光电子器件、有机功能层和用于制造光电子器件的方法_4

文档序号:9602663阅读:来源:国知局
苯基)氨基)螺-二芴),BPAPF(9,9-二[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9H-芴),Spir〇-2NPB(2, 2',7, 7' -四[N-萘(苯基)氨基]-9, 9' -螺二芴),Spiro-5 (2, 7-双 [N,N-双(9, 9-螺-联芴-2-基)-氨基]-9, 9-螺二芴),2, 2' -Spiro-DBP(2, 2' -双 [N,N-二(联苯-4-基)氨基]-9, 9-螺二芴),ΡΑΡΒ(Ν,Ν' -双(菲-9-基)-N,Ν' -双 (苯基)-联苯胺),ΤΝΒ(Ν,Ν,Ν',Ν' -四-萘-2-基-联苯胺),Spir〇-BPA(2, 2' -双 (N,N-二苯基-氨基)-9,9-螺二芴),NPAPF(9,9-双[4-(N,N-双苯-2-基-氨基)苯 基]-9H-芴),NPBAPF(9, 9-双[4-(Ν,Ν' -双-萘-2-基-N,Ν' -双-苯基-氨基)-苯 基]-9Η-芴),TiOPC(酞菁氧钛),CuPC(酞菁铜),F4-TCNQ(2, 3, 5, 6-四氟-7, 7, 8, 8-四 氰二甲基对苯醌),111-101^了六(4,4',4"-三(13-甲基苯基4-苯基-氨基)三苯胺), 2T-NATA(4, 4',4〃-三(N-(萘-2-基)-N-苯基-氨基)三苯胺),1T-NATA(4, 4',4〃-三 (1(萘-1-基)4-苯基氨基)三苯胺),嫩14(4,4',4〃-三汎^双苯基-氨基)三苯 胺),PTON(吡嗪[2, 3-F] [1,10]菲啰啉-2, 3-二腈),Me〇-Tro(N,N,Ν',Ν' -四(4-甲氧 基苯基)联苯胺),MeO-Spiro-TPD(2, 7-双[Ν,Ν-双(4-甲氧基-苯基)氨基]-9, 9-螺 二芴),2, 2' -MeO-Spiro-TPD(2, 2' -双[N,N-双(4-甲氧基-苯基)氨基]-9, 9-螺二 芴),β-NPP(Ν,Ν' -二(萘-2-基)-Ν,Ν' -二苯基苯-1,4-二胺),ΝΤΝΡΒ(Ν,Ν' -二-苯 基-Ν,Ν' -二-[4-(Ν,Ν-二-间甲苯基-氨基)苯基]联苯胺)和ΝΡΝΡΒ(Ν,Ν' -二-苯 基-Ν,Ν' -二-[4-(Ν,Ν-二苯基-氨基)苯基]联苯胺)。该列举绝非是限制性的。通常传 输空穴的任意基体材料都适于作为有机功能层的组成部分。
[0118] 根据一个实施方式,基体材料在有机功能层中的份额大于50%、优选大于80%、 尤其优选大于90 %、例如95 %。
[0119] 在另一实施方式中,有机功能层是电子阻挡层。
[0120] 此外,提供一种有机功能层,所述有机功能层包括基体材料、第一化合物、第二化 合物,其中第一化合物与第二化合物经由至少一个配位键构成电子供体-电子受体-络合 物,并且其中第一化合物和/或第二化合物作为电子受体与基体材料相互作用,并且其中 通过相互作用在电子供体-电子受体-络合物中产生有机功能层的导电率。
[0121] 对于有机功能层、基体材料、第一化合物和/或第二化合物适用与其之前在对于 光电子器件的描述所提出的相同的定义和实施方式。
[0122] 根据一个实施方式,有机功能层的导电率大于第一导电率和第二导电率组成的总 和,所述第一导电率通过第一化合物与基体材料的唯一的相互作用产生,所述第二导电率 通过第二化合物与基体材料的唯一的相互作用产生。
[0123] 根据一个实施方式,有机功能层是有机发光二极管、晶体管、例如场效应晶体管、 太阳能电池或光电探测器的组成部分。
[0124] 此外,提供一种用于制造光电子器件的方法,所述方法包括下列方法步骤:
[0125] Α)提供一种衬底,
[0126] Β)施加第一电极,
[0127] C)在衬底上沉积至少一个有机功能层或多个有机功能层,
[0128] D)施加第二电极,
[0129] 其中有机功能层的沉积通过同时从第一化合物、第二化合物和基体材料的不同源 中蒸发来进行。
[0130] 有机功能层的沉积通过从第一化合物、第二化合物和基体材料的不同源中蒸发引 起有机功能层的更高的导电率。尤其在使用如下有机功能层的情况下能够进一步降低有机 功能层之上的竖直压降进而提高光电子器件的效率和光产量,所述有机功能层具有5nm至 600nm的厚度、优选100nm至400nm的厚度以降低光电子器件,例如在大面积的0LED中的易 受电短路干扰性。附加地,当有机功能层的导电率位于第一电极和/或第二电极的导电率 的数量级中时、例如铟锡氧化物=锡掺杂的氧化铟(ΙΤ0)的数量级中时,能够改进光电子 器件的横向的电流分布。
[0131] 替选地或附加地,在方法步骤D中,至少第一化合物和第二化合物能够在蒸发前 混合,其中有机功能层的沉积通过从第一化合物和第二化合物的源和基体材料的其他的源 的蒸发来进行。
[0132] 对于用于制造光电子器件的方法适用与其在上面在对于光电子器件的描述所提 出的相同的定义和实施方式。
[0133] 根据一个实施方式,在第一有机化合物和第二有机化合物之间的配位键的数量和 /或第一有机化合物和基体材料之间的配位键的数量和/或第二有机化合物和基体材料之 间的配位键的数量能够在蒸发时通过浓度变化来控制。
【附图说明】
[0134] 根据本发明的主题的改进形式和有利的实施方式和其他的优点在下面应根据附 图和实施例详细阐述。
[0135] 附图示出:
[0136] 图1不出光电子器件的不意侧视图,
[0137] 图2示出比较例和依据根据本发明的实施方式的比电导率K的浓度,
[0138] 图2a示出有机的测试结构的测量几何结构,
[0139] 图3示出与比较例相比,根据另一实施方式的通过第一化合物和第二化合物的相 互作用产生的比电导率K。
【具体实施方式】
[0140] 在实施例和附图中,相同的或起相同作用的组成部分分别设有相同的附图标记。 所示出的元件和其彼此间的大小比例基本上不能够视为是符合比例的。此外,第一化合物 和第二化合物与基体材料的相同的实施例设有相同的缩写名称。
[0141] 图1示出在有机发光二极管(0LED)的实施例的光电子器件的示意侧视图。0LED 包括衬底1,所述衬底能够完全在下方并且例如能够是透明的并且能够由玻璃构成。在衬 底1上设置第一电极2,所述第一电极能够构成为层,并且例如能够是透明导电氧化物,例 如氧化锌、氧化锡、氧化镉、氧化钛、氧化铟或铟锡氧化物(ΙΤ0)。在所述电极层2上方存在 空穴注入层3,在所述空穴注入层上方又设置空穴传输层4。在所述空穴传输层上存在发射 辐射的层,所述发射辐射层能够例如具有多个单独的层。在发射辐射的层5上存在空穴阻 挡层6,在所述空穴阻挡层上能够设置电子传输层7并且最后设置电子注入层8与邻接的第 二电极9。第二电极9能够例如是金属电极或其他透明的电极,例如由上述透明导电氧化物 构成的透明的电极。例如,根据本发明的有机功能层是空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡 层或发射辐射的层。
[0142] 如果在第一电极2和第二电极9之间施加电压,那么电流流动经过光电子器件。在 此,从一个电极、阴极将电子注入电子注入层8中并且从另一电极、阳极注入所谓的空穴。 在发射辐射的层5中,空穴和电子复合,其中产生电子空穴对、即所谓的激子并且能够放射 电磁辐射。
[0143] 替选地,光电子器件(在此未示出)以具有衬底1、第一电极2、有机功能层和第二 电极9的0LED形式成形。
[0144] 替选地,光电子器件(在此未示出)的设置呈由衬底1、第一电极2、空穴注入层3、 电子传输层5和第二电极9构成的0LED形式是可行的。
[0145] 替选地或附加地,基体材料中的第一化合物和第二化合物成形为薄膜或灌封件并 且设置或施加在第一电极上或上方(在此未示出)。
[0146] 替选地,空穴注入层3、空穴传输层4或发射辐射的层5成形为有机功能层是可行 的,其中有机功能层包括在基体材料中的第一化合物和第二化合物。
[0147] 在此,根据本发明的有机功能层能够是其中传输空穴的任意的层。优选地,根据该 发明的有机功能层是空穴注入层3或空穴传输层4。但有机功能层也能够例如是发射辐射 的层5,因此例如,又一其他的发射辐射的材料与第一化合物和第二化合物一起蒸发。但替 选地,发射辐射的材料也能够以其他方式引入发射辐射的层5中。通过改进的空穴传输能 力,更多的空穴和电子能够复合,使得形成更多的激子(电子空穴对)。由此,在发射辐射的 层5中提高激子密度,其中光电子器件的发光密度和效率提高。
[0148] 在此和在下文中,对于基体材料中的第一化合物或第二化合物的比较例使用下列 缩写命名:
[0149] VI:在Merck公司的基体材料HTM-014中的第一化合物Cu(I)pFBz的比较例
[0150] V8 :基体材料HTM-014中的第二化合物HAT-CN的比较例,并且
[0151] A1 :基体材料HTM-014中的具有5%的固定份额的第一化合物Cu(I)pFBz和具有 可变份额的第二化合物HAT-CN的实施例。
[0152] 图2示出比较例VI和V8以及实施例A1的以每米西门子(SXm3为单位的比电 导率K,其与第一化合物Cu(I)pFBz或第二化合物HAT-CN的按体积百分比说明的浓度c相 关。在此,使用有机的测试结构以进行根据图2a的导电率测量。在此,在图2a中d表示有 机的测试结构的厚度、L表不有机的测试结构的长度、S表不有机的测试结构的宽度、K1表 示第一接触部、K2表示第二接触部。在K1接触部和K2接触部之间施加电压,由此在半导 体中构成均匀的电场F。然后,比电导率K根据下式得出:
[0154] 其中j是电流密度和U是电压。
[0155] 在ΙΤ0 上(铟锡氧化物,IndiumTinOxide=zinnoxiddotiertesIndiumoxid氧 化锡掺杂的氧化铟),电子通过同时从各基体材料、第一化合物和第二化合物的不同的源中 热蒸发沉积为总共120nm厚的有机功能层。比电导率K从电流电压特性曲线中算出并且以 图形的方式绘制在图2或图3中。
[0156] 基体材料示出相对差的小于106SXm1 (在此未示出)的比电导率。然而,通过基 体材料中的第一化合物或第二化合物的蒸发,能够实现明显大于10esxm1的比电导率K。 在基体材料HTM-014(V1)中的第一化合物Cu(I
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