(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤと第二電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤとを隔てるための有機層構造体（１００，４０２）を有するオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）であって、
該有機層構造体（１００，４０２）が、式Ｉ：
【化１】
0005646081.tif 000012
［式中、Ｅ1及びＥ2は、それぞれ互いに独立して、次の元素：酸素、硫黄又はセレンのうちの１種であり、かつＲは、水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素の群から選択されている］による化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体を含む、オプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項２】
該銅錯体が、銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートである、請求項１記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項３】
該銅錯体がドーパントとしてマトリックス材料中に導入されている、請求項１又は２記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項４】
該マトリックス材料が、１−ＴＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミンを含有する、請求項３記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項５】
該有機層構造体（１００，４０２）が、電荷発生層系列である、請求項１から４までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項６】
該有機層構造体（１００，４０２）が、該銅錯体でｐ−ドープされた有機半導体層（１０４）と、ｎ−ドープされた有機半導体層（１０２）とを有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項７】
ｐ−ドープされた該有機半導体層（１０４）とｎ−ドープされた該有機半導体層（１０２）との間に、中間層（１１０）が配置されている、請求項６記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項８】
ｐ−ドープされた該有機半導体層（１０４）が、ｎ−ドープされた該有機半導体層（１０２）の方へドーピング勾配を有する、請求項６又は７記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項９】
ｐ−ドープされた該有機半導体層（１０４）の該ドーピングが、ｎ−ドープされた該有機半導体層（１０２）の方へ増加する、請求項８記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項１０】
該有機層構造体（１００，４０２）を含む層スタックを有する、請求項１から９までのオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項１１】
該層スタックが、少なくとも１個の活性層（３１０，３１２，４０４）を有する、請求項１０記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項１２】
該活性層（３１０，３１２，４０４）が、エレクトロルミネセンス材料を含有する、請求項１１記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項１３】
該有機層構造体（１００、４０２）が、第一活性層（３１０）と第二活性層（３１２）との間に配置されている、請求項１１又は１２記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項１４】
該オプトエレクトロニクス部品が、陽極（３０２）と、正孔輸送層（３０８）と、電荷発生層系列としての有機層構造体（１００，４０２）と、少なくとも１個の活性層（３１０，３１２，４０４）と、電子輸送層（３１４）と、陰極（３０４）とを有し、かつ該有機層構造体が、陽極接点上（３０２）に施されている、請求項９から１２までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス部品（３００，４００，５００）。
【請求項１５】
第一電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤと第二電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤとを隔てるために設計されている有機層構造体（１００，４０２）における銅錯体の使用であって、該銅錯体が、式Ｉ：
【化２】
0005646081.tif 000013
［式中、Ｅ1及びＥ2は、それぞれ互いに独立して、次の元素：酸素、硫黄又はセレンのうちの１種であり、かつＲは、水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素の群から選択されている］による化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する、有機層構造体（１００，４０２）における銅錯体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オプトエレクトロニクス部品に関し、特に本発明は、電荷発生層を有するオプトエレクトロニクス部品、並びにエレクトロニクス部品の電荷発生層系列における銅錯体の使用に関する。
【０００２】
オプトエレクトロニクス部品は、電気エネルギーを電磁放射線、例えば可視光へ変換するため、又はその逆のプロセスのために設計されている。それぞれエミッタデバイス又は検出器デバイスと呼ぶことができる。エミッタデバイスとしての電磁気部品の一例は、発光デバイス、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）である。該デバイスは、典型的には電極を含み、該電極間に活性帯域が配置されている。該電極を介して、該発光デバイスに電流を供給することができ、該電流は該活性帯域中で光学エネルギー、すなわち電磁放射線へ変換される。該光学エネルギーは、該発光デバイスから放射線取り出し面を介して取り出される。
【０００３】
特別な発光デバイスは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。ＯＬＥＤは、該活性層中に、電気エネルギーを電磁放射線へ変換するための有機層を有する。該ＯＬＥＤが該電極を介して電流源と接触する際に、異なる電荷キャリヤタイプが該有機層中へ注入される。正孔とも呼ばれる正の電荷キャリヤは、該有機層を該陽極から該陰極の方へ移動するのに対し、電子は、該有機層を該陰極から該陽極まで通り抜ける。その際に、該有機層中で、電子−正孔対、いわゆる励起子の形態の励起状態が形成され、該励起子は電磁放射線を放出しながら崩壊する。
【０００４】
オプトエレクトロニクス部品の更なる例は、光学放射線が電気信号へもしくは電気エネルギーへ変換される検出器デバイスである。そのようなオプトエレクトロニクス部品は、例えば光検出器又は太陽電池である。また検出器デバイスは、電極間に配置された活性層を有する。該検出器デバイスは、放射線入口側を有し、該入口側を経て電磁放射線、例えば光線、赤外線又は紫外線が該検出器デバイス中へ入り、かつ該活性層に導かれる。該活性層中で、該放射線の作用下に励起子が励起され、該励起子は電場中で電子と正孔とに分割される。こうして、電気信号又は電荷が発生され、かつ該電極上に提供される。
【０００５】
全ての場合に、電気エネルギーを電磁放射線に変換するかもしくはその逆のプロセスのための高い効率が望ましい。本発明には、高い効率を有するオプトエレクトロニクス部品を提供するという課題が基礎になっている。
【０００６】
この課題は、特許請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品により、かつ特許請求項１６に記載の銅錯体の使用により、解決される。
【０００７】
該オプトエレクトロニクス部品の更なる展開及び有利な構成は、従属特許請求項に記載されている。
【０００８】
例示的な実施形態
以下に記載される実施形態の多様な構成は、類似して適用可能である場合には、該エレクトロニクス部品及び有機層構造体における該銅錯体の該使用にも同じように当てはまる。
【０００９】
該オプトエレクトロニクス部品の異なる実施形態は、第一電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤと第二電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤとを隔てるための有機層構造体を有する。該有機層構造体は、式Ｉによる化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体を有する：
【化１】
0005646081.tif 000002
Ｅ1及びＥ2は、それぞれ互いに独立して、次の元素のうちの１種である：酸素、硫黄又はセレン。Ｒは、次の群から選択されている：水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素。
【００１０】
該有機層構造体は、その際に、第一電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤと第二電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤとを隔てるために適合されている。例えば、該第一電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤは正孔であり、かつ該第二電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤは電子である。そのような層構造体の一例は、電荷発生層系列もしくは"charge generating layer"（ＣＧＬ）である。
【００１１】
そのような電荷発生層系列は、上述の銅錯体をｐ−ドーパントとして含有するｐ−ドープされた層を有する。ｐ−ドープされた該層は、例えば境界層又は絶縁中間層の形態の、ポテンシャル障壁を介して、ｎ−ドープされた層と結合されていてよい。該銅錯体は、極めて良好なドーピング能力を有する。該銅錯体は、該電荷発生層中での電荷キャリヤ輸送を改善し、特に、ｐ−ドープされた領域中での正孔の伝導性が高められる。高い該伝導性及びドーピング能力により、ｐ−ドープされた該層中での強いバンドの曲がりは、該ポテンシャル障壁の近くで達成することができる。該ポテンシャル障壁を経る電荷キャリヤのトンネル過程は、こうして改善することができる。高い該伝導性により、トンネル過程を経て移動される電荷キャリヤは、容易に該電荷発生層系列から輸送される。全体として、こうして該電荷発生層系列は、自由運動する多数の電荷キャリヤを用意することができ、それにより、該オプトエレクトロニクス部品の特に高い効率が達成される。
【００１２】
銅錯体の該使用の更なる利点は、該出発物質の容易な利用可能性及び該ドーパントの危険のない加工であるので、既に公知のドーパントに対して費用がかからず、かつ環境にやさしい代替品を利用することができる。
【００１３】
幾つかの実施形態において、該銅錯体は、銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートである。これは次の構造を有する：
【化２】
0005646081.tif 000003
ここに、２〜６の位置は、フッ素化により占有されている。該銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートの選択はとりわけ有利である、それというのも、この錯体とは、高い正孔伝導性及び可視分光範囲内の僅かな吸収が結び付いているからである。銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートでドープされた（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミンからなる１００ｎｍの厚さの層については、４２０ｎｍを上回る波長で９３％よりも多い透過率を測定することができた。
【００１４】
更に、銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートは特に、オプトエレクトロニクス部品を製造する際の加工に適している。これは、単に約２００℃の蒸発温度を有する。ｐ−ドーピングに使用される他のドーパント、例えばＶ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3又はＦ４−ＴＣＮＱ（２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）は、本質的により高い蒸発温度を有する。銅（Ｉ）ペンタフルオロベンゾアートはゆえに、特別な高温蒸発源を使用せずに加工することができる。
【００１５】
幾つかの実施形態において、ｐ−ドープされた該有機半導体層は、ｎ−ドープされた該有機半導体層の方へのドーピング勾配を有する。これは、該ドーパントの濃度が、ｐ−ドープされた該有機半導体層の断面で変化することを意味する。有利には、ｐ−ドープされた該有機半導体層の該ドーピングは、ｎ−ドープされた該有機半導体層の方へ増加する。それによって、ｐ−ドープされた該有機半導体層中での正孔の移動度は、まさに、ｎ−ドープされた該有機半導体層もしくは該中間層の境界面の領域中で高められる。これは、この領域内での電荷キャリヤの搬出にとって特別に有利である。付加的に、こうして、ポテンシャル障壁が、該境界面もしくは該中間層上に特に効率的に形成することができる。ドープ勾配は、その際に、例えば複数のｐ−ドープされた有機半導体層を相互に重なり合って施すことにより、達成することができる。同じように、ｐ−ドープされた該半導体層の製造プロセス中に、該ドーパントの該供給が、適したプロセスにより変わるので、層厚が増加するにつれて、該層の異なるドーピングが行われることが考えられる。該ドーパント濃度は、例えば、該境界面もしくは該中間層を向いていない側での０％から該境界面もしくは該中間層に向いた側での１００％までになりうる。この場合に、該境界面／中間層上で、薄いドーパント膜が考えられる。付加的に、異なるドーパントがｐ−ドープされた該半導体層中で導入されており、こうして該伝導性の変動又は該ポテンシャル障壁の適した設計が生じることが考えられる。
【００１６】
異なる実施形態において、該オプトエレクトロニクス部品は、該有機層構造体を含む層スタックを有する。その際に、該層スタックは、少なくとも１個の活性層を有していてよい。該活性層は、例えばエレクトロルミネセンス材料を含有する。該オプトエレクトロニクス部品は、それゆえ、放射線を放出するデバイスとして構成されている。異なる実施形態において、該有機層構造体は、第一活性層と第二活性層との間に配置されている。該有機層構造体は、特に、該活性層に固有の電荷キャリヤを提供する機能を有する。異なる実施形態において、該有機層構造体は、電極上、特に陽極接点上に、施されている。その際に、該有機層構造体は有利には、該陽極材料から有機半導体層への正の電荷キャリヤの通行を助ける。
【００１７】
該オプトエレクトロニクス部品の多様な実施例は以下に、図面に基づいてより詳細に説明される。該図中で、参照符号の一番目の数字は、該参照符号がまず最初に使用される図を示している。同じ参照符号は、同じ種類の又は同じく作用する要素もしくは性質について全ての図中で使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】電荷発生層の第一実施例の概略図
【図１ｂ】電荷発生層の第二実施例の概略図
【図２ａ】電圧を印加しない、電荷発生層系列中での該エネルギー準位の概略図
【図２ｂ】逆電圧を印加した、電荷発生層系列中での該エネルギー準位の概略図
【図３】オプトエレクトロニクス部品の第一実施例の概略図
【図４】オプトエレクトロニクス部品の第二実施例の概略図
【図５】オプトエレクトロニクス部品の第三実施例の概略図
【００１９】
電荷発生層系列
図１ａ及び図１ｂは、電荷発生層系列１００の第一もしくは第二実施例の概略図を示す。
【００２０】
該電荷発生層系列１００は、異なる構成において、ドープされた有機及び無機の半導体材料の層系列を有する。図１ａに示された該第一実施例において、該電荷発生層系列１００は、ｎ−ドープされた第一有機半導体層１０２とｐ−ドープされた第二有機半導体層１０４との層系列として構成されている。該第一有機半導体層１０２と該第二有機半導体層１０４の間に、境界面１０６が形成されている。
【００２１】
ｎ−ドープされた該第一有機半導体層１０２とｐ−ドープされた該第二有機半導体層１０４との境界面１０６上で、電場Ｅの印加下に、空乏帯域が形成される。量子ゆらぎにより、該境界面１０６上で自発的に電荷キャリヤ対１０８が生じうる。該電荷キャリヤ対１０８は、異なる電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤ、例えば電子及び正孔を含む。該電子は、ｐ−ドープされた該第二有機半導体層１０４からトンネル過程により該境界面１０６のポテンシャル障壁を横切り、こうして自由な状態をｎ−ドープされた該半導体層１０２中で占有することができる。ｐ−ドープされた該第二半導体層１０４中で、まず最初に、該正孔の形態の占有されていない状態が残留する。このゆらぎはすなわち、該境界面１０６上で自発的に、異なる電荷キャリヤタイプの電荷キャリヤを有する電荷キャリヤ対１０８が生じる程度で説明することができる。トンネル過程により、該電荷キャリヤは隔てられる。該電場Ｅの該作用下に、該電荷キャリヤは電荷キャリヤタイプに応じて該陽極もしくは該陰極の方向へ移動する。該電荷キャリヤの再結合はそれゆえ、該電極への該電場Ｅにより生じる電荷キャリヤ輸送により回避される。
【００２２】
図１ｂに示された該第二実施例において、該第一有機半導体層１０２と該第二有機半導体層との間に、適した中間層１１０(interlayer)がポテンシャル障壁として配置されている。該中間層１１０は、例えば、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）のような材料を有する。該中間層１１０を用いて、該電荷発生層系列１００を、該耐電圧に関して安定化させることができる。更に、該中間層１１０を用いて、一方の有機半導体層から他方の有機半導体層へのドーパントの拡散又は双方の有機半導体層もしくはそれらのドーパントの間での化学反応となることを防止することができる。最後に、該中間層１１０を用いて、該ポテンシャル障壁、特に該ポテンシャル障壁の該幅を、ｎ−ドープされた該有機半導体層１０２とｐ−ドープされた該有機半導体層１０４の間に形成することができる。それによって、例えば量子ゆらぎにより生じるトンネル電流の強さに影響を及ぼすことができる。
【００２３】
該電荷発生層系列中でのエネルギー準位
図２ａは、電圧の印加なしでの該電荷発生層系列１００中での該エネルギー準位の概略図を示す。該電荷発生層系列１００は、ｎ−ドープされた第一有機半導体層１０２とｐ−ドープされた第二有機半導体層１０４とを有する。有機半導体中での該電荷輸送は、本質的には、局在化された状態から隣接した同様に局在化された状態へのホッピング過程により、行われる。図２ａには、該第一有機半導体層１０２及び該第二有機半導体層１０４中での該エネルギー準位が示されている。示されているのはそれぞれ、該第一有機半導体層１０２及び該第二有機半導体層１０４の最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギー準位２００及び最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギー準位２０２である。該ＬＵＭＯエネルギー準位２００は、無機半導体の伝導帯に匹敵しており、かつ電子が極めて高い移動度を有するエネルギー領域を示す。該ＨＯＭＯエネルギー準位２０２は、無機半導体の価電子帯に匹敵しており、かつ正孔が極めて高い移動度を有するエネルギー領域を示す。該ＬＵＭＯエネルギー準位と該ＨＯＭＯエネルギー準位との間に、エネルギーギャップが形成され、これは無機半導体におけるバンド距離（バンドギャップ）に相当するであろう。
【００２４】
該第一有機半導体層１０２はｎ−ドープされているのに対し、該第二有機半導体層１０４はｐ−ドープされている。相応して、該第一有機半導体層１０２は、該第二有機半導体層１０４よりも、より低いＬＵＭＯエネルギー準位及びより低いＨＯＭＯエネルギー準位を有する。該境界面１０６上で、該エネルギー準位は、自由な電荷キャリヤ又は可能な双極形成により、連続的に相互へ移行する。該境界面１０６上でのバンドの曲がりとなる。
【００２５】
図２ｂは、逆電圧を印加する際の該電荷発生層系列１００中での該エネルギー準位の概略図を示す。該逆電圧は、電場Ｅと結び付いている。該逆電圧に基づき、該有機半導体層中での該エネルギー準位が、該有機半導体層が該電圧降下に基づいて、該電荷発生層系列１００で傾くことによりシフトする。該境界面１０６上で、こうして、該第一有機半導体層１０２の該ＬＵＭＯエネルギー準位２００が、該第二有機半導体層１０４の該ＨＯＭＯエネルギー準位２０２と同じ値を取る領域が生じる。量子ゆらぎにより、該第二有機半導体層１０４の該ＨＯＭＯエネルギー準位２０２中で、電荷キャリヤ対１０８を該境界面１０６上で形成することができる。該電荷キャリヤ対１０８は、電子と正孔とからなる。該境界面１０６上での該バンドの曲がりにより、該電子は、相対的に高い確率でトンネル過程において該境界面１０６上で該ポテンシャル障壁を横切り、かつｎ−ドープされた該第一有機半導体層１０２の該ＬＵＭＯエネルギー準位２００中で自由な状態を占めることができる。
【００２６】
残っている該正孔は、該電場Ｅにより、該境界層１０６から離れて、該第二有機半導体層１０４から輸送される。該第一有機半導体層中の電子は、生じるＬＵＭＯエネルギー準位２００により、該境界層から離れて輸送される。結果として、逆電圧の印加下に、固有の励起に基づいて、該電荷発生層系列１００上で付加的な自由な電荷キャリヤが提供される。
【００２７】
該第一有機半導体層１０２と該第二有機半導体層との間の該トンネル電流の増加又は構成のために、適した中間層１１０(interlayer)がポテンシャル障壁として配置されていることが考えられる。該中間層１１０は、例えば、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）のような材料を含有する。該中間層１１０を用いて、該電荷発生層系列１００を、該耐電圧に関して安定化させることができる。更に、該中間層を用いて、一方の有機半導体層から他方の有機半導体層へのドーパントの拡散又は双方の有機半導体層もしくはそれらのドーパントの間での化学反応となることを防止することができる。最後に、該中間層を用いて、該ポテンシャル障壁、特に該ポテンシャル障壁の該幅を、ｎ−ドープされた該有機半導体層１０２とｐ−ドープされた該有機半導体層１０４との間に形成することができる。それによって、例えば量子ゆらぎにより生じるトンネル電流の強さに影響を及ぼすことができる。
【００２８】
該電荷発生層系列１００の前記の機能のために、これは電荷キャリヤを隔てるための有機層、もしくはＣＧＬと呼ぶこともできる。該電荷発生層系列１００についての研究は、例えば刊行物［１］及び刊行物［２］から知られており、これらはこれによって参照により本明細書の開示へ取り込まれる。
【００２９】
該第一有機半導体層１０２は、ｎ−ドープされている。該ｎ−ドーピングのためには、低い仕事関数を有する金属、例えばセシウム、リチウム又はマグネシウムを使用することができる。同様に、これらの金属を含有する化合物、そして例えばＣｓ2ＣＯ3、ＣｓＦ又はＬｉＦがｎ−ドーパントとして適している。これらのドーパントは、マトリックス材料中へ導入されている。マトリックス材料として、例えばＴＰＢｉ（１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾル−２−イル）ベンゼン）が適している。該第二有機半導体層１０４は、銅錯体でｐ−ドープされている。その際に、次の材料を、該マトリックス材料の部分として使用することができる：
ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン、β−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン）、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン）、Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−２，２−ジメチルベンジジン、スピロ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン）、スピロ−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−スピロビフルオレン）、ＤＭＦＬ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジメチルフルオレン、ＤＭＦＬ−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジメチルフルオレン）、ＤＰＦＬ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニルフルオレン）、ＤＰＦＬ−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（ナフト−１−イル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−９，９−ジフェニルフルオレン）、Ｓｐ−ＴＡＤ（２，２′，７，７′−テトラキス（ｎ，ｎ−ジフェニルアミノ）−９，９′−スピロビフルオレン）、ＴＡＰＣ（ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリル−アミノ）−フェニル］シクロヘキサン）、スピロ−ＴＴＢ（２，２′，７，７′−テトラ（Ｎ，Ｎ−ジトリル）アミノ−スピロ−ビフルオレン）、ＢＰＡＰＦ（９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ビフェニル−４−イル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン）、スピロ−２ＮＰＢ（２，２′，７，７′−テトラキス［Ｎ−ナフチル（フェニル）−アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、スピロ−５（２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（９，９−スピロ−ビフルオレン−２−イル）−アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、２，２′−スピロ−ＤＢＰ（２，２′−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、ＰＡＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ビス（フェナントレン−９−イル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）−ベンジジン）、ＴＮＢ（Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ナフタレン−２−イル−ベンジジン）、スピロ−ＢＰＡ（２，２′−ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−フェニル−アミノ）−９，９−スピロビフルオレン）、ＮＰＡＰＦ（９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ビス−ナフチル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン）、ＮＰＢＡＰＦ（９，９−ビス［４−（Ｎ，Ｎ′−ビス−ナフト−２−イル−Ｎ，Ｎ′−ビス−フェニル−アミノ）フェニル］−９Ｈ−フルオレン）、ＴｉＯＰＣ（酸化チタン−フタロシアニン）、ＣｕＰＣ（銅フタロシアニン）、Ｆ４−ＴＣＮＱ（２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノ−キノジメタン）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、２Ｔ−ＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（ナフタレン−２−イル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、１−ＴＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）トリ���ェニルアミン）、ＮＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、ＰＰＤＮ（ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル）、ＭｅＯ−ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラキス（４−メトキシフェニル）−ベンジジン）、ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ（２，７−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシ−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、２，２′−ＭｅＯ−スピロ−ＴＰＤ（２，２′−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メトキシ−フェニル）アミノ］−９，９−スピロビフルオレン）、β−ＮＰＰ（Ｎ，Ｎ′−ジ（ナフタレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンゼン−１，４−ジアミン）、ＮＴＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ジ−フェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリル−アミノ）フェニル］−ベンジジン）又はＮＰＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−フェニル−アミノ）フェニル］−ベンジジン）。
【００３０】
ｐ−ドーパントとして、式Ｉによる化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体が用いられる：
【化３】
0005646081.tif 000004
【００３１】
Ｅ1及びＥ2は、それぞれ互いに独立して、次の元素のうちの１種である：酸素、硫黄又はセレン。Ｒは、次の群から選択されている：水素あるいは置換又は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素。
【００３２】
前記の銅錯体は、該第二有機半導体層１０４の該マトリックス材料に関して、金属−有機受容体複合体である。これはｐ−ドーパントとして用いられる。その際に、該銅錯体は、孤立した分子であってよい。しばしば、該銅錯体は、化学結合を介して、該マトリックス材料の分子と、例えば該マトリックス材料の分子が配位子として該銅錯体の一部を形成することによって、結合されている。通常、該銅原子は有機配位子で錯化する。該有機配位子は、適した官能基を形成することができるので、オリゴマー又はポリマーへの結合が可能になる。
【００３３】
該銅錯体は、単座、三座又は四座の配位子を有していてよい。特に、該銅錯体は１個以上の基Ｃ（＝Ｅ1）Ｅ2を有していてよく、その際に該配位子の少なくとも１個又は複数の供与体原子Ｅ1及びＥ2及び該銅原子は錯化する。該Ｃ（＝Ｅ1）Ｅ2基は、その際に通常、陰電荷を有する。同じように、脱プロトン化されていないカルボン酸又はこれらの同族体も、該銅錯体の配位子として用いることができる。一般的に、該銅錯体の該配位子は陰電荷を該錯体中に、例えばカルボキシル基１個当たりもしくはカルボキシル基同族体１個当たり１個の陰電荷により、付与する。
【００３４】
該マトリックス材料の分子が該銅原子と結合しない場合には、該銅錯体は、単独で配位子が中心の該銅原子と錯化するホモレプチック錯体である。しばしば、そのような錯体は、長方形又は線状の分子の幾何学的形状を有する。このことは特に、銅原子間の相互作用が無視できる場合に当てはまる。該マトリックス材料の分子が中心の該銅原子と結合する場合には、該錯体の分子の該幾何学的形状は五角両錐の形態を取るか又は該錯体は四角錐形の分子の幾何学的形状を維持する。その際に、該銅錯体は通常、電気的に中性の錯体である。
【００３５】
該銅錯体は、単核銅錯体並びに多核銅錯体であってよい。多核銅錯体中で、該配位子は単に１個の銅原子と又は２個の銅原子と結合されていてよい。その際に、該配位子は例えば２個の銅原子間に橋を形成していてよい。該配位子が三座又は多座である場合には、該配位子はより多くの銅原子も橋として結合させることができる。多核銅錯体の場合に、銅−銅結合が２個以上の銅原子間に存在していてよい。多核銅錯体の該使用は、特に有利である、それというのも、そのようにドープされた有機機能層は、単核銅錯体でドープされた機能層よりも長い寿命を有するからである。これは、該機能層による電荷輸送の際の該錯体の不安定化により、説明することができる。該電荷輸送の該作用は、多核銅錯体の場合に、１個の銅錯体上だけでなく複数の銅錯体上にも分布される。
【００３６】
多核銅錯体は、いわゆる"paddel-wheel/外輪型"構造を有していてよい。これは特に銅（ＩＩ）錯体の場合に当てはまる。通常、２個の金属原子を有する錯体中で外輪型構造が取られ、その際に２個の銅原子は、橋としての１個以上の多座配位子と結合されている。
【００３７】
しばしば、該銅原子に関する全ての配位子の配位様式は、ほぼ同じである。それゆえ、該銅原子及び該配位子に関して、少なくとも１個の二座又は四座の回転軸が、該多核銅錯体の該銅原子のうちの２個により定義される。その際に、正方平面の錯体は、しばしば少なくとも四座の回転軸を有するのに対し、線状に配位された錯体は、しばしば二座の回転軸を有する。
【００３８】
単核錯体の該銅原子又は多核銅錯体の少なくとも１個の銅原子は、＋２の酸化状態を有していてよい。そのような錯体中で、該配位子は、しばしば正方平面の幾何学的形状で配位されている。該銅原子が＋１の酸化状態を有する場合には、該銅原子は、しばしば線状に配位されている。
【００３９】
Ｃｕ（ＩＩ）原子を有する銅錯体は通例、Ｃｕ（Ｉ）原子を有する銅錯体よりも高い正孔伝導性を有する。後者はｄ10閉殻を有する。該正孔伝導性は、該Ｃｕ（Ｉ）原子により生じるルイス酸により優先的に引き起こされている。Ｃｕ（ＩＩ）錯体はそれに反して、満たされていないｄ9配置を有し、それにより、酸化挙動が引き起こされる。部分的な酸化は、該正孔密度を高める。Ｃｕ（Ｉ）錯体の使用は、しかしながら有利でありうる、それというのも、Ｃｕ（Ｉ）錯体はしばしば、相応するＣｕ（ＩＩ）錯体よりも熱安定だからである。
【００４０】
前記の銅錯体には、これらがルイス酸であることが共通している。ルイス酸は、電子対受容体として作用する化合物である。ルイス酸としての該銅錯体の挙動は、該銅錯体がドーパントとして導入されている該マトリックス材料の該分子と結び付いている。該マトリックス材料の該分子は通例、該ルイス酸性銅分子に対してルイス塩基として作用する。ルイス塩基は、電子対供与体である。
【００４１】
該銅錯体中の該銅原子は、オープンな、すなわち更なる配位位置を占有する。この配位位置で、ルイス塩基性化合物、例えば芳香族環系、窒素原子又はアミン成分は結合することができ、これらは該マトリックス材料中に含まれている。これは例示的に図１及び図２に示されている：
【化４】
0005646081.tif 000005
ヘテロ芳香族環系を有する基又はアミン成分の窒素原子も、銅原子と配位することができる。
【００４２】
該銅原子に配位する該配位子は、置換又は非置換の炭化水素基を有する基Ｒを有していてよい。該炭化水素基は、線状、分枝鎖状又は環状の基であってよい。この基は、１〜２０個の炭素を有していてよい。例えば、該基はメチル基又はエチル基である。該基は、縮合した置換基、例えばデカヒドロナフチル、アダマンチル、シクロヘキシル又は部分的にもしくは完全に置換されたアルキル基も有していてよい。置換又は非置換の該芳香族基は、例えばフェニル、ビフェニル、ナフチル、フェナントリル、ベンジル又はヘテロ芳香族基、例えば図３のヘテロ環から選択されていてよい置換又は非置換の基である：
【化５】
0005646081.tif 000006
【００４３】
該銅原子に配位する該配位子は、アルキル基及び／又はアリール基を含む基Ｒを有していてもよい。該アルキル基及び／又はアリール基は、少なくとも１個の電子求引性の置換基を有する。該銅錯体は、同様に混合系として１種以上のタイプのカルボン酸を有していてよい。
【００４４】
電子求引性の置換基は、当該開示において、該置換基に結合した原子中での電子密度を、電子求引性の該置換基の位置で水素原子が該原子に結合する配置に比べて低下させる置換基であると理解される。
【００４５】
電子求引基は、例えば次の群から選択されていてよい：ハロゲン、例えば塩素又は特にフッ素、ニトロ基、シアノ基又はこれらの基の混合物。該アルキル基もしくはアリール基は、専ら電子求引性の置換基、例えば前記の電子求引基、又は水素原子を有していてよい。
【００４６】
該配位子が、少なくとも１個の電子求引性の置換基を有するアルキル基及び／又はアリール基を有する場合には、１個以上の該銅原子上での該電子密度は減少し、それにより該錯体のルイス酸性度が高められる。
【００４７】
該配位子はその際に、炭酸ＣＨａｌxＨ3-xＣＯＯＨ、特にＣＦxＨ3-xＣＯＯＨ及びＣＣｌxＨ3-xＣＯＯＨのアニオンを表してよく、その際にＨａｌはハロゲン原子であり、かつｘは０〜３の整数である。また、該配位子は、炭酸ＣＲ′yＨａｌxＨ3-x-yＣＯＯＨのアニオンであってよく、その際にＨａｌはハロゲン原子であり、ｘは０〜３の整数であり、かつｙは１の値を少なくとも有する整数である。残基Ｒ′は、アルキル基、水素原子又は芳香族基、例えばフェニル基又はこれまで記載された全ての置換基の基である。該残基は、電子求引性の置換基、特に前記の更なる電子求引性の置換基を有していてよい。該残基は、電子求引性の置換基を有する安息香酸の誘導体を有していてもよい。例えば、該配位子は、炭酸Ｒ′−（ＣＦ2）n−ＣＯ2Ｈのアニオンであってよく、その際にｎは１〜２０の整数値を取る。例えば、フッ素化された、特に過フッ素化された、ホモ芳香族化合物又はヘテロ芳香族化合物を残基として使用することができる。一例は、フッ素化された安息香酸のアニオンである：
【化６】
0005646081.tif 000007
ここに、ｘは、１〜５の整数値を取る。特に、次の置換基、もしくはフッ素が塩素により置換されたものが、該カルボキシル基に結合することができ、これらは全て強ルイス酸である：
【化７】
0005646081.tif 000008
【００４８】
更に、次の酸のアニオンを配位子として使用することができる：
【化８】
0005646081.tif 000009
ここに、Ｘは、例えば水素原子又はフッ素原子に結合する窒素又は炭素原子であってよい。例示的に、該原子Ｘのうち３個は、窒素原子を表してよく、かつ２個は、Ｃ−Ｆ結合又はＣ−Ｈ結合（トリアジン誘導体として）を表してよい。また、次の酸のアニオンを配位子として使用することができる：
【化９】
0005646081.tif 000010
ここに、該ナフチル環は、１〜７個のフルオロ置換基で置換されているので、ｙ＝０〜４かつｘ＝０〜３であり、その際にｙ＋ｘ＝１〜７。
【００４９】
電子求引性の置換基としてのフッ素及びフッ素化合物は特に有利である、それというのも、フッ素原子を有する銅錯体は、該オプトエレクトロニクス部品の製造の際に容易に蒸発し、かつ有機層中で堆積できるからである。更なる又は選択的な置換基の基として、トリフルオロメチル基を挙げることができる。
【００５０】
該オプトエレクトロニクス部品の第一実施例
図３は、電荷発生層系列を有するオプトエレクトロニクス部品の第一実施例の概略図を示す。該オプトエレクトロニクス部品３００は、陽極３０２及び陰極３０４を有する。該陽極３０２及び該陰極３０４は、該オプトエレクトロニクス部品３００の電極として用いられる。該電極は、外部電流源３０６、例えば一次電池又は二次電池と結合されている。該陽極３０２と該陰極３０４との間に、有機及び／又は無機の半導体材料からなる層スタックが配置されている。該陽極３０２及び該陰極３０４はそれぞれ、その光学的性質に関して選択されていてよい良伝導性材料を含有する。例えば、該陽極３０２及び／又は該陰極３０４は、金属酸化物、例えば酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide又はＩＴＯ）、及び／又は透明な導電性ポリマーを含有する透明な材料からなっていてよい。同じように、該陽極３０２及び該陰極３０４のうち少なくとも１個は、例えば金属、例えばアルミニウム、銀、白金、銅又は金、又は金属合金を含有する高伝導性の反射性材料からなっていてよい。
【００５１】
該陽極３０２を介して正の電荷キャリヤ（正孔）が該層スタック中へ注入されるのに対し、該陰極３０４を介して負の電荷キャリヤ（電子）が該層スタック中へ注入される。同時に、該陽極３０２と該陰極３０４との間に電場Ｅが隣接している。該電場Ｅは、該陽極３０２から注入される正孔が、該層スタックを経て該陰極３０４の方向へ移動することを生じさせる。該陰極３０４から注入される電子は、該電場Ｅの影響下に該陽極３０２の方向へ移動する。
【００５２】
該層スタックは、一連の異なる機能性の層を有する。該陽極３０２上に直接、正孔輸送層３０８が施されている。該正孔輸送層３０８上に、第一活性層３１０が施されている。該正孔輸送層３０８は、該陽極３０２から注入される正孔の該第一活性層３１０中への輸送に用いられる。該第一活性層は、例えばｐ−ドープされた伝導性の有機又は無機の材料を有していてよい。該ｐ−ドーピングのためには、各々適した材料を使用することができる。例えば、ｐ−ドーパントとして、式Ｉによる化学構造を有する少なくとも１個の配位子を有する銅錯体が用いられる：
【化１０】
0005646081.tif 000011
【００５３】
Ｅ1及びＥ2は、それぞれ互いに独立して、次の元素のうちの１種である：酸素、硫黄又はセレン。Ｒは、次の群から選択されている：水素あるいは置換は非置換、分枝鎖状、線状又は環状の炭化水素。
【００５４】
有機半導体中での該電荷キャリヤ輸送が、伝導帯中ではなく例えばホッピング過程もしくはトンネル過程により行われるので、正孔及び電子のかなり異なる移動度となる。それによって、励起子形成は、該陽極３０２中ではなく、特に該第一活性層３１０中でも行われるので、更に電子輸送をブロックする層が、陽極３０２と該第一活性層３１０との間に設けられていてよい。
【００５５】
該層スタックは、更に第二活性層３１２を有し、該層は該第一活性層３１０とは電荷発生層系列１００により隔てられている。該第二活性層３１２は、電子輸送層３１４及びその上に配置された陰極３０４により覆われている。該電子輸送層３１４は、該陰極３０４から注入される電子の第二活性層３１２中への輸送に用いられる。該第二活性層は、例えば、ｎ−ドープされた伝導性の有機又は無機の材料を有していてよい。
【００５６】
該電荷発生層系列１００は、正孔を該陰極３０４の方向へかつ電子を該陽極３０２の方向へ注入することによって付加的な電荷キャリヤを提供するのに用いられる。該電荷発生層系列１００と該陽極３０２との間で、該第一活性層３１０にそれゆえより多くの電荷キャリヤが準備される。同じように、該第二活性層３１２により多くの電荷キャリヤが提供される。該層スタックを介しての該電圧降下は、それゆえ低下されている。このことは、僅かな電圧、すなわち該層スタック中での小さな電場の場合でも、比較的高い電流が流れることができるという結果となる。ＯＬＥＤの該例に基づいて、それと結び付いた利点が明らかになる。
【００５７】
該ＯＬＥＤの例において、該第一活性層３１０並びに該第二活性層３１２は発光層である。そのためには、該第一活性層３１０及び該第二活性層３１２はそれぞれ、電荷キャリヤからの励起子の形成及び引き続き電磁放射線の放出下での崩壊を引き起こす有機エレクトロルミネセンス材料を含有する。該エレクトロルミネセンス材料の選択は、継続して更に発展している分野である。この種の有機のエレクトロルミネセンス材料の例には、次のものが含まれる：
・  （ｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及び該フェニレン基上の多様な位置で置換されたその誘導体；
・  （ｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及び該ビニレン基上の多様な位置で置換されたその誘導体；
・  （ｉｉｉ）ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）及び該フェニレン成分上の多様な位置で及び該ビニレン基上の多様な位置でも置換されたその誘導体；
・  （ｉｖ）ポリアリーレンビニレン、その際に該アリーレンは、例えばナフタレン、アントラセン、フリレン、チエニレン、オキサジアゾール等のような基であってよい；
・  （ｖ）ポリアリーレンビニレンの誘導体、その際に該アリーレンは上記の（ｉｖ）の通りであってよく、かつ付加的に該アリーレン上の多様な位置で置換基を有していてよい；
・  （ｖｉ）ポリアリーレンビニレンの誘導体、その際に該アリーレンは上記の（ｉｖ）の通りであってよく、かつ付加的に該ビニレン上の多様な位置で置換基を有していてよい；
・  （ｖｉｉ）ポリアリーレンビニレンの誘導体、その際に該アリーレンは上記の（ｉｖ）の通りであってよく、かつ付加的に該アリーレン上の多様な位置で置換基をかつビニレン上の多様な位置で置換基を有していてよい；
・  （ｖｉｉｉ）アリーレン−ビニレンオリゴマー、例えば（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）及び（ｖｉｉ）中のものと非共役オリゴマーとのコポリマー；及び
・  （ｉｘ）ポリ（ｐ−フェニレン）及び該フェニレン基上の多様な位置で置換されたその誘導体、はしご形ポリマー誘導体、例えばポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）等も含む；
・  （ｘ）ポリアリーレン、その際に該アリーレンは、ナフタレン、アントラセン、フリレン、チエニレン、オキサジアゾール等のような基であってよい；及び該アリーレン基上の多様な位置で置換されたそれらの誘導体；
・  （ｘｉ）オリゴアリーレン、例えば（ｘ）中のものと非共役オリゴマーとのコポリマー；
・  （ｘｉｉ）ポリキノリン及びその誘導体；
・  （ｘｉｉｉ）ポリキノリンと、溶解度を維持するためにフェニレン上で例えばアルキル基又はアルコキシ基で置換されたｐ−フェニレンとのコポリマー；及び
・  （ｘｉｖ）剛直棒状ポリマー、例えばポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスチアゾール）、ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）、ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾイミダゾール）及びそれらの誘導体。
【００５８】
他の有機発光ポリマー、例えばポリフルオレンを使用するものには、緑色光、赤色光、青色光又は白色光を放出するポリマー又はそれらのファミリー、コポリマー、誘導体又はそれらの混合物が含まれる。他のポリマーには、ポリスピロフルオレン様ポリマーが含まれる。
【００５９】
選択的に、ポリマーの代わりに、蛍光を介して又はりん光を介して放出する小さな有機分子を、該有機エレクトロルミネセンス層として用いることができる。小さな分子の有機エレクトロルミネセンス材料の例には次のものが含まれる：
（ｉ）トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、（Ａｌｑ）；
（ｉｉ）１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＯＸＤ−８）；
（ｉｉｉ）−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリナト）アルミニウム；
（ｉｖ）ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム；
（ｖ）ビス（ヒドロキシベンゾキノリナト）ベリリウム（ＢｅＱ．ｓｕｂ．２）；
（ｖｉ）ビス（ジフェニル−ビニル）ビフェニレン（ＤＰＶＢＩ）；及び
（ｖｉｉ）アリールアミン置換ジスチリルアリーレン（ＤＳＡアミン）。
【００６０】
該第一活性層３１０及び該第二活性層３１２は、それぞれ白色発光層であってよい。これは、該第一活性層３１０並びに該第二活性層３１２が、全可視スペクトルの電磁放射線を放出することを意味する。２個の活性層の該スタッキングにより、該第一活性層３１０及び該第二活性層３１２の各々が、僅かな光度のみを必要とし、その際にそれにもかかわらず、全ての該オプトエレクトロニクス部品３００の高い光度が達成される。その際に、該活性層間に配置された該電荷輸送層１００の該ｐ−ドーピングが、可視光の範囲内で高い透明度を有することは特に有利である。その結果、該オプトエレクトロニクス部品からの高い発光効率が達成される。
【００６１】
該電荷発生層系列１００を設けることにより、接している該活性層中への付加的な電荷キャリヤの注入により、該電荷キャリヤ密度が全体として高められる。例えば電荷キャリヤ対又は励起子の該形成又は該解離のような過程は強化される。該電荷キャリヤの一部が、該電荷発生層系列１００中、すなわち該オプトエレクトロニクス部品３００自体中で、提供されるので、該陽極３０２及び該陰極３０４上で低い電流密度を達成することができる。
【００６２】
該第一活性層３１０及び該第二活性層３１２は、互いにシフトされたスペクトルで電磁放射線を放出することもできる。こうして、例えば該第一活性層３１０は、青色スペクトルで放射線を放出することができるのに対し、該第二活性層３１２は、緑色及び赤色スペクトルの放射線を放出する。各々他の所望の又は適した分割がその際に考えられる。有利であるのは、その際に特に、分割がエミッタ材料の異なる物理的及び化学的性質によりなされうることである。例えば、１種以上の蛍光性エミッタ材料が、該第一活性層３１０中に導入されていてよいのに対し、１種以上のりん光性エミッタ材料が該第二活性層３１２中に導入されている。該電荷発生層系列１００の配置により、既に該エミッタ材料の分離が達成される。双方の該活性層の該発光スペクトルの該分離により、特に該オプトエレクトロニクス部品の所望の色の位置に調節することもできる。
【００６３】
該電荷発生層系列１００の機能は、複数の個々のＯＬＥＤを該活性層の形態で直列に結合させるようにわかりやすく説明することができる。電荷キャリヤを固有に提供することにより、該光子から注入される電荷キャリヤ対当たり複数の光子が放出されることができる。全体として、こうして全ての実施の際に、電流効率、すなわち該オプトエレクトロニクス部品３００の導入される電流に対する放出された放射線の比（ｃｄ／Ａ）は明らかに高められる。該電極中での僅かな電流でも高い光度を達成することができるので、大表面積ＯＬＥＤの場合に、特に均質な照明パターンを達成することができる。更に、僅かに必要な該出力は、僅かな熱発生をもたらす。この観点は、僅かな輝度を提供するだけで済む該活性層のスタッキングのその理由を有する。層系列中での活性層の該スタッキングのための本質的な観点はその際に、該電荷発生層系列１００を介して十分に電荷キャリヤが提供され、かつ該活性層中で放出される放射線の吸収が該銅錯体の使用により大幅に回避されることである。
【００６４】
このことはその際に、ＯＬＥＤのようなエミッタデバイスの利用分野にだけ当てはまるのではない。該オプトエレクトロニクス部品３００の他の実施例において、該第一活性層３１０及び該第二活性層３１２のうち少なくとも１個は検出器層、例えば光電層又は光検出器であってよい。例えば該第一活性層３１０が放出層であり、かつ該第二活性層３１２が検出層であるハイブリッドシステムの場合に、該第二活性層３１２が、該第一活性層３１０から電磁放射線が放出されない成分又は僅かに放出される部分の波長範囲内の電磁放射線を検出することが考えられる。同じように、該第二活性層３１２が検出器の意味で、まさに該第一活性層３１０の該放出波長の範囲内で放射線を検出することが考えられる。
【００６５】
全体として、まさに該銅錯体を含有する電荷発生層系列１００を有するオプトエレクトロニクス部品の集成体、特に効率的なオプトエレクトロニクス部品を提供する可能性を提供する。
【００６６】
該オプトエレクトロニクス部品の第二実施例
図４は、オプトエレクトロニクス部品４００の第二実施例の概略図を示す。その際に、該第二実施例は、図３の該第一実施例とは、該陽極３０２と該陰極３０４との間の層系列が相違する。該第二実施例の該層スタックは、第二電荷発生層系列４０２及び第三活性層４０４を有し、これらは、該第二活性層３１２と該電子輸送層３１４との間に配置されている。
【００６７】
該オプトエレクトロニクス部品４００は、それによって３個の活性層からなるスタック構造を有する。該スタック構造体（又はstacked device）は、電荷発生層系列と活性層とからなる更なるスタック（stack）を有していてもよい。原則的に、任意に多くのスタックを有する構造体を提供することが考えられる。２個の活性層を有するスタック構造体は、例えばタンデム構造体とも呼ばれる。類似の構造体は、例えば刊行物［３］又は刊行物［４］から知られており、これらはこれによって参照により本明細書の開示へ取り込まれる。
【００６８】
該スタック構造体は、白色光を放出するＯＬＥＤを提供するのに特に適している。その際に、該第三実施例の場合のような、３個の異なるスタックを有する実施が特に有利である。こうして、例えば、各々活性層が赤色スペクトル、緑色スペクトル又は青色スペクトルを放出するいわゆる"ＲＧＢエミッタ"を提供することができる。それによって、全体で放出される該スペクトルのより正確な色の位置に調節することができる。３個の活性層に分割することにより、例えば各々使用されるエミッタ材料は、該層スタック内の光学的に最適な位置中へ導入されていてよい。その際に、境界面上での効果、例えば異なる波長又は屈折率の吸収が考慮されていてよい。
【００６９】
上記のことが同様にして、該活性層のうち少なくとも１個が検出器として作用するオプトエレクトロニクスデバイス４００にも当てはまることは自明である。
【００７０】
該オプトエレクトロニクス部品の第三実施例
図５は、電荷発生層系列１００を有するオプトエレクトロニクス部品５００の第三実施例の概略図を示す。該第三実施例は、該第一実施例とは、１個のみの活性層が設けられていることが相違する。この活性層は、該電子輸送層３１４と該正孔輸送層３０８との間に配置されている。該電荷発生層系列１００は、該陽極３０２と該正孔輸送層３０８との間に配置されている。
【００７１】
該陽極３０２上での該電荷発生層系列１００の該配置により、電荷キャリヤ、すなわち特に正孔を、該層スタック中へより容易に導入することができる。このことは、場合により該層スタック中への正孔の該輸送の妨害をまねきうる該陽極材料の仕事関数による作用を抑制するために特に適している。該電荷発生層系列１００はそれゆえ、該層スタック中の付加的な電荷キャリヤを提供する作用を有していない。むしろ、該層系列は、例えば金属電極から該層スタックの有機材料へ電荷キャリヤが入るのを助ける。該電荷発生層系列１００のこの機能は、該第一又は第二実施例の該オプトエレクトロニクス部品の配置との組合せで又は任意に他の実施形態においても使用することができる。
【００７２】
最終所見
該オプトエレクトロニクス部品は、基礎となる該思想の説明のために幾つかの実施例に基づいて記載されている。該実施例は、その際に、特定の特徴の組合せに限定されるものではない。幾つかの特徴及び構成が、特別な実施例又は個々の実施例と関連してのみ記載されている場合でも、これらはそれぞれ、他の実施例からの他の特徴と組み合わせることができる。実施例において示された個々の特徴又は特別な構成を省くこと又は付け加えることは、一般的な該技術的教示が実現されたままである限りは、同じように可能である。
【００７３】
文献
本明細書において、次の刊行物が引用されている：
［１］  Kroeger, M. et al. "Temperature-independent field induced charge separation of doped organic/organic interfaces: Experimental modeling of electrical properties": Phys. Rev. B 75, 235321 (2007)；
［２］  Meerheim, R. et al. "Ultrastable and efficient red organic light emitting diodes with doped transport layers": Appl. Phys. Lett. 89, 061111 (2006)；
［３］  欧州特許出願公開(EP-A1)第1 983 805号明細書；
［４］  Lee, T. et al. "High-efficiency stacked white organic light emitting diodes": Appl. Phys. Lett. 92, 043301 (2008)
【符号の説明】
【００７４】
１００  電荷発生層系列
１０２  第一有機半導体層
１０４  第二有機半導体層
１０６  境界面
１０８  電荷キャリヤ対
１１０  中間層
２００  ＬＵＭＯエネルギー準位
２０２  ＨＯＭＯエネルギー準位
３００  オプトエレクトロニクス部品
３０２  陽極
３０４  陰極
３０６  電流源
３０８  正孔輸送層
３１０  第一活性層
３１２  第二活性層
３１４  電子輸送層
４００  オプトエレクトロニクス部品
４０２  第二電荷発生層系列
４０４  第三活性層
５００  オプトエレクトロニクス部品
Ｅ  電場
【図１ａ】
0005646081.tif 000014
【図１ｂ】
0005646081.tif 000015
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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