本发明专利技术涉及一种电子装置。所述电子装置的示例为光学检测器、激光二极管、现场淬火装置、光学放大器、有机太阳能电池或有机发光二极管。所述电子装置包括一个阴极和一个阳极。所述两个电极之一是完全或部分透光的。在所述两个电极之间存在一个或多个有机半导体层和另外的有机缓冲层。所述缓冲层同样可以是有机半导体层。为了涂覆呈多孔形式的缓冲层，而将溶液进行喷涂。所述溶液优选包含极性溶剂和／或导电添加剂。另外，所述溶液包含非极性溶剂以及有机材料，通过所述非极性溶剂溶解所述有机材料。在一个具体实施方案中，借助电场使所述待喷涂的溶液雾化。当使用已溶于极性溶剂的有机材料时，可以不使用非极性溶剂。在这里，重要的是，用于制备缓冲层的材料可被有效地雾化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子装置。这种电子装置由WO 2005/109539公知。对于这种电 子装置的示例为光学检测器、激光二极管、现场淬火装置、光学放大器、有机太阳能电池或 有机发光二极管。
技术介绍
有机发光二极管，简称OLED (英文“organic light-emitting diode”的缩写形 式)，是由有机半导体材料构成的发光构件。将OLED-技术主要用于显示屏应用(例如电视 机、PC-显示屏)等。另一应用领域为大面积的室内照明以及广告照明。基于可利用的材 料，将OLED用作面光源、可弯曲显示屏和作为电子纸张(E-paper)仍是当前的难题。OLED-结构由多个有机薄层构成。在此，通常将空穴传输层(holetransport layer = HTL)涂覆到完全或部分透光的阳极(例如铟-锡-氧化物，英文“Indium-Tin-Oxide” 写为ΙΤ0)上，所述阳极位于透明基板上，例如位于玻璃片或由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)的塑料形成的透明层上。依赖于制备方法，在阳极与空穴传输层之间通常还涂覆由 PE-D0T/PSS(聚(3，4_乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸酯，BaytronP)形成的层，该层用于降 低空穴的注入势垒并使表面光滑。在空穴传输层上涂覆如下的层，该层要么包含颜料(约 5-10%)，要么在很少情况下包含完全由颜料(例如三(8-羟基喹啉)铝=Alq3)组成的 层。人们将所述层称作发射层(emitter layer = EL)。在有些情况下在该发射层上涂覆有 电子传输层(electron transport layer = ETL)。最后，在高真空中喷敷阴极(由具有低电子逸出功的金属或合金形成，例如钙、 铝、镁/银-合金)。为了降低电子的注入势垒，在阴极和ETL或发射体(Emitter)之间喷 敷非常薄的例如LiF或CsF的层。最后，出于保护原因，可以使用银或铝涂覆阴极。所述透 明基板也可以与阴极相邻接。因此，阴极是完全或部分透光的。有机太阳能电池(0SC = organic solar cell)结构是由多个有机半导体材料或 有机和无机半导体材料的混合物形成的光电活性构件。所述构件被视为对于无机太阳能电 池材料未来的廉价替代品。OSC-结构由多个有机薄层或部分为无机薄层构成。通常在完全或部分透光的电极 (例如铟-锡-氧化物，英文“Indium-Tin-Oxide”的缩写为ΙΤ0)上涂覆光电活性层，所述 电极位于透明基板上，例如位于玻璃片或由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料形成 的透明层上。依赖于制备方法，在电极与光电活性层之间通常还涂覆由PE-D0T/PSS(聚(3， 4-乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸酯，Baytron P)形成的层，该层用于调节透明电极与光电 活性层之间的能级并使表面光滑。所述光电活性层要么是供体化合物与受体化合物的混合 物，要么是供体化合物与受体化合物的层序列。供体化合物的常见示例为聚-3-己基-噻 吩(P3HT)，受体化合物的示例为苯基-C61-丁酸甲脂(PCBM)。还可以存在其他中间层。最 后，在高真空中喷敷由具有低电子逸出功的金属或合金(例如钙、铝、镁/银-合金)形成的阴极。最后，出于保护原因可以使用银或铝涂覆阴极。制备所述电子构件的方法源于例如出版物US 7,041, 608、US6, 593，690和US7，018，713。通过这些出版物使得用于涂覆层的静电喷涂方法等被人们公知。由现有技术并 未公知的是，喷涂在一定情况下可以使实际可制备的电子构件具有非常好的耦合输出率。为了产生光，向电极施加电压。这时，电子从阴极注入，而阳极提供空穴。空穴(= 正电荷)和电子(=负电荷)相对流动并在理想情况下在发射层中相遇，因此该层也被称 作再结合层。电子和空穴形成被人们称作电子空穴对的结合态。依赖于所述机制，电子空 穴对已经表现为颜料分子的已激发的状态，或者电子空穴对的衰减(Zerfall)提供了用于 激发颜料分子的能量。所述颜料具有不同的激发状态。已激发的状态可以转变为基态并同 时发射光子(光粒子)。发射的光的颜色依赖于激发态与基态之间的能量差并且可以通过 改变颜料分子而有针对性地进行改变。所谓的HOMO与LUMO之间的距离决定了光的波长。 HOMO和LUMO相应代表无机半导体中的价带和导带。不利地，由于内部的全反射，产生的光大部分在侧向上射出而仅有少部分向前从 玻璃片或塑料层射出。由于通常仅使用向前射出的光，因此产生的光仅有少部分得到实际 利用。为了改善可用光的耦合输出(Auskopplung)，根据EP 1 100 129A2提出，提供由 气凝胶形成的具有低折射率的中间层，所述中间层位于透明基板与透明电极之间。这样，光 产额可以加倍。而事实上，由气凝胶形成的中间层在实践中无法制备。因此，该提案并付诸 实践。为了能够以实际可用的方式适当地耦合输出光，根据W02005/109539A1提出，设 置开头所述类型的有机发光二极管，其中，在透明电极和由有机半导体形成的层之间存在 具有低折射率的多孔缓冲层。孔的尺寸处于纳米范围。为了能够涂覆有机半导体层，缓冲 层应为闭孔的。多孔缓冲层要么致热原形成，在层形成之后将所述致热原从缓冲层中除去， 要么通过发泡形成多孔缓冲层。多孔缓冲层应由空穴传输材料组成。在实践中成功制备了由WO 2005/109539A1而公知的折射率为1. 6 (依赖于波长) 的缓冲层，并且因此改善了光产额。然而，这种改善很小。事实上，在实践中无法用具有低 于1. 6的低折射率的缓冲层来继续升高光产额。也不能适于实践地成功制备多孔缓冲层。 例如，在实践中不能通过发泡制备孔，因为发泡方法基本上导致不规则的层厚度。也不能可 重现地制备缓冲层的所需的层厚度。借助致热原的多孔性形成导致无法形成具有合适孔尺 寸的孔。
技术实现思路
本专利技术基于如下任务，S卩，能够在实践中制备开头所提及类型的、具有良好的可利 用光耦合输出或光耦合输入的电子装置。为了解决该任务，提供一种制备电子装置的方法。所述电子装置包括一个阴极和 一个阳极。所述两个电极之一完全或部分透光。在两个电极之间存在一个或多个有机半导 体层和另一有机缓冲层。所述缓冲层同样可以是有机半导体层。为了涂覆多孔形式的缓冲 层，而喷涂溶液。所述溶液优选包含极性溶剂和/或导电添加剂。另外，所述溶液优选包含 非极性溶剂以及有机材料，通过所述非极性溶剂溶解所述有机材料。在一个具体实施方案中，借助电场对所要喷涂的溶液进行雾化。当使用已经溶解在极性溶剂中的有机材料时，可 以不使用非极性溶剂。在这里，重要的是，应当用于制备缓冲层的材料能够被有效地雾化。通过喷涂形成缓冲层的所述材料可以非常精确且均勻地制备缓冲层的所需层厚 度，所述层厚度特别为50至2000nm，但一般最少为200nm厚或者不超过1500nm。通过各个 层的折射率以及所有其他存在于该构件中的层的厚度和折射率来确定各个最佳的层厚度。 从某一层耦合输出(OLED)或耦合输入某一层中(太阳能电池)的光的波长也非常重要。基 于受波长影响的折射率以及所有相关层的吸收的知识，专业人士能够很容易地出计算出层 的彼此相互依赖的最佳层厚度及最佳折射率。由于结构干涉和相消干本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于制备电子装置的方法，所述电子装置具有两个触点或者一个阴极和一个阳极，所述两个触点或者所述一个阴极和一个阳极中之一或两个都是完全或部分透光的，所述电子装置在所述触点之间或在所述阴极与阳极之间具有一个或多个有机半导体层和一个或多个另外的有机缓冲层，其特征在于，为了涂覆至少一个多孔层，而将包含有机材料的溶液进行喷涂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯梅尔霍尔兹，海克克尔斯珀，
申请(专利权)人：科隆大学，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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