VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft bevorzugt ein optoelektronisches Bauelement mit einer Kathode und einer Anode und einem Schichtsystem zwischen der Kathode und der Anode umfassend mehrere elektroaktive Schichten, wobei das Bauelement durch ein

Verfahren herstellbar ist, bei welchem zwischen mindestens zwei Schichten aus Halbleitermaterialien eine induktiv dotierte Mischschicht erzeugt wird. STAND DER TECHNIK UND HINTERGRUND

Die Erfindung betrifft das Gebiet von optoelektronischen Bauelementen.

Optoelektronische Bauelemente, beispielsweise auf organischer Basis oder aber als hybride Bauelemente aus organischen und anorganischen Schichten, werden verbreitet in der Technologie eingesetzt. Organische Leuchtdioden (OLEDs) bestehen zumeist aus einem Sandwich Aufbau, wobei sich zwischen zwei Elektroden zumeist mehrere Schichten organische halbleitender Materialien befinden. Insbesondere umfasst eine OLED eine oder mehrere Emitterschichten (engl, emitter layer EL), in welcher oder in welchen elektromagnetische Strahlung, bevorzugt im sichtbaren Bereich, durch eine

Rekombination von Elektronen mit Elektronenlöchern erzeugt wird. Die Elektronen und Elektronenlöcher werden durch jeweils eine Kathode bzw. Anode bereitgestellt, wobei bevorzugt sogenannte Injektionsschichten durch eine Absenkung der Injektionsbarriere den Prozess erleichtern. OLEDs verfügen daher zumeist über Elektronen- bzw.

Lochinjektionsschichten. Des Weiteren verfügen OLEDs in der Regel über Elektronen- und Lochtransportschichten (engl, hole transport layer (HTL) oder electron transport layer (ETL)), welche die Diffusionsrichtung der Elektronen und Löcher zur

Emitterschicht unterstützen. Bei OLEDs sind diese Schichten aus organischen

Materialien aufgebaut, bei hybriden optoelektronischen Bauteilen können die Schichten teilweise organische teilweise auch anorganische halbleitenden Materialien umfassen. Zur sprachlichen Vereinfachung werden hybride LEDs, welche organische und anorganische Halbleiterschichten umfassen können, ebenfalls als organische

Leuchtdioden (OLEDs) bezeichnet. Im Vergleich zu herkömmlichen anorganischen LEDs zeichnen sich OLEDs durch einen dünnen und flexiblen Schichtaufbau aus. Aus diesem Grunde lassen sich OLEDs deutlich vielfältiger als klassische anorganische LEDs einsetzen.

Aufgrund der Biegsamkeit sind OLEDs beispielsweise für Bildschirme, elektronisches Papier oder die Innenbeleuchtung hervorragend einsetzbar.

Die vorteilhaften Eigenschaften optoelektronischer Bauelemente umfassend organisch halbleitenden Materialien zur Lichterzeugung (OLEDs) lassen sich ebenso auf die Erzeugung von elektrischem Strom übertragen. So zeichnen sich organische

Solarzellen oder hybride Solarzellen gleichfalls durch einen dünnen Schichtaufbau aus, welcher die Einsatzmöglichkeiten gegenüber klassischen anorganischen Solarzellen deutlich erhöht. Der Aufbau von organischen Solarzellen oder hybriden Solarzellen weist Ähnlichkeiten mit OLEDs oder hybriden LEDs auf. Zur sprachlichen

Vereinfachung werden hybriden Solarzellen aus organischen-anorganischen Schichten ebenfalls unter den Begriff organische Solarzellen subsummiert. Anstatt einer Emitterschicht liegen als photoaktive Schicht jedoch eine oder mehrere Absorberschichten vor. In der Absorberschicht werden aufgrund einfallender elektromagnetischer Strahlung Elektronen-Loch-Paare erzeugt. Im Gegensatz zu anorganischen Solarzellen kommt es bei der organischen Emitterschicht in der Regel zunächst zur Bildung von sogenannten Exzitonen, welche als gebundene Elektronen- Loch-Paare vorliegen. Diese werden anschließend in freie Ladungsträger getrennt.

Die weiteren Schichten umfassen Elektronen- und Lochtransportschichten sowie Elektronenextraktions- und Lochextraktionsschichten. Diese bestehen aus organischen Materialien oder aus organischen und anorganischen Materialien, deren

elektrochemische Potentiale derart als Donator- und Akzeptorschichten verschoben sind, dass diese in der Solarzelle ein internes Feld erzeugen, welches die Exzitonen trennt und die freien Ladungsträger zu den Elektroden abführt. Durch den Einfall der elektromagnetischen Strahlung in der Absorberschicht werden somit an der Kathode Elektronen und an der Anode Elektronenlöcher zur Erzeugung einer Spannung bzw. eines Stromes bereitgestellt. Der besondere Vorteil von organischen Solarzellen besteht insbesondere in den sehr hohen optischen Absorptionskoeffizienten organischer Halbleiter, wodurch auch bei dünnen Absorptionsschichten im Bereich von weniger als 100 nm noch

ausgezeichnete Ergebnisse erreicht werden können. Aufgrund des dünnen Schichtaufbaus lassen sich organische Solarzellen günstig herstellen und können als Folienbeschichtung weitflächig an Gebäuden angebracht werden oder in Papierprodukte wie Verpackungen integriert werden

Weitere Anwendungsmöglichkeiten von optoelektronischen Bauelementen aus organischen oder anorganischen-organischen Schichten betreffen z.B. Fotodetektoren. Auch diese nutzen den Fotoeffekt aus, wobei in der photoaktiven Schicht Elektronen- Loch-Paare erzeugt werden. Anstatt zur Erzeugung von Strom, wie bei den

Solarzellen, werden diese zur Detektion von Licht, zum Beispiel für Kameras, eingesetzt. Auf Basis von organischen Halbleitern erlaubt der Dünnschichtaufbau der

vorgenannten optoelektronischen Bauelemente nicht nur einen deutlich flexibleren Einsatz im Alltag, sondern zeichnet sich im Vergleich zu den herkömmlichen LEDs, Solarzellen oder Fotodetektoren auf Basis von anorganischen Halbleitern durch kostengünstige Herstellungsmöglichkeiten aus. Derzeitig verwandte organische Halbleiter weisen gegenüber anorganischen

Halbleitern jedoch auch Nachteile auf. So ist die elektrische Performance der organischen Halbleiter, d.h. insbesondere die Leitfähigkeit, im Durchschnitt schlechter als die von üblichen anorganischen Halbleitern. Dies resultiert insbesondere aus einer geringeren Ladungsdichte der freien Ladungsträger in organischen Halbleitern. In der organischen Elektronik sind die Materialien der Halbleiterschichten aus sogenannten Pi-Systemen oder Π-Systemen aufgebaut. Die Pi-Systeme der verwendeten organischen Moleküle und/oder Polymere besitzen delokalisierte, d.h. freie Elektronen, welche Ladungs- bzw. Stromfluss in den Materialien ermöglichen.

Die Leitfähigkeit in organischen Halbleitern ist wesentlich durch die Anzahl der vorhandenen, delokalisierten Elektronen (Pi-Elektronen) vorgegeben. Weiterhin sind die Pi-Elektronen nur auf den Pi-Orbitalen delokalisiert, welche eine spezielle geometrische Form aufweisen und somit eine anisotropische (nicht in allen

Raumrichtungen homogene) elektrische Leitfähigkeit in den organischen Materialien bewirken.

Hierdurch erfolgt eine natürliche Beschränkung. Diese wirkt sich darüber hinausals ein limitierender Faktor für die elektrische Leitfähigkeit der organischen Systeme aus. Der Ladungstransport (elektrischer Strom) und die vorhandenen intrinsischen elektrischen Ladungen in einem organischen Halbleiter sind typischerweise um einige Größenordnungen geringer als in einem anorganischen Halbleiter.

Um die elektrische Leitfähigkeit und Performance von organischen Halbleiter zu verbessern, ist es bekannt, organische Halbleiter mit anderen organischen Materialien zu dotieren. Hierbei werden Fremdmoleküle in die organischen Halbleiterschichten eingebracht, um elektrische Eigenschaften und insbesondere die Ladungsträgerdichte gezielt zu beeinflussen. Beispielsweise können organische Moleküle eingebracht werden, welche unterschiedliche Elektronenaffinitäten oder lonisationspotentiale aufweisen, um die Moleküle des organischen Halbleiters zu reduzieren oder oxidieren. Im Gegensatz zu anorganischen Halbleitern, bei denen Fremdatome mit einer unterschiedlichen Konfiguration eingebracht werden, sind die Massenanteile der Dotanten deutlich höher. Zwar ist die eingebrachte Menge der Dotanten geringer als die des Trägermaterials, jedoch sind Konzentration der Dotierstoffe im Promille- oder Prozentbereich nicht ungewöhnlich. Bei der sogenannten p-Dotierung werden

Elektronen-Akzeptoren dotiert, wohingegen bei der sogenannten n-Dotierung

Elektronen-Donatoren dotiert werden.

Zum Auftragen der organischen Halbleiterschichten zur Herstellung einen

optoelektronischen Bauelementes wurden verschiedene Verfahren entwickelt. Hierzu zählen insbesondere Verdampfungsprozesse im Vakuum oder nasschemische Abscheidungsverfahren.

Bei den Verdampfungsprozessen werden die Moleküle durch Verdampfen, d.h. durch Sublimation unter Vakuumbedingungen, abgeschieden. Die Verfahren werden daher auch als Vakuumdeposition bezeichnet. Die Verdampfungsprozesse im Vakuum erlauben das Herstellen besonders definierter Schichten, wobei auch eine Dotierung der organischen Halbleiter möglich ist. Nachteilig an den Verfahren sind jedoch die hohen Prozesskosten. Zum einen werden für die Vakuumdeposition aufwendige Anlagen benötigt. Weiterhin sind die Verfahren durch einen hohen Materialverlust gekennzeichnet, da die Abscheidung in der Regel unspezifisch erfolgt und sich nicht nur am Substrat, sondern auch an anderen Teilen der Verdampfungsanlagen ablagert.

Für eine Massenproduktion von organischen Bauteilen sind nasschemische

Abscheidungsverfahren vielversprechender. Hierbei erfolgt eine

Flüssigkeitsprozessierung der organischen Halbleitermaterialen. Zu diesem Zweck liegen die organischen Materialen gelöst in entsprechend gewählten Lösungsmitteln vor.

Bekannte nasschemische Verfahren sind beispielsweise das Spin-Coating Verfahren (z. dt. Rotationsbeschichtung), wobei das Substrat auf einem Drehteller aufgebracht wird und Lösungen mit Polymeren oder kleinen Molekülen durch ein Aufschleudern gleichmäßig aufgetragen werden können. Beim Dip-Coating Verfahren (z. dt.

Tauchbeschichtung) wird ein Substrat in eine Beschichtungslösung getaucht. Beim Herausziehen bleibt am Substrat ein Flüssigkeitsfilm zurück, sodass die Schichten nacheinander aufgetragen werden können. Darüber hinaus zeichnen sich Druckverfahren, wie z.B. Ink-Jet (Tintenstrahldruck), Slot-Die (Schlitzdüsen-Beschichtung), Blade-Coating (Strichauftrag) durch eine besonders hohe Flexibilität bei geringen Herstellungskosten aus.

Während beim Spin-Coating oder Dip-Coating-Verfahren auch dotierte organische Halbleiter aufgetragen werden können, ist dies bei den gängigen Druckverfahren nicht im industriellen Maßstab nicht möglich. Durch die Dotierung der organischen Halbleiter entstehen in der Lösung Aggregate, welche ein effektives Drucken verhindern oder zumindest stark erschweren. Hierbei kommt es bei den Druckköpfen zu Verstopfungen. Diese können zwar über Filterprozesse verringert werden, doch diese Filterung der Aggregate führt gerade zu einer Aufhebung der gewünschten Dotierung. In der Industrie existieren daher derzeit keine geeigneten Druckverfahren, um organische optoelektronische Bauteile unter Verdruckung von p- oder n-dotierten organischen Materialien zuverlässig und kostengünstig herzustellen.

Ein weiterer Nachteil bekannter Druckverfahren für organischen Halbleiterschichten zeigt sich bei der Herstellung von Dünnschicht-Bauteilen mit komplexen,

mehrschichtigen Aufbauten von beispielsweise 3-8 Schichten.

Für moderne Bauteile in der organischen Elektronik, wie z.B. organische Leuchtdioden, Transistoren und Solarzellen, wird bevorzugt ein funktionell optimierter,

mehrschichtiger Aufbau verwandt. Die verschiedenen Schichten, wie z.B.

Lochtransportschicht, Lochinjektionsschicht, Elektronentransportschicht usw. erfüllen besondere Aufgabe in dem Bauteil, um die elektrische Effizienz bzw. Performance des Bauteils zu steigern. Durch eine Abstimmung der elektrischen Eigenschaften von mehreren Injektions- und Transportschichten lässt sich beispielsweise erreichen, dass OLEDs bei gleicher Spannung und gleichem Stromverbrauch eine stärkere Leuchtkraft entwickeln.

Im Stand der Technik wird davon ausgegangen, dass beim Druck von solchen mehrschichtigen Aufbauten mit beispielsweise 3-8 aufeinander liegenden Schichten jede folgende Schicht nach der ersten die unteren Schichten nicht anlösen bzw.

ablösen darf. Eine solche, unkontrollierte Anlösung könnte andernfalls zu Defekten oder Beschädigungen der Schichten führen, welche die elektrische Performance sowie die Lebenszeit des optoelektronischen Bauteiles stark mindern.

Um ein Anlösen der verschiedenen Schichten zu verhindern, wurden verschiedene Prozesse etabliert. Dies betrifft insbesondere ein Cross-Linking und die Verwendung orthogonaler Lösungsmittel.

Typische Temperaturen für das Cross-Linking betragen 150-250 °C, wohingegen die normale Trocknung der Nassschicht bei 100-140°C erfolgt. Daraus ergibt sich, dass das Cross-Linking Verfahren eher dazu neigt, die organischen Materialien zu beschädigen (Zersetzungstemperaturen der organischen Materialien liegen zwischen 140-250°C) und in der Verwendung nur auf wenige hoch stabile organische Materialien eingegrenzt ist. Weiterhin ist eine Prozessierung an Luft ebenfalls nicht mehr möglich, da die organischen Materialien unter Ihren intrinsischen Zersetzungstemperaturen anfangen, mit Sauerstoff zu oxidieren. Beim Cross-Linking wird die verdruckte Tinte, d.h. das organische Material, welches gelöst in einem Lösungsmittel vorliegt, im Anschluss an das Verdrucken mit starker UV-Strahlung oder sehr hohen Temperaturen von über 150°C energetisch aktiviert. Hierdurch wird ein chemischer Prozess in Gang gesetzt, welcher zu einer

intramolekularen Vernetzung der Moleküle bzw. Polymere führt. Im Endergebnis wird ein chemisch verbundenes Netz geschaffen, welches sich nur schwer lösen lässt.

Nachteilig hieran ist es jedoch, dass die initiierte chemische Reaktion zur Vernetzung des organischen Materials die elektrische Performance insbesondere durch eine Abnahme der Ladungsträgerbeweglichkeit negativ beeinflusst. Beispielsweise kommt es oftmals zu einer Beeinträchtigung oder Zerstörung der für den Ladungstransport verantwortlichen Pi-Systeme.

Typische Temperaturen für das Cross-Linking betragen 150-250°C, wohingegen die normale Trocknung der Nassschicht bei 100-140°C erfolgt. Daraus ergibt sich, dass das Cross-Linking Verfahren dazu neigt, die organischen Materialien zu beschädigen. Die Zersetzungstemperaturen der üblicherweise verwandten organischen Materialien liegen zwischen 140-250°C. Aus diesem Grunde grenzen Cross-Linking Verfahren die Verwendung auf nur wenige, hoch stabile organische Materialien ein. Weiterhin ist eine Prozessierung an Luft nicht möglich, da die organischen Materialien unterhalb ihrer intrinsischen Zersetzungstemperaturen anfangen, mit Sauerstoff zu oxidieren. Eine Alternative hierzu stellte die Nutzung orthogonaler Lösungsmittel dar. Hierbei werden die Tinten zum Druck der organischen Halbleiterschichten dermaßen hergestellt, dass das Lösungsmittel einer folgenden Schicht die untere Schicht nicht anlösen kann. D.h., dass das Material der unteren Schicht unlöslich in dem Lösungsmittel der Folgeschicht sein soll. Gerade bei dünnen Schichtaufbauten von mehr als 3 Schichten führt diese Bedingung jedoch schnell zu Schwierigkeiten in der praktischen Umsetzung.

Insbesondere lassen sich bei mehr als 4 Schichten kaum orthogonale Lösungsmitteln finden, welche auf zuverlässige Weise das Anlösen unterer Schichten verhindern.

Um dem Problem zu entgehen, dass folgend aufgedruckte Schichten die

darunterliegenden Schichten anlösen und somit beschädigen können, wird in der Industrie oftmals mit einem gemischten (hybriden) Prozess gearbeitet. Dabei werden gewöhnlich die ersten ein bis drei Schichten, d.h. die Schichten bis zur

lichtemittierenden Schicht, gedruckt, während die restlichen Schichten durch ein Vakuum-Verdampfungsverfahren aufgebracht werden. Die Hybrid verfahren sind aufgrund der Notwendigkeit der zusätzlichen Aufdampfschritte deutlich aufwendiger und kostenintensiver als ein vollständiges Verdrucken der Schichten.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung war es, ein optoelektronisches Bauelement und ein

Verfahren zur Herstellung desselben zu entwickeln, welches die Nachteile des Standes der Technik beseitigt. Insbesondere sollte ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitgestellt werden, bei welchem auf kostengünstige, zuverlässige und einfache Weise eine Dotierung gedruckter organischen Materialen erreicht wird, um gleichzeitig eine hohe elektrische

Performance des Bauteiles zu gewährleisten. Weiterhin sollte die Erfindung bevorzugt die Bereitstellung eines gedruckten, optoelektronischen Bauteiles mit mehrschichtigem Dünnschicht-Aufbau erlauben, bei welchem unerwünschte Anlöseprozesse auf einfache und wirksame Weise vermieden werden können.

Zusammenfassung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche kennzeichnen bevorzugte Ausführungsformen des

erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauteiles sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteiles. In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein optoelektronisches Bauelement mit einer Kathode und einer Anode und einem Schichtsystem zwischen der Kathode und der Anode umfassend mehrere elektroaktive Schichten und mindestens eine optisch aktive Schicht, wobei mindestens zwei Schichten zwischen der Kathode und Anode herstellbar durch ein Verfahren sind, welches folgende Schritte umfasst:

a) Bereitstellung einer ersten Tinte umfassend ein erstes Halbleitermaterial gelöst in einem ersten Trägermittel

b) Bereitstellung einer zweiten Tinte umfassend ein zweites Halbleitermaterial gelöst in einem zweiten Trägermittel

c) Erzeugung einer ersten Schicht durch Aufbringen der ersten Tinte mit Hilfe eines Druckverfahrens

d) Trocknung der ersten Schicht

e) Aufbringen der zweiten Tinte mit Hilfe eines Druckverfahrens auf die erste Schicht zur Erzeugung einer zweiten Schicht,

f) Trocknung der zweiten Schicht

wobei das zweite Trägermittel derart gewählt ist, dass durch den Verfahrensschritt e) die erste Schicht mindestens teilweise angelöst wird, sodass zwischen der ersten und zweiten Schicht eine induktiv dotierte Mischschicht erzeugt wird, in welcher das erste und zweite Halbleitermaterial gemischt vorliegen. Es kann auch bevorzugt sein, dass das Verfahren in folgender Weise modifiziert wird: nach Schritt b) folgt Schritt b-bis) Bereitstellung eines Substrats.

Bei diesem modifizierten Verfahren wird des Weiteren bevorzugt Schritt c) zu Schritt c') Erzeugung einer ersten Schicht durch Aufbringen der ersten Tinte mit Hilfe eines Druckverfahrens auf das Substrat.

Mit diesem modifizierten Verfahren kann ein sehr zuverlässiges und robustes

Bauelement hergestellt werden. Das erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass dieses Elektroden (d.h. eine Anode oder Kathode), eine optisch aktive Schicht sowie elektrisch aktive Schichten (d.h. beispielsweise

Ladungsträgerinjektions- oder extraktionsschichten oder

Ladungsträgertransportschichten) umfasst. Die Funktionalität des optoelektronischen Bauelementes ist bevorzugt durch die optisch aktive Schicht gekennzeichnet, welche insbesondere der Licht- oder Stromerzeugung dienen kann. Die elektrisch aktiven Schichten bezeichnen im Sinne der Erfindung bevorzugt jene Schichten, welche die elektrische Funktionalität des Bauelementes gewährleisten und zwischen der optisch aktiven Schicht und den Elektroden angeordnet sind. Im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Ladungsträgerinjektions- oder extraktionsschichten sowie

Ladungsträgertransportschichten elektrisch aktive Schichten. Weiterhin werden im Sinne der Erfindung unter Ladungsträger bevorzugt Elektronen oder Elektronenlöcher verstanden. Der Begriff Loch oder Elektronenloch wird vorliegend bevorzugt synonym verwandt. Der Fachmann weiß, wie die elektrisch aktiven Schichten anzuordnen sind, um in Abhängigkeit der optisch aktiven Schicht die gewünschte Funktion des optoelektronischen Bauelementes zu erzielen. Die Begriffe optoelektronisches Bauelement bzw. Bauteil oder auch Dünnschicht-Bauteil bzw. Dünnschicht- Bauelement werden bevorzugt synonym verwandt. Die hier verwandten Begriffe zur Beschreibung des optoelektronischen Bauteils, wie beispielsweise Elektrode, Anode, Kathode, optisch aktive Schicht, Ladungsträgerextraktions- bzw. -injektionsschicht und Ladungsträgertransportschicht sind so zu verstehen, wie der Fachmann sie in diesem Zusammenhang verstehen würde. Weiterführende Definitionen sind ebenfalls untenstehend in diesem Dokument zu finden. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich bevorzugt um organische

Halbleitermaterialien. Es können aber auch hybride Materialien aus organischen und anorganischen Halbleitermaterialien oder aber anorganischen Halbleitermaterialien verwandt werden. Der Begriff des organischen Halbleitermaterials bezeichnet bevorzugt Materialien auf organischer Basis, welche aufgrund der Ausprägung eines Pi-Elektronen-Systems halbleitend sind. Die Begriffe Halbleiter oder

Halbleitermaterialen werden bevorzugt synonym verwandt. Die hier verwandten Begriffe wie Halbleiter und Pi-Elektronen-System sind bevorzugt so zu verstehen, wie der Fachmann sie interpretieren würde und wie sie in der Fachliteratur, bspw. in Low Molecular Weight Organic Semiconductors von Thorsten U. Kampen, verwendet werden. Das erfindungsgemäße optoelektronische Bauteil ist bevorzugt dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrisch aktiven und/oder optisch aktiven Schichten mit Hilfe eines Druckverfahrens auftragbar sind. Unter dem Begriff Druckverfahren sollen im weitesten Sinne alle Verfahren zur Vervielfältigung von physischen oder

elektronischen Druckvorlagen zusammengefasst, wobei ein Substrat von

Halbleitermaterialien in Form einer Drucktinte aufgebracht werden können. Unter dem Begriff Druckverfahren können aber auch im weitesten Sinne alle Verfahren zur Vervielfältigung von physischen oder elektronischen Druckvorlagen zusammengefasst werden, bei denen auf ein Substrat Halbleitermaterialien in Form einer Drucktinte aufgebracht werden können. Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff Drucktinte oder Tinte bevorzugt eine bei Raumtemperatur flüssig vorliegende Zusammensetzung verstanden, welche ein Halbleitermaterial und ein Trägermittel umfasst oder daraus besteht. Das Trägermittel ist bevorzugt ein Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch in welchem das zu verdruckende Halbleitermaterial gelöst vorliegt, sodass die

Schichten für das optoelektronische Bauelement mit gängigen Druckverfahren aufgetragen werden können.

Als Druckverfahren kommen beispielsweise Offsetdruck, Siebdruck, Flexodruck oder insbesondere Tintenstrahldruckverfahren und/oder Schlitzdüsen- Beschichtungsverfahren in Frage. Im Gegensatz zu beispielsweise

Verdampfungsverfahren zeichnen sich die Druckverfahren insbesondere durch eine hohe Tauglichkeit für die Massenproduktion aus. Außerdem ist das Verfahren besonders kostengünstig.

Beim üblicherweise vorgenommenen organischen Dotieren, wie im Falle von z.B.

Novaled Materialien, werden neue elektronische Bänder erzeugt, wodurch die

Ladungsträgerkonzentration ähnlich wie beim anorganischen Dotieren erhöht wird. Hierbei erfolgt ein Ladungsübergang vom Donor zum Akzeptor im energetischen Grundzustand ohne zusätzliche Anregung, wenn beide Materialien miteinander gemischt werden. Bei diesem Vorgang bilden sich Aggregate, welche auch als

Ladungstransferkomplexe (engl. Charge-Transfer-Complex) bezeichnet werden. Diese stellen ein aus den beiden Ursprungsmaterialien gebildetes neues Material dar, welches die eigentliche Dotierung bildet.

Als eine Grundlage für die Erfindung wurde erkannt, dass bei bekannten

optoelektronischen Bauteilen, welche mit Druckverfahren herstellbar sind, keine dotierten Schichten aus organischen Halbleitermaterialien aufgebracht werden können, da es ansonsten beim Verdrucken der organischen Materialen in den Tinten aufgrund von Aggregatbildungen bspw. zu Verstopfungen an Druckdüsen kommen kann.

Hierdurch wird die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch aktiven Schichten bei bekannten, gedruckten optoelektronischen Bauteilen erheblich eingeschränkt.

Überraschenderweise kann gemäß der Erfindung ein gedrucktes Bauteil bereitgestellt, werden, welches über ein Druckverfahren dotierte Schichten aus organischem

Halbleitermaterial aufweist, ohne dass dies zu Komplikationen während der Herstellung führt.

Zu diesem Zweck muss im Gegensatz zu bekannten Ansätzen keine Tinte verdruckt werden, welche bereits dotiertes organisches Halbleitermaterial enthält. Stattdessen wurde erfindungsgemäß erkannt, dass bei geeigneter Wahl der Trägermittel der für die Druckschichten verwandten Tinten eine Dotierung der Schichten nach dem Verdrucken erfolgen kann. Hierzu wird der Effekt des induktiven Dotierens ausgenutzt, welcher darauf basiert, dass durch verschiedene Elektronenaffinitäten von Donor und Akzeptor nur die Ladungsträgerdichte im gemischten Material verschoben wird und damit die entsprechende Ladungsart an Mobilität gewinnt, wodurch die elektrische Leitfähigkeit gesteigert wird. Hierbei kommt es nicht in erster Linie zu einer Erhöhung der

Ladungsträgerkonzentration, sondern zu einer Erhöhung der Mobilität der

Ladungsträger.

Bei dem erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauteil wird hierzu bevorzugt das zweite Trägermittel derart gewählt, dass nach dem Auftragen auf eine untere bzw. erste Schicht diese mindestens teilweise angelöst wird, das heißt bevorzugt, dass der angelöste Teil der Schicht, welcher aufgetragen in einem festen Aggregatzustand vorliegt, wieder vorteilhafterweise im Wesentlichen verflüssigt und in einen Zustand gebracht wird, dass eine Mischung dieses Teils mit dem zweiten Trägermittel möglich ist. Hierzu ist das Trägermittel bevorzugt derart zu wählen, dass dieses ein

mittelmäßiges bzw. schlechtes Lösungsmittel für das erste Halbleitermaterial der unteren oder ersten Schicht darstellt.

Aufgrund der Lösungseigenschaft des aufgedruckten zweiten Trägermittels wird an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten eine induktiv dotierte Mischschicht erzeugt. Hierbei erfolgt ein teilweises Herauslösen von den organischen oder anorganischen Molekülen der ersten bzw. unteren Schicht in die aufgetragene zweite Schicht. In der dabei erzeugten Mischschicht liegen somit im Grenzbereich der beiden Schichten das erste und zweite Halbleitermaterial gemischt vor. Dadurch wird eine dotierte Halbleiterschicht umgesetzt. Gemäß dem induktiven Effekt in der organischen Chemie gewinnen hierdurch in der Mischschicht die elektrischen Ladungen an

Beweglichkeit. Dabei erfolgt keine Erzeugung zusätzlicher freier Ladungsträger, sondern ein verschieben des Fermi-Niveaus in die gewünschte Richtung durch Polarisationseffekte. Der induktive Effekt wird insbesondere durch unterschiedliche Elektronegativität von Atomen oder funktionellen Gruppen einer Kohlenstoffverbindung verursacht. Dies führt zu einer Ladungsasymmetrie, wodurch sich die Elektronendichte in den Molekülen verändert. Beim einem negativen induktiven Effekt (-I-Effekt) verschieben sich die Elektronen zum Atom oder Molekül mit einer höheren Elektronennegativität, während beim positiven induktiven Effekt Elektronen von Atomen oder Molekülen mit geringer Elektronennegativität weggezogen werden. Die Verschiebung der Ladungsträger führt vorteilhafterweise zu einer Bereitstellung einer höheren Beweglichkeit der

Ladungsträger.

Im Sinne der Erfindung bezeichnet die induktiv dotierte Mischschicht somit bevorzugt eine durch das Anlösen entstehende Mischschicht, in welcher durch Dotierung auf Basis des induktiven Effekts die elektrische Leitfähigkeit erhöht wird.

Vorteilhafterweise könnte man bei dem induktiven Dotieren auch die dotierte Schicht in einem Schritt verdrucken, ohne dass es zu einer Aggregatbildung kommt, wie dies bei bekannten Dotierungen durch die Bildung der Ladungstransferkomplexe der Fall ist (vgl. Fig. 3 und Fig. 4). Allerdings ist der Prozess des Herauslösens bzw. Anlösens zur Bildung einer induktiv dotierten Mischschicht von Vorteil, da hierbei die Anzahl der Druckschritte reduziert werden kann. Anstatt drei Druckschritte, wie im Fall eines separaten Verdruckens der induktiven Mischschicht, werden nur zwei Druckschritte benötigt. Das erfindungsgemäße optoelektronische Bauteil zeichnet sich somit durch eine besonders gute elektrische Performance aus, welche durch ein kostengünstiges und zuverlässiges Druckverfahren herstellbar ist. Es wird eine Leistungssteigerung des Bauteils erzielt. Des Weiteren kann durch das Verfahren eine Ersparnis an Zeit, Material und Arbeitsstufen erreicht werden und die Herstellung wird vereinfacht.

Insbesondere durch die Reduzierung der Arbeitsschritte können Fehler beseitigt und die Qualität gehoben werden. Das vorgestellte Verfahren vermehrt die technischen Möglichkeiten zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente.

Die unter Verwendung der Tinte umfassend organische und/oder anorganische Halbleitermaterialien zu verdruckenden Schichten können bevorzugt sowohl elektroaktive Schichten, d.h. z.B. Injektions- oder Extraktionsschichten oder

Transportschichten, als auch optisch aktive Schichten sein. Das vorgestellte Verfahren bildet somit eine Alternative zu gängigen Verfahren für verschiedenste Arten von Schichten. Beispielsweise kann die erste und zweite Schicht je eine erste und zweite elektroaktive Schicht sein, wobei zwischen diesen elektroaktiven Schichten die vorteilhafte induktiv dotierte Mischschicht erzeugt wird. Die erste Schicht kann aber beispielsweise auch eine elektroaktive Schicht sein, während die zweite Schicht eine optisch aktive Schicht ist, sodass eine induktiv dotierte Mischschicht zwischen diesen Schichten gebildet wird. Das erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement ist vorzugsweise durch das Vorhandensein von mindestens zwei Schichten aus organischem und/oder

anorganischem Halbleitermaterial mit induktiver Mischschicht in deren Grenzbereich gekennzeichnet. Weitere Schichten des optoelektronischen Bauelementes können, müssen aber nicht, aus organischen Halbleitermaterialien verdruckt werden.

Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass eine weitere Elektronentransportschicht anorganisch dotierte Halbleitermaterialien, z.B. Aluminium-Zinkoxid, umfasst. Die so kombinierten Schichten können zu einer Verbesserung des Bauteils führen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke der Mischschicht zwischen 1 nm und 20 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 10 nm. Zum einen ist besonders bevorzugt, dass die Dicke der Mischschicht zwischen 1 nm und 20 nm beträgt. Diese Dicke führt zu besonders vorteilhaften elektrischen Eigenschaften und hat sich gleichzeitig bei dem vorgenannt vorgestellten Verfahren als überraschend einfach zu realisieren herausgestellt. Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die Dicke der Mischschichten zwischen 1 nm und 10 nm beträgt. Eine solche Dicke der

Mischschicht erhöht die Effektivität des Bauteils, insbesondere durch verbesserte elektrische Eigenschaften. Die Dicke der Mischschicht entspricht bevorzugt der Ausdehnung im Grenzbereich zwischen der ersten und zweiten Schicht, in welcher das erste und zweite Halbleitermaterial vorliegen. Die untere Grenze der Mischschicht entspricht somit dem oberen Bereich der ersten Schicht, welche nicht angelöst wurde. Während die obere Grenze der Mischschicht dem unteren Bereich der zweiten Schicht entspricht, in welchem keine Moleküle des ersten Halbleitermaterials, und somit keine Dotierung mehr vorliegt. Bevorzugt bezeichnet unten und oben die Richtung entlang des sukzessiven Auftragens der Schichten. Die Dicke der Mischschicht lässt sich insbesondere durch die Löslichkeit des ersten Halbleitermaterials und der Einwirkzeit vor dem Trocknen einstellen. Unter Trocknen wird bevorzugt eine herbeigeführte Einwirkung von Wärme verstanden, um ein Material von einem zumindest teilweise flüssigen Aggregatzustand in einen festen

Aggregatzustand zu überführen. Es kann auch bevorzugt sein, insbesondere, wenn eine Lösung vorliegt, das mindestens eine Lösungsmittel zu verdampfen, so dass nur die vorher gelösten, festen Bestandteile der Lösung verbleiben. Durch Messung der Dicke der Mischschicht und Kenntnis der Löslichkeit des Materials dieser Schicht in entsprechenden Lösemitteln können entsprechend geeignete Trägermittel

routinemäßig ermittelt werden.

Zur Messung der Dicke der Mischschicht kann ausgenutzt werden, dass bei der induktiven Dotierung eine Verschiebung der optischen Absorptionskante in

entsprechend kürzere oder längere Wellenlängen beobachtet werden kann. Anhand der Verschiebung der optischen Bandkante kann die Stärke der induktiven Dotierung und somit die Schichtdicke ermitteln werden. Als Messinstrument kann hierfür bevorzugt ein UV-Vis-Spektrometer eingesetzt werden. Mit einem UV-Vis- Spektrometer kann bevorzugt Spektroskopie unter Ausnutzung von UV- und

sichtbarem Licht betrieben werden. Unter UV-Licht wird bevorzugt Licht in einem Wellenlängenbereich von unter 10 nm bis zu 380 nm verstanden. Unter sichtbarem Licht versteht der Fachmann insbesondere Licht von 380 nm bis 700 nm.

Um eine bestimmte Schichtdicke einzustellen, kann beispielsweise folgendes empirisches Verfahren genutzt werden. Eine Tinte wird zunächst aus mehreren Lösungsmitteln und einem darin gelösten Feststoff, d.h. einem Halbleitermaterial, hergestellt. Bei der Wahl der Lösungsmittel für die Tinte kann bevorzugt ein Lösungsmittel A genommen werden, welches die untere Schicht lösen kann und ein Lösungsmittel B, welches die untere Schicht nicht lösen kann.

Aus beiden Lösungsmitteln A und B werden Mischungen mit verschiedenen

Mischverhältnissen hergestellt, wobei jedoch die Konzentration des darin zu lösenden Feststoffes konstant gehalten wird. Es hat sich besonders bewährt mit

Massenverhältnissen der Lösungsmittel zueinander in Proportionen von 30:70, 50:50 und 70:30 zu arbeiten. Ein empirisches Verfahren, welches mit den vorgenannten Proportionen arbeitet, hat sich durch eine besondere Effektivität ausgezeichnet. Es war überraschend, dass durch ein solches Testverfahren ein geeignetes Trägermittel schon innerhalb einer Testiteration gefunden werden konnte.

Anschließend werden alle drei Tintenkombinationen auf separate Stellen der unteren anzulösenden Schicht verdruckt. Mittels eines UV-Vis-Spektrometers kann die Stärke der induktiven Dotierung und der optischen Bandkante ermittelt werden. Bei der

Auswertung ist zudem die Absorption der reinen Materialien, d.h. der unteren Schicht und des Feststoffes, welcher verdruckt wurde, zu beachten.

Die bevorzugt genannten Schichtdicken für die Mischschicht sind besonders vorteilhaft in Kombination mit einer Schichtdicke der ersten bzw. zweiten Schicht zwischen 5 nm und 50 nm. In diesem Bereich unterstützt die induktiv dotierte Mischschicht die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Schichten optimal, ohne die spezifische

Funktionalität der Schichten, z.B. als Transport- oder Injektionsschicht, zu

beeinträchtigen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das zweite Trägermittel mindestens ein Lösungsmittel, welches das erste Halbleitermaterial bis zu einer Konzentration von mindestens 1 g/l vollständig löst. Die Löslichkeit des ersten

Halbleitermaterials im zweiten Trägermittel beträgt somit mindestens 1 g/l (Gramm pro Liter). Die Angabe entspricht der gängigen Definition der quantitativen Löslichkeit durch eine Massenkonzentration. Die Löslichkeit gibt bevorzugt an, bis zu welcher

Massenkonzentration das Material in dem Lösungsmittel gelöst werden kann. D.h. bis zu welcher es sich unter einer homogenen Verteilung im Lösungsmittel mischt, ohne auszufallen. Die genannte Grenze erlaubt eine besonders zuverlässige Ausbildung einer induktiv dotierten Mischschicht, insbesondere der bevorzugten Dicken von 1 nm bis 20 nm, bevorzugt 1 nm bis 10 nm. Durch diese bevorzugte Ausführungsform können Fehler bei der Herstellung der Mischschicht beseitigt werden.

Die Löslichkeit kann auf Basis theoretischer Modelle vorhergesagt werden.

Beispielsweise können sich die hierzu die Hansen-Löslichkeitsparameter eignen (Hansen, Charles M. "The three dimensional solubility parameter." Danish Technical: Copenhagen: 14 (1967)). Bevorzugt wird die Löslichkeit jedoch experimentell bestimmt. Ein geeignetes experimentelles Verfahren zur Bestimmung der quantitativen Löslichkeit ist das folgende Verfahren, welches das Lösen von 10 Milligramm des Feststoffes in 10 Millilitern des betrachteten Lösemittels beinhaltet. Die Menge des Feststoffes wird in das Gefäß mit dem Lösungsmittel gegeben. Zusätzlich wird ein mit Teflon beschichteter Magnetrührstab hinzugegeben und das Gefäß gasdicht verschlossen. Anschließend wird das Gefäß auf eine Heizplatte mit steuerbarem Magnetfeld gegeben, eine Heiztemperatur von 25°C eingestellt und das Magnetfeld eingeschaltet, damit das Rührstäbchen die Mischung rührt. Dieser Vorgang wird 24 Stunden lang durchgeführt. Danach wird das Gefäß geöffnet und die Lösung durch ein Mikrosieb (Porengröße 0,2 μηη) gefiltert. Das Gewicht des Gefäßes, in das man die gefilterte Lösung auffängt, wird vorher bestimmt. Nach dem Filtern wird die Lösung in einem Vakuumofen ausgetrocknet. Die Heiztemperatur hängt von dem verwendeten Lösemittel ab. Nach dem Ausheizen wird das Gewicht des Gefäßes wieder bestimmt, wobei die Massezunahme der Menge an Feststoff entspricht, die sich in den 10 Millilitern Lösemittel gelöst hat. Durch dieses Verfahren kann die quantitative

Löslichkeit besonders zuverlässig bestimmt werden.

Die Verwendung von Tinte zum Auftragen der Schichten, also der elektroaktiven oder optisch aktiven Schichten, mit einem derart gewählten Lösungsmittel stellt eine Abkehr vom Stand der Technik mit überraschenden Vorteilen dar. Im Stand der Technik werden insbesondere Lösungsmittel gewählt, welche die darunterliegende Schicht gerade nicht anlösen sollten, um glatte Grenzflächen zu erhalten. Dass eine geeignete Wahl der Löslichkeit zur Ausbildung einer Mischschicht und somit verbesserten elektrischen Performance führt, war eine überraschende Erkenntnis.

Quantitative Löslichkeiten von mindestens 1 g/l werden insbesondere von der

Materialklasse der aprotisch polaren Lösungsmittel erreicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das zweite Trägermittel daher mindestens ein aprotisch polares Lösungsmittel.

Verfügt ein Molekül eines Lösungsmittels nicht über eine Atomgruppe, die in einer organischen Verbindung vorliegt und aus der Wasserstoffatome als Protonen abgespalten werden können, nennt man das Lösungsmittel aprotisch. Polarität bezeichnet bevorzugt die durch Ladungsverschiebung in Atomgruppen entstandene Bildung von getrennten

Ladungsschwerpunkten, durch welche die Neutralität der Atomgruppen aufgehoben wird.

Durch die Bereitstellung eines zweiten Trägermaterials in Form eines aprotisch polaren Lösungsmittels kann eine induktiv dotierte Mischschicht mit den vorgenannten

Eigenschaften besonders einfach und zuverlässig hergestellt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das

optoelektronisches Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass das Druckverfahren eine Schlitzdüsen-Beschichtung, ein Gravurdruck, ein Siebdruck, Doktor-Blade-Druck, Aufsprühen und/oder Tintenstrahldruck-Verfahren ist. Die Schlitzdüsen-Beschichtung ist bevorzugt eine dem Fachmann bekannte Beschichtungstechnik, welche verwendet wird, um dünne Flüssigkeitsschichten auf bahnförmige Substrate aufzutragen.

Gravurdruck bezeichnet insbesondere eine dem Fachmann geläufige Art von

Tiefdruckverfahren. Ein Tiefdruckverfahren ist vorteilhafterweise eine Drucktechnik, bei der abzubildenden Elemente als Vertiefungen in einer Druckform vorliegen. Dabei liegt typischerweise die Druckfarbe nur in den Vertiefungen vor und das zu bedruckende Substrat wird an die Druckform angepresst. Siebdruck bezeichnet bevorzugt ein Druckverfahren, bei welchem die Druckfarbe durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Substrat bzw. Material gedruckt wird. Beim Doctor- Blade-Druck wird bevorzugt eine sogenannte Rakel verwendet, um überschüssige Druckfarbe vom Druckzylinder abzustreifen. Bei einem Tintenstrahldruck-Verfahr wird durch gezielten Abschuss oder Ablenken kleiner Tintentröpfchen ein Druckbild erzeugt.

Mit den vorgenannten Verfahren, insbesondere unter Verwendung von

Tintenstrahldruck- Verfahren, können die Schichten besonders präzise und gleichmäßig aufgetragen werden. Hierdurch entstehen Mischschichten mit einer besonders zuverlässigen homogenen Mischung und Dotierung. Das so hergestellte

optoelektronische Bauelement ist in durch eine ausgezeichnete Qualität, Robustheit und Performance gekennzeichnet.

Die Trocknung im Anschluss an das Auftragen der zweiten elektroaktiven Schicht schließt bevorzugt den Anlösungsprozess ab und determiniert die Schichtdicke der Mischschicht. Zum Trocknen eignen sich verschiedene Verfahren, welche bevorzugt durch Erwärmen des Bauelements zu einer beschleunigten Verdunstung des

Trägermittels bzw. Lösungsmittels führen. Beispielsweise sind Heißlufttrockner geeignet. Es kann aber auch bevorzugt sein, die Schicht bei Raumtemperatur trocknen zu lassen. Bei einer geringeren Temperatur während der Trocknung wird in der Regel die Trocknung länger andauern.

In einer bevorzugten Ausführungsform des optoelektronisches Bauelements erfolgt die Trocknung im Schritt f), d.h. im Anschluss an das Auftragen der zweiten Schicht mit Hilfe einer Infrarotlampe, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 60 °C und 200 °C, besonders bevorzugt zwischen 80 °C und 150 °C für eine Trocknungszeit zwischen 1 s und 60 s, bevorzugt zwischen 5 s und 30 s. Durch den bevorzugten Temperaturbereich zwischen 60 °C und 200 °C und der bevorzugten Trocknungszeit zwischen 1 s und 60 s kann auf besonders zuverlässige Weise ein geeignetes Schichtsystem hergestellt werden. Bei dem genannten Temperaturbereich und einer bevorzugten

Trocknungsdauer zwischen 5 s und 30 s wird die Robustheit des Schichtsystems erhöht. Es ist besonders bevorzugt, bei der Trocknung ein Temperaturbereich zwischen 80 °C und 150 °C für eine Trocknungszeit zwischen 1 s und 60 s

anzuwenden. Hierdurch können bei der Herstellung Fehler beseitigt werden.

Insbesondere eine Herstellung umfassend eine Trocknung im Temperaturbereich zwischen 80 °C und 150 °C für eine Trocknungszeit zwischen 5 s und 30 s führt eine Vereinfachung des Verfahrens herbei und hat besonders robuste Bauelemente zur Folge.

Der Einsatz einer Infrarotlampe insbesondere bei den vorgenannten Temperaturen und Zeiträumen stellt eine besonders wirksame, aber gleichzeitig schonende Trocknung dar. So kommt es anders als beispielsweise bei bekannten Cross-Linking-Verfahren in der Ausführungsform nicht oder kaum zu einer chemischen Aktivierung der betroffenen Materialen. Während das Trägermittel schnell und effizient zum Verdunsten gebracht wird, werden die elektrischen oder optischen Eigenschaften der Schichten und der gebildeten Mischschicht erhalten. Insbesondere kann ein solches Trocknungsverfahren sehr gut automatisiert und rationalisiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nach dem Aufbringen der zweiten Tinte in Schritt e) und der Trocknung in Schritte f) eine Wartezeit zwischen 0 und 60s, bevorzugt zwischen 3 s und 40 s, eingehalten. Die Wartezeit entspricht bevorzugt der Zeit, welche mindestens für das Anlösen und die Ausbildung der Mischschicht bereitgestellt wird. Durch diesen Parameter kann somit die Dicke der Mischschicht beeinflusst werden. Bei den vorgenannten Wartezeiten in Verbindung mit einer quantitativen Löslichkeit des Halbleitermaterials in dem Trägermittel von mindestens 1 g/l können ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden. Gemäß der experimentellen Erfahrung ist zu beachten, dass der Prozess des Anlösens bereits während des Aufdruckens startet und nicht sofort mit Einsetzen des Trocknungsschrittes endet. Aus diesem Grunde kann es auch bevorzugt sein, keine Wartezeit einzuhalten, wobei jedoch eine Wartezeit von 3 s bis 40 s, besonders zuverlässige Mischschichten erzeugt. Auch Wartezeiten zwischen 0 und 60 Sekunden haben Vorteile, so

hergestellte Mischschichten sorgen für ein besonders leistungsstarkes Bauelement. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optoelektronisches Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trägermittel eine Mischung aus mindestens zwei verschiedenen Lösungsmitteln umfasst, wobei ein erstes Lösungsmittel das erste Halbleitermaterial bis zu einer Konzentration von mindestens 1 g/l vollständig löst und ein zweites Lösungsmittel das erste Halbleitermaterial bis zu einer Konzentration von höchstens 0,1 g/l vollständig löst. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst das zweite Trägermittel, in welchem das zweite Halbleitermaterial gelöst vorliegt, mithin eine Kombination von unterschiedlich stark anlösenden Lösungsmitteln. Hierdurch kann beim Auftragen der zweiten Schicht auf die erste Schicht der Anlöseprozess zur Bildung der induktiven Mischschicht besonders zuverlässig gesteuert werden.

Die Wahl der Lösungsmittel hängt vorteilhafterweise von dem zu lösenden

Halbleitermaterial der ersten (unteren) Schicht ab.

Ist das erste Halbleitermaterial ein organische Material beispielsweise ein

Polyphenylenvinylen-Copolymer, z.B. MEH-PPV, Super Yellow oder MDMO-PPV, kann als stark anlösendes Lösungsmittel Butyl-Lactat verwandt werden. Das Butyl-Lactat löst das Polyphenylenvinylen-Copolymer der unteren ersten Schicht bis zu einer Konzentration von mindestens 1 g/l vollständig. Andererseits löst beispielsweise Isopropanol Polyphenylenvinylen-Copolymere nur unter 0,1 Gramm/Liter. Isopropanol eignet sich in diesem Fall also als schwach lösendes Lösungsmittel. Bevorzugt kann daher als Trägermittel für das zweite organische Halbleitermaterial eine Kombination von Butyl-Lactat und Isopropanol eingesetzt werden, wobei das Verhältnis das

Anlösevermögen steuert. Je höher der Anteil des Butyl-Lactats im Verhältnis zum Isopropanol, desto größer wird die Ausdehnung der induktiv dotierten Mischschicht sein. Ein Verhältnis von Butyl-Lactat zu Isopropanol von 30:70 hat sich beispielsweise als besonders vorteilhaft für bevorzugte Schichtdicken der Mischschicht von 1 nm bis 10 nm erwiesen. So können besonders robuste Bauelemente erzeugt werden.

Ist hingegen die erste (untere) Schicht beispielsweise aus Poly(vinylidenchlorid-co- acrylonitril) ist ein Trägermittel mit einer Kombination der Lösungsmittel ortho- Dichlorobenzol und Mesitylen im Verhältnis 80:20 fast vollständig orthogonal. D.h. die Lösungsmittelkombination aus ortho-Dichlorobenzol und Mesitylen löst

Poly(vinylidenchlorid-co-acrylonitril) nur unter einer Konzentration von 0,1 Gramm/Liter. Ein Anlösen der Schicht findet mit genanntem Trägermittel daher bei deutlich unter 1 nm statt.

Um das Anlösen zur Bildung einer induktiv dotierten Mischschicht zu erreichen, kann dem Trägermittel jedoch ein stark lösendes Lösungsmittel beigefügt werden.

Beispielsweise eignet sich hierzu Acetophenon, welches das Poly(vinylidenchlorid-co- acrylonitril) mit einer Konzentration von deutlich mehr als 1 g/l lösen kann. Durch Hinzufügen von 5 Vol.-% Acetophenon statt dem o-Dichlorbenzol, d.h. einem

Trägermittel mit 75 Vol.-% o-Dichlorbenzol, 20 Vol.-% Mesitylen und 5 Vol.-%

Acetophenon, kann bezogen auf das Poly(vinylidenchlorid-co-acrylonitril) (PVDC-co- PAN Copolymer) ein Anlösen von 1 -3 nm erreicht werden, wodurch eine elektrisch vorteilhafte dotierte Mischschicht erreicht wird.

Die Zugabe kleiner Mengen besonders stark lösender Lösungsmittel zu einer orthogonalen Lösungsmittelkombination erlaubt das Anlöseverhalten des zweiten Trägermittels besonders präzise einzustellen.

Vorteilhafterweise eignen sich aprotisch polare Lösungsmittel, wie z.B. das

Acetophenon, nicht nur für die beispielhaft genannten PVDC-co-PAN Copolymere, sondern für fast alle organischen Halbleitermaterialien, welche für die elektrisch aktiven oder optisch aktiven Schichten in Betracht kommen. Bevorzugt kann daher für eine Vielzahl von Materialien der ersten Schicht ein Trägermittel hergestellt werden, welches ein schwaches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch enthält, dass durch Zugabe definierter kleiner Mengen aprotisch polarer Lösungsmittel optimal zur Herausbildung einer induktiv dotierten Mischschicht eingestellt werden kann. So kann eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung erreicht werden.

Ein weiterer Vorteil des Auftragens der zweiten Schicht unter einer kontrollierten Anlösung der ersten Schicht ist es, dass neben der Verbesserung der elektrischen Performance durch eine dotierte Mischschicht, die Schichtkombination auch als

Abschirmung vor dem Anlösen folgender Schichten genutzt werden kann. So kann das zweite Material der zweiten Schicht derart gewählt werden, dass es um einige

Größenordnungen weniger löslich ist als das Material der darunterliegenden ersten Schicht bzw. dass das Material der zweiten Schicht in einer viel geringeren Anzahl an Lösemitteln löslich ist. Das erlaubt das Aufdrucken der folgenden Schicht, also zum Beispiel einer weiteren elektrisch oder optisch aktiven Schicht unter Verwendung von Trägermitteln aus einer größeren Auswahl an Lösemitteln.

Das zweite Halbleitermaterial kann daher so gewählt werden, dass die zweite Schicht als eine Art elektrisch aktive Opferschicht bzw. Interlayer (Zwischenschicht) fungiert, welche eine Passivierung gegenüber weiteren Lösungsmitteln der darauffolgenden zu verdruckenden Tinten bewirkt. Durch geeignete Wahl der Löslichkeit der konsekutiv zu verdruckenden Materialien kann somit eine hohe Anzahl an Schichten in einem Bauelement aufgetragen werden, ohne dass es zu einem ungewollten Anlösen unterer Schichten kommt. Ein Herstellungsverfahren unter Einbeziehung dieser

Ausführungsform erspart Zeit, Material, Arbeitsstufen und mithin Kosten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische

Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass

das Schichtsystem

mindestens eine bevorzugt kathodennahe Elektroneninjektionsschicht oder -extraktionsschicht,

mindestens eine Elektronentransportschicht

mindestens eine optisch aktive Schicht

mindestens eine Lochtransportschicht

mindestens eine bevorzugt anodennahe Lochinjektionsschicht oder - extraktionsschicht umfasst,

wobei mindestens eine induktiv dotierte Mischschicht zwischen einer

Lochtransportschicht und einer Lochinjektionsschicht oder -extraktionsschicht vorliegt und/oder mindestens eine induktiv dotierte Mischschicht zwischen einer

Elektronentransportschicht und einer Elektroneninjektionsschicht oder - extraktionsschicht vorliegt.

In dieser bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung bevorzugt zwei Gruppen von optoelektronischen Bauelementen. Bei der ersten Gruppe ist die optisch aktive Schicht eine Emitterschicht, welche der Lichterzeugung dient. In dem Falle wird das optoelektronische Bauelement bevorzugt als organische Leuchtdiode (OLED) eingesetzt. Bei der zweiten Gruppe ist die optisch aktive Schicht eine Absorberschicht, in welcher freie Ladungsträger durch die Absorption elektromagnetischer Strahlung erzeugt werden. Bei der zweiten Gruppe der optoelektronischen Bauelemente handelt es sich somit bevorzugt um organische Solarzellen oder Fotodetektoren.

Um eine optimale Funktion der optisch aktiven Schicht des Bauelementes zu gewährleisten, erfolgt eine bevorzugte Anordnung der elektrisch aktiven Schichten.

In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein optoelektronisches Bauelement zur Erzeugung von Licht beispielsweise als Leuchtdiode. In dieser bevorzugten Ausführungsform umfasst das optoelektronische Bauelement eine Kathode und eine Anode und ein Schichtsystem zwischen der Kathode und der Anode umfassend mindestens eine bevorzugt kathodennahe Elektroneninjektionsschicht, mindestens eine Elektronentransportschicht, mindestens eine optisch aktive Schicht, welche eine Emitterschicht ist, mindestens eine Lochtransportschicht, mindestens eine bevorzugt anodennahe Lochinjektionsschicht und ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine induktiv dotierte Mischschicht zwischen einer Lochtransportschicht und einer Lochinjektionsschicht vorliegt und/oder mindestens eine induktiv dotierte Mischschicht zwischen einer Elektronentransportschicht und einer

Elektroneninjektionsschicht vorliegt.

Die Kathode dient in dieser bevorzugten Ausführungsform als Elektronenlieferant. Bevorzugt weist die Kathode einen geringen Flächenwiderstand auf, um eine möglichst gleichmäßige Injektion der Elektronen über die Fläche der OLED zu ermöglichen.

Die Elektroneninjektionsschicht hingegen erfüllt die Funktion die Austrittsarbeit der Kathode und der folgenden Schicht, der Elektronentransportschicht, anzugleichen. Die Austrittsarbeit (engl, work function) entspricht bevorzugt der Energie, die mindestens aufgewandt werden muss, um ein Elektron aus einem ungeladenen Festkörper herauszulösen. Durch das Angleichen der Austrittsarbeit der Kathode zu der

Elektronentransportschicht wird die Spannung herabgesetzt, die notwendig ist, um Elektronen von der Kathode in die Elektronentransportschicht einzuspeisen bzw. zu injizieren.

Die Elektronentransportschicht dient dem gerichteten Elektronentransport zwischen Kathode und der optisch aktiven Schicht, d.h. der bevorzugten Ausführungsform der Emitterschicht. Dazu sollte die Elektronentransportschicht bevorzugt eine genügende Beweglichkeit oder Mobilität von Elektronen (bevorzugt von 10 ^"6 bis 100 cm ² / (V ^* sec)) aufweisen. Zusätzlich sollte bevorzugt das Ladungstransportenergielevel, d.h. das Leitungsband bzw. LUMO (engl, lowest unnoccupied molecular orbital) der

Elektronentransportschicht, zwischen dem Energielevel des Emittermaterials und der Austrittsarbeit der Kathode liegen, d.h., dass nach Leisten der Austrittsarbeit keine zusätzliche Energie zum Transport der Elektronen vor der Rekombination mit den Löchern nötig ist.

Die Emitterschicht besteht bevorzugt aus halbleitenden organischen Polymeren oder Molekülen, die bei elektrischer Anregung Licht im sichtbaren Bereich produzieren, d.h. bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm. In der Emitterschicht rekombinieren bevorzugt die Elektronen der Kathode mit den Löchern der Anode zu Exzitonen. Bevorzugt überwiegt dabei der Anteil an Singlet-Exzitonen, sodass es zu einer effektiven Lichterzeugung kommt. Die Lochtransportschicht ist das Pendant zur Elektronentransportschicht und dient dem Transport von (Elektronen-)Löchern aus der Anode zur Emitterschicht. Bevorzugt sollte die Lochtransportschicht daher eine genügende Beweglichkeit oder Mobilität von Elektronenlöcher, bevorzugt von 10 ^"6 bis 100 cm ² / (V ^* sec), aufweisen. Zusätzlich sollte bevorzugt das Energielevel für den Transport der Elektronenlöcher, d.h. das Leitungsband bzw. HOMO (engl, highest occupied molecular orbital) der

Lochtransportschicht zwischen dem Energielevel des Emittermaterials und der

Austrittsarbeit der Anode liegen.

Die Lochinjektionsschicht besteht wie ihr Pendant auf der Kathodenseite (die Elektroneninjektionsschicht) vorzugsweise aus stark dielektrischen Polymeren und ist bevorzugt ein Isolator. Bevorzugt dient die Lochinjektionsschicht dazu die Energieniveaus der Anode und der folgenden Schicht, der Lochtransportschicht anzugleichen, um eine effektive Injektion von Elektronenlöchern zu gewährleisten.

Die Anode ist bevorzugt der Elektronenlochlieferant und weist daher bevorzugt eine deutlich höhere Austrittsarbeit als die Kathode auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Anode eine hohe Flächenleitfähigkeit für Löcher aufweist. Zudem kann es bevorzugt sein, dass das Anodenmaterial transparent ist, um vorzugsweise durch die Anode den Lichtaustritt zu ermöglichen.

In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die optisch aktive Schicht eine

Emitterschicht und die elektrisch aktiven Schichten mindestens eine

Elektroneninjektionsschicht, mindestens eine Elektronentransportschicht, mindestens eine Lochtransportschicht und mindestens eine Lochinjektionsschicht.

Durch die Ausbildung von einer oder mehrerer erfindungsgemäßer Mischschichten zwischen den Transportschichten und Injektionsschichten kann eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit der aktiven Schichten erreicht werden. Die so herstellbaren OLEDs zeichnen sich bei gleich angelegter Spannung durch eine starke erhöhte Leuchtkraft im Vergleich zu OLEDs ohne dotierte Mischschichten und somit durch eine stark erhöhte Effektivität aus.

In dieser Ausführungsform können durch einfache Druckverfahren somit in

massentauglicher Weise OLEDs produziert werden, welche neben geringen

Herstellungskosten auch durch geringe Betriebskosten und verbesserte Performance charakterisiert sind.

Für die bevorzugte Ausführungsform der zweiten Gruppe, in welcher es statt zu einer Lichterzeugung zu einer Stromerzeugung durch das Bauelement kommen soll, würde ein Fachmann die elektrisch aktiven Schichten und optisch aktiven Schichten bevorzugt wie folgt anpassen.

Als optisch aktive Schicht wird bevorzugt eine Absorberschicht verwandt, welche in der Lage ist durch Photonenabsorption die Energie der einfallenden elektromagnetischen Strahlung in die Erzeugung freier Ladungsträger umzuwandeln. Die elektrisch aktiven Schichten sorgen bevorzugt dafür, dass innerhalb des optoelektronischen

Bauelementes ein internes elektrisches Feld generiert wird, welches die Exzitonen trennt und die freien Ladungsträger zu den entsprechenden Elektroden abzieht. An der Kathode werden die Elektronen extrahiert, während an der Anode die Löcher extrahiert werden. Der dadurch bereitgestellte Potentialunterschied dient der Erzeugung von elektrischer Spannung bzw. unter Last elektrischem Strom.

In dieser bevorzugten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelementes liegt der Schichtaufbau bevorzugt wie folgt vor. Das optoelektronische Bauelement umfasst eine Kathode und eine Anode und ein Schichtsystem zwischen der Kathode und der Anode umfassend mindestens eine bevorzugt kathodennahe Elektronenextraktionsschicht, mindestens eine

Elektronentransportschicht, mindestens eine optisch aktive Schicht, welche eine Absorberschicht ist, mindestens eine Lochtransportschicht, mindestens eine bevorzugt anodennahe Lochextraktionsschicht und ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine induktiv dotierte Mischschicht zwischen einer Lochtransportschicht und einer Lochextraktionsschicht vorliegt und/oder mindestens eine induktiv dotierte

Mischschicht zwischen einer Elektronentransportschicht und einer

Elektronenextraktionsschicht vorliegt. Die elektrisch aktiven Schichten sind wiederum dergestalt, dass die Funktion der

Absorberschicht und eine effektive Extraktion der Ladungsträger gewährleistet wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die optisch aktive Schicht eine

Absorberschicht und die elektrisch aktiven Schichten die mindestens eine

Elektronenextraktionsschicht, die mindestens eine Elektronentransportschicht, die mindestens eine Lochextraktionsschicht und die mindestens eine Lochtransportschicht.

Auch in dieser Ausführungsform führt die Bereitstellung von einer oder mehrerer erfindungsgemäßer Mischschichten zwischen den Transportschicht und

Injektionsschichten zu besonders guten elektrisch aktiven Schichten. Die induktive Dotierung in den Mischschichten verbessert deutlich die elektrischen Eigenschaften der Transport- bzw. Injektionsschichten. Die derart herstellbaren organischen

Solarzellen oder Fototransistoren zeichnen sich daher durch eine besonders gute Lichtausbeute bzw. Sensitivität und somit durch eine hohe Effektivität aus.

Gerade für organische Solarzellen erlaubt weiterhin die Produzierbarkeit durch ein Druckverfahren ein hohes Maß an Flexibilität zur Bereitstellung wirkungseffizienter Solarzellen für unterschiedlichste Anwendungen. Auch können die Kosten im Vergleich zu anderen Verfahren reduziert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronisches Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Schicht eine

Lochinjektionsschicht oder -extraktionsschicht ist deren organisches Halbleitermaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend dielektrische Polymere, bevorzugt Polymere mit funktionellen Gruppen ausgewählt aus eine Gruppe umfassend -CN, - SCN, -F, -Cl, -I und/oder -Br und besonders bevorzugt Polyvinylidenefluorid (PVDF), Polyvinylidenechlorid (PVDC), Poly(vinylidenchlorid-co-acrylonitril), Polyacrylonitril (PAN), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile (HATCN),

Kupfer(ll)hexafluoroacetylacetonat [Cu(tfac)2], Kupfer(ll)trifluoroacetylacetonate

[Cu(hfac)], Tungsten(IV & V)ethoxide (W-EtOH) sowie Copolymere und Mischungen dieser. Es ist also vorteilhaft, dass die erste oder zweite Schicht eine Lochinjektionsschicht oder -extraktionsschicht ist, deren organisches Halbleitermaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend dielektrische Polymere. Diese weisen überlegene elektrische und mechanische Eigenschaften auf und erhöhen so die Zuverlässigkeit. Diese sind bevorzugt Polymere mit funktionellen Gruppen ausgewählt aus eine Gruppe

umfassend -CN, -SCN, -F, -Cl, -I und/oder -Br, welche besonders robust und wartungsfrei sind. Die besonders bevorzugt in der mindestens einen

Lochinjektionsschicht oder -extraktionsschicht umfassten Polyvinylidenefluorid

(PVDF), Polyvinylidenechlorid (PVDC), Poly(vinylidenchlorid-co-acrylonitril),

Polyacrylonitril (PAN), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP),

Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile (HATCN), Kupfer(ll)hexafluoroacetylacetonat [Cu(tfac)2], Kupfer(ll)trifluoroacetylacetonate

[Cu(hfac)], Tungsten(IV & V)ethoxide (W-EtOH) sowie Co Polymere und Mischungen dieser bewirken eine Verbesserung und Leistungssteigerung des Bauelements.

Die vorgenannten Materialien sind besonders geeignet, um die elektrische Funktion der Injektions- bzw. Extraktionsschichten für Elektronenlöcher zu gewährleisten.

Insbesondere erfüllen die vorgenannten Polymere die bevorzugte Injektionseigenschaft d.h. eine Erhöhung der Austrittsarbeit für Elektronen an den Kontaktflächen zur Injektionsschicht und damit eine effektive Lochinjektion. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optoelektronisches Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Schicht eine Lochtransportschicht ist, deren organisches Halbleitermaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend ein dotiertes Metallthiocyanat, bevorzugt ein dotiertes Kupferthiocyanat und/oder ein dotiertes Metalloxid, bevorzugt ein dotiertes Zinkoxid, bevorzugt dotiert mit einem Metallthiocyanat, bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend

Natriumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, Silberthiocyanat, Wolframthiocyanat,

Vanadiumthiocyanat, Molybdänthiocyanat, Kupferthiocyanat und/oder anderen

Übergangsmetallthiocyanaten und/oder bevorzugt dotiert mit einem Metalloxid, bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Wolframoxid, Vanadiumoxid, Nickeloxid, Kupferoxid, Molybdänoxid und/oder anderen Übergangsmetalloxiden und/oder bevorzugt dotiert mit einem Halogen, besonders bevorzugt Fluor.

Es ist demnach bevorzugt, dass die erste oder zweite Schicht eine

Lochtransportschicht ist, deren organisches Halbleitermaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend ein dotiertes Metallthiocyanat. Materialen ausgewählt aus dieser Gruppe sind besonders leicht zu verarbeiten. Bevorzugt können dabei ein dotiertes Kupferthiocyanat und/oder ein dotiertes Metalloxid umfasst sein, welche besonders vorteilhafte mechanische Eigenschaften aufweisen. Das ebenfalls bevorzugt umfasste dotierte Zinkoxid verbessert die Effektivität des Bauteils. Die bevorzugt Dotierung mit einem Metallthiocyanat verbessert die elektrischen Eigenschaften. Die bevorzugte Auswahl von Metallthiocyanat aus einer Gruppe umfassend Natriumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, Silberthiocyanat, Wolframthiocyanat, Vanadiumthiocyanat,

Molybdänthiocyanat, Kupferthiocyanat und/oder anderen Übergangsmetallthiocyanaten sorgt für eine Leistungssteigerung des Bauteils. Die ebenfalls bevorzugte Dotierung mit einem Metalloxid beseitigt Fehler bei der Herstellung des Bauelements. Das diese dabei bevorzugt ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend Wolframoxid,

Vanadiumoxid, Nickeloxid, Kupferoxid, Molybdänoxid und/oder anderen

Übergangsmetalloxiden, kann die Wartungsfreiheit des Bauteils erhöhen. Die des Weiteren bevorzugte Dotierung mit einem Halogen kann die elektrischen

Eigenschaften weiter verbessern. Das dabei besonders bevorzugte Fluor erhöht sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Effektivität des Bauelements.

Für die Lochtransportschicht ist es somit bevorzugt, ein Metallthiocyanat, besonders bevorzugt ein Kupferthiocyanat oder aber ein Metalloxid, besonders bevorzugt ein Zinkoxid, zu dotieren. In dieser Ausführungsform meint die Dotierung das Einbringen von Fremdatomen, den Dotanten, in eine Schicht, wobei die eingebrachte Menge in der Regel im Vergleich zum Trägermaterial geringer ist. D.h. es kann bevorzugt sein, dass der Masseanteil der Dotanten weniger als 10%, bevorzugt weniger als 1 %, der Gesamtschicht beträgt. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass der Masseanteil der Dotanten bis zu 40% der Gesamtschicht beträgt. Bei der sogenannten p-Dotierung werden Elektronen-Akzeptoren dotiert, wohingegen bei der sogenannten n-Dotierung Elektronen-Donatoren dotiert werden. Unter Elektronen -Akzeptor bzw. -Donator wird bevorzugt ein Teilchen (Atom, Molekül, Ion) verstanden, welches in der Lage ist, Elektronen aufzunehmen bzw. abzugeben. Für die Lochtransportschicht ist es bevorzugt, Materialien auszuwählen, welche starke Akzeptoreigenschaften aufweisen und bevorzugt ein LUMO in der Nähe des HOMOs von dem Träger des

Metallthiocyanat oder Metalloxids, bevorzugt des Kupferthiocyanats oder Zinkoxid, aufweisen. Ein organischer p-Dotant kann bevorzugt zum Beispiel auch

Tetrafluorotetracyanochinodimethan oder auch Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile sein. Diese zeichnen sich durch besondere Effektivität aus. Es ist besonders bevorzugt als Träger der Lochtransportschicht Kupferthiocyanat, Nickeloxide, Kupfer(l)-oxid oder Zinkoxid zu verwenden mit den o.g. geeigneten Dotanten. Diese Kombination weist verbesserte elektrische Eigenschaften auf.

Für die Lochtransportschichten kann es weiterhin besonders bevorzugt als organisches Halbleitermaterial Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec- butylphenyl)diphenylamine)] (TFB) und/oder 4, 4',4"-Tris[phenyl(m- tolyl)amino]triphenylamine (m-MTDATA) zu verwenden, welche durch besondere Zuverlässigkeit bestechen.

Es ist besonders bevorzugt die bevorzugt genannten Materialien für die

Lochtransportschichten mit den bevorzugt genannten Materialien für die

Lochinjektions- und extraktionsschichten zu kombinieren. Bei einer geeigneten Wahl der Lösungsmittel lassen sich hierdurch gute Ergebnisse für eine induktiv dotierte Mischschicht erzielen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Schicht eine

Elektroneninjektionsschicht oder -extraktionsschicht deren organisches

Halbleitermaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend dielektrische Polymere, bevorzugt hydrophile Polymere und/oder Polyelektrolyte, besonders bevorzugt Polymere ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Poly-Oxazoline, Polymethacrylate, Polyacrylamide, Polyethylenoxide, Polyacrylsäuren, Polyacrylate, Polyvinylpyrolidon, Polysaccharide, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), Polyvinylalkohol (PVOH) sowie Co-Polymere dieser und ganz besonders bevorzugt Polyethylenimin (PEI)oder ethoxyliertes Polyethylenimin(PEIE).

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist also dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektroneninjektionsschicht oder -extraktionsschicht dielektrische Polymere umfasst. Diese zeichnen sich durch eine besondere Robustheit aus, wodurch ein langlebiges Bauteil erzeugt werden kann. Dabei ist besonders bevorzugt, hydrophile Polymere und/oder Polyelektrolyte zu verwenden. Diese lassen sich besonders leicht verarbeiten und bedeuten so eine Ersparnis an Zeit Material und Arbeitsstufen und mithin an Kosten. Ganz besonders bevorzugt sind Polymere ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Poly-Oxazoline, Polymethacrylate,

Polyacrylamide, Polyethylenoxide, Polyacrylsäuren, Polyacrylate, Polyvinylpyrolidon, Polysaccharide, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), Polyvinylalkohol (PVOH) sowie Co-Polymere dieser Gruppe. Diese haben sich als besonders brauchbar erwiesen und zeichnen sich durch überlegene elektrische Eigenschaften aus.

Insbesondere ist der Gebrauch von Polyethylenimin (PEI)oder ethoxyliertes

Polyethylenimin(PEIE) bevorzugt, denn sie führen zu einer weiteren Verbesserung und Leistungssteigerung des Bauelements.

Die vorgenannten Materialien sind besonders geeignet, um die elektrische Funktion der Injektions- bzw. Extraktionsschichten für Elektronen zu gewährleisten. So können die Elektronen als Ladungsträger den Quanteneffekt des„Tunnelns" nutzen und entweder von der Kathode in die Elektronentransportschicht (im Falle der

Elektroneninjektionsschicht) oder von der Elektronentransportschicht zur Kathode (im Falle der Elektronenextraktionsschicht) springen. Die vorgenannten dielektrischen Polymere erzeugen bevorzugt entsprechende Oberflächendipole und vermindern so die Injektionsbarriere für Elektronen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Schicht eine

Elektronentransportschicht deren Halbleitermaterial ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend ein dotiertes Metalloxid bevorzugt ein dotiertes Zinkoxid umfasst, wobei die Dotierung bevorzugt mit Aluminium, Magnesium, Alkali, Erdalkali, Metallocenen und/oder organischen n-Dotanten erfolgt und die Elektronentransportschicht besonders bevorzugt ein Aluminiumzinkoxid umfasst.

Ein dotiertes Metalloxid zeichnet sich insbesondere durch eine Hebung der Qualität des Bauelements aus. Ein dotiertes Zinkoxid resultiert in einem besonders robusten Bauelement. Die bevorzugte Dotierung mit Aluminium, Magnesium, Alkali, Erdalkali, Metallocenen und/oder organischen n-Dotanten führt zu verbesserten elektrischen Eigenschaften. Eine Elektronentransportschicht umfassend ein Aluminiumzinkoxid sorgt für ein besonders effektives Bauteil. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische

Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement mindestens zwei

Elektroneninjektionsschichten oder -extraktionsschichten, mindestens zwei

Elektronentransportschichten und/oder mindestens zwei Lochtransportschichten und mindestens zwei Lochinjektionsschichten oder -extraktionsschichten umfasst, wobei die Elektroneninjektionsschichten oder -extraktionsschichten und die

Elektronentransportschichten und/oder die Lochinjektionsschichten oder - extraktionsschichten und die Lochtransportschichten alternierend angeordnet sind, wobei zwischen einer Transportschicht und einer Injektions- oder Extraktionsschicht jeweils eine induktiv dotierte Mischschicht vorliegt. Durch die Ausbildung von induktiv dotierten Mischschichten zwischen den

alternierenden elektrisch aktiven Schichten kann eine besonders hohe Leistung des Bauelementes erreicht werden. Bei geeigneter Wahl der Löslichkeit der Materialien der jeweiligen aufeinander aufbauenden elektrisch aktiven Schichten ist es zudem möglich, einen besonders stabilen Schichtaufbau zu erreichen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optoelektronische Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite induktiv dotierte Mischschicht zwischen einer elektroaktiven Schicht und der optisch aktiven Schicht vorliegt.

Die genannten Vorteile hinsichtlich der Verbesserung der elektrischen Performance aufgrund der Bereitstellung von zusätzlichen Ladungsträger durch die induktiv dotierte Mischschicht lassen sich durch Ausbildung einer weiteren dotierten Mischschicht zwischen der optisch aktiven Schicht und angrenzenden elektrisch aktiven Schicht erhöhen. Beispielsweise kann das Trägermittel einer Emitterschicht so gewählt werden, dass dieses die darunter liegenden elektrisch aktive Schicht anlöst. Eine derart induzierte Mischschicht trägt zur Einspeisung der Ladungsträger in die

Emitterschicht bei und erhöht somit die Leistungsfähigkeit der OLED.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das optoelektronische

Bauelement dadurch gekennzeichnet, dass die optisch aktive Schicht eine

lichterzeugende Schicht ist ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Super Yellow (Polyphenylenvinylencopolymer), Poly[2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyloxy)-1 ,4- phenylenevinylene (MDMO-PPV), Poly[9,9-didecanefluorene-alt-(bis-thienylene) benzothiadiazole] (PF10TBT), Poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7,-diyl (PFO),

Poly(spirofluorene), Poly(arylfluorene) sowie Copolymere und Mischungen dieser.

Diese Materialen zeichnen sich durch einen hohen Wirkungskoeffizienten zur

Lichterzeugung aus. Außerdem eignen sich die genannten Materialien besonders gut für die Ausbildung von induktiv dotierten Mischschichten an angrenzenden elektrisch aktiven Schichten.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren umfassend folgende Schritte:

a) Bereitstellung einer ersten Tinte umfassend ein erstes Halbleitermaterial gelöst in einem ersten Trägermittel

b) Bereitstellung einer zweiten Tinte umfassend ein zweites Halbleitermaterial gelöst in einem zweiten Trägermittel

c) Erzeugung einer ersten Schicht durch Aufbringen der ersten Tinte mit Hilfe eines Druckverfahrens

d) Trocknung der ersten Schicht

e) Aufbringen der zweiten Tinte mit Hilfe eines Druckverfahrens auf die erste Schicht zur Erzeugung einer zweiten Schicht,

f) Trocknung der zweiten Schicht

wobei das zweite Trägermittel derart gewählt ist, dass durch den Verfahrensschritt e) die erste Schicht mindestens teilweise angelöst wird, sodass zwischen der ersten und zweiten Schicht eine induktiv dotierte Mischschicht erzeugt wird, in welcher das erste und zweite Halbleitermaterial gemischt vorliegt.

Das Verfahren eignet sich bevorzugt zur Herstellung eines optoelektronisches Bauelementes mit einer Kathode und einer Anode und einem Schichtsystem zwischen der Kathode und der Anode umfassend mehrere elektroaktive Schichten und mindestens eine optisch aktive Schicht.

Es kann auch bevorzugt sein, dass das Verfahren in folgender Weise modifiziert wird: nach Schritt b) folgt Schritt b-bis) Bereitstellung eines Substrats.

Bei diesem Verfahren wird des Weiteren Schritt c) zu Schritt c') Erzeugung einer ersten Schicht durch Aufbringen der ersten Tinte mit Hilfe eines Druckverfahrens auf das Substrat. Durch dieses Verfahren kann ein sehr zuverlässiges und robustes Bauelement hergestellt werden.

Bevorzugt sind die erste und zweite Schicht eine elektroaktive oder optisch aktive Schicht. Das Verfahren kann bevorzugt weitere Schritte umfassen. Beispielsweise kann zunächst eine Kathode bereitgestellt werden, z.B. durch ein

Druckverfahrensschritt, um anschließend als erste Schicht eine

Elektrodeninjektionsschicht auf die Kathode zu verdrucken (Verfahrensschritte c, d). So kann ein besonders wartungsfreies Bauteil hergestellt werden. Auf die entstandene erste elektrisch aktive Schicht kann eine zweite Schicht, z.B. eine

Elektronentransportschicht, zur Ausbildung der Mischschicht aufgedruckt werden

(Verfahrensschritte d-f). Dadurch kann die Qualität des Bauteils gehoben werden. Zur Herstellung eines lichterzeugenden optoelektronischen Bauelementes können anschließend bevorzugt z.B. eine Emitterschicht, eine Lochtransportschicht, eine Lochinjektionsschicht und eine Anode aufgetragen werden. Ein so hergestelltes Bauelement ist besonders leistungsstark.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren geeignet zur Herstellung des erfindungsgemäßen optoelektronischen Bauelementes. Vorteilhafte

Ausführungsformen, welche für das erfindungsgemäß herstellbare Bauelement offenbart wurden, finden ebenso bevorzugt für das erfindungsgemäße Verfahren eine vorteilhafte Anwendung. Beispielsweise wurde für eine Ausführungsform des optoelektronischen Bauelementes offenbart, dass das zweite Trägermittel bevorzugt mindestens ein Lösungsmittel umfasst, welches das erste Halbleitermaterial bis zu einer Konzentration von mindestens 1 g/l vollständig löst. Der Fachmann erkennt, dass eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls eine Bereitstellung eines derartigen Lösungsmittels für das zweite Trägermittel umfasst.

Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Alternativen zu den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können, um die Erfindung auszuführen und zu der erfindungsgemäßen Lösung zu gelangen. Das

erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement und dessen Herstellung in dem beschriebenen Verfahren beschränken sich in ihren Ausführungen somit nicht auf die vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr ist eine Vielzahl von

Ausgestaltungsvarianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung abweichen können. Ziel der Ansprüche ist es, den Schutzumfang der Erfindung zu definieren. Der Schutzumfang der Ansprüche ist darauf gerichtet, das erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement und Herstellungsverfahren für dasselbe sowie äquivalente Ausführungsformen von diesen abzudecken.

Kurzbeschreibunq der Abbildungen

Fig. 1 Schematische Abbildung einer bevorzugten Ausführungsform des

optoelektronischen Bauelementes mit einer induktiv dotierten

Mischschicht

Fig. 2 Schematische Abbildung einer bevorzugten Ausführungsform des

optoelektronischen Bauelementes mit zwei induktiv dotierten

Mischschichten Fig. 3 Schematische Illustration zur Bildung von Ladungstransferkompl

bekannten Dotierungen

Fig. 4 Schematische Illustration der Induktiven Dotierung gemäß

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

Detaillierte Beschreibung der Abbildungen und Beispiele Beispiel 1

Fig. 1 zeigt eine schematische Abbildung einer bevorzugten Ausführungsform des optoelektronischen Bauelementes 1 mit einer induktiv dotierten Mischschicht. Bei dem dargestellten optoelektronischen Bauelement 1 handelt es sich um eine organische Leuchtdiode (OLED). Für diese setzt sich der Schichtaufbau wie folgt zusammen. Eine Kathode 3 dient der Bereitstellung von Elektronen während die Anode 5

Elektronenlöcher liefert, sobald an diesen eine Spannung angelegt wird. Die

Vorzeichen + und - zeigen jeweils bevorzugt die Spannungsrichtung an. Die

Eigenschaften der Elektroneninjektionsschicht 7 und der Lochinjektionsschicht 9 erlauben bevorzugt ein effizientes quantenmechanisches Tunneln der Ladungsträger. Die Elektronentransportschicht 1 1 und die Lochtransportschicht 13 zeichnen sich durch eine hohe Beweglichkeit für die Ladungsträger aus und gewährleisten einen zielgerichteten Transport zur optisch aktiven Schicht 15, welche eine lichterzeugende oder Emitterschicht ist. In der optisch aktiven Schicht 15 rekombinieren die

Ladungsträger unter Erzeugung von Exzitonen und der Ausstrahlung von sichtbarem Licht.

Die dargestellte OLED zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der

Lochinjektionsschicht 9 und der Lochtransportschicht 13 eine induktiv dotierte Mischschicht 2 vorliegt. Die induktive dotierte Mischschicht 2 resultiert aus einem sukzessiven Aufragen der Lochinjektionsschicht 9 und der Lochtransportschicht 13 mit Hilfe eines Druckverfahrens unter geeigneter Wahl der Trägermittel der Drucktinten. Hierbei wird insbesondere das Trägermittel der Drucktinte für die zweite aufzutragene Lochtransportschicht 13 derart gewählt, dass diese das Material der davor

aufgetragenen, unteren Lochinjektionsschicht 9 anlösen kann. Durch das Anlösen entsteht auf Basis des induktiven Effekts eine Mischschicht 2, in welcher das Material der Lochinjektionsschicht 9 dotiert in der Lochtransportschicht 13 vorliegt. Die derart entstandene dotierte Mischschicht 2 zeichnet sich durch eine hohe Dichte und

Beweglichkeit von Ladungsträgern aus, wodurch die elektrische Performance des optoelektronischen Bauelementes 1 gesteigert werden kann.

Im Folgenden wird ein Beispiel für einen besonders bevorzugten Schichtaufbau für ein optoelektronisches Bauelement 1 gemäß der Abbildung 1 angegeben:

Die induktiven Mischschicht 2 ist bevorzugt durch folgende Verfahrensschritte herstellbar:

1 ) Bereitstellung einer ersten Tinte für die Lochinjektionsschicht 9. In dieser liegt das organische Halbleitermaterial PAN-co-PVDC gelöst in einem ersten Trägermittel vor. Eine geeignete Zusammensetzung ist 1 mg/mL PAN-co-PVDC gelöst in 20% vol. Acetophenone und 80% vol. Ethyl-L-Lactate.

2) Auftragen der ersten Tinte auf die Anode 5 mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers, wobei das ITO bevorzugt mit Ozon vorbehandelt wurde. 3) Trocknung der aufgetragenen Schicht mit Hilfe einer Infrarotlampe bei 80°C für 15 Sekunden, sodass ein Schichtdicke der Trockenschicht für die Lochinjektionsschicht 9 von 8 nm erreicht wird.

4) Bereitstellung einer zweiten Tinte für die Lochtransportschicht 13. In dieser liegt das anorganische Halbleitermaterial Cu(l)SCN gelöst in einem zweiten Trägermittel vor.

Eine geeignete Zusammensetzung ist 3 mg/mL Cu(l)SCN gelöst in 60% vol.

Mesitylene und 40% vol. 3-Ethylpyridine.

5) Auftragen der zweiten Tinte mit Cu(l)SCN auf die getrocknete Lochinjektionsschicht 9 mit PAN-co-PVDC. 6) Trocknung der aufgetragenen Schicht mit Hilfe einer Infrarotlampe bei 80°C für 15 Sekunden und anschließend 1 10°C für weitere 15 Sekunden, sodass eine theoretische Schichtdicke von 20 nm erreicht wird, von welcher 3 nm in die dotierte Mischschicht einfließen und 18 nm als reine Schicht übrigbleiben.

Aufgrund der Wahl des zweiten Trägermittel in der zweiten Tinte für die

Lochtransportschicht 13 wird das PAN-co-PVDC der Lochinjektionsschicht 9 in den Schritten 5) und 6) angelöst, sodass im Grenzbereich zwischen den beiden

aufgetragenen Schichten eine induktiv dotierte Mischschicht 2 aus Cu(l)SCN und PAN- co-PVDC entsteht.

Für die genannten Verfahrensparameter wird eine endgültige Schichtdicke von 5 nm für die Lochinjektionsschicht 9, 3 nm für die induktiv dotierte Mischschicht 2 und 17 nm für die Lochtransportschicht 13 erreicht.

Die Bereitstellung der Anode 5, auf weiche die Lochtransportschicht 13 aufgetragen wird, sowie die Bereitstellung der weiteren optisch aktiven Schicht 15, der

Elektronentransportschicht 1 1 , der Elektroneninjektionsschicht 7 sowie der Kathode 3 erfolgen ebenfalls bevorzugt durch ein Druckverfahren, bevorzugt durch ein

Tintenstrahldruckverfahren, um ein optoelektronische Bauelement 1 gemäß Fig. 1 zu erhalten.

Beispiel 2

Fig. 2 zeigt eine schematische Abbildung eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines optoelektronischen Bauelementes 1 mit zwei induktiv dotierten Mischschichten 2. Wie im Falle der Fig. 1 handelt es sich bei dem dargestellten optoelektronischen Bauelement 1 um eine organische Leuchtdiode (OLED). Die Funktion der einzelnen Schichten des Schichtaufbaus ist analog zu Fig. 1.

Die dargestellte OLED zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass sowohl zwischen einer Lochtransportschicht 13 und einer Lochinjektionsschicht 9, als auch zwischen der Lochinjektionsschicht 9 und der optisch aktiven Schicht 15 jeweils eine induktiv dotierte Mischschicht 2 vorliegt.

Die induktiv dotierten Mischschichten resultieren aus einem sukzessiven Aufragen der Schichten 13, 9 und 15 mit Hilfe eines Druckverfahrens unter geeigneter Wahl der Trägermittel der Drucktinten. Hierbei wird insbesondere das Trägermittel der Drucktinte für die zweite aufzutragene Lochinjektionsschicht 9 derart gewählt, dass diese das Material der davor aufgetragenen, unteren Lochtransportschicht 13 anlösen kann. Durch das Anlösen entsteht auf Basis des induktiven Effekts eine Mischschicht 2, in welcher das Material der Lochtransportschicht 13 zusammen mit dem Material der Lochinjektionsschicht 9 dotiert vorliegt. Weiterhin wird das Trägermittel für Tinte zum Auftragen der optisch aktive Schicht 15 derart gewählt, dass dieses wiederum die Lochinjektionsschicht 9 anlösen kann. Hierdurch wird eine dotierte Mischschicht 2 zwischen der optisch aktiven Schicht 15 und der Lochinjektionsschicht 9 ausgebildet.

Die derart entstandenen zwei Mischschichten 2 erhöhen die elektrische Performance des optoelektronischen Bauelementes 1 besonders stark und führen zu einer hohen Leuchtkraft bei geringem Strombedarf.

Das folgende Beispiel stellt einen besonders bevorzugten Schichtaufbau für ein optoelektronisches Bauelement 1 gemäß der Abbildung 2 dar:

Die beiden induktiven Mischschichten 2 sind bevorzugt durch folgende

Verfahrensschritte herstellbar:

1 ) Bereitstellung einer ersten Tinte für die Lochtransportschicht 13. In dieser liegt das organische Halbleitermaterial m-MTDATA gelöst in einem ersten Trägermittel vor. Eine geeignete Zusammensetzung ist 4 mg/mL m-MTDATA gelöst in 90% vol. ortho- Dichlorobenzene und 10% vol. Mesitylene.

2) Auftragen der ersten Tinte auf die Anode 5 mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers, wobei das ITO bevorzugt mit Ozon vorbehandelt wurde.

3) Trocknung der aufgetragenen Schicht mit Hilfe einer Infrarotlampe bei 80°C für 15 Sekunden, sodass ein Schichtdicke der Trockenschicht für die Lochtransportschicht 13 von 30 nm erreicht wird.

4) Bereitstellung einer zweiten Tinte für die Lochinjektionsschicht 9. In dieser liegt das organische Halbleitermaterial PAN-co-PVDC gelöst in einem zweiten Trägermittel vor. Eine geeignete Zusammensetzung ist 3 mg/mL PAN-co-PVDC gelöst in 80% vol. Ethyl-L-Lactate und 20 % vol. Acetophenone.

5) Auftragen der zweiten Tinte mit Hilfe eines Tintenstrahldruck-Verfahrens mit PAN- co-PVDC auf die getrocknete Lochtransportschicht 13 mit m-MTDATA.

6) Trocknung der aufgetragenen Schicht mit Hilfe einer Infrarotlampe bei 80°C für 10 Sekunden, sodass eine theoretische Schichtdicke von 15 nm erreicht wird. 7) Bereitstellung einer dritten Tinte für die optisch aktive Schicht 15. In dieser liegt das organische Halbleitermaterial PFO gelöst in einem dritten Trägermittel vor. Eine geeignete Zusammensetzung ist 7 mg/mL PFO gelöst in 75% vol. Mesitylene, 20% vol ortho-Dichlorbenzol und 5% vol. Acetophenone.

8) Auftragen der dritten Tinte mit PFO mit Hilfe eines Tintenstrahldruck-Verfahrens auf die getrocknete Lochinjektionsschicht 9 mit PAN-co-PVDC.

9) Trocknung der aufgetragenen Schicht mit Hilfe einer Infrarotlampe bei 80°C für 15 Sekunden, sodass eine theoretische Schichtdicke für die optisch aktive Schicht 15 von 55 nm erreicht wird.

Aufgrund der Wahl des zweiten Trägermittels in der zweiten Tinte für die

Lochinjektionsschicht 9 wird das m-MTDATA der Lochtransportschicht 13 in den Schritten 5) und 6) angelöst, sodass im Grenzbereich zwischen den beiden aufgetragenen Schichten eine induktiv dotierte Mischschicht 2 von PAN-co-PVDC und m-MTDATA gebildet wird.

Ebenso wird durch die Wahl des dritten Trägermittels in der dritten Tinte für die optische aktive Schicht 15 das PAN-co-PVDC der Lochinjektionsschicht 9 in den Schritten 8) und 9) angelöst, sodass im Grenzbereich zwischen den beiden

aufgetragenen Schichten eine induktiv dotierte Mischschicht 2 von PFO und PAN-co- PVDC gebildet wird.

Für die genannten Verfahrensparameter wird eine endgültige Schichtdicke von 25 nm für die Lochtransportschicht 13 mit m-MTDATA, 5 nm für die induktiv dotierte

Mischschicht 2 mit PAN-co-PVDC und m-MTDATA, 5nm für die Lochinjektionsschicht 9 mit PAN-co-PVDC, 15 nm für die induktiv dotierte Mischschicht 2 mit PAN-co-PVDC und PFO erreicht sowie 50 nm für die optisch aktive Schicht 15 mit PFO.

Die Bereitstellung der Anode 5 auf weiche die Lochtransportschicht 13 aufgetragen wird sowie die Bereitstellung einer weiteren Elektroneninjektionsschicht 7,

Elektronentransportschicht 1 1 sowie Kathode 3 erfolgen ebenfalls bevorzugt durch ein Druckverfahren, bevorzugt durch ein Tintenstrahldruckverfahren, um ein

optoelektronische Bauelement 1 gemäß Fig. 2 zu erhalten.

Fig. 3 zeigt eine schematische Illustration der Bildung von Ladungstransferkomplexen bei bekannten Dotierungen von organischen Halbleitermaterialien. Hierbei kommt es zur Bildung neuer intermolekularer Orbitale durch Hybridisierung zwischen organischen Materialien, z.B. von Molekülen und/oder Polymeren (Salzmann et al., Intermolecular Hybridization Governs Molecular Electrical Doping; Phys. Rev. Lett. 108, 035502 (2012), Mendez et al. Doping of Organic Semiconductors: Impact of Dopant Strength and Electronic Coupling; Angewandte Chemie 52; 7751-7755; (2013)) Wie Fig. 3 verdeutlicht, findet bei bekannten Dotierungen von organischen Materialien eine Hybridisierung zwischen Halbleiter und Dotant statt. Hierbei kommt es zu einem Ladungsträgerübergang, wodurch die Ladungstransferkomplexe (charge-transfer- complexes) gebildet werden. Die Ladungstransferkomplexe bilden eine neue chemische Verbindung. Fig. 4 zeigt demgegenüber eine schematische Illustration des Prinzips der induktiven Dotierung. Durch einen induktiven Effekt kommt es zu einer Verschiebung

intramolekularer Ladungsträgerdichten. Die Polarisation wirkt sich auf Elektronendichte der umgebenden Materialien aus. Die Elektronendichte der benachbarten Moleküle wird verändert und damit wird ein leichteres Herauslösen bzw. Hinzufügen von Ladungsträgern in den benachbarten Molekülen bzw. Polymeren ermöglicht. Fig. 3A zeigt die intramolekulare Verschiebung der Elektronendichte im 1 -Fluorpropan (intraaktiver induktiver Effekt). Fig. 3B zeigt die resultierende Verschiebung der

Elektronenladungsdichte, wenn das polarisierte 1-Fluorpropan in die Nähe von unpolarisiertem Rubren gebracht wird. Diese Ladungsverschiebung ermöglicht das Herauslösen bzw. Hinzufügen von Ladungsträgern in den benachbarten Molekülen und somit die induktive Dotierung.

Bezugszeichenliste optoelektronisches Bauelement induktiv dotierte Mischschicht Kathode

Anode

Elektroneninjektionsschicht Lochinjektionsschicht

Elektronentransportschicht Lochtransportschicht optisch aktive Schicht