DE102014110978A1 - Organic light emitting device - Google Patents
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Abstract
Es wird ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben, mit einer ersten Elektrodenschicht (2) und einer zweiten Elektrodenschicht (3) auf einem Substrat (1), einem organischen funktionellen Schichtenstapel (4) zwischen der ersten und zweiten Elektrodenschicht (2, 3) mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht (40), die dazu eingerichtet ist, im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements Licht zu erzeugen und mit einer strukturierte Metallschicht (5) auf der dem organischen funktionellen Schichtenstapel (4) zugewandten Seite der ersten Elektrodenschicht (2), wobei selektiv auf Oberflächen (51) der Metallschicht (5), die dem organischen funktionellen Schichtenstapel (4) zugewandt sind, eine organische Passivierungsschicht (6) aufgebracht ist, die eine Injektion von Ladungsträgern von der Metallschicht (5) in den organischen funktionellen Schichtenstapel (4) aufgrund von Moleküldipolmomenten verringert.An organic light-emitting component is specified, having a first electrode layer (2) and a second electrode layer (3) on a substrate (1), an organic functional layer stack (4) between the first and second electrode layers (2, 3) with at least an organic light-emitting layer (40) which is adapted to generate light during operation of the organic light-emitting component and with a structured metal layer (5) on the side of the first electrode layer (2) facing the organic functional layer stack (4), wherein an organic passivation layer (6) is applied selectively on surfaces (51) of the metal layer (5) which face the organic functional layer stack (4), which injection of charge carriers from the metal layer (5) into the organic functional layer stack (5). 4) due to molecular dipole moments.
Description
Es wird ein organisches Licht emittierendes Bauelement angegeben.An organic light-emitting component is specified.
Bei großflächigen organischen Leuchtdioden (OLEDs), die beispielsweise für Beleuchtungszwecke eingesetzt werden, kann es wünschenswert sein, dass eine hohe Leuchtdichtehomogenität über die Licht abstrahlende Fläche vorliegt. Üblicherweise weist eine OLED zwei schichtförmige Elektroden auf, von denen zumindest eine transparent ausgebildet ist und zwischen denen organische Schichten zur Emission von Licht angeordnet sind. Insbesondere transparente Elektroden weisen oftmals aufgrund der üblicherweise verwendeten geringen Schichtdicken und der eingesetzten Materialien einen relativ hohen elektrischen Widerstand auf, was eine relativ geringe Querleitfähigkeit zur Folge hat. Diese kann einen unerwünscht hohen Spannungsabfall entlang der Erstreckungsrichtung der Elektroden bedingen, der wiederum zu einer Leuchtdichteinhomogenität führt. In the case of large-area organic light-emitting diodes (OLEDs), which are used, for example, for illumination purposes, it may be desirable for high luminance homogeneity to be present across the light-emitting surface. Usually, an OLED has two layer-shaped electrodes, of which at least one is transparent and between which organic layers for emitting light are arranged. In particular, transparent electrodes often have a relatively high electrical resistance due to the usually used low layer thicknesses and the materials used, resulting in a relatively low transverse conductivity. This can cause an undesirably high voltage drop along the extension direction of the electrodes, which in turn leads to a luminance inhomogeneity.
Um die geringe Querleitfähigkeit einer schichtförmigen Elektrode zu kompensieren ist es bekannt, Leiterbahnen in Kontakt mit dieser zu verwenden, die aus einem gut leitfähigen Material bestehen. Da die Strominjektion aus den Leiterbahnen selbst in die organischen Schichten oftmals unerwünscht ist, werden diese üblicherweise gegen die organischen Schichten elektrisch isoliert. Hierzu werden die Leiterbahnen beispielsweise mit einem elektrisch nichtleitenden Abdecklack („resist“) bedeckt, der beispielsweise vollflächig auf den Leiterbahnen und der Elektrodenschicht aufgebracht und anschließend in einem aufwändigen und kostenintensiven Prozess fotolithographisch strukturiert wird. Alternativ hierzu ist es auch bekannt, anstelle von Leiterbahnen eine vollflächige Metallisierung aufzubringen und den Resist strukturiert aufzudrucken. Dieser dient in einem folgenden Ätzprozess zur Strukturierung der Metallschicht in Leiterbahnen als Ätzstopp und somit als Definition der Leiterbahnenstruktur. Jedoch muss der Resist anschließend in einem weiteren so genannten Reflow-Prozess über die offenliegenden Metallätzkanten geführt werden.In order to compensate for the low transverse conductivity of a layered electrode, it is known to use conductor tracks in contact with it, which consist of a highly conductive material. Since the current injection from the interconnects is often undesirable even in the organic layers, they are usually electrically isolated from the organic layers. For this purpose, the interconnects are covered, for example, with an electrically non-conductive resist ("resist"), which is for example applied over the entire surface of the interconnects and the electrode layer and then photolithographically structured in a complex and costly process. Alternatively, it is also known to apply a full-surface metallization instead of printed conductors and printed structured the resist. This is used in a subsequent etching process for structuring the metal layer in interconnects as etch stop and thus as a definition of the interconnect structure. However, the resist must then be guided over the exposed metal etching edges in another so-called reflow process.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein organisches Licht emittierendes Bauelement anzugeben, das eine mit einer Passivierungsschicht bedeckte Stromverteilungsstruktur auf einer Elektrodenschicht aufweist. At least one object of certain embodiments is to provide an organic light emitting device having a current distribution structure covered with a passivation layer on an electrode layer.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.This object is achieved by an article according to the independent claim. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter are characterized in the dependent claims and will become apparent from the following description and the drawings.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein organisches Licht emittierendes Bauelement auf einem Substrat eine erste Elektrodenschicht und eine zweite Elektrodenschicht auf, zwischen denen ein organischer funktioneller Schichtenstapel mit zumindest einer organischen Licht emittierenden Schicht angeordnet ist. Eine der Elektrodenschichten ist als Anode ausgebildet, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Löcher in den organischen funktionellen Schichtenstapel zu injizieren, während die andere der Elektrodenschichten als Kathode und damit zur Elektroneninjektion vorgesehen und eingerichtet ist. Die organische Licht emittierende Schicht ist dazu eingerichtet, im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements durch Rekombination von Löchern und Elektronen Licht zu erzeugen. Zumindest eine der Elektrodenschichten ist transparent, also zumindest teilweise durchlässig für Licht, ausgebildet, so dass das im organischen funktionellen Schichtenstapel im Betrieb erzeugte Licht nach außen abgestrahlt werden kann. Ist die zwischen dem Substrat und dem organischen funktionellen Schichtenstapel angeordnete Elektrodenschicht transparent und ist das organische Licht emittierende Bauelement dazu vorgesehen, Licht über die Substratseite abzustrahlen, so ist auch das Substrat transparent ausgebildet.According to at least one embodiment, an organic light-emitting component has on a substrate a first electrode layer and a second electrode layer, between which an organic functional layer stack having at least one organic light-emitting layer is arranged. One of the electrode layers is formed as an anode, which is provided and arranged to inject holes into the organic functional layer stack, while the other of the electrode layers is provided and arranged as a cathode and thus for electron injection. The organic light-emitting layer is adapted to generate light during operation of the organic light-emitting device by recombination of holes and electrons. At least one of the electrode layers is transparent, that is to say it is at least partially transparent to light, so that the light generated in operation in the organic functional layer stack can be emitted to the outside. If the electrode layer arranged between the substrate and the organic functional layer stack is transparent and the organic light-emitting component is intended to emit light over the substrate side, the substrate is also transparent.
Weiterhin weist das organische Licht emittierende Bauelement eine strukturierte Metallschicht auf, die auf der dem organischen funktionellen Schichtenstapel zugewandten Seite der ersten Elektrodenschicht aufgebracht ist. Mit anderen Worten befindet sich die strukturierte Metallschicht zwischen der ersten Elektrodenschicht und dem organischen funktionellen Schichtenstapel. Insbesondere befindet sich die strukturierte Metallschicht in unmittelbarem Kontakt zur ersten Elektrodenschicht. Hierbei kann die erste Elektrodenschicht zwischen dem Substrat und dem organischen funktionellen Schichtenstapel angeordnet sein, so dass die strukturierte Metallschicht auf der dem Substrat abgewandten Seite der ersten Elektrodenschicht ausgebildet ist. Die erste Elektrodenschicht kann in diesem Fall beispielsweise transparent ausgebildet sein.Furthermore, the organic light-emitting component has a structured metal layer which is applied to the side of the first electrode layer facing the organic functional layer stack. In other words, the structured metal layer is located between the first electrode layer and the organic functional layer stack. In particular, the structured metal layer is in direct contact with the first electrode layer. Here, the first electrode layer may be arranged between the substrate and the organic functional layer stack, so that the structured metal layer is formed on the side of the first electrode layer facing away from the substrate. The first electrode layer may in this case be transparent, for example.
Die strukturierte Metallschicht ist insbesondere nicht vollflächig auf der ersten Elektrodenschicht angeordnet. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die strukturierte Metallschicht nur Teilbereiche der ersten Elektrodenschicht bedeckt, während weitere Teilbereiche der ersten Elektrodenschicht frei von der strukturierten Metallschicht sind. Insbesondere kann die strukturierte Metallschicht eine Stromverteilungsstruktur auf der ersten Elektrodenschicht bilden, durch die die Querleitfähigkeit der ersten Elektrodenschicht verbessert werden kann. Die strukturierte Metallschicht kann beispielsweise in Form von Leiterbahnen, insbesondere streifenförmigen, netzartig angeordneten und/oder verzweigten Leiterbahnen, ausgebildet sein. Somit kann die strukturierte Metallschicht beispielsweise Streifen aufweisen, die sich gleichmäßig oder in Mustern über die erste Elektrodenschicht erstrecken und beispielsweise gerade oder gebogen sein können und weiterhin beispielsweise parallel nebeneinander, sternförmig, sich kreuzend und/oder netzförmig angeordnet sind. In particular, the structured metal layer is not arranged on the entire surface of the first electrode layer. In other words, this means that the structured metal layer only covers partial regions of the first electrode layer, while further partial regions of the first electrode layer are free of the structured metal layer. In particular, the patterned metal layer may form a current distribution structure on the first electrode layer by which the transverse conductivity of the first electrode layer can be improved. The structured metal layer may, for example in the form of Conductor tracks, in particular strip-shaped, network-like arranged and / or branched conductor tracks, be formed. Thus, the structured metal layer may, for example, comprise strips which extend uniformly or in patterns over the first electrode layer and may for example be straight or curved and furthermore, for example, are arranged parallel to one another, in a star-shaped, intersecting and / or net shape.
Weiterhin kann die erste Elektrodenschicht zumindest einen elektrischen Kontaktbereich zum elektrischen Anschluss der ersten Elektrodenschicht an eine externe Spannungs- und/oder Stromversorgung aufweisen. In diesem Fall können sich Streifen der strukturierten Metallschicht von einem solchen elektrischen Kontaktbereich weg erstrecken. Furthermore, the first electrode layer may have at least one electrical contact region for electrical connection of the first electrode layer to an external voltage and / or current supply. In this case, stripes of the patterned metal layer may extend away from such an electrical contact region.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die strukturierte Metallschicht eines oder mehrere der folgenden Elemente auf: Nickel, Titan, Silber, Gold, Chrom, Kupfer, Aluminium.According to a further embodiment, the structured metal layer comprises one or more of the following elements: nickel, titanium, silver, gold, chromium, copper, aluminum.
Die Strukturen der strukturierten Metallschicht, also beispielsweise Leiterbahnen, können Breiten von kleiner oder gleich 100 µm und größer oder gleich 100 nm aufweisen, die beispielsweise mehrere 100 µm voneinander entfernt sind, sodass ein Großteil der Oberfläche der ersten Elektrodenschicht frei von der strukturierten Metallschicht sein kann. Ist die erste Elektrodenschicht transparent ausgebildet, so kann eine Lichtabstrahlung im Betrieb des organischen Licht emittierenden Bauelements durch diese nicht mit der strukturierten Metallschicht bedeckten Bereiche erfolgen. The structures of the structured metal layer, ie, for example, conductor tracks, may have widths of less than or equal to 100 μm and greater than or equal to 100 nm, which are, for example, several 100 μm apart so that a large part of the surface of the first electrode layer may be free of the structured metal layer , If the first electrode layer is of transparent design, light emission during operation of the organic light-emitting component can take place through these regions not covered by the structured metal layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist selektiv auf der strukturierten Metallschicht eine organische Passivierungsschicht aufgebracht. Insbesondere kann die organische Passivierungsschicht selektiv auf Oberflächen der Metallschicht aufgebracht sein, die dem organischen funktionellen Schichtenstapel zugewandt sind. Besonders bevorzugt kann die organische Passivierungsschicht unmittelbar auf allen Oberflächen der strukturierten Metallschicht, die nach dem Aufbringen der strukturierten Metallschicht auf der ersten Elektrodenschicht freiliegen, angeordnet sein. Mit anderen Worten können die Strukturen der strukturierten Metallschicht, also beispielsweise Leiterbahnen, bis auf die Seite, mit der sie auf der ersten Elektrodenschicht aufgebracht sind, vollständig von der organischen Passivierungsschicht bedeckt sein. Dass die organische Passivierungsschicht selektiv auf der strukturierten Metallschicht aufgebracht ist, bedeutet insbesondere, dass die organische Passivierungsschicht Bereiche der ersten Elektrodenschicht, die frei von der strukturierten Metallschicht sind, nicht bedeckt. Insbesondere kann dies auch bedeuten, dass die organische Passivierungsschicht selektiv an die strukturierte Metallschicht bindet, sodass die organische Passivierungsschicht durch chemische Bindungen an die Strukturen der strukturierten Metallschicht gebunden ist. According to a further embodiment, an organic passivation layer is selectively applied to the patterned metal layer. In particular, the organic passivation layer may be selectively applied to surfaces of the metal layer that face the organic functional layer stack. Particularly preferably, the organic passivation layer can be arranged directly on all surfaces of the structured metal layer which are exposed after the application of the structured metal layer on the first electrode layer. In other words, the structures of the structured metal layer, for example, conductor tracks, can be completely covered by the organic passivation layer, except for the side with which they are applied to the first electrode layer. In particular, the fact that the organic passivation layer is applied selectively on the structured metal layer means that the organic passivation layer does not cover regions of the first electrode layer that are free of the structured metal layer. In particular, this may also mean that the organic passivation layer selectively binds to the structured metal layer, so that the organic passivation layer is bound by chemical bonds to the structures of the structured metal layer.
Somit sind bevorzugt alle Bereiche der ersten Elektrodenschicht, die frei von der strukturierten Metallschicht sind, auch frei von der organischen Passivierungschicht.Thus, all regions of the first electrode layer that are free of the structured metal layer are preferably also free of the organic passivation layer.
Die organische Passivierungsschicht grenzt mit den von der strukturierten Metallschicht abgewandten Seiten unmittelbar an den organischen Schichtenstapel an, so dass eine organische funktionelle Schicht, insbesondere eine organische Ladungsträgerinjektionsschicht, unmittelbar an die organische Passivierungsschicht angrenzt. Weiterhin grenzt dieselbe organische funktionelle Schicht an diejenigen Teilbereiche der ersten Elektrodenschicht an, die frei von der strukturierten Metallschicht sind. Dabei kann hier und im Folgenden das Merkmal, dass zwei Schichten oder Elemente in direktem oder unmittelbarem Kontakt stehen beziehungsweise direkt oder unmittelbar aneinander angrenzen, bedeuten, dass die zwei Schichten oder Elemente so aneinander angrenzen, dass sie eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen. The organic passivation layer directly adjoins the organic layer stack with the sides facing away from the structured metal layer, such that an organic functional layer, in particular an organic charge carrier injection layer, directly adjoins the organic passivation layer. Furthermore, the same organic functional layer adjoins those partial regions of the first electrode layer that are free of the structured metal layer. Here and below, the feature that two layers or elements are in direct or direct contact or directly or directly adjoin one another means that the two layers or elements adjoin one another in such a way that they have a common interface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ragen die strukturierte Metallschicht und die organische Passivierungsschicht von der ersten Elektrodenschicht aus gesehen in den organischen funktionellen Schichtenstapel hinein. Mit anderen Worten bilden die strukturierte Metallschicht und die darauf angeordnete organische Passivierungsschicht eine erhabene Struktur auf der ersten Elektrodenschicht, die im organischen funktionellen Schichtenstapel eingebettet ist. Insbesondere sind die strukturierte Metallschicht und die organische Passivierungsschicht in eine organische Ladungsträgerinjektionsschicht eingebettet, die unmittelbar auf den von der strukturierten Metallschicht freien Teilbereichen der ersten Elektrodenschicht und unmittelbar auf der organischen Passivierungsschicht aufgebracht ist.According to a further embodiment, the structured metal layer and the organic passivation layer project from the first electrode layer into the organic functional layer stack. In other words, the patterned metal layer and the organic passivation layer disposed thereon form a raised structure on the first electrode layer embedded in the organic functional layer stack. In particular, the structured metal layer and the organic passivation layer are embedded in an organic charge carrier injection layer, which is applied directly to the portion of the first electrode layer which is free of the structured metal layer and directly on the organic passivation layer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die organische Passivierungsschicht derart ausgebildet, dass sie eine Injektion von Ladungsträgern von der strukturierten Metallschicht in den organischen funktionellen Schichtenstapel verringert oder ganz verhindert. Durch die Anwesenheit der organischen Passivierungsschicht auf der strukturierten Metallschicht kann somit erreicht werden, dass Ladungsträger in geringerem Maße oder auch gar nicht mehr in die organischen Schichten injiziert werden als dies für eine strukturierte Metallschicht ohne darauf aufgebrachte organische Passivierungsschichten der Fall wäre. Besonders bevorzugt wird eine Injektion von Ladungsträgern von der strukturierten Metallschicht in den organischen funktionellen Schichtenstapel durch die organische Passivierungsschicht vollständig oder nahezu vollständig verhindert. Hierzu weist die organische Passivierungsschicht Moleküldipolmomente auf, also Moleküle, die jeweils ein internes permanentes elektrisches Dipolmoment aufweisen. Die Moleküldipolmomente sind so auf der strukturierten Metallschicht ausgerichtet, dass dem Austritt von Ladungsträgern aus der strukturierten Metallschicht in den organischen funktionellen Schichtenstapel entgegengewirkt und so die Injektionsbarriere erhöht wird. Ist die erste Elektrodenschicht beispielsweise als Anode ausgebildet, so ist die organische Passivierungsschicht so ausgebildet, dass sie eine Vergrößerung der Barriere für die Injektion von Löchern von der strukturierten Metallschicht in den organischen funktionellen Schichtenstapel bewirkt. Dies wird durch eine Verringerung der Austrittsarbeit für Elektronen bewirkt, so dass es schwieriger ist, Löcher aus der strukturierten Metallschicht austreten zu lassen. Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht als Kathode ausgebildet ist, ist die organische Passivierungsschicht hingegen so ausgebildet, dass die Austrittsarbeit für Elektronen erhöht wird, wodurch sich eine größere Barriere für die Injektion von Elektronen aus der strukturierten Metallschicht in den organischen funktionellen Schichtenstapel ergibt.According to a further embodiment, the organic passivation layer is designed such that it reduces or completely prevents an injection of charge carriers from the structured metal layer into the organic functional layer stack. As a result of the presence of the organic passivation layer on the structured metal layer, it can thus be achieved that charge carriers are injected to a lesser extent or not at all into the organic layers than would be the case for a structured metal layer without organic passivation layers applied thereto. Particularly preferred is an injection of charge carriers from the structured metal layer into the organic functional layer stack through the organic layer Passivation layer completely or almost completely prevented. For this purpose, the organic passivation layer has molecular dipole moments, ie molecules which each have an internal permanent electric dipole moment. The molecular dipole moments are aligned on the structured metal layer in such a way that the emergence of charge carriers from the structured metal layer into the organic functional layer stack is counteracted and thus the injection barrier is increased. If the first electrode layer is formed, for example, as an anode, then the organic passivation layer is designed such that it causes an enlargement of the barrier for the injection of holes from the structured metal layer into the organic functional layer stack. This is accomplished by reducing the work function for electrons, making it more difficult to leak holes from the patterned metal layer. On the other hand, in the case that the first electrode layer is formed as a cathode, the organic passivation layer is formed to increase the work function for electrons, resulting in a larger barrier for the injection of electrons from the patterned metal layer into the organic functional layer stack.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Moleküle der organischen Passivierungsschicht eine selbstorganisierende Monoschicht ("self-assembling monolayer", SAM) bilden, die selektiv an das Material der strukturierten Metallschicht bindet. Besonders bevorzugt weist die organische Passivierungsschicht hierzu Moleküle auf oder besteht aus solchen Molekülen, die zumindest eine Kopfgruppe und eine Endgruppe sowie ein internes elektrisches Dipolmoment aufweisen. Die Endgruppe ist hierbei derart ausgebildet, dass sie an die strukturierte Metallschicht bindet, während die Kopfgruppe dem organischen funktionellen Schichtenstapel zugewandt ist. Die Endgruppe der Moleküle der organischen Passivierungsschicht ist so ausgewählt, dass sie selektiv an die strukturierte Metallschicht und nicht an die erste Elektrodenschicht bindet, und kann somit dafür verantwortlich sein, dass die organische Passivierungsschicht in einfacher Weise selektiv auf der strukturierten Metallschicht aufgebracht werden kann.According to another embodiment, the molecules of the organic passivation layer may form a self-assembling monolayer (SAM) that selectively binds to the material of the patterned metal layer. For this purpose, the organic passivation layer particularly preferably has molecules or consists of those molecules which have at least one head group and one end group and also an internal electric dipole moment. The end group is in this case designed such that it binds to the structured metal layer, while the head group faces the organic functional layer stack. The end group of the molecules of the organic passivation layer is selected so that it binds selectively to the structured metal layer and not to the first electrode layer, and thus may be responsible for the fact that the organic passivation layer can be applied in a simple manner selectively on the structured metal layer.
Die Endgruppe kann, je nach Material der strukturierten Metallschicht, beispielsweise eine Carboxy-Gruppe (-COOH), eine Nitril-Gruppe (-CN), eine Thiol-Gruppe (-SH) oder eine Phosphonat-Gruppe (-PO(OH)2) aufweisen oder durch eine solche Gruppe gebildet werden. The end group may, depending on the material of the structured metal layer, for example a carboxy group (-COOH), a nitrile group (-CN), a thiol group (-SH) or a phosphonate group (-PO (OH) 2 ) or formed by such a group.
Das interne elektrische Dipolmoment der Moleküle der organischen Passivierungsschicht kann insbesondere so ausgerichtet sein, dass die Austrittsarbeit von Ladungsträgern aus der strukturierten Metallschicht in die organischen Schichten verringert und somit die Injektionsbarriere erhöht wird. Die Moleküle der organischen Passivierungsschicht können somit als sogenannte Dipolmoleküle ausgebildet sein, also als nach außen elektrisch neutrale Moleküle, die ein permanentes elektrisches Dipolmoment besitzen, was beispielsweise durch polare Atombindungen erfolgen kann. Beispielsweise kann die Kopfgruppe das elektrische Dipolmoment aufweisen. In diesem Fall ist die Kopfgruppe der Moleküle der organischen Passivierungsschicht so ausgebildet, dass innerhalb dieser die Schwerpunkte der positiven und negativen Ladungen örtlich nicht zusammenfallen. Beispielsweise kann in diesem Fall die Kopfgruppe eine halogenhaltige Molekülgruppe sein. Beispielsweise kann die Kopfgruppe Fluor oder Chlor enthalten, die eine hohe Elektronegativität aufweisen und damit zu einer entsprechenden Verschiebung der Schwerpunkte der positiven und elektrischen Ladungen innerhalb der Kopfgruppe führen können. Im Fall, dass die erste Elektrodenschicht eine Anode ist, kann die organische Passivierungsschicht beispielsweise Moleküle mit einer 1,3-Difluorcyclohexan-Gruppe als Kopfgruppe aufweisen. Eine solche Gruppe kann über die 2-Position an den Rest des Moleküls gebunden sein, also beispielsweise an die Endgruppe oder auch gegebenenfalls an eine Zwischengruppe, die die Endgruppe mit der Kopfgruppe verbindet. Alternativ zu einer Halogen-substituierten Cyclohexan-Gruppe kann die Kopfgruppe beispielsweise auch eine Halogen-substituierte Benzol-Gruppe aufweisen oder dadurch gebildet sein, beispielsweise eine 1,3-Difluorbenzol-Gruppe. Im Fall, dass die erste Elektrodenschicht eine Kathode ist, kann die Kopfgruppe ebenfalls eine Cyclohexan-Gruppe oder eine Benzolgruppe aufweisen oder daraus gebildet sein, die Halogen-substituiert ist. Beispielsweise kann die Kopfgruppe eine 1,3-Difluorcyclohexan-Gruppe oder eine 1,3-Difluorbenzol-Gruppe sein, die über die 5-Position an den Rest des Moleküls gebunden ist. Weiterhin sind auch mehr oder weniger substituierte Halogenatome möglich, so beispielsweise ein, drei oder fünf Fluoratome. Darüber hinaus kann die Kopfgruppe im Fall, dass die erste Elektrodenschicht eine Kathode ist, durch eine Halogen-substituierte Alkylkette gebildet werden.In particular, the internal electric dipole moment of the molecules of the organic passivation layer can be oriented in such a way that the work function of charge carriers from the structured metal layer into the organic layers is reduced and thus the injection barrier is increased. The molecules of the organic passivation layer can thus be formed as so-called dipole molecules, that is to say as molecules which are electrically neutral toward the outside and have a permanent electrical dipole moment, which can be achieved, for example, by polar atomic bonds. For example, the head group may have the electric dipole moment. In this case, the head group of the molecules of the organic passivation layer is formed so that within them the centers of gravity of the positive and negative charges do not locally coincide. For example, in this case, the head group may be a halogen-containing molecular group. For example, the head group can contain fluorine or chlorine, which have a high electronegativity and thus can lead to a corresponding shift of the centers of gravity of the positive and electric charges within the head group. For example, in the case where the first electrode layer is an anode, the organic passivation layer may include molecules having a 1,3-difluorocyclohexane group as a head group. Such a group may be attached via the 2-position to the rest of the molecule, for example to the end group or also optionally to an intermediate group which connects the end group to the head group. As an alternative to a halogen-substituted cyclohexane group, the head group may for example also have or be formed by a halogen-substituted benzene group, for example a 1,3-difluorobenzene group. In the case that the first electrode layer is a cathode, the head group may also have or be formed of a cyclohexane group or a benzene group which is halogen-substituted. For example, the head group may be a 1,3-difluorocyclohexane group or a 1,3-difluorobenzene group attached via the 5-position to the rest of the molecule. Furthermore, more or less substituted halogen atoms are possible, such as one, three or five fluorine atoms. Moreover, in the case where the first electrode layer is a cathode, the head group may be formed by a halogen-substituted alkyl chain.
Alternativ hierzu kann das elektrische Dipolmoment bei den Molekülen der organischen Passivierungsschicht auch zwischen der Kopfgruppe und der Endgruppe ausgebildet sein. In diesem Fall ist nicht nur ein Teil der Moleküle der organischen Passivierungsschicht als Dipol ausgebildet, sondern jeweils das ganze Molekül. Beispielsweise kann die organische Passivierungsschicht in diesem Fall und im Fall einer ersten Elektrodenschicht, die als Anode ausgebildet ist, Hexadecanthiol-Moleküle aufweisen.Alternatively, the electric dipole moment in the molecules of the organic passivation layer may also be formed between the head group and the end group. In this case, not only a part of the molecules of the organic passivation layer is formed as a dipole, but in each case the whole molecule. For example, the organic passivation layer in this case and in the case of a first electrode layer, which is formed as an anode, hexadecanethiol molecules have.
Die Kopfgruppe kann unmittelbar mit der Endgruppe verbunden sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass zwischen der Kopfgruppe und der Endgruppe eine Zwischengruppe vorhanden ist, die die Kopfgruppe mit der Endgruppe verbindet. Die Zwischengruppe kann beispielsweise durch eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoff-Gruppe gebildet werden, also im einfachsten Fall durch eine lineare, unverzweigte Alkylkette, wie beispielsweise -C3H6- und entsprechende längerkettige Molekülgruppen. The head group can be connected directly to the end group. It is still it is possible that between the head group and the end group there is an intermediate group connecting the head group to the end group. The intermediate group can be formed for example by a saturated or unsaturated hydrocarbon group, ie in the simplest case by a linear, unbranched alkyl chain, such as -C 3 H 6 - and corresponding longer-chain molecular groups.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der organische funktionelle Schichtenstapel unmittelbar benachbart zur ersten Elektrodenschicht eine organische Ladungsträgerinjektionsschicht auf. Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht eine Anode ist, kann die unmittelbar dazu benachbarte organische Ladungsträgerinjektionsschicht somit eine Lochinjektionsschicht sein. Für den Fall, dass die erste Elektrodenschicht eine Kathode ist, kann die unmittelbar zur ersten Elektrodenschicht benachbarte organische Ladungsträgerinjektionsschicht eine Elektroneninjektionsschicht sein. Die Ladungsträgerinjektionsschicht kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich zu einem Ladungsträger injizierenden Material ein Ladungsträger transportierendes Material aufweisen oder daraus sein. Der organische funktionelle Schichtenstapel kann zusätzlich eine Mehrzahl von weiteren organischen funktionellen Schichten aufweisen, ausgewählt aus Elektronentransportschichten, Lochtransportschichten, Elektronenblockierschichten, Lochblockierschichten und elektrolumineszierende Schichten. According to a further embodiment, the organic functional layer stack directly adjacent to the first electrode layer has an organic charge carrier injection layer. In the case where the first electrode layer is an anode, the immediately adjacent organic charge carrier injection layer may thus be a hole injection layer. In the case that the first electrode layer is a cathode, the organic charge carrier injection layer immediately adjacent to the first electrode layer may be an electron injection layer. By way of example, the charge carrier injection layer may alternatively or in addition to a charge carrier injecting material comprise or be a charge carrier transporting material. The organic functional layer stack may additionally comprise a plurality of further organic functional layers selected from electron transport layers, hole transport layers, electron blocking layers, hole blocking layers and electroluminescent 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
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Substrat
Die transparente erste Elektrodenschicht
Das organische Licht emittierende Bauelement
Zwischen den Elektrodenschichten
Der organische funktionelle Schichtenstapel
Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau eines organischen Licht emittierenden Bauelements, dabei insbesondere im Hinblick auf den Aufbau, die Schichtzusammensetzung und die Materialien des organischen funktionellen Schichtenstapels, wird auf die Druckschrift
Zusätzlich kann das organische funktionelle Bauelement
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel der
Weiterhin kann es auch möglich sein, dass alternativ zur ersten Elektrodenschicht
Die erste und zweite Elektrodenschicht
Um eine gleichmäßigere und lateral homogenere Bestromung des organischen funktionellen Schichtenstapels
Beispielsweise wird eines der genannten Metalle oder eine Mischung dieser mittels thermischen Verdampfens oder Sputtern durch eine Schattenmaske hindurch auf der ersten Elektrodenschicht
Die Leiterbahnen
Weist die erste Elektrodenschicht
Die strukturierte Metallschicht
Die Ladungsträgerinjektionsschicht
Die organische Passivierungsschicht
Die organische Passivierungsschicht
Die Endgruppe
Zur Verringerung der Austrittsarbeit von Ladungsträgern aus der strukturierten Metallschicht
In
Das Dipolmoment der Moleküle
In den
Durch das vorab beschriebene Material der organischen Passivierungsschicht
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.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2010/066245 A1 [0038] WO 2010/066245 A1 [0038]
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