[发明专利]光电子器件和铜络合物作为掺杂材料以用于对层进行掺杂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电子器件和铜络合物作为掺杂材料以用于对层进行掺杂的应用。

背景技术

光电子器件设计用于将电能转换成电磁辐射、例如转换成可见光或者用于相反的过程。能够分别提及发射设备或者检测设备。对于电磁器件作为发射设备的一个实例是发光设备，例如是发光二极管（LED）。所述设备典型地包括电极，在所述电极之间设置有源区。能够经由所述电极将电流输送给发光设备，所述电流在有源区中被转换成光能、也就是说转换成电磁辐射。光能经由辐射耦合输出面从发光设备中耦合输出。

一种特别的发光设备是有机发光二极管（OLED）。OLED在有源层中具有有机层，以便将电能转换成电磁辐射。在OLED经由电极与电流源接触时，不同的载流子类型被注入到有机层中。正载流子、也称作空穴从阳极穿过有机层迁移至阴极，同时电子从阴极穿过有机层迁移至阳极。在此，在有机层中形成电子空穴对形式的激发态，即所谓的激子，所述激子在发射电磁辐射的情况下分解。

光电子器件的另一个实例是检测设备，在所述检测设备中，将光学辐射转换成电信号或电能。这种光电子器件例如为光电检测器或太阳能电池。检测设备也具有设置在电极之间的有源层。检测设备具有辐射入射侧，经由所述辐射入射侧，电磁辐射，例如光、红外辐射或紫外辐射射入到检测设备中并且导向至有源层。在有源层中，在辐射的作用下激发激子，所述激子在电场中分成电子和空穴。因此，产生电信号或电荷并且提供给电极。

在所有情况下，将电能高效率地转换成电磁辐射或者对于相反过程的是值得期望的。

OLED能够以良好的效率和使用寿命借助于湿法化学处理的高传导的空穴注入层（HIL，hole injection layer）来制造。所述空穴注入层具有下述优点：所述空穴注入层与厚的传导掺杂的空穴注入层（HIL）相比是明显更有益的并且由于较小的层厚也能够实现更高的效率。

发明内容

本发明基于下述问题，提供一种具有湿法化学处理的空穴注入层的光电子器件，所述光电子器件在工艺稳定性足够的情况下具有高效率。

所述问题由具有根据独立权利要求的特征的光电子器件和铜络合物作为掺杂材料以用于对层进行掺杂的应用来解决。光电子器件的改进形式和有利的设计方案在从属权利要求中说明。

接下来描述的实施形式的不同的设计方案只要可以类似地应用就适用于光电子器件并且适用于铜络合物在有机的层结构中的应用。

在不同的实施例中提供一种光电子器件，所述光电子器件具有：湿法化学处理的空穴注入层；和与湿法化学处理的空穴注入层相邻的、掺杂有掺杂材料的附加层，其中掺杂材料具有铜络合物，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体具有根据式I的化学结构：

其中，E1和E2彼此分别无关地是下述元素的一种：氧、硫或硒，并且R选自：氢或者取代的或未取代的、枝化的、线状的或环状的碳氢化合物。

已确定的是，在用湿法化学处理的空穴注入层来替换厚的传导掺杂的空穴注入层的情况下，工艺稳定性降低，这能够在电的IV特性曲线的发散中表现出来。

通过不同的实施例，能够提高光电子器件的透明度。此外，光电子器件能够被成本低地制造并且能够具有提高的使用寿命。

有机的包含铜的掺杂材料的另一个优点能够在其在真空条件下仅为大约200℃的低的蒸发温度的中观察到。无机的p型掺杂材料具有明显更高的蒸发温度，由此，其使用首先通过应用极其高温的蒸发源才是可行的。

在不同的实施例中设有附加层，例如掺杂有掺杂材料的层。这种附加的、例如薄的层明显地作用为空穴储库的类型，并且补偿在上文中说明的在应用湿法化学处理的空穴注入层的情况下出现的工艺稳定性的降低。在不同的实施例中，掺杂材料能够是p型掺杂材料。对于掺杂而言能够使用无机材料（例如，V₂O₅，MoO₃，WO₃）或有机材料（例如，F4-TCNQ）作为掺杂材料。

此外，在不同的实施例中，通过在附加层中使用这种铜络合物，能够实现高的空穴导电性和可见光谱范围中的小的吸收。

光电子器件还能够具有有机的层结构以用于将第一电荷类型的载流子和第二电荷类型的载流子分隔开。