CN104521022A - 光电子器件和用于制造光电子器件的方法 - Google Patents
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Abstract
光电子器件和用于制造光电子器件的方法。在不同的实施方式中提供光电子器件(100),所述光电子器件(100)具有:第一有机功能层结构(112);第二有机功能层结构(116);和第一有机功能层结构(112)和第二有机功能层结构(116)之间的载流子对生成层结构(114),其中载流子对生成层结构(114)具有传导空穴的载流子对生成层(310)和第一传导电子的载流子对生成层(306);并且其中传导空穴的载流子对生成层(310)具有无机材料或无机材料混合物或者由其形成,并且其中第一传导电子的载流子对生成层(306)具有有机材料或有机材料混合物或者由其形成。(208)表示电子传输层,(302)表示第二传导电子的载流子对生成层并且(304)表示中间层。
Description
技术领域
不同的实施例涉及一种光电子器件和一种用于制造光电子器件的方法。
背景技术
有机基础的光电子器件(例如,有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode,OLED)、例如白色的有机发光二极管(White OrganicLight Emitting Diode,WOLED),太阳能电池等)的特征通常在于其机械的柔性和适度的制造条件。与由无机材料制成的器件相比,有机基础的光电子器件由于大面积制造方法(例如,卷对卷制造方法)的可行性能够潜在低成本地制造。
WOLED例如由阳极和阴极以及在其之间的功能层***构成。功能层***由下述构成:一个或多个发射体层,在所述一个或多个发射体层中产生光;一个或多个载流子对生成层结构,所述一个或多个载流子对生成层结构分别由两个或更多个载流子对生成层(“charge generatinglayer”,CGL)构成以用于分离载流子对;以及一个或多个电子阻挡层,也称作为空穴传输层(“hole transport layer”,HTL);和一个或多个空穴阻挡层,也称作为电子传输层(“electron transport layer”,ETL),以便定向电流。
OLED的发光密度还通过能够流过二极管的最大的电流密度来限制。为了提高OLED的发光密度,已知将一个或多个OLED彼此相叠串联地组合(所谓的堆叠的/堆放的或者串联的OLED)。借助于彼此相叠堆叠,在OLED中在效率实际相同且发光密度相同的情况下实现明显更长的寿命。而在电流密度相同的情况下,在N-OLED单元的情况下能够实现N倍的发光密度。在此,下述层尤其重要,在所述层上OLED单元接触。一个二极管的传导电子的区域和另一个二极管的传导空穴的区域在所述层上汇合。在所述区域之间的层、即所谓的载流子对生成层结构(charge generating layer CGL)应当能够将其电子空穴对彼此分离并且将电子和空穴沿相反的方向注入到OLED单元中。由此,可以通过OLED串联电路进行连续的电荷传输。
因此,对于彼此相叠堆叠需要由高掺杂的pn结构成的载流子对生成层。
载流子对生成层结构在最简单的实施方案中通常由传导空穴的载流子对生成层和第一传导电子的载流子对生成层构成,所述载流子对生成层彼此直接连接,使得明显地形成pn结。这在pn结中产生电势阶跃或内置电压(也称作内建电压(built-in voltage))。
电势阶跃或者内建电压能够借助于逸出功、层的掺杂以及在pn结上借助于所应用的材料构成边界面偶极来影响。
在pn结中构成空间电荷区,在所述空间电荷区中,传导空穴的载流子对生成层的电子隧穿到第一传导电子的载流子对生成层中。通常第一载流子对生成层与第二载流子对生成层物理连接,其中第二传导电子的载流子对生成层通常是n型掺杂的载流子对生成层。
通过沿截止方向在pn结上施加电压,在空间电荷区中产生电子和空穴,所述电子和空穴能够迁移到OLED单元的发射体层中并且通过复合产生电磁辐射(例如光)。
传导空穴的载流子对生成层和传导电子的载流子对生成层能够分别由一种或多种有机的和/或无机的材料(基体)构成。
相应的基体通常在制造载流子对生成层时掺有一种或多种有机的或无机的材料(掺杂材料),以便提高基体的电导率并且以便执行电势匹配或者能级匹配。所述掺杂能够在基体中产生作为载流子的电子(n型掺杂的;掺杂材料例如为逸出功低的金属,例如Na、Ca、Cs、Li、Mg或由其构成的化合物,例如Cs2CO3、Cs3PO4,或NOVALED公司的有机掺杂剂,例如,NDN-1、NDN-26)或空穴(p型掺杂的;掺杂材料例如为过渡金属氧化物,例如MoOx、WOx、VOx,有机化合物,例如Cu(I)pFBz、F4-TCNQ,或NOVALED公司的有机掺杂剂,例如NDP-2、NDP-9)。
作为第一传导电子的载流子对生成层上或上方的传导空穴的载流子对生成层的材料通常应用未掺杂的有机材料作为空穴传输导体(holetransport layer HTL),例如αNPD。
此外,未掺杂的传导空穴的载流子对生成层是已知的,所述传导空穴的载流子对生成层具有透明金属氧化物作为传导空穴的材料,例如WO3或MoO3。
在光电子构件中使用载流子对生成层的前提是简单的构造,即尽可能少的层,所述层能够尽可能容易地制造。此外,在载流子对生成层之上需要小的电压降,以及载流子对生成层的尽可能高的透射,即由OLED发射的电磁辐射的光谱范围中的尽可能少的吸收损失。
在本说明书的范围中,能够不考虑相应的聚集态将有机材料理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的碳化合物。此外,在本说明书的范围中,能够不考虑相应的聚集态将无机材料理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的不具有碳的化合物或单碳化合物。在本说明书的范围中,能够不考虑相应的聚集态将有机-无机材料(杂化材料)理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的具有包含碳的化合物部分和不具有碳的化合物部分的化合物。在本说明书的范围中,术语“材料”包括全部上述材料,例如有机材料、无机材料和/或杂化材料。此外,在本说明书的范围中,能够如下理解材料混合物:组成部分由两种或更多种不同的材料构成,其组成部分例如非常精细地分布。将由一种或多种有机材料、一种或多种无机材料或一种或多种杂化材料组成的材料混合物或材料理解为材料类。术语“物质”能够与术语“材料”同义地应用。
在本说明书的范围中,也能够将传导空穴的载流子对生成层设计或理解为空穴传输层。
发明内容
在不同的实施方式中,能够将电子器件的传导电子的层理解为下述层,其中层的材料或材料混合物的化学势能构成为在导带上比在价带上能量更密,并且其中多于一半的可***的载流子是电子。
在不同的实施方式中,能够将电子器件的传导空穴的层理解为下述层,其中层的材料或材料混合物的化学势能构成为在价带上比在导带上能量更密,并且其中多于一半的可***的载流子是空穴,即电子的自由轨道空间。
与在半导体器件中的纯无基层中相比,有机层的分子能够部分地扩散到其他的有机层中(部分层间扩散),例如有机的第一传导电子的载流子对生成层(例如HAT-CN)的一部分扩散到有机的传导空穴的载流子对生成层(例如αNPD)中。
在将电场施加到载流子对生成层结构上时,能够借助于层间扩散测量工作电压(进而电功率)在该层结构之上的附加的下降。该电压降不能够用于光产生进而降低堆叠的OLED的效率。
附加的电压降能够随运行持续时间上升,因为能传导的分子的扩散在电场中定向。这限制有机光电子器件的运行持续时间。
在应用有机的传导空穴的载流子对生成层时的另一个缺点是其小的载流子密度和相对弱的边界面偶极。小的载流子密度引起该层之上的更高的电压降,即层具有更小的导电性。通常弱的边界面偶极使空穴和电子在传导空穴的载流子对生成层和第一传导电子的载流子对生成层的边界面上的分离变难。
此外,有机的传导空穴的载流子对生成层、例如αNPD能够是热学灵敏的。有机的传导空穴的载流子对生成层的材料例如能够开始晶化,例如在αNPD的情况下在温度大约为95℃时。借助于有机的传导空穴的载流子对生成层的材料的结晶,层能够丧失其在载流子对生成层结构中的功能,使得光电子器件不可用。
由无机材料构成的传导空穴的载流子对生成层能够解决层间扩散、小的导电性、小的载流子分离和温度灵敏性的问题。传导空穴的载流子对生成层由无机材料形成至今为止出于一系列的原因不可实现。因此,在大量已知的无机材料中,电学特性不与有机的第一传导电子的载流子对生成层兼容。无机材料的逸出功过高(大于3eV)和/或价带的能量小于与传导空穴的载流子对生成层物理接触的第一传导电子的载流子对生成层的导带的能量。
另一个困难是由无机材料构成的传导空穴的载流子对生成层的产生条件。当传导空穴的载流子对生成层仅能够借助于与有机层不兼容的制造条件、例如温度>>100℃形成时,用于形成传导空穴的载流子对生成层的无机材料是不适合的。
此外,在为传导空穴的载流子对生成层选择无机材料时不利的是其光学特性,例如透射。大量无机材料在大约400nm至大约650nm之间的波长范围中具有吸收性进而是不透明的。由此,降低光电子器件的效率。出于该原因,对于传导空穴的载流子对生成层与具有能传导电子的金属氧化物半导体的第一传导电子的载流子对生成层的过渡,仅能够以妥协的方式实现。
在不同的实施方式中,提供一种光电子器件和其制造方法,其中为了制造传导空穴的载流子对生成层应用透明的、无机的、本征传导空穴的材料。
在不同的实施方式中,提供一种光电子器件,所述光电子器件具有:第一有机功能层结构;第二有机功能层结构;和第一有机功能层结构和第二有机功能层结构之间的载流子对生成层结构,其中载流子对生成层结构具有传导空穴的载流子对生成层和第一传导电子的载流子对生成层;并且其中传导空穴的载流子对生成层具有无机材料或无机材料混合物或者由其形成,并且其中第一传导电子的载流子对生成层具有有机材料或有机材料混合物或者由其形成。
在本说明书的范围中,能够不考虑相应的聚集态将有机材料理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的碳化合物。此外,在本说明书的范围中,能够不考虑相应的聚集态将无机材料理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的不具有碳的化合物或单碳化合物。在本说明书的范围中,能够不考虑相应的聚集态将有机-无机材料(杂化材料)理解成以化学一致的形式存在的、特征在于特征性的物理和化学特性的具有包含碳的化合物部分和不具有碳的化合物部分的化合物。在本说明书的范围中,术语“材料”包括全部上述材料,例如有机材料、无机材料和/或杂化材料。此外,在本说明书的范围中,能够如下理解材料混合物:组成部分由两种或更多种不同的材料构成,其组成部分例如非常精细地分布。将由一种或多种有机材料、一种或多种无机材料或一种或多种杂化材料组成的材料混合物或材料理解为材料类。术语“物质”能够与术语“材料”同义地应用。
在一个设计方案中,光电子器件能够具有第二传导电子的载流子对生成层,其中第一传导电子的载流子对生成层设置在第二传导电子的载流子对生成层上或上方,或者其中第二传导电子的载流子对生成层设置在第一传导电子的载流子对生成层上或上方。
在本说明书的范围内,传导空穴的载流子对生成层也能够设计或理解为空穴传输层。
在不同的实施方式中,能够将电子器件的传导电子的层理解为下述层,其中层的材料或材料混合物的化学势能构成为在导带上比在价带上能量更密,并且其中多于一半的可***的载流子是电子。
在不同的实施方式中,能够将电子器件的传导空穴的层理解为下述层,其中层的材料或材料混合物的化学势能构成为在价带上比在导带上能量更密,并且其中多于一半的可***的载流子是空穴,即电子的自由轨道空间。
在一个设计方案中,载流子对生成层结构能够具有在第一传导电子的载流子对生成层和第二传导电子的载流子对生成层之间的中间层。
在一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的传导空穴的材料具有无机的、本征传导空穴的材料或由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有小于大约100℃的沉积温度。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有BaCuSF、BaCuSeF和/或BaCuTeF或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有NiO和/或AgCoO2或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有一种或多种含铜的铜铁矿或者由其形成。
在又一个设计方案中,一种或多种含铜的铜铁矿能够具有下述材料组中的一种或多种材料:CuAlO2、CuGaO2、CuInO2、CuTlO2、CuY1-xCaxO2、CuCr1-xMgxO2和/或CuO2或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有下述材料组中的一种或多种材料:ZnCo2O4、ZnRh2O4和/或ZnIr2O4或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有SrCu2O2或者该化合物的化学计量的变型形式或者由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有下述材料组中的一种或多种材料:LaCuOS、LaCuOSe和/或LaCuOTe或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由其形成。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有对在大约450nm至大约650nm范围中的可见光的大于大约90%的透射。
在又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层能够具有在大约1nm至大约500nm范围中的层厚度。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够具有本征传导电子的材料或由其形成。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够具有有机的本征传导电子的材料或由其形成。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够具有带有低能导带的有机的本征传导电子的材料,其中低能导带具有大于大约3.5eV、例如大于大约4.4eV的能量值(逸出功)。
在又一个设计方案中,本征的第一传导电子的载流子对生成层能够具有选自下述材料组的材料或者由其形成:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够具有由基体和n掺杂材料构成的材料混合物或者由其形成。由基体和掺杂材料构成的材料混合物能够借助于同步蒸镀基体和掺杂物的材料构成到衬底上或上方。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够是选自下述材料组的材料:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx,、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层的n型掺杂材料能够是选自下述材料组的材料:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx,、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够具有在大约1nm至大约500nm范围中的层厚度。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层的材料在大约450nm至大约650nm波长范围中能够具有大于大约90%的透射。
在又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层能够具有本征传导电子的材料或由其形成。
在又一个设计方案中,第二本征传导电子的载流子对生成层的材料能够是选自下述材料组的材料:NDN-1、NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF。
在又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层能够由基体和n型掺杂材料构成的材料混合物形成。
在又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层的基体能够是选自下述材料组的材料:
·NET-18、NET-15、ETM033、ETM036、BCP、BPhen;
·2,2’,2”-(1,3,5-苯取代基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);
·2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基)-1,3,4-恶二唑,2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP);
·8-羟基喹啉-锂,4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-***;
·1,3-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BPhen);
·3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-***;
·双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚)铝;
·6,6’-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-恶二唑-2-基]-2,2’-双吡啶基;
·2-苯基-9,10-双(萘-2-基)-蒽;
·2,7-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;
·1,3-双[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·2-(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·2,9-双(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·三(2,4,6-三甲基-3(吡啶-3-基)苯基)硼烷;
·1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]菲咯啉;
·苯基-双芘基膦氧化物;
·萘四碳酸酐或其酰亚胺;
·芘四碳酸酐或其酰亚胺;和
·基于具有硅杂环戊二烯的噻咯的材料。
在又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层的n型掺杂材料能够是选自下述材料组的材料:NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF。
在又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层能够具有在大约1nm至大约500nm范围中的层厚度。
在又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层的材料或材料混合物的导带或LUMO在能量方面能够大约等于第二传导电子的载流子对生成层的材料或材料混合物的价带或HOMO。
在又一个设计方案中,中间层能够由无机材料、有机材料或有机-无机杂化材料形成。
在又一个设计方案中,中间层能够具有材料混合物或由其形成,其中材料混合物的材料具有选自下述材料组的材料:有机材料、无机材料和/或有机-无机杂化材料。
在又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层的材料能够具有大于大约3eV的逸出功的值并且价带或HOMO的能量大约等于物理接触的第一传导电子的载流子对生成层的导带或LUMO的能量。
在又一个设计方案中,光电子器件能够作为有机发光二极管制造。
在不同的实施方式中,提供一种用于制造光电子器件的方法,所述方法具有:形成第一有机功能层结构;在第一有机功能层结构上或上方形成载流子对生成层结构;在载流子对生成层结构上或上方形成第二有机功能层结构;其中形成载流子对生成层结构具有形成传导空穴的载流子对生成层和形成第一传导电子的载流子对生成层;其中传导空穴的载流子对生成层具有无机材料或无机材料混合物或者由其形成,并且其中第一传导电子的载流子对生成层具有有机材料或有机材料混合物或者由其形成。
在方法的一个设计方案中,该方法能够具有形成第二传导电子的载流子对生成层,其中第一传导电子的载流子对生成层在第二传导电子的载流子对生成层上或上方构成。
在方法的一个设计方案中,形成载流子对生成层结构能够具有在第一传导电子的载流子对生成层和第二传导电子的载流子对生成层之间形成中间层。
在方法的又一个设计方案中,能够将本征传导电子的材料选择作为用于形成第一传导电子的载流子对生成层的材料。
在方法的又一个设计方案中,用于形成第一传导电子的载流子对生成层的材料能够是选自下述材料组的材料:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在方法的又一个设计方案中,能够将由基体和掺杂材料构成的材料混合物作为用于形成载流子对生成层的材料。
在方法的又一个设计方案中,能够将选自下述材料组的材料作为用于形成第一传导电子的载流子对生成层的基体的材料:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在方法的又一个设计方案中,能够将选自下述材料组的材料作为用于形成第一传导电子的载流子对生成层的掺杂材料的材料:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在方法的又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层能够在具有大约1nm至大约500nm层厚度的范围中形成。
在方法的又一个设计方案中,能够将本征传导电子的材料选择作为用于形成第二传导电子的载流子对生成层的材料。
在方法的又一个设计方案中,作为本征传导空穴(传导电子)的材料能够将选自下述材料组的材料作为用于形成第二传导电子的载流子对生成层的材料:NDN-1、NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF。
在方法的又一个设计方案中,能够将由基体和n型掺杂材料构成的材料混合物选择作为用于形成第二传导电子的载流子对生成层的材料。
在方法的又一个设计方案中,能够将选自下述材料组的材料作为用于形成第二传导电子的载流子对生成层的基体的材料:
·NET-18、NET-15、ETM033、ETM036、BCP、BPhen;
·2,2’,2”-(1,3,5-苯取代基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);
·2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基)-1,3,4-恶二唑,2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP);
·8-羟基喹啉-锂,4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-***;
·1,3-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BPhen);
·3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-***;
·双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚)铝;
·6,6’-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-恶二唑-2-基]-2,2’-双吡啶基;
·2-苯基-9,10-双(萘-2-基)-蒽;
·2,7-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;
·1,3-双[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·2-(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·2,9-双(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·三(2,4,6-三甲基-3(吡啶-3-基)苯基)硼烷;
·1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]菲咯啉;
·苯基-双芘基膦氧化物;
·萘四碳酸酐或其酰亚胺;
·芘四碳酸酐或其酰亚胺;和
·基于具有硅杂环戊二烯的噻咯的材料。
在方法的又一个设计方案中,作为用于形成第二传导电子的载流子对生成层的材料,能够将掺杂物选择成选自下述材料组的材料:NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF。
在方法的又一个设计方案中,第二传导电子的载流子对生成层能够形成大约在1nm至大约500nm范围中的层厚度。
在方法的又一个设计方案中,第一传导电子的载流子对生成层的材料或材料混合物的导带或LUMO在能量方面能够大约等于第二传导电子的载流子对生成层的材料或材料混合物的价带或HOMO。
在方法的又一个设计方案中,能够将有机材料、无机材料和/或有机-无机杂化材料选择作为用于形成中间层的材料。
在方法的又一个设计方案中,能够将材料混合物用作为用于形成中间层的材料,其中材料混合物的材料具有选自下述材料组的材料:有机材料、无机材料和/或有机-无机杂化材料。
在方法的又一个设计方案中,能够将本征传导空穴的材料选择作为用于形成传导空穴的载流子对生成层的材料。
在方法的又一个设计方案中,传导空穴的载流子对生成层的无机的本征传导空穴的材料能够具有对在大约450nm至大约650nm范围中的可见光的大于大约90%的透射率。
在方法的又一个设计方案中,借助于沉积无机的本征传导空穴的材料形成传导空穴的载流子对生成层能够具有小于大约100℃的温度。
在方法的又一个设计方案中,作为用于形成传导空穴的载流子对生成层的材料选择下述材料组中的一种或多种材料或这些化合物的化学计量的变型形式:BaCuSF(逸出功:4.85eV)、BaCuTeF、NiO(3.7eV)、含Cu的铜铁矿、例如CuAlO2(3.5eV)、CuGaO2(3.2eV)、CuInO2、ZnM2O4(M=Co、Rh、Rh、Ir等)、SrCu2O2(3.3eV)、LaCuOM(M=S、Se、Te等)、AgCoO2(4.15eV)。
在方法的又一个设计方案中,作为用于形成传导空穴的载流子对生成层的材料能够选择下述材料,其中所述材料的逸出功的值大于大约3eV并且价带或HOMO的能量大约等于物理接触的第一传导电子的载流子对生成层的导带或LUMO的能量。
在方法的又一个设计方案中,该方法还具有:形成电子导体层,在电子导体层上或上方形成第二传导电子的载流子对生成层,在传导空穴的载流子对生成层上或上方形成第二发射体层。
在方法的又一个设计方案中,该方法还能够具有:形成第一电极,在第一电极上或上方形成第一有机功能层结构,在第二有机功能层结构上或上方形成第二电极。
在方法的又一个设计方案中,光电子器件能够作为有机发光二极管制造。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下文中详细阐述。
附图示出:
图1示出根据不同实施例的光电子器件的横截面图;
图2示出根据不同实施例的光电子器件的功能层***的横截面图;和
图3示出根据不同实施例的光电子器件的载流子对生成层结构的横截面图。
具体实施方式
在下面详细的描述中参考附图,所述附图形成所述描述的一部分,并且在所述附图中示出能够实施本发明的具体的实施方式以用于说明。在此方面,相关于所描述的一个(多个)附图的定向而使用方向术语例如“上”、“下”、“前”、“后”、“前部”、“后部”等等。因为实施方式的组成部分能够以多个不同的定向来定位,所以方向术语仅用于说明并且不以任何方式受到限制。要理解的是,能够使用其他的实施方式并且能够进行结构上的或逻辑上的改变,而不偏离本发明的保护范围。要理解的是,只要没有特殊地另外说明,就能够将在此描述的不同的示例性的实施方式的特征互相组合。因此,下面详细的描述不能够理解为受限制的意义,并且本发明的保护范围通过附上的权利要求来限定。
在本说明书的范围中,术语“连接”、“联接”以及“耦联”用于描述直接的和间接的连接、直接的或间接的联接以及直接的或间接的耦联。在附图中,只要是适当的,相同的或相似的元件就设有相同的附图标记。
光电子器件在不同的实施例中能够构成为发光器件,例如构成为有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)或构成为有机发光晶体管。光电子器件在不同的实施例中能够是集成电路的一部分。此外,能够设有多个发光器件,例如安置在共同的壳体中。在不同的实施例中,光电子器件也能够构成为太阳能电池。即使在下文中根据OLED描述不同的实施例,那么这些实施例然而也能够用于其他的、在上文中提到的光电子器件。
图1根据不同的实施例示出光电子器件100的横截面图。
发光器件的形式的、例如有机发光二极管100的形式的光电子器件100能够具有衬底102。衬底102例如能够用作为用于电子元件或层的、例如用于发光元件的承载元件。例如,衬底102能够具有玻璃、石英和/或半导体材料或任意其他适合的材料或由其形成。此外,衬底102能够具有塑料薄膜或具有带有一个或多个塑料薄膜的叠层或者由其形成。塑料能够具有一种或多种聚烯烃(例如具有高密度或低密度的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))或者由其形成。此外,塑料能够具有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯和/或聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)和/或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者由其形成。衬底102能够具有一种或多种上述材料。衬底102能够构成为是半透明的或甚至是透明的。
术语“半透明”或“半透明层”在不同的实施例中能够理解为:层对于光是可穿透的,例如对于由发光器件所产生的例如一个或多个波长范围的光是可穿透的,例如对于可见光的波长范围中的光是可穿透的(例如至少在380nm至780nm的波长范围的局部范围中)。例如,术语“半透明层”在不同的实施例中理解为:全部的耦合输入到结构(例如层)中的光量基本上也从该结构(例如层)中耦合输出,其中光的一部分在此能够被散射。
术语“透明”或“透明层”在不同的实施例中能够理解为:层对于光是可穿透的(例如至少在380nm至780nm的波长范围的局部范围中),其中耦合输入到结构(例如层)中的光基本上在没有散射或光转换的情况下也从该结构(例如层)中耦合输出。因此,“透明”在不同的实施例中能够视作为“半透明”的特殊情况。
对于例如应当提供单色发光的或发射光谱受限的电子器件的情况而言足够的是:光学半透明的层结构至少在期望的单色光的波长范围的局部范围中或者对于受限的发射光谱是半透明的。
在不同的实施例中,有机发光二极管100(或还有根据在上文中或还要在下文中描述的实施例的发光器件)能够设计成所谓的顶部和底部发射器。顶部和底部发射器也能够称作为光学透明器件,例如透明有机发光二级管。
在不同的实施例中,能够可选地在衬底102上或上方设置有阻挡层(没有示出)。阻挡层能够具有下述材料中的一种或多种或者由其构成:氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化镧、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝掺杂的氧化锌、以及它们的混合物和合金。此外,阻挡层在不同的实施例中能够具有在大约0.1nm(原子层)至大约5000nm的范围中的层厚度,例如在大约10nm至大约200nm的范围中的层厚度,例如为大约40nm的层厚度。
在阻挡层上或上方能够设置有发光器件100的电有源区域104。电有源区域104能够理解为发光器件100的其中有用于运行光电子器件、例如发光器件100的电流流动的区域。在不同的实施例中,电有源区域104能够具有第一电极106、第二电极108和功能层***110,如其在下面更详细阐明。
因此,在不同的实施例中,能够在阻挡层上或上方(或者,当不存在阻挡层时,在衬底102上或上方)施加(例如第一电极层106的形式的)第一电极106。第一电极106(下面也称为底部电极106)能够由导电材料形成或者是导电材料,例如由金属或透明导电氧化物(transparent conductive oxide,TCO)形成或由相同金属的或不同金属的和/或相同TCO的或不同TCO的多个层的层堆来形成。透明导电氧化物是透明的、导电的材料,例如金属氧化物,例如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物(ITO)。除了二元的金属氧化物例如ZnO、SnO2或In2O3以外,三元的金属氧化物例如AlZnO、Zn2SnO4、CdSnO3、ZnSnO3、Mgln2O4、GaInO3、Zn2In2O5或In4Sn3O12或不同的透明导电氧化物的混合物也属于TCO族并且能够在不同的实施例中使用。此外,TCO不强制符合化学计量的组分并且还能够是p型掺杂的或n型掺杂的。
在不同的实施例中,第一电极106能够具有金属;例如Ag、Pt、Au、Mg、Al、Ba、In、Ag、Au、Mg、Ca、Sm或Li、以及这些材料的化合物、组合或合金。
在不同的实施例中,能够由在TCO层上的金属层的组合的层堆形成第一电极106,或者反之。一个示例是施加在铟锡氧化物层(ITO)上的银层(ITO上的Ag)或ITO-Ag-ITO复层。
在不同的实施例中,替选于或附加于上述材料,第一电极106能够设有下述材料中的一种或多种:例如由Ag构成的金属的纳米线和纳米微粒构成的网络;由碳纳米管构成的网络;石墨微粒和石墨层;由半导体纳米线构成的网络。
此外,第一电极106能够具有导电聚合物或过渡金属氧化物或导电透明氧化物。
在不同的实施例中,第一电极106和衬底102能够构成为是半透明的或透明的。在第一电极106由金属形成的情况下,第一电极106例如能够具有小于或等于大约25nm的层厚度、例如小于或等于大约20nm的层厚度、例如小于或等于大约18nm的层厚度。此外,第一电极106例如能够具有大于或等于大约10nm的层厚度、例如大于或等于大约15nm的层厚度。在不同的实施例中,第一电极106能够具有在大约10nm至大约25nm范围内的层厚度、例如在大约10nm至大约18nm范围内的层厚度、例如在大约15nm至大约18nm范围内的层厚度。
此外,对于第一电极106由透明导电氧化物(TCO)形成的情况而言,第一电极106例如具有在大约50nm至大约500nm范围内的层厚度、例如在大约75nm至大约250nm范围内的层厚度、例如在大约100nm至大约150nm范围内的层厚度。
此外,对于第一电极106例如由如由Ag构成的能够与导电聚合物组合的金属的纳米线构成的网络形成、由能够与导电聚合物组合的碳纳米管构成的网络形成或者由石墨层和复合材料形成的情况而言,第一电极106例如能够具有在大约1nm至大约500nm范围内的层厚度、例如在大约10nm至大约400nm范围内的层厚度、例如在大约40nm至大约250nm范围内的层厚度。
第一电极106能够构成为阳极、即构成为注入空穴的电极,或者构成为阴极、即构成为注入电子的电极。
第一电极106能够具有第一电端子,第一电势(由能量源(未示出)、例如由电流源或电压源提供)能够施加到所述第一电端子上。替选地,第一电势能够施加到衬底102上或者是施加到衬底102上的并且然后经由此间接地输送给第一电极106或者是输送给第一电极106的。第一电势例如能够是接地电势或者是不同地预设的参考电势。
此外,发光器件100的电有源区域104能够具有功能层***110,也称作为有机电致发光层结构110,所述有机电致发光层结构施加在第一电极106上或上方或是施加在第一电极106上或上方的。
有机电致发光层结构110能够具有多个有机功能层结构112、116。在不同的实施例中,有机电致发光层结构110但是也能够具有多于两个的有机功能层结构,例如3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或甚至更多个。
在图1中示出第一有机功能层结构112和第二有机功能层结构116。
第一有机功能层结构112能够设置在第一电极106上或上方。此外,第二有机功能层结构116能够设置在第一有机功能层结构112上或上方。在不同的实施例中,在第一有机功能层结构112和第二有机功能层结构116之间能够设置有载流子对生成层结构114(英语:ChargeGenerating Layer,CGL)。在设有多于两个的有机功能层结构的实施例中,能够在各两个有机功能层结构之间设有相应的载流子对生成层结构。
如在下文中更详细地阐述的那样,有机功能层结构112、116中的每一个能够分别具有一个或多个发射体层、例如具有发荧光的和/或发磷光的发射体的发射体层,以及一个或多个空穴传导层(在图1中没有示出)(也称作空穴传输层)。在不同的实施例中,替选地或附加地,能够设有一个或多个电子传导层(也称作电子传输层)。
能够在根据不同实施例的发光器件100中用于发射体层的发射体材料的实例包括:有机的或有机金属的化合物,如聚芴、聚噻吩和聚亚苯基的衍生物(例如2-或2,5-取代的聚-对-亚苯基乙烯撑);以及金属络合物,例如铱络合物,如发蓝色磷光的FIrPic(双(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)-铱III)、发绿色磷光的Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱III)、发红色磷光的Ru(dtb-bpy)3*2(PF6))(三[4,4’-二-叔-丁基-(2,2’)-联吡啶]钌(III)络合物)、以及发蓝色荧光的DPAVBi(4,4-双[4-(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯)、发绿色荧光的TTPA(9,10-双[N,N-二-(对-甲苯基)-氨基]蒽)和发红色荧光的DCM2(4-二氰基亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4H-吡喃)作为非聚合物发射体。这种非聚合物发射体例如能够借助于热蒸镀来沉积。此外,能够使用聚合物发射体,所述聚合物发射体尤其能够借助于湿法化学法、例如旋涂法(也称作Spin Coating)来沉积。
发射体材料能够以适合的方式嵌在基体材料中。
需要指出的是,在其他的实施例中同样设有其他适合的发射体材料。
发光器件100的一个或多个发射体层的发射体材料例如能够选择为,使得发光器件100发射白光。一个或多个发射体层能够具有多种发射不同颜色(例如蓝色和黄色或者蓝色、绿色和红色)的发射体材料,替选地,一个或多个发射体层也能够由多个子层构成,如发蓝色荧光的发射体层或发蓝色磷光的发射体层、发绿色磷光的发射体层和发红色磷光的发射体层。通过不同颜色的混合,能够得到具有白色的色彩印象的光的发射。替选地,也能够提出,在通过这些层产生的初级发射的光路中设置有转换材料,所述转换材料至少部分地吸收初级辐射并且发射其他波长的次级辐射,使得从(还不是白色的)初级辐射通过将初级辐射和次级辐射组合得到白色的色彩印象。不同的有机功能层结构的发射体材料也能够选择成,使得虽然各个发射体材料发射不同颜色的光(例如蓝色、绿色或红色或者任意其他的颜色组合,例如任意其他的补充颜色组合),但是例如整体上由全部有机功能层结构发射和由OLED向外发射的整体光是预设颜色的光,例如是白光。
有机功能层结构112、116通常能够具有一个或多个电致发光层。一个或多个电致发光层能够具有有机聚合物、有机低聚物、有机单体、有机的、非聚合物的小的分子(“小分子(small molecules)”)或这些材料的组合。例如,有机电致发光层结构110能够具有构成为空穴传输层的一个或多个电致发光层,使得例如在OLED的情况下能够实现将空穴有效地注入到进行电致发光的层或进行电致发光的区域中。替选地,在不同的实施例中,有机功能层结构112、116能够具有构成为电子传输层的一个或多个功能层,使得例如在OLED中能够实现将电子有效地注入到进行电致发光的层或进行电致发光的区域中。例如能够使用叔胺、咔唑衍生物、导电的聚苯胺或聚乙烯二氧噻吩作为用于空穴传输层的材料。在不同的实施例中,一个或多个电致发光层能够构成为进行电致发光的层。
在有机电致发光层结构110上或上方或者必要时在一个或多个另外的有机功能层上或上方能够施加第二电极108(例如以第二电极层108的形式),如在上文中描述的那样。
在不同的实施例中,第二电极108能够具有与第一电极106相同的材料或者由其形成,其中在不同的实施例中金属是尤其适合的。
在不同的实施例中,第二电极108(例如对于金属的第二电极108的情况而言)例如能够具有例如小于或等于大约50nm的层厚度、例如小于或等于大约45nm的层厚度、例如小于或等于大约40nm的层厚度、例如小于或等于大约35nm的层厚度、例如小于或等于大约30nm的层厚度、例如小于或等于大约25nm的层厚度、例如小于或等于大约20nm的层厚度、例如小于或等于大约15nm的层厚度、例如小于或等于大约10nm的层厚度。
第二电极108通常能够以与第一电极106相似的或不同的方式构成或者是这样构成的。第二电极108在不同的实施例中能够由一种或多种材料并且以相应的层厚度构成或者是这样构成的,如在上面结合第一电极106所描述的那样。在不同的实施例中,第一电极106和第二电极108这两者都透明地或半透明地构成。因此,在图1中示出的发光器件100能够设计成顶部和底部发射器(换言之作为透明的发光器件100)。
第二电极108能够构成为阳极、即构成为注入空穴的电极,或者构成为阴极、即构成为注入电子的电极。
第二电极108能够具有第二电端子,由能量源提供的第二电势(所述第二电势与第一电势不同)能够施加到所述第二电端子上。第二电势例如能够具有一定数值,使得与第一电势的差具有在大约1.5V至大约20V范围内的数值、例如在大约2.5V至大约15V范围内的数值、例如在大约3V至大约12V范围内的数值。
在第二电极108上或上方进而在电有源区域104上或上方可选地还能够形成或形成有封装件118,例如以阻挡薄层/薄层封装件118的形式的封装件。
“阻挡薄层”或“阻挡薄膜”118在本申请的范围中例如能够理解成下述层或层结构,所述层或层结构适合于形成相对于化学杂质或大气物质、尤其相对于水(湿气)和氧气的阻挡。换言之,阻挡薄层118构成为,使得其不能够或至多极其少部分由损坏OLED的物质例如水、氧或溶剂穿过。
根据一个设计方案,阻挡薄层118能够构成单独的层(换言之,构成为单层)。根据一个替选的设计方案,阻挡薄层118能够具有多个彼此相叠构成的子层。换言之,根据一个设计方案,阻挡薄层118能够构成为层堆(Stack)。阻挡薄层118或阻挡薄层118的一个或多个子层例如能够借助于适合的沉积方法来形成,例如根据一个设计方案借助于原子层沉积方法(Atomic Layer Deposition(ALD))来形成,例如为等离子增强的原子层沉积方法(Plasma Enhanced Atomic LayerDeposition(PEALD))或无等离子的原子层沉积方法(Plasma-lessAtomic Layer Deposition(PLALD)),或根据另一个设计方案借助于化学气相沉积方法(Chemical Vapor Deposition(CVD))来形成,例如为等离子增强的气相沉积方法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition(PECVD))或无等离子的气相沉积方法(Plasma-lessChemical Vapor Deposition(PLCVD)),或者替选地借助于另外适合的沉积方法来形成。
通过应用原子层沉积方法(ALD)能够沉积极其薄的层。特别地,能够沉积层厚度位于原子层范围内的层。
根据一个设计方案,在具有多个子层的阻挡薄层118中,能够借助于原子层沉积方法形成全部子层。仅具有ALD层的层序列也能够称作为“纳米叠层(Nanolaminat)”。
根据一个替选的设计方案,在具有多个子层的阻挡薄层118中,能够借助于不同于原子层沉积方法的沉积方法来沉积阻挡薄层118的一个或多个子层,例如借助于气相沉积方法来沉积。
阻挡薄层118根据一个设计方案能够具有大约0.1nm(一个原子层)至大约1000nm的层厚度,例如根据一个设计方案为大约10nm至大约100nm的层厚度、例如根据一个设计方案为大约40nm的层厚度。
根据阻挡薄层118具有多个子层的一个设计方案,全部子层能够具有相同的层厚度。根据另一个设计方案,阻挡薄层118的各个子层能够具有不同的层厚度。换言之,至少一个子层能够具有不同于一个或多个其他子层的层厚度。
根据一个设计方案,阻挡薄层118或阻挡薄层118的各个子层能够构成为半透明的或透明的层。换言之,阻挡薄层118(或阻挡薄层118的各个子层)能够由半透明的或透明的材料(或半透明的或透明的材料组合)构成。
根据一个设计方案,阻挡薄层118或(在具有多个子层的层堆的情况下)阻挡薄层118的一个或多个子层具有下述材料中的一种或由下述材料中的一种构成:氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化钽、氧化镧、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝掺杂的氧化锌、以及它们的混合物和合金。在不同的实施例中,阻挡薄层118或(在具有多个子层的层堆的情况下)阻挡薄层118的一个或多个子层具有一种或多种高折射率的材料,换言之具有一种或多种具有高折射率的材料,例如具有至少为2的折射率的材料。
在不同的实施例中,能够在封装件118上或上方设有粘接剂和/或保护漆120,借助于所述粘接剂和/或保护漆例如将覆盖件122(例如玻璃覆盖件122)固定、例如粘贴在封装件118上。在不同的实施例中,由粘接剂和/或保护漆120构成的光学半透明层能够具有大于1μm的层厚度,例如几μm的层厚度。在不同的实施例中,粘接剂能够具有层压粘接剂或是层压粘接剂。
在不同的实施例中,还能够将散射光的颗粒嵌入到粘接剂的层(也称作粘接层)中,所述散射光的颗粒能够引起进一步改进色角畸变和耦合输出效率。在不同的实施例中,例如能够将介电的散射颗粒设为散射光的颗粒,例如金属氧化物,如氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO2)、铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)、氧化镓(Ga2Oa)、氧化铝或氧化钛。其他颗粒也能够是适合的,只要其具有与半透明的层结构的基体的有效折射率不同的折射率,例如为气泡、丙烯酸盐或玻璃空心球。此外,例如能够将金属的纳米颗粒,金属如金、银,铁纳米颗粒等设为散射光的颗粒。
在不同的实施例中,在第二电极108和由粘接剂和/或保护漆120构成的层之间还能够施加或施加有电绝缘层(未示出),例如为SiN,例如具有在大约300nm至大约1.5μm范围内的层厚度,例如具有在大约500nm至大约1μm范围内的层厚度,以便例如在湿法化学工艺期间保护电学不稳定的材料。
还需要指出的是,在不同的实施例中也能够完全地弃用粘接剂120,例如在将例如由玻璃构成的覆盖件122借助于等离子喷射施加到封装件118上的实施例中。
此外,在不同的实施例中,能够在发光器件100中附加地设有一个或多个抗反射层(例如与封装件118、如薄层封装件118组合)。
如在图2中示出的那样,在不同的实施例中,第一有机功能层结构112能够具有空穴注入层202,所述空穴注入层能够施加在、例如沉积在第一电极106上或上方。
在不同的实施例中,空穴注入层202能够具有一种或多种下述材料或由其构成:
·HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx,、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc、HTMO14:Cu(II)pFBz、αNPD:MoOx、PEDOT:PSS、HT508;
·NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);
·β-NPB N,N′-双(萘-2-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);TPD(N-N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);Spiro TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);
·Spiro-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-螺环);DMFL-TPD N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);
·DMFL-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);
·DPFL-TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);
·DPEL-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二苯基-芴);
·Spiro-TAD(2,2′,7,7′-四(n,n-二苯基氨基)-9,9′-螺二芴);
·9,9-双[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9Η-芴;
·9,9-双[4-(N,N-双-萘-2-基-氨基)苯基]-9Η-芴;
·9,9-双[4-(N,N′-双-萘-2-基-N,N′-双-苯基-氨基)苯基]-9Η-芴;
·N,N′-双(萘-9-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺;
·2,7-双[N,N-双(9,9-螺二荷-2-基)氨基]-9,9-螺二芴;
·2,2′-双[N,N-双(联苯-4-基)氨基]9,9-螺二芴;
·2,2′-双[N,N-双-苯基-氨基]9,9-螺二芴;
·双-[4-(N,N-联甲苯-氨基)-苯基]环己烷;
·2,2′,7,7′-四(N,N-双-甲苯基)氨基-螺二芴,和
·N,N,N′,N′-四-萘-2-基-联苯胺。
空穴注入层202能够具有在大约10nm至大约1000nm的范围中、例如在大约20nm至大约500nm的范围中、例如在大约200nm至大约400nm的范围中、例如在大约170nm至大约330nm的范围中的层厚度。
在空穴注入层202上或上方能够施加、例如沉积第一空穴传输层204或者施加有、例如沉积有第一空穴传输层204。在不同的实施例中,第一空穴传输层204能够具有一种或多种下述材料或由其构成:
·NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);
·β-NPB N,N′-双(萘-2-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);TPD(N-N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);Spiro TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺);
·Spiro-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-螺环);DMFL-TPD N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);
·DMFL-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);
·DPFL-TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基-芴);
·DPEL-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二苯基-芴);
·Spiro-TAD(2,2′,7,7′-四(n,n-二苯基氨基)-9,9′-螺二芴);
·9,9-双[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9Η-芴;
·9,9-双[4-(N,N-双-萘-2-基-氨基)苯基]-9Η-芴;
·9,9-双[4-(N,N′-双-萘-2-基-N,N′-双-苯基-氨基)苯基]-9Η-芴;
·N,N′-双(萘-9-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺;
·2,7-双[N,N-双(9,9-螺二荷-2-基)氨基]-9,9-螺二芴;
·2,2′-双[N,N-双(联苯-4-基)氨基]9,9-螺二芴;
·2,2′-双[N,N-双-苯基-氨基]9,9-螺二芴;
·双-[4-(N,N-联甲苯-氨基)-苯基]环己烷;
·2,2′,7,7′-四(N,N-双-甲苯基)氨基-螺二芴,和
·N,N,N′,N′-四-萘-2-基-联苯胺。
第一空穴传输层204能够具有在大约5nm至大约50nm的范围中、例如在大约10nm至大约30nm的范围中、例如为大约20nm的层厚度。
在空穴传输层204上或上方能够施加、例如沉积第一发射体层206。例如能够设为用于第一发射体层206的发射体材料在上文中描述。
在不同的实施例中,第一发射体层206能够具有在大约5nm至大约70nm的范围中、例如在大约10nm至大约50nm的范围中、例如为大约30nm的层厚度。
此外,在第一发射体层206上或上方能够设置有、例如沉积有第一电子传输层208。在不同的实施例中,第一电子传输层208能够具有一种或多种下述材料或由其构成:
·NET-18
·2,2’,2”-(1,3,5-苯取代基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);
·2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基)-1,3,4-恶二唑,2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP);
·8-羟基喹啉-锂,4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-***;
·1,3-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BPhen);
·3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-***;
·双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚)铝;
·6,6’-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-恶二唑-2-基]-2,2’-双吡啶基;
·2-苯基-9,10-双(萘-2-基)-蒽;
·2,7-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;
·1,3-双[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·2-(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·2,9-双(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·三(2,4,6-三甲基-3(吡啶-3-基)苯基)硼烷;
·1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]菲咯啉;
·苯基-双芘基膦氧化物;
·萘四碳酸酐或其酰亚胺;
·芘四碳酸酐或其酰亚胺;和
·基于具有硅杂环戊二烯的噻咯的材料。
第一电子传输层208能够具有在大约5nm至大约50nm的范围中、例如在大约10nm至大约30nm的范围中、例如为大约20nm的层厚度。
此外,在第一发射体层206上或上方能够设置、例如沉积有第一电子传输层208。在不同的实施例中,第一电子传输层208能够具有一种或多种下述材料或由其构成:
·NET-18、NET-5、ETM033、ETM036、BCP、BPhen;
·2,2’,2”-(1,3,5-苯取代基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);
·2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基)-1,3,4-恶二唑,2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP);
·8-羟基喹啉-锂,4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-***;
·1,3-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BPhen);
·3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-***;
·双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚)铝;
·6,6’-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-恶二唑-2-基]-2,2’-双吡啶基;
·2-苯基-9,10-双(萘-2-基)-蒽;
·2,7-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;
·1,3-双[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·2-(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·2,9-双(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·三(2,4,6-三甲基-3(吡啶-3-基)苯基)硼烷;
·1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]菲咯啉;
·苯基-双芘基膦氧化物;
·萘四碳酸酐或其酰亚胺;
·芘四碳酸酐或其酰亚胺;和
·基于具有硅杂环戊二烯的噻咯的材料。
第一电子传输层208能够具有在大约10nm至大约50nm的范围中、例如在大约15nm至大约40nm的范围中、例如在大约20nm至大约30nm的范围中的层厚度。
如在上文中描述的那样,(可选的)空穴注入层202、(可选的)第一空穴传输层204、第一发射体层106、以及(可选的)第一电子传输层208形成第一有机功能层结构112。
在第一有机功能层112上或上方设置有载流子对生成层结构(CGL)114,在下文中更详细地描述所述载流子对生成层结构。
在不同的实施例中,能够在载流子对生成层结构114上或上方设置有第二有机功能层结构116。
在不同的实施例中,第二有机功能层结构116能够具有第二空穴传输层310(没有示出),其中第二空穴传输层310也能够称作为传导空穴的载流子对生成层310,并且设置作为载流子对生成层结构114的一部分。例如,第二空穴传输层310能够与第一传导电子的载流子对生成层结构306物理接触308,换言之,其共有共同的边界面。
在不同的实施例中,第二空穴传输层或传导空穴的载流子对生成层310具有下述材料中的一种或多种或者这些化合物的化学计量的变型形式或由其构成:BaCuSF、BaCuTeF、NiO、含Cu的铜铁矿,例如CuAlO2(M=三价阳离子,例如Al、Ga、In等)、CuO2、CuY1-xCaxO2、CuCr1-xMgxO2、ZnM2O4(M=Co、Rh、Rh、Ir等)、SrCu2O2、LaCuOM(M=S、Se、Te等)或还有Mg掺杂的CuCrO2。
室温下的脉冲激光沉积、低温下的溅镀或脉冲磁控溅镀适合作为具有所述材料的空穴导体层的制造方法。
第二空穴传输层310能够具有在大约10nm至大约50nm的范围中、例如在大约15nm至大约40nm的范围中、例如在大约20nm至大约30nm的范围中的层厚度。
此外,第二有机功能层结构116能够具有第二发射体层210,所述第二发射体层能够设置在第二空穴传输层310上或上方。第二发射体层210能够具有与第一发射体层206相同的发射体材料。替选地,第二发射体层210和第一发射体层206能够具有不同的发射体材料。在不同的实施例中,第二发射体层210能够设计成,使得其发射与第一发射体层206相同波长的电磁辐射,例如可见光。替选地,第二发射体层210能够设计成,使得其发射与第一发射体层206不同波长的电磁辐射,例如可见光。第二发射体层的发射体材料能够是在上文中描述的材料。
其他适合的发射体材料当然能够不仅设为用于第一发射体层206、而且设为用于第二发射体层210。
此外,第二有机功能层结构116能够具有第二电子传输层212,所述第二电子传输层能够设置、例如沉积在第二发射体层210上或上方。
在不同的实施例中,第二电子传输层212能够具有一种或多种下述材料或由其构成:
·NET-18、NET-5、ETM033、ETM036、BCP、BPhen;
·2,2’,2”-(1,3,5-苯取代基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);
·2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基)-1,3,4-恶二唑,2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP);
·8-羟基喹啉-锂,4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-***;
·1,3-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BPhen);
·3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-***;
·双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚)铝;
·6,6’-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-恶二唑-2-基]-2,2’-双吡啶基;
·2-苯基-9,10-双(萘-2-基)-蒽;
·2,7-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;
·1,3-双[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·2-(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·2,9-双(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·三(2,4,6-三甲基-3(吡啶-3-基)苯基)硼烷;
·1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]菲咯啉;
·苯基-双芘基膦氧化物;
·萘四碳酸酐或其酰亚胺;
·芘四碳酸酐或其酰亚胺;和
·基于具有硅杂环戊二烯的噻咯的材料。
第二电子传输层212能够具有在大约10nm至大约50nm的范围中、例如在大约15nm至大约40nm的范围中、例如在大约20nm至大约30nm的范围中的层厚度。
此外,在第二电子传输层212上或上方能够施加、例如沉积电子注入层214。
在不同的实施例中,电子注入层214能够具有一种或多种下述材料或由其构成:
·NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF;
·2,2’,2”-(1,3,5-苯取代基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑);
·2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基)-1,3,4-恶二唑,2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BCP);
·8-羟基喹啉-锂,4-(萘-1-基)-3,5-联苯-4H-1,2,4-***;
·1,3-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·4,7-联苯-1,10-菲咯啉(BPhen);
·3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔-丁基苯基-1,2,4-***;
·双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚)铝;
·6,6’-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-恶二唑-2-基]-2,2’-双吡啶基;
·2-苯基-9,10-双(萘-2-基)-蒽;
·2,7-双[2-(2,2’-双吡啶-6-基)-1,3,4-恶二唑-5-基]-9,9-二甲基芴;
·1,3-双[2-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯;
·2-(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·2,9-双(萘-2-基)-4,7-联苯-1,10-菲咯啉;
·三(2,4,6-三甲基-3(吡啶-3-基)苯基)硼烷;
·1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]菲咯啉;
·苯基-双芘基膦氧化物;
·萘四碳酸酐或其酰亚胺;
·芘四碳酸酐或其酰亚胺;和
·基于具有硅杂环戊二烯的噻咯的材料。
电子注入层214能够具有在大约5nm至大约200nm的范围中、例如在大约20nm至大约50nm的范围中、例如为大约40nm的层厚度。
如在上文中描述的那样,(可选的)第二空穴传输层310、第二发射体层210、(可选的)第二空穴传输层212、以及(可选的)电子注入层214形成第二有机功能层结构116。
在不同的实施例中,有机电致发光层结构110(即例如空穴传输层和发射体层和电子传输层等的厚度的总和)具有最大为大约1.5μm的层厚度、例如最大为大约1.2μm的层厚度、例如最大为大约1μm的层厚度、例如最大为大约800nm的层厚度、例如最大为大约500nm的层厚度、例如最大为大约400nm的层厚度、例如最大为大约300nm的层厚度。在不同的实施例中,有机电致发光层结构110例如能够具有多个直接彼此相叠设置的有机发光二极管(OLED)的堆,其中每个OLED例如能够具有最大为大约1.5μm的层厚度、例如最大为大约1.2μm的层厚度、例如最大为大约1μm的层厚度、例如最大为大约800nm的层厚度、例如最大为大约500nm的层厚度、例如最大为大约400nm的层厚度、例如最大为大约300nm的层厚度。在不同的实施例中,有机电致发光层结构110例如能够具有两个、三个或四个直接彼此相叠设置的OLED的堆,在此情况下,有机电致发光层结构110例如能够具有最大为大约3μm的层厚度。
发光器件100可选地通常能够具有另外的有机功能层,所述另外的有机功能层例如设置在一个或多个发射体层上或上方或者设置在一个或多个电子传输层上或上方,用于进一步改进发光器件100的功能性进而效率。
在有机电致发光层结构110上或上方或者必要时在一个或多个另外的有机功能层上或上方能够施加有第二电极108(例如以第二电极层108的形式),如在上文中描述的那样。
在图3中示出根据不同实施例的载流子对生成层114的结构的横截面图。
在不同的实施例中,载流子对生成层结构114能够具有传导空穴的载流子对生成层310、第一传导电子的载流子对生成层306和第二传导电子的载流子对生成层302,其中第二传导电子的载流子对生成层302能够设置在第一电子传输层208上或上方,例如能够与所述第一电子传输层物理接触。
第一传导电子的载流子对生成层306能够设置在第一传导电子的载流子对生成层302上或上方,其中可选地在这两个层302、306之间能够设有中间层304。
在第一传导电子的载流子对生成层306上或上方能够设置或设置有第二空穴传输层310或传导空穴的载流子对生成层310并且与其物理接触(在图3中设有附图标记308)。
通过载流子对在第一传导电子的载流子对生成层306与空穴传输层310的共同的边界面308上分离,第二空穴传输层310也能够设计或理解成传导空穴的载流子对生成层310。
在不同的实施例中,载流子对生成层结构114能够以传导电子的载流子对生成层302、306之间的中间层304(也称作为“内部层”)扩宽,以便改变带结构的变化。
例如,中间层304能够产生载流子对生成层302、306的带隙中的状态并且简化载流子对分离。
中间层304还能够防止层间扩散,例如掺杂材料或基体材料的层间扩散。
与在半导体器件中的无机层序列不同,有机层能够部分地内部扩散到其他的有机层中(部分层间扩散),例如第二传导电子的载流子对生成层302的有机部分扩散到光电子器件100、例如OLED中的载流子对生成层结构的第一有机传导电子的载流子对生成层306中。
为了抑制部分层间扩散(即明显地实现阻挡效果),能够在各个有机层之间、例如在第一传导电子的载流子对生成层306和第二传导电子的载流子对生成层302之间***中间层304,或者层中的一个层、即第二传导电子的载流子对生成层302和/或第一传导电子的载流子对生成层306能够具有无机材料或由其构成。
此外,中间层能够防止第一传导电子的载流子对生成层306与第二传导电子的载流子对生成层302的反应,即中间层304能够形成反应阻挡。
此外,通过借助于中间层304减少或补偿第一传导电子的载流子对生成层的表面粗糙度,中间层304能够减少第一传导电子的载流子对生成层306和第二传导电子的载流子对生成层302之间的边界面粗糙度。
在不同的实施例中,第二传导电子的载流子对生成层302能够由多种材料、即例如由材料混合物或者由唯一的材料组成(出于该原因,第二传导电子的载流子对生成层302也能够称作为未掺杂的第二传导电子的载流子对生成层302)。
形成第二传导电子的载流子对生成层302的材料、即例如用于构成第二传导电子的载流子对生成层302的材料能够具有高的电子电导率(例如在例如优于大约10-7S/m、例如优于大约10-6S/m、例如优于大约10-5S/m的数量级中的电子电导率)。
此外,第二传导电子的载流子对生成层302的材料能够具有低的逸出功(例如小于或等于大约3eV的逸出功)和对可见光的小的吸收。在不同的实施例中,满足所述条件的每种材料能够设为第二传导电子的载流子对生成层302的材料,例如具有NDN-26掺杂材料的NET-18基体(材料混合物)或者NDN-26、MgAg、Cs2CO3、Cs3PO4、Na、Ca、K、Mg、Cs、Li、LiF(材料)。
在不同的实施例中,第二传导电子的载流子对生成层302能够具有在大约1nm至大约500nm的范围中、例如在大约3nm至大约100nm的范围中、例如在大约10nm至大约90nm的范围中、例如在大约20nm至大约80nm的范围中、例如在大约30nm至大约70nm的范围中、例如在大约40nm至大约60nm的范围中的层厚度,例如大约为50nm的层厚度。
在不同的实施例中,第一传导电子的载流子对生成层306能够由多种材料、即例如由材料混合物或同样由唯一的材料组成(出于该原因,第一传导电子的载流子对生成层306也能够称作为未掺杂的第一传导电子的载流子对生成层306)。
形成第一传导电子的载流子对生成层306的材料、即例如用于构成第一传导电子的载流子对生成层306的材料能够具有高的电导率(例如在例如优于大约10-5S/m、例如优于大约10-4S/m、例如优于10-3S/m的数量级中的电导率)。
此外,第一传导电子的载流子对生成层306的材料能够具有高的逸出功、例如在大约3.5eV至大约5.5eV的范围中、例如在大约4.4eV至大约5.5eV的范围中的逸出功和对可见光的小的吸收。在不同的实施例中,满足所述条件的每种材料或每种物质能够设为第一传导电子的载流子对生成层306的材料,例如HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx,、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
在不同的实施例中,第一传导电子的载流子对生成层306能够具有在大约1nm至大约500nm的范围中、例如在大约3nm至大约100nm的范围中、例如在大约10nm至大约90nm的范围中、例如在大约20nm至大约80nm的范围中、例如在大约30nm至大约70nm的范围中、例如在大约40nm至大约60nm的范围中的层厚度,例如大约为50nm的层厚度。
在不同的实施例中,第一传导电子的载流子对生成层306能够具有带有高的电导率和导带(Lowest Unoccupied Molecule Orbital,LUMO,最低未占分子轨道)的材料或材料混合物,所述导带构成为关于直接或间接相邻的空穴传输层310或传导空穴的载流子对生成层310的价带(Highest Occupied Molecule Orbital,HOMO,最高已占分子轨道)和第二传导电子的载流子对生成层302的价带在能量方面大约相等。换言之,第一传导电子的载流子对生成层306的材料或材料混合物具有LUMO,使得在能量方面位于与空穴传输层310的材料或材料混合物的HOMO和第二传导电子的载流子对生成层302的HOMO大约相同的高度上。
载流子对在空穴传输层310与第一传导电子的载流子对生成层306的共同的边界面308上生成并且分离,使得所生成的载流子对的空穴在空穴传输层310中朝向第二有机功能层结构116的发射体层210传输,并且其中所生成的载流子对的电子借助于第一传导电子的载流子对生成层306和第二载流子对生成层302朝向第一有机功能层结构112的第一发射体层206传输。换言之,空穴传输层310能够附加地设计成传导空穴的载流子对生成层310。
中间层304能够具有在大约1nm至大约200nm的范围中、例如在大约3nm至大约100nm的范围中、例如在大约5nm至大约10nm的范围中、例如大约为6nm的层厚度。通过中间层304的载流子传导能够直接地或间接地进行。
中间层304的材料或材料混合物在间接的载流子传导的情况下能够是电绝缘体。中间层304的电绝缘的材料的HOMO能够高于直接相邻的第一传导电子的载流子对生成层306的LUMO并且高于直接相邻的第二传导电子的载流子对生成层302的HOMO。由此,能够实现穿过中间层304的隧穿电流。
适合用于中间层304的材料例如能够是:NET-39,酞菁衍生物,例如未取代的酞菁;例如金属氧化物酞菁化合物,例如氧化钒酞菁(VOPc)、氧化钛酞菁(TiOPc);例如金属酞菁衍生物,例如铜酞菁(CuPc)、(H2Pc)、钴酞菁(CoPc)、铝酞菁(AlPc)、镍酞菁(NiPc)、铁酞菁(FePc)、锌酞菁(ZnPc)或锰酞菁(MnPc)。
在不同的实施例的然而不应具有限制特性的第一具体的实现方案中,上述层结构能够具有下述层:
-电子传输层208:层厚度大约为10nm的NET-18;
-第二传导电子的载流子对生成层302:用NDN-26掺杂的NET-18,例如具有以材料混合物的体积记的大约8%的浓度,具有大约50nm的层厚度;和
-第一传导电子的载流子对生成层306:层厚度大约为5nm的HAT-CN。
-空穴传输层310:层厚度大约为50nm的CuGaO2。
在不同的实施例的然而不应具有限制性特性的第二具体的实现方案中,具有邻接的空穴传输层310和电子传输层208的载流子对生成层结构114具有下述层:
-电子传输层208:层厚度大约为10nm的NET-18;
-第二传导电子的载流子对生成层302:用NDN-26掺杂的NET-18,例如具有以材料混合物的体积记的大约8%的浓度,具有大约50nm的层厚度;和
-第一传导电子的载流子对生成层306:层厚度大约为5nm的HAT-CN。
-空穴传输层310:层厚度大约为50nm的SrCu2O2。
根据不同的实施例的所述方法途径的优点能够在于:通过将透明的、无机的、本征传导空穴的材料或透明的、无机的、本征传导空穴的材料混合物用于空穴传输层,光电子器件变得更加热稳定和有效并且能够经受更高的场强,例如在接通光电子器件时或者在电流过高时的电流峰值。空穴传输层的所应用的无机的材料或材料混合物相对于至今为止应用的有机的材料或材料混合物的特征在于可达到的高的载流子密度、低的逸出功和通常强的边界面偶极。后者引起高的内置电压和对在空穴传输层与第一传导电子的载流子对生成层的边界面上的载流子分离有益的带匹配。这降低在空穴传输层之上的电压降进而提高光电子器件的效率。在常规的有机空穴传输层中,还出现在空穴传输层与第一传导电子的载流子对生成层的有机-有机边界面上的层间扩散,例如在具有与空穴传输层的有机材料相比相对低的玻璃化温度的通常应用的αNPD的情况下。这在所施加的电压随着运行时间增加而增大的情况下降低电流密度。由此,降低光电子器件的运行持续时间。
Claims (17)
1.一种光电子器件(100),所述光电子器件具有:
·第一有机功能层结构(112);
·第二有机功能层结构(116);和
·在所述第一有机功能层结构(112)和所述第二有机功能层结构(116)之间的载流子对生成层结构(114),
·其中所述载流子对生成层结构(114)具有传导空穴的载流子对生成层(310)和第一传导电子的载流子对生成层(306);并且
·其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)具有无机材料或无机材料混合物或者由无机材料或无机材料混合物形成,并且其中所述第一传导电子的载流子对生成层(306)具有有机材料或有机材料混合物或者由有机材料或有机材料混合物形成;并且
·其中所述第一传导电子的载流子对生成层(304)具有有机的、本征传导电子的材料或由其形成。
2.根据权利要求1所述的光电子器件(100),所述光电子器件还具有在所述第一传导电子的载流子对生成层(306)上或上方的第二传导电子的载流子对生成层(302)。
3.根据权利要求2所述的光电子器件(100),所述光电子器件还具有:
在所述第一传导电子的载流子对生成层(306)和所述第二传导电子的载流子对生成层(302)之间的中间层(304)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的传导空穴的材料具有无机的、本征传导空穴的材料或由其形成。
5.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的、本征传导空穴的材料具有BaCuSF、BaCuSeF和/或BaCuTeF或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由它们形成。
6.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的、本征传导空穴的材料具有NiO和/或AgCoO2或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由它们形成。
7.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的、本征传导空穴的材料具有一种或多种含铜的铜铁矿或者由它们形成。
8.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中一种或多种所述含铜的铜铁矿具有下述材料组中的一种或多种材料:CuAlO2、CuGaO2、CuInO2、CuTlO2、CuY1-xCaxO2、CuCr1-xMgxO2和/或CuO2或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由它们形成。
9.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的、本征传导空穴的材料具有下述材料组中的一种或多种材料:ZnCo2O4、ZnRh2O4和/或ZnIr2O4或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由它们形成。
10.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的、本征传导空穴的材料具有SrCu2O2或者该化合物的化学计量的变型形式或者由它们形成。
11.根据权利要求4所述的光电子器件(100),其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)的无机的、本征传导空穴的材料具有下述材料组中的一种或多种材料:LaCuOS、LaCuOSe和/或LaCuOTe或者这些化合物的化学计量的变型形式或者由它们形成。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的光电子器件(100),其中所述第一传导电子的载流子对生成层(304)具有有机的、本征传导电子的材料或由其形成。
13.根据权利要求12所述的光电子器件(100),其中所述第一传导电子的载流子对生成层(304)具有选自下述材料组的有机的、本征传导电子的材料:HAT-CN、Cu(I)pFBz、MoOx、WOx、VOx、ReOx、F4-TCNQ、NDP-2、NDP-9、Bi(III)pFBz、F16CuPc。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的光电子器件(100),其中所述光电子器件(100)构成为有机发光二极管(100)。
15.一种用于制造光电子器件(100)的方法,所述方法具有:
·形成第一有机功能层结构(112);
·在所述第一有机功能层结构(112)上或上方形成载流子对生成层结构(114);
·在载流子对生成层结构(112)上或上方形成第二有机功能层结构(116);
·其中形成所述载流子对生成层结构(114)具有形成传导空穴的载流子对生成层(310)和形成第一传导电子的载流子对生成层(306);其中所述传导空穴的载流子对生成层(310)具有无机材料或无机材料混合物或者由无机材料或无机材料混合物形成,并且其中所述第一传导电子的载流子对生成层(306)具有有机材料或有机材料混合物或者由有机材料或有机材料混合物形成。
16.根据权利要求15所述的方法,其中借助于沉积无机的传导空穴的材料或无机的传导空穴的材料混合物形成所述传导空穴的载流子对生成层(310)具有小于大约100℃的温度。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中将所述光电子器件(100)作为有机发光二级管(100)制造。
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