[发明专利]电致发光的有机半导体元件和用于检修电致发光的有机半导体元件的方法

说明书

本发明涉及一种电致发光的有机半导体元件以及一种对其检修的方 法。

本专利申请要求德国专利申请10 2007 007 853.8的优先权，其公开内 容通过引用结合于此。

电致发光的有机半导体(也称作所谓的OLED)目前主要用于平板显 示屏。但其在通常的照明应用方面也日益重要，因为其在低的电力消耗的 情况下同时具有高的发光强度。通常，电致发光的有机半导体包括衬底， 在该衬底上在两个电极之间设置有发射光的有机材料。非常普遍地由金属 或者金属氧化物譬如铟掺杂的氧化锡(ITO)或者铟掺杂的氧化锌(IZO) 制成的电极用于使在复合时产生光的载流子尽可能平面地分布在有机材 料上。通过大面积的分布实现了改进的光输出。在此，由阴极将电子引入 有机材料中，阳极以空穴形式提供所需的正的载流子。

有机材料典型地包括多个层序列，它们承担不同的任务。图10示出 了两个电极200和300的这种典型结构以及设置在这些电极之间的、在 H.Becker等人所著SID Digest(2005)中提出的“OLED堆 (OLED-Stack)”。通过各个层序列(它们的厚度在图10中示例性地示出) 将电子或者空穴输送至为生成光子所确定的层。这在此是堆的最上面的三 个层，该堆包括至少一个有机层1。同时，下部的层序列用于限制激子扩 散或者阻挡不希望的空穴输送或电子输送。例如，层S-TAD和1-TNATA 用作空穴输送器或者电子阻挡器。由此可以将空穴或者电子保持在为复合 而设置的层中，通过这种方式提高了复合效率并且由此提高了光输出。通 过载流子复合而产生的光基本上可以通过阴极或阳极或者也可以通过两 者而耦合输出。

将有机发光二极管用作光源的一个主要视点在于每面积单位所需的 成本。通过目前所使用的由铟掺杂的氧化锡或者掺杂的氧化锌构成的阳极 和由导电层构成的阴极，由于需要平版印刷工艺而引起显著的成本。尤其 是大面积光源的制造由此导致提高的成本开销。此外，会导致在实现例如 对于所谓的顶部发射器所需的透明电极时的困难。在此，最上面的三个层 对于通过载流子复合而产生的光是透明的。在此，特别是使用透明导电氧 化物譬如氧化锑锡或者氧化铟锡，以及使用薄的金属电极。根据所使用的 阴极材料，光学发光二极管的制造工艺在此也与高的成本相联系。此外， 电极的导电性经常有问题，由此降低了光输出。

因此，需要设计电致发光的有机半导体，借助这些有机半导体一方面 可以改进光输出而另一方面可以降低制造成本。另一任务是设计一种方 法，其中在光输出方面没有较大限制的情况下可以检修在有机发光二极管 中的受损部位或者制造公差。

该任务借助独立权利要求1和20的主题来解决。本发明的改进方案 和扩展方案由从属权利要求中得到。

在本发明中设计的是，在电致发光的有机半导体元件中，在其间设置 有有机层序列的两个电极中的至少一个电极被高导电性的有机层替代。由 此，可以绕开尤其是在制造发光二极管时出现的许多问题。

相应地，根据本发明的电致发光的有机半导体元件包括：衬底、设置 在衬底上的第一电极、第二电极以及有机层序列，其中该层序列设置在第 一电极和第二电极之间并且在此包括通过载流子复合而产生光的层。第一 电极和第二电极中的至少一个电极包含高导电性的有机部分层。根据本发 明，高导电性的有机部分层负责使所输送的载流子平面横向地分布并且由 此是电极的主要组成部分。

通过使用高导电性的有机部分层可以减少制造过程中的问题，其中这 些问题是由于目前所使用的导电氧化物或者金属电极而产生的。于是有利 的是，高导电性的有机部分层可以对通过载流子复合而产生的光至少是部 分透明的。由此，形成简单且低成本地制造具有至少部分透明的电极的有 机发光二极管。附加地，可以实现具有高导电性的有机部分层的两个电极。 于是，可以特别简单地形成至少部分透明的部件。