronische Bauelement. Das organische elektronische Bauelement kann insbesondere beispielsweise ein organisches Licht emittierendes Bauelement sein.The features and embodiments described above and below apply equally to the method for producing the charge carrier generation layer and also to the method for producing the organic electronic component with the charge carrier generation layer, that is, also for the organic electronic component. The organic electronic component may in particular be, for example, an organic light-emitting component.
Mit einer „Ladungsträgererzeugungsschicht“ wird hier und im Folgenden eine Schichtenfolge beschrieben, die im Allgemeinen durch einen rückwärts betriebenen pn-Übergang gebildet wird. Die Ladungsträgererzeugungsschicht, die auch als „charge generation layer“ (CGL) bezeichnet werden kann, ist insbesondere als Tunnelübergang ausgebildet, der zu einer effektiven Ladungstrennung und damit zur „Erzeugung“ von Ladungsträgern für an die Ladungsträgererzeugungsschicht angrenzende Schichten eingesetzt werden kann. A "charge carrier generation layer" is described here and below as a layer sequence, which is generally formed by a reverse-driven pn junction. The charge carrier generation layer, which can also be referred to as "charge generation layer" (CGL), is designed in particular as a tunnel junction, which can be used for effective charge separation and thus for "generating" charge carriers for layers adjacent to the charge carrier generation layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Ladungsträgerleitungsschicht der Ladungsträgererzeugungsschicht n-leitend ausgebildet, beispielsweise n-leitend dotiert. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die erste Ladungsträgerleitungsschicht Elektronen leitend ist und beispielsweise eine Elektronentransportschicht sein kann. Die darauf aufgebrachte zweite Ladungsträgerleitungsschicht wird dann entsprechend p-leitend hergestellt, beispielsweise p-leitend dotiert, so dass die zweite Ladungsträgerleitungsschicht Löcher leitend ist und beispielsweise eine Lochtransportschicht sein kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die erste Ladungsträgerleitungsschicht p-leitend und die zweite Ladungsträgerleitungsschicht n-leitend herzustellen. Die Wahl der Ladungsträgertypen für die erste und zweite Ladungsträgerleitungsschicht der Ladungsträgererzeugungsschicht hängen von der Polarität des organischen elektronischen Bauelements ab, in das die Ladungsträgererzeugungsschicht integriert wird. Wird die Ladungsträgererzeugungsschicht auf einem organischen funktionellen Schichtenstapel über einer ersten Elektrode aufgebracht, die als Anode ausgebildet ist, wird die erste Ladungsträgerleitungsschicht n-leitend hergestellt, während die zweite Ladungsträgerleitungsschicht p-leitend ausgebildet wird. Wird die Ladungsträgererzeugungsschicht auf einer als Kathode ausgebildeten ersten Elektrode aufgebracht, werden die erste und zweite Ladungsträgerleitungsschicht der organischen Ladungsträgererzeugungsschicht entsprechend mit umgekehrten Ladungsträgertypenleitfähigkeiten ausgebildet und beispielsweise mit umgekehrten Ladungsträgertypen dotiert.According to a further embodiment, the first carrier layer of the charge carrier generating layer is formed n-type, for example doped n-type. In other words, this means that the first carrier layer is electron-conducting and can be, for example, an electron-transport layer. The second charge carrier line layer applied thereto is then produced correspondingly p-conducting, for example p-doped, so that the second charge carrier line layer is conductive and can be, for example, a hole transport layer. Alternatively, it is also possible to make the first carrier layer p-type and the second carrier line layer n-type. The choice of the types of charge carriers for the first and second carrier layer of the carrier generation layer depend on the polarity of the organic electronic device into which the carrier generation layer is integrated. When the carrier generation layer is deposited on an organic functional layer stack over a first electrode formed as an anode, the first carrier line layer is made n-type while the second carrier line layer is formed p-type. When the carrier generation layer is applied on a first electrode formed as a cathode, the first and second carrier layers of the organic carrier generation layer are respectively formed with reverse carrier type conductivities and doped with, for example, reverse carrier types.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest eine Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels eines Atomlagenabscheideverfahrens (ALD: „atomic layer deposition“) oder mittels eines Moleküllagenabscheideverfahrens (MLD: „molecular layer deposition“) aufgebracht. Es wird somit zumindest eine der ersten Ladungsträgerleitungsschicht, der Zwischenschicht und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht mittels eines ALD- oder eines MLD-Verfahrens hergestellt. ALD- und MLD-Verfahren sind zwar prinzipiell bekannt, jedoch werden solche Verfahren in Verbindung mit organischen elektronischen Bauelementen üblicherweise zur Herstellung von Verkapselungsanordnungen über organischen funktionellen Schichtenstapeln und nicht zur Herstellung von Schichten zwischen organischen funktionellen Schichtenstapeln und damit innerhalb von organischen Schichtaufbauten verwendet.According to a further embodiment, at least one layer of the charge carrier generation layer is applied by means of an atomic layer deposition process (ALD: atomic layer deposition) or by means of a molecular layer deposition process (MLD: molecular layer deposition). Thus, at least one of the first carrier layer, the intermediate layer, and the second carrier layer is formed by an ALD or an MLD method. Although ALD and MLD processes are known in principle, such processes in connection with organic electronic components are usually used for the production of encapsulation arrangements over organic functional layer stacks and not for the production of layers between organic functional layer stacks and thus within organic layer structures.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Zwischenschicht mittels des ALD-Verfahrens oder des MLD-Verfahrens aufgebracht. Das kann insbesondere bedeuten, dass nur die Zwischenschicht mit einem dieser Verfahren aufgebracht wird, während die Ladungsträgerleitungsschichten mit Standardverfahren wie beispielsweise Vakuumverdampfung, Sputtern oder Flüssigprozessierung abgeschieden werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass nur die erste Ladungsträgerleitungsschicht oder nur die zweite Ladungsträgerleitungsschicht oder nur beide Ladungsträgerleitungsschichten mittels ALD oder MLD aufgebracht werden, während die jeweils andere Schicht oder anderen Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels üblicher Verfahren aufgebracht werden. According to a further embodiment, the intermediate layer is applied by means of the ALD method or the MLD method. This may in particular mean that only the intermediate layer is applied by one of these methods, while the carrier layer layers are deposited by standard methods such as vacuum evaporation, sputtering or liquid processing. Furthermore, it is also possible that only the first carrier layer or only the second carrier layer or only both carrier layer layers are applied by ALD or MLD, while the other layer or other layers of the carrier generation layer are applied by conventional methods.
Weiterhin kann es auch möglich sein, dass alle Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels ALD oder MLD aufgebracht werden. Beispielsweise kann somit jede der ersten Ladungsträgerleitungsschicht, der Zwischenschicht und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht mittels ALD oder MLD aufgebracht werden. Dadurch kann es möglich sein, die Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht in einem gleichen Prozess aufzubringen. In diesem Fall kann es außerdem möglich sein, dass die Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht ein gleiches Material aufweisen. Das gleiche Material kann beispielsweise zumindest in den Ladungsträgerleitungsschichten ein Matrixmaterial für einen gleichzeitig aufgebrachten Dotierstoff bilden. Furthermore, it may also be possible for all layers of the charge carrier generation layer to be applied by means of ALD or MLD. For example, each of the first carrier layer, the intermediate layer and the second carrier layer can thus be applied by means of ALD or MLD. This may make it possible to apply the layers of the carrier generation layer in a same process. In this case, it may also be possible that the layers of the carrier generation layer have a same material. For example, the same material may form a matrix material for a simultaneously applied dopant, at least in the carrier layer layers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Rahmen der Herstellung der Ladungsträgererzeugungsschicht je nach herzustellender Schicht mittels ALD oder MLD ein elektrisch leitendes oder ein elektrisch isolierendes Material aufgebracht. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein elektrisch leitendes oder elektrisch isolierendes Oxid, insbesondere ein Metalloxid, handeln. Beispielsweise kann eines oder mehrere Materialien ausgewählt aus Aluminiumoxid (Al2O3), Titanoxid, insbesondere Titandioxid (TiO2), Aluminiumzinkoxid, Zinkoxid (ZnOx), Indiumzinnoxid, Zirkoniumoxid (ZrOx), Hafniumoxid (HfOx) und Tantaloxid, insbesondere Tantalpentoxid (Ta2O5) aufgebracht werden. Darüber hinaus kann beispielsweise auch ein Nitrid wie etwa Siliziumnitrid (SixNy) möglich sein. Bei derartigen Materialien kann es möglich sein, dass diese mittels Standardverfahren wie Vakuumverdampfung oder Flüssigprozessierung nicht oder nicht in ausreichender Qualität abgeschieden werden können. Es ist zwar prinzipiell möglich, derartige Materialien durch Sputtern aufzubringen, jedoch ist dieses Verfahren für die Herstellung einer CGL unmittelbar auf organischen Schichten nachteilig, da der harte Ionenbeschuss beim Sputtern die vorher aufgebrachte Organik üblicherweise schädigen würde.According to a further embodiment, an electrically conductive or an electrically insulating material is applied as part of the production of the charge carrier generating layer depending on the layer to be produced by means of ALD or MLD. This may be, for example, an electrically conductive or electrically insulating oxide, in particular a metal oxide. For example, one or more materials selected from alumina (Al 2 O 3 ), titanium oxide, particularly titanium dioxide (TiO 2 ), aluminum zinc oxide, zinc oxide (ZnO x ), indium tin oxide, zirconium oxide (ZrO x ), hafnium oxide (HfO x ) and tantalum oxide, in particular Tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) are applied. In addition, for example, a nitride such as silicon nitride (Si x N y ) may be possible. With such materials, it may be possible that they can not be deposited by standard methods such as vacuum evaporation or liquid processing or not in sufficient quality. Although it is in principle possible to apply such materials by sputtering, however, this method is disadvantageous for the production of a CGL directly on organic layers, since the hard ion bombardment during sputtering would usually damage the previously applied organic material.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Rahmen der Herstellung der Ladungsträgererzeugungsschicht mittels ALD oder MLD eine dotierte Schicht hergestellt. Es kann hierbei möglich sein, dass eine einzelne Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht, beispielsweise eine der Ladungsträgerleitungsschichten, als dotierte Schicht mittels ALD oder MLD hergestellt wird. Weiterhin kann es auch möglich sein, das beispielsweise beide Ladungsträgerleitungsschichten als unterschiedlich dotierte Schichten hergestellt werden. According to a further embodiment, a doped layer is produced by means of ALD or MLD during the production of the charge carrier generation layer. In this case, it may be possible for a single layer of the charge carrier generation layer, for example one of the carrier conductor layers, to be produced as a doped layer by means of ALD or MLD. Furthermore, it may also be possible that, for example, both carrier conductor layers are produced as differently doped layers.
Zur Herstellung einer dotierten Schicht kann insbesondere ein Matrixmaterial mit einem Dotierstoff aufgebracht werden, der in der fertiggestellten dotierten Schicht im Matrixmaterial eingebettet ist. Das Matrixmaterial selbst kann elektrisch leitend oder auch elektrisch isolierend sein. Letzterer Fall kann insbesondere in Verbindung mit dünnen p- und n-dotierten Schichten vorliegen, bei denen das Matrixmaterial lediglich eine Art Trägerfunktion übernimmt, nicht aber an der elektrochemischen Reaktion selbst in der Ladungsträgererzeugungsschicht teilnimmt. Mit anderen Worten sind in diesem Fall lediglich die Dotierstoffe am pn-Übergang beteiligt, nicht aber das Matrixmaterial. Alternativ hierzu kann es auch möglich sein, ein leitfähiges Matrixmaterial oder ein intrinsisch p- oder n-leitendes Material ohne einen Dotierstoff zu verwenden, beispielsweise Aluminiumzinkoxid oder Indiumzinnoxid. To produce a doped layer, in particular a matrix material with a dopant which is embedded in the finished doped layer in the matrix material can be applied. The matrix material itself may be electrically conductive or electrically insulating. The latter case may be present in particular in connection with thin p- and n-doped layers, in which the matrix material only performs a kind of carrier function but does not participate in the electrochemical reaction itself in the charge carrier generation layer. In other words, only the dopants are involved in the pn junction in this case, but not the matrix material. Alternatively, it may also be possible to use a conductive matrix material or an intrinsically p- or n-type material without a dopant, for example, aluminum zinc oxide or indium tin oxide.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen alle Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht, also die Ladungsträgerleitungsschichten und gegebenenfalls die dazwischen angeordnete Zwischenschicht, ein gleiches Material auf, das zumindest in den Ladungsträgerleitungsschichten als Matrixmaterial für einen Dotierstoff dient. Dadurch können alle Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht in einem gleichen Prozess aufgebracht werden, wobei zur Bildung von dotierten Schichten lediglich der entsprechende Dotierstoff zugegeben werden muss. Für eine derartige Ausführungsform eignen sich insbesondere elektrisch isolierende Matrixmaterialien. Beispielsweise kann ein Dotierstoff im Rahmen des ALD- oder MLD-Verfahrens zusammen mit zumindest einem Ausgangsmaterial zur Herstellung der entsprechenden Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht einer Beschichtungskammer zugeführt werden, in der die Ladungsträgererzeugungsschicht hergestellt wird. Im Falle eines ALD-Verfahrens oder MLD-Verfahrens kann dies auf einfache Art und Weise erfolgen, da die unterschiedlichen Ausgangsmaterialien wechselweise der Beschichtungskammer zugeführt werden. Der Dotierstoff kann zumindest einem der Ausgangsmaterialien beigemischt sein und so während des Aufwachsens der Schicht in die wachsende Schicht eingebettet werden. Der Dotierstoff kann auch separat bereitgestellt werden und zusammen mit zumindest einem Ausgangsmaterial zugeführt werden. Weiterhin kann es auch möglich sein, unter Zuhilfenahme eines Direktflüssigkeitseinspritzungsverfahrens („direct liquid injection“, DLI) beispielsweise einen partikelförmigen Dotierstoff in einer Flüssigkeit bereitzustellen. Durch eine gepulste Zuleitung eines geeigneten Trägergases wie beispielsweise Helium mit einem geeigneten Druck kann die Flüssigkeit zusammen mit den Dotierstoffpartikeln in kleine Tröpfchen überführt werden, die dann der Beschichtungskammer zugeführt werden. Das DLI-Verfahren kann in Kombination mit dem ALD- oder MLD-Verfahren, im Prinzip aber auch in Kombination mit einem anderen Verfahren wie etwa einem CVD-Verfahren, durchgeführt werden, das geeignet ist, eine dotierte Schicht herzustellen. Die beschriebenen Verfahren können insbesondere geeignet sein, einen Dotierstoff homogen in der herzustellenden dotierten Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht einzubetten. In accordance with a further embodiment, all layers of the charge carrier generation layer, that is to say the charge carrier conduction layers and, if appropriate, the intermediate layer arranged therebetween, comprise a same material which serves as a matrix material for a dopant at least in the charge carrier conduction layers. As a result, all layers of the charge carrier generation layer can be applied in a same process, wherein for the formation of doped layers only the corresponding dopant has to be added. In particular, electrically insulating matrix materials are suitable for such an embodiment. For example, in the ALD or MLD method, a dopant may be supplied together with at least one raw material for forming the corresponding layer of the carrier generation layer to a coating chamber in which the carrier generation layer is formed. In the case of an ALD method or MLD method, this can be done in a simple manner, since the different starting materials are alternately supplied to the coating chamber. The dopant may be admixed with at least one of the starting materials and thus embedded in the growing layer as the layer grows. The dopant may also be provided separately and supplied together with at least one starting material. Furthermore, it may also be possible, for example, to provide a particulate dopant in a liquid with the aid of a direct liquid injection process (DLI). By pulsing a suitable carrier gas, such as helium, at a suitable pressure, the liquid together with the dopant particles can be converted into small droplets, which are then fed to the coating chamber. The DLI process can be carried out in combination with the ALD or MLD process, but in principle also in combination with another process, such as a CVD process, which is suitable for producing a doped layer. The described methods may be particularly suitable for homogeneously forming a dopant in the To embed to be prepared doped layer of the charge carrier generation layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Atomlagenabscheideverfahrens oder das Moleküllagenabscheideverfahren bei einer Temperatur von kleiner oder gleich 100°C durchgeführt. Die maximal mögliche Abscheidetemperatur kann hierbei insbesondere durch die Stabilität der organischen Schichten limitiert sein, auf denen die Ladungsträgererzeugungsschicht aufgebracht wird. Bevorzugt können somit insbesondere Materialien verwendet werden, die mittels einer so genannten Niedrigtemperatur-ALD oder -MLD aufgebracht werden können. Im Folgenden sind beispielhafte Ausgangsmaterialien angegeben, wobei zu den angegebenen Materialien in Klammern jeweils beispielhafte Verfahrenstemperaturen zusammen mit weiteren Ausgangsmaterialien zu Bildung der jeweils danach angegebenen Schichtmaterialien angegeben sind:
- – Trimethylaluminium (H2O; 33°C, 42°C; Al2O3)
- – Trimethylaluminium (O3; Raumtemperatur; Al2O3)
- – Trimethylaluminium (O2-Plasma; Raumtemperatur; Al2O3)
- – Hf[N(Me2)]4 (H2O; 90°C; HfO2)
- – Tetrakis(dimethylamino)zinn (H2O2; 50°C; SnO2)
- – C12H26N2Sn (H2O2; 50°C; SnOx)
- – TaCl5 (H2O; 80°C; Ta2O5)
- – Ta[N(CH3)2]5 (O2-Plasma; 100°C; Ta2O5)
- – Ti[OCH(CH3)]4 (H2O; 35°C; TiO2)
- – TiCl4 (H2O; 100°C; TiO2)
- – Zn(CH2CH3)2 (H2O; 60°C; ZnO)
- – Zn(CH2CH3)2 (H2O2; Raumtemperatur; ZnO)
- – (Zr(N(CH3)2)4)2 (H2O; 80°C; ZrO2)
- Trimethylaluminum (H 2 O, 33 ° C, 42 ° C, Al 2 O 3 )
- Trimethylaluminum (O 3 , room temperature, Al 2 O 3 )
- Trimethylaluminum (O 2 plasma, room temperature, Al 2 O 3 )
- Hf [N (Me 2 )] 4 (H 2 O; 90 ° C; HfO 2 )
- Tetrakis (dimethylamino) tin (H 2 O 2 ; 50 ° C; SnO 2 )
- C 12 H 26 N 2 Sn (H 2 O 2 ; 50 ° C; SnO x )
- TaCl 5 (H 2 O; 80 ° C; Ta 2 O 5 )
- Ta [N (CH 3 ) 2 ] 5 (O 2 plasma, 100 ° C; Ta 2 O 5 )
- Ti [OCH (CH 3 )] 4 (H 2 O, 35 ° C., TiO 2 )
- TiCl 4 (H 2 O, 100 ° C, TiO 2 )
- Zn (CH 2 CH 3 ) 2 (H 2 O; 60 ° C; ZnO)
- Zn (CH 2 CH 3 ) 2 (H 2 O 2 ; room temperature; ZnO)
- - (Zr (N (CH 3 ) 2 ) 4 ) 2 (H 2 O; 80 ° C; ZrO 2 )
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste und/oder zweite Ladungsträgerleitungsschicht eine Dicke von größer oder gleich einer Atomlage oder von größer oder gleich 1 nm oder von größer oder gleich 10 nm auf. Weiterhin kann die erste und/oder zweite Ladungsträgerleitungsschicht eine Dicke von kleiner oder gleich 100 nm oder von kleiner oder gleich 50 nm oder von kleiner oder gleich 20 nm aufweisen. According to a further embodiment, the first and / or second charge carrier line layer has a thickness of greater than or equal to an atomic layer or of greater than or equal to 1 nm or of greater than or equal to 10 nm. Furthermore, the first and / or second carrier layer may have a thickness of less than or equal to 100 nm or less than or equal to 50 nm or less than or equal to 20 nm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Zwischenschicht eine Dicke auf, die größer oder gleich einer Atomlage oder größer oder gleich 1 nm oder größer oder gleich 2 nm oder größer oder gleich 5 nm ist. Weiterhin kann die Zwischenschicht eine Dicke aufweisen, die kleiner oder gleich 20 nm oder kleiner oder gleich 10 nm oder kleiner oder gleich 7 nm oder kleiner oder gleich 6 nm ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Zwischenschicht beispielsweise eine Dicke von größer oder gleich 2 nm und kleiner oder gleich 6 nm aufweisen.According to a further embodiment, the intermediate layer has a thickness which is greater than or equal to an atomic layer or greater than or equal to 1 nm or greater than or equal to 2 nm or greater than or equal to 5 nm. Furthermore, the intermediate layer may have a thickness less than or equal to 20 nm or less than or equal to 10 nm or less than or equal to 7 nm or less than or equal to 6 nm. In a particularly preferred embodiment, the intermediate layer may, for example, have a thickness of greater than or equal to 2 nm and less than or equal to 6 nm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ladungsträgererzeugungsschicht eine Gesamtdicke auf, die größer oder gleich einige Atomlagen oder größer oder gleich 2 nm oder größer oder gleich 5 nm oder größer oder gleich 10 nm oder größer oder gleich 50 nm oder größer oder gleich 100 nm ist. Insbesondere kann die Gesamtdicke der Ladungsträgererzeugungsschicht kleiner oder gleich 240 nm oder kleiner oder gleich 120 nm oder kleiner oder gleich 60 nm sein. Die Gesamtdicke der Ladungsträgererzeugungsschicht ergibt sich aus der Summe der Dicken der Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht, also etwa aus der Summe der Dicken der ersten Ladungsträgerleitungsschicht, der Zwischenschicht und der zweiten Ladungsträgerleitungsschicht.According to another embodiment, the carrier generation layer has a total thickness that is greater than or equal to several atomic layers or greater than or equal to 2 nm or greater than or equal to 5 nm or greater than or equal to 10 nm or greater than or equal to 50 nm or greater than or equal to 100 nm. In particular, the total thickness of the carrier generation layer may be less than or equal to 240 nm, or less than or equal to 120 nm, or less than or equal to 60 nm. The total thickness of the carrier generation layer is given by the sum of the thicknesses of the layers of the carrier generation layer, that is about the sum of the thicknesses of the first carrier line layer, the intermediate layer, and the second carrier line layer.
Da sich mittels ALD und MLD bereits innerhalb einiger Atomlagen geschlossene Filme und damit durchgängige Schichten bilden, kann es mittels des hier beschriebenen Verfahrens und insbesondere durch die Verwendung eines ALD- oder MLD-Verfahrens zur Herstellung von zumindest einer oder mehreren oder allen Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht möglich sein, eine sehr dünne CGL mit einer Dicke von beispielsweise nur einigen Nanometern herzustellen. Bei dem hier beschriebenen Verfahren kann durch die Verwendung eines ALD- oder MLD-Verfahrens im Zusammenhang mit der Herstellung zumindest einer oder mehrerer oder sogar aller Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht weiterhin die Auswahl an Materialien, die für eine CGL verwendet werden können, erhöht werden. Aufgrund der üblicherweise sehr homogenen und geschlossenen mittels ALD- oder MLD-Verfahren hergestellten Schichten kann es möglich sein, eine höhere Langzeitstabilität im Vergleich zu CGLs zu erreichen, die mittels herkömmlicher Verfahren und Materialien hergestellt werden. Darüber hinaus kann es aufgrund der Tatsache, dass mittels ALD und MLD äußerst dünne geschlossene Filme abgeschieden werden können, möglich sein, einen geringen Spannungsabfall über die Zwischenschicht und damit eine erhöhte Effizienz zu erreichen. Weiterhin kann mit dem hier beschriebenen Verfahren eine sehr dünne Ladungsträgererzeugungsschicht hergestellt werden, so dass die optische Auslegung einer gestapelten OLED verbessert werden kann. Beispielsweise können eine rot emittierende und eine grün emittierende organische Licht emittierende Schicht, die sich beide im ersten Kavitätsmaximum befinden, über eine hier beschriebene Ladungsträgererzeugungsschicht miteinander verbunden werden. Dies kann für die Effizienz und Blickwinkelunabhängigkeit eines organischen Licht emittierenden Bauelements von Vorteil sein. Für den Fall, dass die Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht auf demselben Materialsystem beruhen, können eine einfache Prozessführung und eine verkürzte Taktzeit möglich sein.Since ALD and MLD already form closed films and hence continuous layers within a few atomic layers, it is possible to produce at least one or more or all layers of the charge carrier generation layer by means of the method described here and in particular by using an ALD or MLD method be to produce a very thin CGL with a thickness of for example only a few nanometers. In the method described herein, by using an ALD or MLD method in connection with the fabrication of at least one or more or even all layers of the carrier generation layer, the selection of materials that can be used for a CGL can be further increased. Due to the usually very homogeneous and closed layers produced by ALD or MLD processes, it may be possible to achieve a higher long-term stability compared to CGLs which are produced by means of conventional processes and materials. Moreover, due to the fact that very thin closed films can be deposited by ALD and MLD, it may be possible to achieve a small voltage drop across the interlayer and thus an increased efficiency. Furthermore, with the method described here, a very thin carrier generation layer can be produced, so that the optical design of a stacked OLED can be improved. By way of example, a red-emitting and a green-emitting organic light-emitting layer, which are both located in the first cavity maximum, can be connected to one another via a charge carrier generation layer described here. This may be advantageous for the efficiency and viewing angle independence of an organic light emitting device. In the event that the layers of the charge carrier generation layer are based on the same material system, simple process control and a shorter cycle time may be possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der erste und zweite organische funktionelle Schichtstapel jeweils Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen („small molecules“) oder Kombinationen daraus auf. Der erste und zweite organische funktionelle Schichtenstapel können gleich oder verschieden ausgebildet sein, also gleiche oder unterschiedliche Materialien und/oder Schichtkombinationen aufweisen. Insbesondere kann jeder der organischen funktionellen Schichtenstapel zumindest eine organische Licht emittierende Schicht aufweisen, die dazu eingerichtet ist, bei Ladungsträgerinjektion aufgrund von Elektrolumineszenz Licht zu erzeugen. Als Materialien für die organischen Licht emittierenden Schichten eignen sich somit Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Die organischen Licht emittierenden Schichten der organischen funktionellen Schichtenstapel können dazu eingerichtet sein, gleiches oder unterschiedlich farbiges Licht zu erzeugen. Das organische elektronische Bauelement kann somit bevorzugt als organisches Licht emittierendes Bauelement und insbesondere als gestapelte organische Licht emittierende Diode (OLED) ausgebildet sein. According to a further embodiment, the first and second organic functional layer stacks each comprise layers with organic polymers, organic oligomers, organic monomers, organic small, non-polymeric molecules ("small molecules") or combinations thereof. The first and second organic functional layer stacks may be the same or different, that is to say have the same or different materials and / or layer combinations. In particular, each of the organic functional layer stacks may include at least one organic light emitting layer configured to generate light upon charge carrier injection due to electroluminescence. Suitable materials for the organic light-emitting layers are thus materials which have a radiation emission due to fluorescence or phosphorescence, for example polyfluorene, polythiophene or polyphenylene or derivatives, compounds, mixtures or copolymers thereof. The organic light-emitting layers of the organic functional layer stacks may be configured to produce the same or differently colored light. The organic electronic component can thus be designed preferably as an organic light-emitting component and in particular as a stacked organic light-emitting diode (OLED).
Die organischen funktionellen Schichtenstapel können weiterhin jeweils zumindest eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Lochtransportschicht ausgeführt ist, um eine effektive Löcherinjektion in die jeweilige zumindest eine Licht emittierende Schicht zu ermöglichen. Als Materialien für eine Lochtransportschicht können sich beispielsweise tertiäre Amine, Carbazolderivate, mit Camphersulfonsäure dotiertes Polyanilin oder mit Polystyrolsulfonsäure dotiertes Polyethylendioxythiophen als vorteilhaft erweisen. Die organischen funktionellen Schichtenstapel können weiterhin jeweils eine funktionelle Schicht aufweisen, die als Elektronentransportschicht ausgebildet ist. Darüber hinaus können die Schichtenstapel auch jeweils beispielsweise auch Elektronen- und/oder Löcherblockierschichten aufweisen. The organic functional layer stacks can furthermore each have at least one functional layer, which is designed as a hole transport layer, in order to allow effective hole injection into the respective at least one light-emitting layer. For example, tertiary amines, carbazole derivatives, polyaniline doped with camphorsulfonic acid, or polyethylenedioxythiophene doped with polystyrenesulfonic acid may prove advantageous as materials for a hole transport layer. The organic functional layer stacks can furthermore each have a functional layer which is designed as an electron transport layer. In addition, the layer stacks can also each have, for example, electron and / or hole blocking layers.
Das Substrat kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer. Besonders bevorzugt weist das Substrat Glas, beispielsweise in Form einer Glasschicht, Glasfolie oder Glasplatte, auf oder ist daraus.The substrate may comprise, for example, one or more materials in the form of a layer, a plate, a foil or a laminate, which are selected from glass, quartz, plastic, metal, silicon wafers. Particularly preferably, the substrate comprises or is glass, for example in the form of a glass layer, glass sheet or glass plate.
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei insbesondere im Hinblick auf den Aufbau, die Schichtzusammensetzung und die Materialien der organischen funktionellen Schichtenstapel, wird auf die Druckschrift
Die zwei Elektroden, zwischen denen die organischen funktionellen Schichtenstapel und die Ladungsträgererzeugungsschicht angeordnet sind, können beispielsweise beide transparent ausgebildet sein, sodass das in den organischen Licht emittierenden Schichten der organischen funktionellen Schichtenstapeln zwischen den beiden Elektroden erzeugte Licht in beide Richtungen, also durch das Substrat hindurch als auch in die vom Substrat abgewandte Richtung, abgestrahlt werden kann. Weiterhin können beispielsweise alle Schichten des organischen Licht emittierenden Bauelements transparent ausgebildet sein, sodass das organische Licht emittierende Bauelement eine transparente OLED bilden kann. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass eine der beiden Elektroden, zwischen denen die organischen funktionellen Schichtenstapel und die Ladungsträgererzeugungsschicht angeordnet sind, nicht-transparent und vorzugsweise reflektierend ausgebildet ist, sodass das in den Licht emittierenden Schichten der organischen funktionellen Schichtenstapel zwischen den beiden Elektroden im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements erzeugte Licht nur in eine Richtung durch die transparente Elektrode abgestrahlt werden kann. Ist die auf dem Substrat angeordnete erste Elektrode transparent und ist auch das Substrat transparent ausgebildet, so spricht man auch von einem so genannten „bottom emitter“, während man im Fall, dass die dem Substrat abgewandt angeordnete zweite Elektrode transparent ausgebildet ist, von einem so genannten „top emitter“ spricht. In allen genannten Fällen kann insbesondere die Ladungsträgererzeugungsschicht transparent ausgebildet sein.For example, the two electrodes between which the organic functional layer stacks and the charge carrier generation layer are arranged may both be transparent, so that the light generated in the organic light emitting layers of the organic functional layer stacks between the two electrodes in both directions, ie through the substrate as well as in the direction away from the substrate, can be radiated. Furthermore, for example, all layers of the organic light-emitting component may be transparent, so that the organic light-emitting component may form a transparent OLED. In addition, it may also be possible for one of the two electrodes, between which the organic functional layer stacks and the charge carrier generation layer are arranged, to be non-transparent and preferably reflective, such that the light-emitting layers of the organic functional layer stacks between the two electrodes generated in the operation of the organic light-emitting device light can be emitted only in one direction through the transparent electrode. If the first electrode arranged on the substrate is transparent and the substrate is also transparent, then this is also referred to as a "bottom emitter", whereas in the case of the second electrode arranged facing away from the substrate being transparent called "top emitter" speaks. In all the cases mentioned, in particular the charge carrier generation layer can be transparent.
Mit „transparent“ wird hier und im Folgenden eine Schicht bezeichnet, die durchlässig für sichtbares Licht ist. Dabei kann die transparente Schicht klar durchscheinend oder zumindest teilweise Licht streuend und/oder teilweise Licht absorbierend sein, so dass die transparente Schicht beispielsweise auch diffus oder milchig durchscheinend sein kann. Besonders bevorzugt ist eine hier als transparent bezeichnete Schicht möglichst durchlässig insbesondere für in den organischen funktionellen Schichtenstapeln erzeugtes Licht ausgebildet, so dass insbesondere die Absorption von abzustrahlendem Licht so gering wie möglich ist.By "transparent" is here and below referred to a layer that is transparent to visible light. In this case, the transparent layer can be transparent or at least partially light-scattering and / or partially light-absorbing, so that the transparent layer can be translucent, for example, also diffuse or milky. Particularly preferably, a layer designated here as transparent is formed as permeable as possible, in particular for light generated in the organic functional layer stacks, so that in particular the absorption of light to be emitted is as low as possible.
Über den organischen funktionellen Schichtenstapeln und insbesondere auch über den Elektroden kann eine Verkapselungsanordnung zum Schutz dieser aufgebracht sein. Die Verkapselungsanordnung kann beispielsweise eine Abdeckung, etwa in Form eines Glasdeckels, oder eine Dünnschichtverkapselung mit einer oder mehreren dünnen Schichten, aufweisen.Over the organic functional layer stacks and in particular also over the electrodes can be applied an encapsulation arrangement for the protection of these. The encapsulation arrangement, for example, a cover, such as in the form of a glass lid, or a Thin-layer encapsulation with one or more thin layers.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.
Es zeigen:Show it:
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better presentation and / or better understanding may be exaggerated.
In den
In einem ersten Verfahrensschritt wird, wie in
Beispielsweise wird nur die Zwischenschicht
Bevorzugt können diesbezüglich Materialien aufgebracht werden, die mittels einer so genannten Niedrigtemperatur-ALD oder -MLD aufgebracht werden können und damit bei Prozesstemperaturen von kleiner oder gleich 100°C. Beispiele hierfür sind oben im allgemeinen Teil genannt. In this regard, it is preferably possible to apply materials which can be applied by means of a so-called low-temperature ALD or MLD and thus at process temperatures of less than or equal to 100 ° C. Examples of these are mentioned above in the general part.
Durch die Verwendung eines ALD- oder MLD-Verfahrens kann die Zwischenschicht
Die Ladungsträgerleitungsschichten
Beispielsweise kann die erste Ladungsträgerleitungsschicht
Für eine Löcher leitende Schicht kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die HAT-CN (Hexaazatriphenylenhexacarbonitril), F16CuPc (Kupfer-Hexadecafluorophthalocyanin), α-NPD, NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), beta-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), Spiro-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin), Spiro-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-spiro), DMFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren), DMFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethyl-fluoren), DPFL-TPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren), DPFL-NPB (N,N'-Bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenyl-fluoren), Spiro-TAD (2,2',7,7'-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9'-spirobifluoren), 9,9-Bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren, 9,9-Bis[4-(N,N-bis-naphthalen-2-yl-amino)phenyl]-9H-fluoren, 9,9-Bis[4-(N,N'-bis-naphthalen-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluor, N,N'-bis(phenanthren-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidin, 2,7-Bis[N,N-bis(9,9-spiro-bifluorene-2-yl)-amino]-9,9-spiro-bifluoren, 2,2'-Bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]9,9-spiro-bifluoren, 2,2'-Bis(N,N-di-phenyl-amino)9,9-spiro-bifluoren, Di-[4-(N,N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexan, 2,2',7,7'-tetra(N, N-di-tolyl)amino-spiro-bifluoren, N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidin sowie Gemische dieser Verbindungen umfasst. Als p-Dotierstoff kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die MoOx, WOx, VOx, Cu(I)pFBz (pFBz: Pentafluorobenzoat), Bi(III)pFBz, F4-TCNQ (2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethan), NDP-2 und NDP-9 umfasst. For a hole-conducting layer may be one or more materials in question, the are selected from the group consisting of HAT-CN (hexaazatriphenylenehexacarbonitrile), F16CuPc (copper hexadecafluorophthalocyanine), α-NPD, NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine), beta-NPB (N, N'-bis (naphthalen-2-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine), TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N , N'-bis (phenyl) benzidine), spiro-TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine), spiro-NPB (N, N'- Bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -spiro), DMFL-TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) -9, 9-dimethyl-fluorene), DMFL-NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N'-bis (phenyl) -9,9-dimethyl-fluorene), DPFL-TPD (N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene), DPFL-NPB (N, N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N '-bis (phenyl) -9,9-diphenyl-fluorene), spiro-TAD (2,2', 7,7'-tetrakis (N, N-diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene), 9,9 Bis [4- (N, N-bis-biphenyl-4-yl-amino) -phenyl] -9H-fluorene, 9,9-bis [4- (N, N-bis-naphthalen-2-yl-amino) phenyl] -9H-fluorene, 9,9-bis [4- (N, N'-bis-naphthalen-2-yl-N, N'-bis-phenyl-amino) -phen yl] -9H-fluoro, N, N'-bis (phenanthren-9-yl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine, 2,7-bis [N, N-bis (9,9-spiro -bifluoren-2-yl) -amino] -9,9-spirobifluorene, 2,2'-bis [N, N-bis (biphenyl-4-yl) amino] 9,9-spiro-bifluorene, 2, 2'-bis (N, N-di-phenyl-amino) 9,9-spiro-bifluorene, di- [4- (N, N-ditolyl-amino) -phenyl] -cyclohexane, 2,2 ', 7,7 Tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluorene, N, N, N ', N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidine and mixtures of these compounds. As a p-type dopant is one or more materials are suitable, which are selected from the group consisting of MoO x, WO x, VO x, Cu (I) pFBz (pFBz: Pentafluorobenzoat), Bi (III) pFBz, F4-TCNQ (2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane), NDP-2 and NDP-9.
Alternativ zu einer p-dotierten ersten Ladungsträgerleitungsschicht
Für eine Elektronen leitende Schicht kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die 2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazol), 2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol, 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin (BCP), 8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol, 1,3-Bis[2-(2,2'-bipyridin-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen, 4,7-Diphenyl-1,10-phenanthrolin (BPhen), 3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazol, Bis(2-methyl-8-quinolinolat)-4-(phenylphenolato)aluminium, 6,6'-Bis[5-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazo-2-yl]-2,2'-bipyridyl, 2-phenyl-9,10-di(naphthalen-2-yl)-anthracen, 2,7-Bis[2-(2,2'-bipyridin-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluoren, 1,3-Bis[2-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzen, 2-(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, 2,9-Bis(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin, Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)boran, 1-methyl-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin, Phenyl-dipyrenylphosphinoxid, Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Perylentetracarbonsäuredianhydrid und dessen Imide, Materialien basierend auf Silolen mit einer Silacyclopentadieneinheit sowie Gemische der vorgenannten Stoffe umfasst. Als n-Dotierstoff kann eines oder mehrere Materialien in Frage kommen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die NDN-1, NDN-26, Na, Ca, MgAg, Cs, Li, Mg, Yb, Cs2CO3, und Cs3PO4 umfasst.An electron-conducting layer may be one or more materials selected from the group consisting of 2,2 ', 2 "- (1,3,5-benzene triyl) 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-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-1,10-phenanthroline (BPhen), 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl- 1,2,4-triazole, bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4- (phenylphenolato) aluminum, 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-oxadiazol-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-1,10-phenanthroline, Tris (2,4,6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl) ph enyl) borane, 1-methyl-2- (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) -1H-imidazo [4,5-f] [1,10] phenanthroline, phenyldipyrenylphosphine oxide, naphthalenetetracarboxylic dianhydride and its imides, perylenetetracarboxylic dianhydride and its imides, materials based on siloles having a silacyclopentadiene unit and mixtures of the aforementioned substances. As the n-type impurity, one or more materials selected from a group consisting of NDN-1, NDN-26, Na, Ca, MgAg, Cs, Li, Mg, Yb, Cs 2 CO 3 , and Cs 3 PO 4 includes.
Ist die erste Ladungsträgerleitungsschicht
Weiterhin kann es auch möglich sein, dass zusätzlich oder alternativ zur Zwischenschicht
Zur Herstellung einer dotierten Schicht der Ladungsträgererzeugungsschicht
Über die Abfolge der verwendeten Ausgangsmaterialien
Anstelle der Bereitstellung eines Ausgangsmaterials, das den Dotierstoff enthält, kann zur Zuführung dieses in die Beschichtungskammer
Für das DLI-Verfahren ist es notwendig, den Dotierstoff in eine Gasphase zu überführen, damit dieser mit dem Trägergasstrom in die Beschichtungskammer
Wie bereits vorab beschrieben ist, kann es vorteilhaft sein, eine Teilschicht mit dem Dotierstoff und darauf eine Teilschicht ohne Dotierstoff abzuscheiden, um den Dotierstoff in dem aufwachsenden Matrixmaterial einzubetten. Weiterhin kann es unter Umständen vorteilhaft sein, nach der Abscheidung des Dotierstoff eine Reinigung der Beschichtungskammer
Für den Fall, dass mehrere Schichten der Ladungsträgererzeugungsschicht
Eine mittels des hier beschriebenen Verfahrens hergestellte Ladungsträgerleitungsschicht
Insbesondere kann es möglich sein, die Ladungsträgererzeugungsschicht
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel der
In Verbindung mit den
Das Substrat
Die erste Elektrode
Weiterhin kann die erste Elektrode
Die transparente erste Elektrode
Der erste organische funktionelle Schichtenstapel
In einem weiteren Verfahrensschritt wird, wie in
Wie in
In einem weiteren Verfahrensschritt wird, wie in
Durch eine transparente erste Elektrode
Beispielsweise kann die erste Elektrode
Die Elektroden
Zusätzlich zu den zwei organischen funktionellen Schichtenstapeln
Weiterhin kann über den Elektroden
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele können zusätzlich oder alternativ weitere oben im allgemeinen Teil beschriebene Merkmale aufweisen.The exemplary embodiments described in conjunction with the figures may additionally or alternatively have further features described above in the general part.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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