有机光电子器件及其制造方法技术

技术编号:7572310 阅读:172 留言:0更新日期:2012-07-15 05:47
有机光电子器件,包括:第一电极(1)、设置在第一电极上的第一平面化层(2),设置在该平面化层上的第一注入层(3),设置在该注入层上的有机功能层(4),设置在有机功能层上的第二电极(5),其中当第一电极是正极时,对于能级适用:EF-EHOMO,Inj.≤EF-EHOMO,Plan.和EF-EHOMO,Inj.<EF-EHOMO,Funk.,或当第一电极是负极时,对于能级适用:ELUMO,Inj.-EF≤ELUMO,Plan.-EF和ELUMO,Inj.-EF<ELUMO,Funk.-EF,其中EF是费米能,EHOMO是相应层的最高已占能级的能量,并且ELUMO是相应层的最低未占能级的能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利申请要求德国专利申请102009047883. 3的优先权,其公开内容在此以参引的方式并入本文。提出了一种根据权利要求1所述有机光电子器件。当制造有机光电子器件时,一个很常见的问题是在指向器件内部的电极表面上可能积聚小颗粒或其他杂质,或例如表面可能具有金属尖部。例如,这可以是在器件中可能的局部短路或者局部高欧姆电流路径的原因。至今用来解决所述问题所使用的可能的途径是对表面实施非常昂贵的清洁方法。其他的解决方案是在电极之上涂覆厚的层,其例如覆盖金属尖部。然而,在这些步骤中出现的问题是这样导致了在电流电压特性曲线中的统计方差。对此的原因是局部的层厚度波动,其例如通过杂质造成。由此,另一方面可能出现阻抗波动,其对工艺稳定性起有害作用。本专利技术的实施形式的目的在于提供有机光电子器件,在其中当大量这样的器件存在时,电流电压特性曲线中的统计方差减小。所述目的通过根据权利要求1所述的有机光电子器件解决。其他有机光电子器件的实施形式是其他从属权利要求的主题。本专利技术的实施形式涉及一种有机光电子器件,包括-第一电极,-第一平面化层,其设置在第一电极上,-第一注入层,其设置在平面化层上,-有机功能层,其设置在注入层上,-第二电极,其设置在有机功能层上,其中当第一电极是正极时,对于能级适用EF_EH(miiy_.彡EF-EHOMO,Plan.禾口 Ερ_ΕΗ0Μ0, InJ_.<EF-Eh0m0jFunk.或当第一电极是负极时,对于能级适用ELUM。,Inj. -EF ( Elum0jPlan_EF 和 Eumtoj. -EF<E_,Funk.-EF,其中&amp;是费米能,EH_是相应层的最高已占能级的能量,并且Eu 是相应层的最低未占能级的能量。其中优选地,当第一电极是正极时,对于能级适用EF-EH_,Inj. < Ef-Ehomo, Plan.和 Ef-Eh0MO, Inj. ^ EF_EH0M0, Funk. 或当第一电极是负极时,对于能级适用 Elumo,inj. -EF. ^ ELUM0 Plan_ ~EF 禾口 ELumo,inj. _Ef〈 Elumo,Funk. _EF。通过第一平面化层与第一注入层的有针对性的组合可以明显地降低电流电压特性曲线中的统计方差。通过有针对性地协调第一平面化层、第一注入层和有机功能层的能级构成内部储存部。当有机光电子器件工作时从第一电极输出的载流子穿过第一平面化层迁移到第一注入层中。基于能级在第一注入层中构成势阱,在其中可以累积载流子。因此, 在有机光电子器件内部、即在器件的两个电极之间通过由于注入层的势阱而形成的内部储存部可以补偿电极或平面化层的阻抗波动。据此,可以稳定在器件内部的载流子传输,并且可以补偿可能出现的场波动和阻抗波动。在一定程度上,势阱是载流子的固有的源,所述源能够在器件工作时以所限定的面上恒定量的载流子输出给其后的有机功能层。因此,尽管杂质或金属尖部可能在电极的内侧上出现,仍得到器件中稳定的电荷传输。在本专利技术的另一实施形式中,当第一电极是正极时,对于能级适用EF-EH_,Plan. < Ef-Eh0m0jFunk.或当第一电极是负极时,对于能级适用EumFunk.4F. < Elih0jPlan-EFO通过适当地协调能级可以确定势阱“侧壁”的高度。侧壁的高度在能量上说明载流子必须克服以到达邻接的下一层的阻碍。如果将该阻碍选择为足够高,那么可以保证在势阱中累积足够的载流子,使得在注入层中随时有用于注入其后的层的载流子可用。因此, 可以实现在时间上和/或空间上均勻和恒定地输出载流子。因此,可以通过侧壁高度来调节势阱对载流子的“俘获能力”。在本专利技术的另一实施形式中,从第一电极输出的载流子在第一注入层中累积。这意味着,当有机光电子器件工作时,载流子密度在注入层中比在与其直接相邻的层中高。在本专利技术的另一实施形式中,在第一注入层中累积的载流子注入到其后的层中。将累积的载流子注入到其后的层中保证了其后的层持续地并且恒定地被供给有载流子,因此稳定了在器件中的电荷传输。在本专利技术的另一实施形式中,对于第一平面化层(Rplan.)和第一注入层(Rlnj.)的阻抗R,以及对于通过第一平面化层和第一注入层之间的接触形成的边界阻抗(RK。ntakunj.) 和对于通过第一注入层和有机功能层之间的接触形成的边界阻抗0 K。ntakt,Fmk.)适用的条件疋Rpian.+Rliontakt, Inj. ^ Rlnj.+Rliontakt,Funk. ° 在此优选地,平面化层的阻抗在注入层的阻抗的范围中。在本专利技术的另一实施形式中,第一注入层具有Inm至20nm的层厚度。在此优选的是Inm至3nm的范围。非常薄的注入层已经可以有助于明显稳定化载流子传输。这样的优点是在已经较厚的平面化层上不必再次涂覆非常厚的层,其使器件在其总厚度方面明显增大。另一优选的范围是3nm至20匪。特别是这种厚度的层具有关于电荷传输良好的稳定化特性。在本专利技术的另一实施形式中,第一注入层是掺杂的。当第一电极是正极时,第一注入层优选是P掺杂的。当第一电极是负极时,注入层优选是η掺杂的。例如,通过注入层的掺杂可以适当地调节其能级。此外,通过掺杂也可以改善在注入层中的载流子传输或者载流子累积。在本专利技术的另一实施形式中,掺杂材料选自MoO2、MoO3、WO3、ReO3、Re2O7、V2O5。优选地,所述掺杂材料用作P掺杂物。在本专利技术的另一实施形式中,第一注入层包括选自A1%(LUM0_3. IeV)、 BCP(LUM0-2. 9eV)、Bphen(LUM0-2. 9eV)、NTCDA(LUMO-4. OeV),ZnPc 和 THAP(LUMO-4. 6eV)的基质材料。在此,基质材料借助下述材料之一来η掺杂Li、Cs、BEDT-TTF、焦宁-B-氯化物、 Cs2C03> Ru (2, 2' 6',2〃三联吡啶)2(肋&6卬7)2)、(00)2。在这里“LUM0”表示最低未占分子轨道。在本专利技术的另一实施形式中,第一注入层包括选自4,4,,4”_三(N(l-萘基)-N-苯基-氨基)三苯基胺、酞菁-铜络合物、4,4 ’,4 ”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯基氨基、N,N,-双(萘-1-基)-N,N,-双(苯基)-联苯胺、2,2,,7,7,-四(N, N’ - 二苯胺)_9,9’ -螺二芴、二 44-(N,N-联甲苯基-氨基)-苯基]环己烷和N,N’ -双 (3-甲基苯基)-N,N’ -双(苯基)-联苯胺的材料。相应材料的最高已占据分子轨道(HOMO)的能级列举在以下表格中。4,4,,4”-三(N(l-萘基)-N-苯基-氨基)三苯基胺-5. OeV酞菁-铜络合物-5. 2eV4,4,,4” -三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯基氨基-5. OeVN,N,-双(萘-1-基)-N,N,-双(苯基)-联苯胺-5. 5eV2,2',7,7'-四(N,N,- 二苯胺)-9,9,-螺二苑-5. 4eV二-环己烧-5. 5eVN,N’ -双(3-甲基苯基)-N,N’ -双(苯基)-联苯胺-5. 57eV例如,HOMOs的位置可以借助循环伏安法确定。在本专利技术的另一实施形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:马克·菲利彭斯拉尔夫·佩措尔德维布克·萨尔费特大卫·哈特曼阿尔维德·洪策拉尔夫·克劳泽
申请(专利权)人:欧司朗光电半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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