EP1511094A2

Light emitting device and method of fabrication

Abstract

If a top contact (TC) (7) is a cathode, the layer next to the TC forms a molecular layer to carry electrons and is doped by an organic or inorganic donor. An n-type dopant has an organic main substance and a donor-type doping substance. The dopant's molecular mass is greater than 200 g/mol. If the TC is an anode, the layer next to the TC forms a molecular layer to carry p-doped holes. An independent claim is also included for a method for producing a light-emitting component according to the present invention.

EP1511094A2, drawing sheet 1
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31 claims: 2 independent, 29 dependent

  1. 1
    Licht emittierendes Bauelement mit organischen Schichten, bestehend aus mehreren Schichten zwischen einem Grundkontakt auf einem Substrat und einem Deckkontakt, mit als Polymerschicht, die aus Polymer besteht, ausgebildeten Schichten und mit als Molekülschicht ausgebildeten Schichten, die aus im Vakuum aufgebrachten kleinen Molekülen bestehen, dadurch gekennzeichnet , dass wenigstens eine Polymerschicht (3;4) und zwei Molekülschichten (5;6) angeordnet sind, wobei, - wenn der Deckkontakt (7) eine Kathode ist, die dem Deckkontakt (7) nächstliegende Schicht als eine Elektronen transportierende Molekülschicht ausgebildet ist und durch einen organischen oder anorganischen Donator dotiert ist, wobei der n-artige Dotand eine organische Hauptsubstanz und eine donatorartige Dotiersubstanz umfasst und die molekulare Masse des Dotanden größer 200g/mol ist, oder, - wenn der Deckkontakt (7) eine Anode ist, die dem Deckkontakt (7) nächstliegende Schicht als eine p-dotierte Löcher transportierende Molekülschicht ausgebildet ist und durch einen organischen oder anorganischen Akzeptor dotiert ist, wobei der Dotand eine organische Hauptsubstanz und eine akzeptorartige Dotiersubstanz umfasst und die molekulare Masse des Dotanden größer 200 g/mol ist.
  2. 2
    Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass eine Polymerschicht angeordnet ist, die gleichzeitig eine Emitter- und eine Transportschicht bildet.
  3. 3
    Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass mehr als zwei Polymerschichten (3;4) angeordnet sind.
  4. 4
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass nur eine Molekülschicht angeordnet ist, die dotiert ist.
  5. 5
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass das matrixmaterial der dotierten Schicht (9) gleich dem Matrixmaterial der Zwischenschicht (5) ist.
  6. 6
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass auf dem Grundkontakt (2) eine oder mehrere dotierte oder undotierte Molekülschichten und auf deren dem Grundkontakt (2) abgewandten Seite eine oder mehrere Polymerschichten angeordnet sind.
  7. 7
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass eine Polymerschicht angeordnet ist, an der sowohl auf ihrer dem Grundkontakt (2) zugewandten Seite als auch auf ihrer dem Deckkontakt (7) zugewandten Seite je eine Molekülschicht angrenzt.
  8. 8
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass Kontakte (2;7) transparent ausgebildet sind.
  9. 9
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass es aus einer Mehrfachanordnung gleicher Licht emittierender Bauelemente besteht, die miteinander mittels einer Verbindungssicht elektrisch miteinander verbunden sind.
  10. 10
    Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindungsschicht mit einem Kontakt versehen ist und über diesen ansteuerbar ist.
  11. 11
    Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , dass die Verbindungsschicht und/oder der Kontakt transparent ausgeführt sind.
  12. 12
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Donator-Dotand in der Elektronentransportschicht Wolfram-Paddlewheel [W 2 (hpp) 4 ] mit hpp = 1,3,4,6,7,8-Hexahydro-2H-pyrimido-[1,2-a]-pyrimidin ist.
  13. 13
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , dass die dotierte Schicht eine Leitfähigkeit im einem Bereich von 1E-7 S/cm bis 1E-3S/cm aufweist.
  14. 14
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass die dotierte Schicht eine Leitfähigkeit im einem Bereich von 1E-6S/cm bis 5E-5S/cm aufweist.
  15. 15
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Leitfähigkeit der undotierten Zwischenschicht wenigstens eine halbe Größenordnung geringer als die Leitfähigkeit der dotierten Schicht ist.
  16. 16
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass die dotierte Schicht eine Dicke in einem Bereich von 40 nm bis 500 nm aufweist.
  17. 17
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , dass die dotierte Schicht eine Dicke in einem Bereich von 50 nm bis 300 nm aufweist.
  18. 18
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet , dass die undotierte Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von 2 nm und 30 nm aufweist.
  19. 19
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , dass die undotierte Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von 5 nm und 15 nm aufweist.
  20. 20
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet , dass die undotierte Schicht dünner als die dotierte Schicht ausgebildet ist.
  21. 21
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet , dass der Donator-Dotand ein Ionisationspotential von kleiner als 4,1 eV aufweist.
  22. 22
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet , dass die Dotanden-Konzentration im Falle organischer Dotanden zwischen 1:1000 und 1:20 und im Falle anorganischer Dotanden zwischen 1:1000 und 3:1 beträgt.
  23. 23
    Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei dem auf ein Substrat ein Grundkontakt, danach mehrere Schichten und schließlich ein Deckkontakt aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine der Schichten als Polymerschicht aufgetragen und mindestens eine der Schichten als Molekülschicht aufgedampft wird, wobei die Molekülschicht dotiert wird.
  24. 24
    Verfahren nach Anspruch 23, dass die Dotierung der Molekülschicht in einem Vakuum aus zwei separat geregelten Quellen als eine Mischverdampfung erfolgt.
  25. 25
    Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet , dass die Dotanden erst im Vakuum aus einem Precursor erzeugt wird, wobei ein als Precursor wirkendes Ausgangsmaterial verdampft wird, welches während des Verdampfungsprozesses den Dotanden bildet.
  26. 26
    Verfahren nach Anspruch 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet , dass die Dotanden-Konzentration im Falle organischer Dotanden zwischen 1:1000 und 1:20 und im Falle anorganischer Dotanden zwischen 1:1000 und 3:1 liegt.
  27. 27
    Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet , dass der Auftrag der Polymerschicht nach dem Prinzip eines Tintenstrahldruckes (Ink-Jet Printing) erfolgt.
  28. 28
    Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , dass die Emissionsschicht (4) zur Herstellung einer Multicolor-OLED lateral durch Ink-Jet Printing derart strukturiert wird, dass rote, grüne und blaue Pixel nebeneinander entstehen.
  29. 29
    Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet , dass die Dicke aller Schichten im Bereich 0.1 nm bis 1 µm liegt.
  30. 30
    Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet , dass zumindest eine der Polymerschichten durch Aufbringen einer gemischten Schicht aus einer Lösung oder durch Hintereinanderaufbringen der Materialien mit anschließender Diffusion der Dotanden in die Polymerschicht hergestellt und dotiert wird.
  31. 31
    Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet , dass in der Elektronentransportschicht als Donator-Dotand Wolfram-Paddlewheel [W 2 (hpp) 4 ] mit hpp = 1,3,4,6,7,8-Hexahydro-2H-pyrimido-[1,2-a]-pyrimidin verwendet wird.
Independent claims31