EP1511094B1

Light emitting device and method of fabrication

Abstract

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EP1511094B1, drawing sheet 1
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Expired 10 August 2024, 2.1 years ago.

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29 claims: 1 independent, 28 dependent

  1. 1
    Licht emittierendes Bauelement mit organischen Schichten, bestehend aus mehreren Schichten zwischen einem Grundkontakt auf einem Substrat und einem Deckkontakt, mit Polymerschichten aus Polymer und mit Molekülschichten aus im Vakuum aufgebrachten kleinen Molekülen, wobei wenigstens eine Polymerschicht (3;4) und zwei Molekülschichten (5;6) angeordnet sind, wobei - der Deckkontakt (7) eine Kathode ist und die dem Deckkontakt (7) nächstliegende Schicht als eine Elektronen transportierende Molekülschicht ausgebildet ist und mit einem organischen Donatormaterial n-dotiert ist, wobei die n-dotierte Molekülschicht eine ein Matrixmaterial bildende, organische Hauptsubstanz und das Donatormaterial umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Donatormaterial ein Ionisationspotential von kleiner als 4,1eV hat und die molekulare Masse des Donatormaterials größer 200g/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 Molekülschicht (9) gleich einem Matrixmaterial einer undotierten 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 die 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 der Deckkontakt (7) und der Grundkontakt (2) 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 Verbindungsschicht 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 Molekülschicht 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 Molekülschicht eine Leitfähigkeit im einem Bereich von 1E-6S/cm bis 5E-5S/cm aufweist.
  15. 15
    Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 bis 14, soweit auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfähigkeit der undotierten Zwischenschicht wenigstens eine halbe Größenordnung geringer als die Leitfähigkeit der dotierten Molekülschicht ist.
  16. 16
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dotierte Molekülschicht 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 Molekülschicht eine Dicke in einem Bereich von 50 nm bis 300 nm aufweist.
  18. 18
    Licht emittierendes Bauelement nach nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 bis 17, soweit auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die undotierte Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von 2 nm und 30 nm aufweist.
  19. 19
    Licht emittierendes Bauelement nach nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 bis 18, soweit auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die undotierte Zwischenschicht eine Dicke in einem Bereich von 5 nm und 15 nm aufweist.
  20. 20
    Licht emittierendes Bauelement nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 bis 19, soweit auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die undotierte Zwischenschicht dünner als die dotierte Molekülschicht ausgebildet ist.
  21. 21
    Licht emittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 20 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dotanden-Konzentration zwischen 1:1000 und 1:20 beträgt.
  22. 22
    Verfahren zur Herstellung eines Licht emittierenden Bauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem auf ein Substrat ein Grundkontakt, danach mehrere Schichten und schließlich ein Deckkontakt aufgebracht werden, wobei mindestens eine der Schichten als Polymerschicht aufgetragen und mehrere der Schichten als Molekülschichten aufgedampft werden, und wobei eine der Molekülschichten dotiert wird, wobei der Deckkontakt (7) als eine Kathode und eine dem Deckkontakt (7) nächstliegende Schicht als eine Elektronen transportierende und mit einem organischen n-dotierte Molekülschicht gebildet werden, wobei die n-dotierte Molekülschicht mit einer ein Matrixmaterial bildenden, organischen Hauptsubstanz und dem Donatormaterial gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Donatormaterial ein Ionisationspotential von kleiner als 4,1 eV hat und eine molekulare Masse von größer 200 g/mol aufweist.
  23. 23
    Verfahren nach Anspruch 22, dass die Dotierung der Molekülschicht in einem Vakuum aus zwei separat geregelten Quellen als eine Mischverdampfung erfolgt.
  24. 24
    Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotanden-Konzentration zwischen 1:1000 und 1:20 liegt.
  25. 25
    Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag der Polymerschicht nach dem Prinzip eines Tintenstrahldruckes (Ink-Jet Printing) erfolgt.
  26. 26
    Verfahren nach Anspruch 25, 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.
  27. 27
    Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke aller Schichten im Bereich 0.1 nm bis 1 µm liegt.
  28. 28
    Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Molekülschichten durch Aufbringen einer gemischten Schicht aus einer Lösung oder durch Hintereinanderaufbringen der Materialien mit anschließender Diffusion der Dotanden in die Molekülschicht hergestellt und dotiert wird.
  29. 29
    Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, 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 claims29