Beschreibung

Organisches elektronisches Bauelement, Verwendung eines p- Dotierstoffs für ein Matrixmaterial

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 119 778.2, deren

Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Es wird ein organisches elektronisches Bauelement und eine Verwendung eines p-Dotierstoffs für ein Matrixmaterial angegeben .

In organischen elektronischen Bauelementen, wie

beispielsweise organischen Transistoren, organischen

lichtemittierende Dioden, organischen lichtemittierenden elektrochemischen Zellen, organischen Solarzellen und

organischen Photodetektoren, werden sogenannte

ladungstransportierende Schichten benötigt, um einen stabilen Ladungstransport zu gewährleisten. Dabei kommen sowohl

Lochtransportschichten als auch Elektronentransportschichten zum Einsatz. Um die Effizienz der Bauelemente zu erhöhen, werden die in den ladungstransportierenden Schichten

eingesetzten organischen Matrixmaterialien häufig mit zusätzlichen Verbindungen dotiert, die den Ladungstransport verbessern. So werden Lochtransportschichten häufig mit Metallen oder Metallkomplexen als sogenannte p-Dotierstoffe versetzt. Insbesondere bei organischen lichtemittierenden Dioden hängt die Lumineszenz, die Effizienz und die

Lebensdauer sehr stark von der Exzitonendichte

(Elektronenlochpaardichte) in der lichtemittierenden Schicht ab, so dass ein effizienter Elektronen- und Lochtransport von den Elektroden in die lichtemittierende Schicht benötigt wird .

Die Verwendung von Metallkomplexen als p-Dotierstoffe werden in DE 10 2007 028 237, DE 10 2007 028 236, DE 10 2012 209 523, DE 10 2012 209 520, WO 2011/033023 AI und US 8,624,229 B2 beschrieben.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, ein effizientes organisches elektronisches Bauelement anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Verwendung eines effizienten p-Dotierstoffs für ein Matrixmaterial anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch Gegenstände gemäß den

unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte

Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor .

Es wird ein organisches elektronisches Bauelement angegeben. Das Bauelement umfasst ein Matrixmaterial und einen p- Dotierstoff . Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst oder bedeutet die Bezeichnung "p-Dotierstoff" insbesondere Materialien, die hinsichtlich des Matrixmaterials eine Lewis-Acidität

aufweisen und/oder in der Lage sind, Bindungen, insbesondere kovalente Bindungen, mit dem Matrixmaterial auszubilden, in denen diese Materialien (wenn auch nur formal) Lewis-azide wirken . In einer Ausführungsform ist der p-Dotierstoff ein organisches Phosphan. Bei einem organischen Phosphan handelt es sich um eine Verbindung mit einem zentralen Phosphoratom mit einem freien Elektronenpaar, an dem drei organische Reste gebunden sind. Phosphor zählt zu den Nichtmetallen, so dass Phosphane nicht unter die Begriffsdefinition der

üblicherweise verwendeten Metallkomplexe als p-Dotierstoffe fallen. Überraschenderweise zeigen organische Phosphane eine p-Dotierwirkung, so dass der Lochtransport eines

Matrixmaterials, das mit einem organischen Phosphan dotiert ist, im Betrieb eines organischen elektronischen Bauelements erheblich gesteigert werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist das organische Phosphan mit zumindest einem Halogenatom substituiert. Das Halogenatom ist ausgewählt aus der Gruppe enthaltend: F, Cl und Br. Bevorzugt ist das Halogenatom F oder Cl, besonders bevorzugt F.

Halogene, wie Fluor, besitzen aufgrund ihrer hohen

Elektronegativität eine starke elektronenziehende Wirkung. Dies ist von wichtiger Bedeutung für die Anpassung der elektronischen Eigenschaften des organischen Phosphans.

Insbesondere erlauben die elektronenziehenden Reste eine Verstärkung der Lewis-Acidität des organischen Phosphans und somit seiner Wirkung als p-Dotierstoff .

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sich die

organischen Phosphane, insbesondere organische Phosphane, die mit F, Cl oder Br substituiert sind, als p-Dotierstoffe eignen, würde man aufgrund des freien Elektronenpaars am Phosphor doch eher davon ausgehen, dass die Phosphane

elektronenreiche Verbindungen sind. Dadurch scheinen

Phosphane als p-Dotierstoffe zunächst ungeeignet. Durch die Substitution der Reste mit elektronenziehenden Gruppen, wie beispielsweise Fluor, wird die Elektronendichte am Phosphor stark verringert, worin sich die Elektronenakzeptorwirkung begründet und das Phosphan als p-Dotierstoff wirkt.

Gemäß einer Ausführungsform wirkt der p-Dotierstoff

hinsichtlich des Matrixmaterials als Elektronenakzeptor.

Dadurch wird Elektronendichte durch das organische Phosphan von dem Matrixmaterial abgezogen und am Phosphoratom

beziehungsweise an dem Phosphan lokalisiert. In dem

Matrixmaterial entsteht eine positive Ladung oder eine positive Partialladung . Möglich ist auch, dass sich durch die räumliche Nähe des Phosphans und des Matrixmaterials ein Charge-Transfer-Komplex bildet. Durch die verringerte

Elektronendichte in dem Matrixmaterial und der somit erhöhten Anzahl an positiven Ladungsträgern (Löchern) wird dessen Fähigkeit im Betrieb des Bauelements, Löcher zu

transportieren, erheblich gesteigert. Gemäß einer Ausführungsform weist das Phosphan folgende

Formel I auf

Formel I

R ¹ , R ² und X sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe von Resten ausgewählt, die CN-, Aryl-, Heteroaryl-,

Heteroalkylaryl- , Alkylaryl-, Alkyl-, Keto- Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl- , Ether-, Thioether-, Ester-, Amid-, Acryl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl- , Heterocycloalkenyl- und Alkinylreste umfasst. n ist 1, 2 oder 3.

In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem

Heterocycloalkylrest um ein Lactam, ein Lacton oder ein cyclisches Amin, die über ein C-Atom an das P-Atom gebunden sind .

Gemäß einer Ausführungsform sind die Reste R ¹ , R ² und X über ein Kohlenstoffatom an das Phosphoratom gebunden. Es handelt sich dabei insbesondere um kovalente Bindungen.

In einer Ausführungsform ist zumindest einer der Reste R ¹ , R ² oder X mit zumindest einem Halogenatom substituiert. Das Halogenatom ist ausgewählt aus der Gruppe enthaltend: F, Cl und Br. Bevorzugt ist das Halogenatom F oder Cl, besonders bevorzugt F.

Insbesondere durch die Verwendung fluorierter Reste kann die Dotierwirkung des organischen Phosphans erheblich gesteigert werden, was zu einer Verbesserung der Lochleitfähigkeit des Matrixmaterials führt. Je höher die Zahl der Fluoratome, umso stärker ist der Effekt ausgeprägt. Das organische Phosphan weist ein freies Elektronenpaar auf und somit eine sterisch nur wenig abgeschirmte Molekülseite. Damit ist es möglich, dass das Phosphan mit der wenig

abgeschirmten Molekülseite an das Matrixmaterial koordiniert, wodurch Elektronendichte von dem Matrixmaterial durch das Phosphan abgezogen wird. Dadurch wird der Lochtransport erheblich gesteigert. In Verbindung mit einem guten

Elektronentransport ist es dabei insbesondere bei organischen lichtemittierenden Dioden möglich, die Anzahl an sich bildenden Exzitonen, die für die Emission von Licht benötigt werden, in der lichtemittierenden Schicht zu steigern. So werden die Lumineszenz, die Effizienz und auch die

Lebensdauer von organischen elektronischen Bauelementen, insbesondere von organischen lichtemittierenden Dioden, deutlich gesteigert.

Durch die große Anzahl an Strukturvarianten des organischen Phosphans ist eine hohe Vielfalt gegeben. So kann je nach Anwendungsgebiet die Sublimationstemperatur, die Löslichkeit und die Dotierstärke eingestellt werden und an das

eingesetzte Matrixmaterial und die gewünschte

Aufbringungsart, also Flüssig- oder Gasphasenabscheidung, angepasst werden.

In einer Ausführungsform sind R ¹ , R ² und X unabhängig

voneinander aus einer Gruppe von Resten ausgewählt, die Aryl- , Heteroaryl-, Alkyl-, Heteroalkyl- , Cycloalkyl-,

Heterocycloalkyl- , Alkenyl-, Cycloalkenyl- ,

Heterocycloalkenyl- und Alkinylreste umfasst.

Allgemeine Gruppendefinition: Innerhalb der Beschreibung und den Ansprüchen werden allgemeine Reste, wie zum Beispiel Alkylreste, Arylreste et cetera, beansprucht und beschrieben. Wenn nicht anders beschrieben, werden bevorzugt die folgenden Reste innerhalb der allgemein beschriebenen Reste im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet:

Alkylrest: lineare und verzweigte Cl-C20-Alkyreste . Die

Alkylreste können substituiert oder unsubstituiert sein.

Insbesondere können Alkylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Beispielsweise kann der Alkylrest mit einen Heteroarylrest subsituiert sein und dann ein Alkylheteroarylrest sein:

- (CH ₂ ) _{f '} -Heteroarylrest mit f ^x = 1, 2, 3, 4 oder 5. Der

Heteroarylrest kann aus den unten definierten

Heteroarylresten ausgewählt sein.

Alkenylrest: C2-C10-Alkenylreste, die verzweigt oder linear sein können. Die Alkenylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Alkenylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Alkinylrest: C2-C10-Alkinylreste, die verzweigt oder linear sein können. Die Alkinylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Alkinylrest mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Cycloalkylrest : C3-C25-Cycloalkylreste . Die Cycloalkylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Cycloalkylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Arylrest: ausgewählt aus Phenyl- und Naphthylrest . Die

Arylreste können substituiert oder unsubstituiert sein.

Insbesondere können die Arylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Heteroarylrest: ausgewählt aus der Gruppe enthaltend:

Pyridin-, Pyrimidin-, Pyrazin-, Pyridazin-, 1 , 3, 5-Triazin-, Chinonin-, Isochinonin-, Imidazol-, Pyrazol-, Benzimidazol- , Thiazol-, Oxazolidin-, Pyrrol-, Carbazol-, Indolyreste. Die

Heteroarylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Heteroarylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Heterocycloalkylreste: ausgewählt aus der Gruppe enthaltend: Piperidin-, 1, 4-Piperazin-, Pyrrolidin-, Morpholin-,

Tetrahydrofuranreste . Die Heterocycloalkylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Heterocycloalkylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Etherrest: - [ (CH ₂ ) _m -0- ] i (CH ₂ ) _m *-CH ₃ , wobei m = 1, 2, 3, 4 oder 5 und m ^x = 0, 1, 2, 3, 4 oder 5 und 1 = 0, 1, 2, 3, 4 oder 5. Der Etherrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Thioetherrest : - (CH ₂ ) _m --S- (CH ₂ ) _m CH ₃ , wobei m ^{x x} = 1, 2, 3, 4 oder 5 und m ^{x x x} = 0, 1, 2, 3, 4 oder 5. Der Thioetherrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein .

Esterrest: - (CH ₂ ) i _' -C (0) -0- (CH ₂ ) _m CH ₃ , wobei m" " = 0, 1, 2, 3, 4 oder 5 und 1' = 0, 1, 2, 3, 4 oder 5. Der Esterrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein .

Amidrest: - (CH ₂ ) _λ ^{, ,} -C (0) -N- (R ' ) ₂ , wobei R' = H, CH ₃ , C ₂ H ₅ und 1' ' = 0, 1, 2, 3, 4 oder 5; oder N-(R') ₂ für ein cyclisches Amin steht. Wenn N-(R') ₂ für ein cyclisches Amin steht, kann N-(R') ₂ = -N(CH ₂ ) _f - mit f ^{x x} = 4, 5, 6 oder 7. Der Amidrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein .

Acrylrest: -CH=CH-C (0) -R ' ' , wobei R'' = CH ₃ , C ₂ H ₅ . Der

Acrylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Ketorest: -(CH ₂ ) i C(0)-(CH ₂ ) i CH ₃ , wobei 1" ' = 0, 1, 2,

3, 4 oder 5 und = 0, 1, 2, 3 oder 4. Der Ketorest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Alkylarylrest : - (CH ₂ ) _f -Arylrest mit f = 1, 2, 3, 4 oder 5. Der Arylrest kann aus den oben definierten Arylresten

ausgewählt sein.

Heteroalkylarylrest : - (CH ₂ ) _g -0- (CH ₂ ) _g --Arylrest mit g = 1, 2,

3, 4 oder 5 und g' = 0, 1, 2 oder 3; oder -(CH ₂ ) _g —S-(CH ₂ ) _g

Arylrest mit g' ' = 1, 2, 3, 4 oder 5 und g' = 0 , 1, 2 oder 3 oder - (CH ₂ ) _h -N- ( (CH ₂ ) _h --Arylrest ) ₂ mit h = 1, 2, 3, 4 oder 5 und h' = 0, 1, 2 oder 3. Der Arylrest kann aus den oben definierten Arylresten ausgewählt sein. Der

Heteroalkylarylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Cycloalkenylrest : C3-C10-Cycloalkenylreste . Die

Cycloalkenylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Cycloalkenylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Heteroycloalkenylrest : nicht aromatischer, heterocyclischer oder heteroatomsubstituierter carbocylischer Alkenylrest.

Soweit nicht anders erwähnt, sind die folgenden Gruppen mehr bevorzugte Gruppen innerhalb der allgemeinen

Gruppendefinition:

Alkylrest: lineare und verzweigte Cl-C5-Alkyreste . Die

Alkylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Alkylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Beispielsweise kann der Alkylrest mit einen Heteroarylrest subsituiert sein und dann ein Alkylheteroarylrest sein:

Heteroalkylarylrest : - (CH ₂ ) _{f '} -Heteroarylrest mit f ^x = 1, 2, 3, 4 oder 5. Der Heteroarylrest kann aus den oben definierten bevorzugten Heteroarylresten ausgewählt sein. Alkenylrest: Allyl-, Vinyl- und Butenylreste. Die Allyl- Vinyl- und Butenylreste können substituiert oder

unsubstituiert sein. Insbesondere können die Allyl-, Vinyl- und Butenylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Alkinylrest: Ethinyl-, Propinyl-, Butinylreste . Die Ethinyl-, Propinyl-, Butinylreste können substituiert oder

unsubstituiert sein. Insbesondere können die Alkinylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Beispielsweise ist der Alkinylrest

-C^C-CeFs .

Cycloalkylrest : C3-C6-Cycloalkylreste . Die Cycloalkylreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Cycloalkylreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Arylrest: Phenylrest. Der Phenylrest kann substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere kann der Phenylrest mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Heteroarylrest: ausgewählt aus der Gruppe enthaltend:

Pyridin- und Pyrimidinreste . Pyridin- und Pyrimidinreste elektronenziehende Reste, weshalb eine sehr gute p- Dotierwirkung beobachtet wird. Die Pyridin- und

Pyrimidinreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Pyridin- und Pyrimidinreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Heterocycloalkylreste : ausgewählt aus der Gruppe enthaltend: Piperidin- und Pyrrolidinrest . Die Piperidin- und

Pyrrolidinreste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Piperidin- und Pyrrolidinreste mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Etherrest: - (CH ₂ ) _m -0- (CH ₂ ) _m - -CH ₃ , wobei m = 1, 2 oder 3, und m' = 0, 1, 2 oder 3. Der Etherrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Thioetherrest : - (CH ₂ ) _m" -S- (CH ₂ ) _m CH ₃ , wobei m' ' = 1, 2 oder 3 und m' ' ' = 0, 1, 2 oder 3. Der Thioetherrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Esterrest: -C (0) -0- (CH ₂ ) _m CH ₃ , wobei m' ' ' ' = 0, 1, 2 oder 3.

Der Esterrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder

mehrfach substituiert sein. Amidrest: -C (0) -N- (R ' ) ₂ , wobei R' = H, CH ₃ . Der Amidrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein .

Acrylrest: -CH=CH-C (0) -R ' ' , wobei R'' = CH ₃ . Der Acrylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein . Ketorest: -(CH ₂ )i C(0)-(CH ₂ )i CH ₃ , wobei 1" ' = 0 und

= 0, 1 oder 2. Der Ketorest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Alkylarylrest : - (CH ₂ ) _f -Arylrest mit f = 1, 2 oder 3. Der

Arylrest kann aus den oben definierten bevorzugten Arylresten ausgewählt sein. Der Alkylarylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Beispielsweise handelt es sich um -CH ₂ -C ₆ F ₅ .

Heteroalkylarylrest: - (CH ₂ ) _g -0- (CH ₂ ) _g --Arylrest mit g = 1, 2 oder 3 und g' = 0 oder 1, oder -(CH ₂ ) _g —S-(CH ₂ ) _g Arylrest mit g ^{' '} = 1, 2 oder 3 und g ^{' ' '} = 0 oder 1 oder -(CH ₂ ) _h ^_ N- ( (CH ₂ ) _h - ^_ Arylrest) ₂ mit h = 1, 2 oder 3 und h' = 0 oder 1. Der Arylrest kann aus den oben definierten bevorzugten Arylresten ausgewählt sein. Der Heteroalkylarylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Cycloalkenylrest : C5-C8-Cycloalkenylreste . Der

Cycloalkenylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein. Beispielsweise handelt es sich um Cyclooctadien .

Heteroycloalkenylrest : cyclisches nicht aromatisches Amin mit einer Doppelbindung. Der Cycloalkenylrest kann mit F, Cl und/oder Br einfach oder mehrfach substituiert sein.

Soweit nicht anders erwähnt, sind die folgenden Gruppen besonders bevorzugte Gruppen innerhalb der allgemeinen

Gruppendefinition:

Alkylrest: Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butylreste. Diese Reste können substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere können die Reste mit F einfach oder mehrfach substituiert sein .

Alkenylrest: Allyl- und Vinylreste. Die Reste können

substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere sind sie mit F einfach oder mehrfach substituiert.

Alkinylrest: Ethinylrest. Der Ethinylrest kann substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere ist der Ethinylrest mit F einfach oder mehrfach substituiert.

Cycloalkylrest : Cyclohexylrest. Der Cyclohexylrest kann substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere ist der Cyclohexylrest mit F einfach oder mehrfach substituiert.

Arylrest: Phenylrest. Der Phenylrest kann substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere ist der Phenylrest mit F einfach oder mehrfach substituiert. Heteroarylrest : ausgewählt aus der Gruppe enthaltend:

Pyridinrest. Der Pyridinrest kann substituiert oder

unsubstituiert sein. Insbesondere ist der Pyridinrest mit F einfach oder mehrfach substituiert. Heterocycloalkylreste : Piperidinrest. Der Piperidinrest kann substituiert oder unsubstituiert sein. Insbesondere ist der Piperidinrest mit F einfach oder mehrfach substituiert.

Etherrest: - (CH ₂ ) _m -0- (CH ₂ ) _m - -CH ₃ , wobei m = 1 oder 2, und m' = 0 oder 1. Der Etherrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert. Thioetherrest : - (CH ₂ ) _m" -S- (CH ₂ ) _m CH ₃ , wobei m' ' = 1 oder 2 und m' ' ' = 0 oder 1. Der Thioetherrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert. Esterrest: -C (0) -0- (CH ₂ ) _m CH ₃ , wobei m' ' ' ' = 0 oder 1. Der

Esterrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert .

Amidrest: -C (0) -N- (R ' ) ₂ , wobei R' = CH ₃ . Der Amidrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert.

Acrylrest: -CH=CH-C (0) -R ' ' , wobei R'' = CH ₃ . Der Acrylrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert. Ketorest: -(CH ₂ )i C(0)-(CH ₂ )i CH ₃ , wobei 1" ' = 0 und

1' ' ' ' = 0 oder 1. Der Ketorest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert.

Alkylarylrest : - (CH ₂ ) _f -Arylrest mit f = 1 oder 2. Der

Arylrest kann aus den oben definierten besonders bevorzugten Arylresten ausgewählt sein. Beispielsweise handelt es sich um -CH ₂ -CeF ₅ .

Heteroalkylarylrest : - (CH ₂ ) _g -0- (CH ₂ ) _g --Arylrest mit g = 1 oder 2 und g ^' = 0, oder -(CH ₂ ) _g —S-(CH ₂ ) _g Arylrest mit g ^{' '} = 1 oder 2 und g ^{' ' '} = 0 oder - (CH ₂ ) _h -N- ( (CH ₂ ) _h --Arylrest) ₂ mit h = 1 oder 2 und h' = 0 1. Der Arylrest kann aus den oben

definierten besonders bevorzugten Arylresten ausgewählt sein. Beispielsweise handelt es sich bei dem Heteroalkylarylrest um: -CH ₂ OC ₆ F ₅ . Cycloalkenylrest : C6-C8-Cycloalkenylreste . Der

Cycloalkenylrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert .

Heteroycloalkenylrest : cyclisches nicht aromatisches Amin mit einer Doppelbindung. Der Cycloalkenylrest ist insbesondere mit F einfach oder mehrfach substituiert.

In einer Ausführungsform sind R ¹ , R ² unabhängig voneinander aus einer Gruppe von Resten ausgewählt, die Aryl-,

Heteroaryl-, Alkyl-, Heteroalkyl- , Cycloalkyl- und

Heterocycloalkylreste umfasst. Bevorzugt sind R ¹ , R ²

unabhängig voneinander ein Arylrest.

Beispielsweise können die Reste R ¹ , R ² unabhängig voneinander folgende Formel aufweisen:

Wobei A unabhängig voneinander für H, D, F, Cl und/oder Br, bevorzugt für H und/oder F stehen. steht für die Bindung zum Phosphoratom des Phosphans. Beispielsweise ergibt sich daraus einer der folgenden Reste für R ¹ , R ² :

Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest einer der Reste R oder R ² mit zumindest einem Halogenatom, bevorzugt mit zumindest einem Chlor- oder Fluoratom, besonders bevorzugt mit einem Fluoratom, substituiert.

In einer Ausführungsform ist X aus einer Gruppe von Resten ausgewählt, die Aryl-, Heteroaryl-, Alkyl-, Heteroalkyl- , Cycloalkyl-, Heterocycloalkyl- , Alkenyl- und Alkinylreste umfasst .

In einer Ausführungsform ist n = 1. In dieser Ausführungsform ist X bevorzugt ein Arylrest. Beispielsweise kann X folgende Formel aufweisen:

Wobei A unabhängig voneinander für H, D, F, Cl und/oder Br, bevorzugt für H und/oder F stehen. steht für die Bindung zum Phosphoratom des Phosphans. Beispielsweise ergibt sich daraus einer der folgenden Reste:

In einer Ausführungsform ist n 1 und das Phosphan weist folgende Formel I i auf

Formel I 1 Beispielsweise kann das Phosphan mit n = 1 eine der folgenden

In einer Ausführungsform ist n = 2. In dieser Ausführungsform ist X bevorzugt aus einer Gruppe von Resten ausgewählt, die Aryl-, Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste umfasst.

Beispielsweise kann X eine der folgenden Formeln aufweisen

Wobei T unabhängig voneinander für H, D, F, Cl und/oder Br, bevorzugt für H und/oder F stehen. A stehen unabhängig voneinander für H, D, CN, F, Cl und/oder Br, bevorzugt für H, CN und/oder F. η ^λ steht für 1, 2, 3, 4, oder 5. steht für die Bindung zu einem der beiden Phosphoratome des Phosphans. Beispielsweise ergibt sich daraus einer der folgenden Reste für X:

In einer Ausführungsform ist n = 2 und das Phosphan weist eine der folgenden Formeln auf:

Formel I ₂ i Formel I _{2 j} Formel Beispielsweise kann das Phosphan mit n = 2 eine der folgenden Strukturen aufweisen:

In einer Ausführungsform ist n = 3 . In dieser Ausführungsform ist X bevorzugt ein Alkylrest. Beispielsweise ist X = CH.

In einer Ausführungsform ist n = 3 und das Phosphan weist folgende Formel I3 auf

Formel I 3

Beispielsweise kann das Phosphan mit n = 3 eine der folgenden Strukturen aufweisen:

Die beschriebenen Phosphane sind leicht herstellbar und erfordern keine aufwendigen Herstellungsverfahren und sind teilweise kommerziell erhältlich, so dass nur eine

Aufreinigung erforderlich sein kann. Kommerziell erhältlich sind beispielsweise P(C ₆ F ₅ ) ₃ , P (C ₆ F ₅ ) 2 (C ₆ H ₅ ) , P (C ₆ H ₅ ) 2 (C ₆ F ₅ ) und (C ₆ F ₅ ) ₂ PCH ₂ CH ₂ P (C ₆ F ₅ ) ₂ . Die Phosphane sind zudem einfach aus verschiedenen Quellen mit dem Matrixmaterial durch

Koverdampfung abzuscheiden, so dass sich dotierte Schichten des Matrixmaterials mit dem Phosphan mit definierter Zusammensetzung bilden, wobei die Leitfähigkeit über die Konzentration des p-Dotierstoffes den jeweiligen

Erfordernissen angepasst werden kann. Beispielsweise sind die organischen Phosphane über Grignard- Reaktionen erhältlich.

Für n = 1 und R ¹ = R ² = X = CeF ₅ ergibt sich das Phosphan P(C ₆ F ₅ )3, dieses lässt sich über eine Grignard-Reaktion wie folgt synthetisieren (Lit: Wall et al . J. Am. Chem. Soc.

1960, 82, 4846) :

Als Ausgangsmaterial dienen die kommerziell erhältlichen Verbindungen Pentafluorphenylmagnesiumbromid und

Phosphortrichlorid . Diese Syntheseroute lässt sich auch auf teilfluorierte oder mit anderen Halogenen substituierte aromatische Grignardreagenzien anwenden. In ähnlicher Weise lässt sich für n = 2 und R ¹ = R ² = CeF ₅ und für X = -CH ₂ CH ₂ - das entsprechende Phosphan herstellen (Lit. US4766226 AI :

Im ersten Schritt wird Brompentafluorbenzol mit n- Buthyllithium durch Halogen-Metall-Austausch lithiiert und anschließend mit dem entsprechenden Chlorodiphosphan

umgesetzt. Diese Syntheseroute lässt sich auch auf teilfluorierte oder mit anderen Halogenen substituierte aromatische Grignardreagenzien anwenden.

In einer Ausführungsform kann das Matrixmaterial mit dem Phosphan wie folgt wechselwirken:

Gezeigt ist dabei beispielhaft die Locherzeugung unter

Verwendung von NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, N ' - bis (phenyl ) -benzidin) als Matrixmaterial. Vereinfachend ist nur ein Phosphan mit n = 1 gezeigt, die Erzeugung des Lochs beziehungsweise der positiven Ladung am Matrixmaterial erfolgt mit Phosphanen mit n = 2 oder 3 analog. Das Phosphan koordiniert an den Stickstoff des Matrixmaterials und kann dadurch zumindest partiell Elektronen von dem Matrixmaterial aufnehmen. Dadurch entsteht an dem Stickstoff des

Matrixmaterials eine positive Partialladung, wenn zwischen dem Stickstoff und dem Phosphor eine kovalente Bindung ausgebildet wird. Koordiniert der Stickstoff an den Phosphor entsteht zumindest eine positive Partialladung am Stickstoff. Die Elektronendichte wird dabei stärker am Phosphan

lokalisiert, da dieses aufgrund des zumindest einen Halogen ^¬ substituierten, beispielsweise Fluor-substituierten, Rests R ¹ , R ² und/oder X gegenüber dem Matrixmaterial als

Elektronenakzeptor wirkt. Dies bewirkt eine geringere

Elektronendichte an dem Matrixmaterial und führt dadurch zu einer verbesserten Lochleitfähigkeit. Löcher können via "Hopping" von einem zum nächsten Molekül des Matrixmaterials gelangen. Die Bildung von

Leitfähigkeitspfaden, zum Beispiel durch chemische Bindungen zwischen mehreren Molekülen des Matrixmaterials, kann für den Lochtransport hilfreich sein, ist aber aufgrund des

vorliegenden "Hopping"-Mechanismus für einen effektiven

Lochtransport nicht erforderlich.

In einer Ausführungsform kann die Dotierwirkung basierend auf den HOMO- und LUMO-Lagen des Matrixmaterials und des p- Dotierstoffs erklärt werden. Hierbei sollte das höchste unbesetzte Molekülorbital (LUMO) des Phosphans energetisch (gegen Vakuum Level) möglichst tief liegen, also möglichst stabil sein, zumindest aber in der Nähe des höchsten

besetzten Molekülorbitals (HOMO) des Matrixmaterials. Ein

Transfer von Elektronen des HOMO des Matrixmaterials in das LUMO des Phosphans kann dabei vollständig oder teilweise erfolgen, insbesondere dann, wenn das LUMO des Phosphans energetisch etwas tiefer liegt als das HOMO des

Matrixmaterials. Liegt das LUMO des Phosphans energetisch etwas höher als das HOMO des Matrixmaterials, können

Elektronen durch die Bildung von Charge-Transfer-Komplexen in sich neu bildende Molekülorbitale transferiert werden und so von dem Matrixmaterial abgezogen werden. Insbesondere kann dieser Dotiermechanismus beispielsweise vorliegen, wenn es sich bei dem Matrixmaterial nicht um ein Amin handelt

beziehungsweise ein Matrixmaterial ohne Heteroatom oder ohne freies Elektronenpaar. Es ist aber auch möglich, dass die Dotierwirkung über die HOMO- und LUMO-Lagen sowie über den "Hopping" Mechanismus erfolgt.

Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Phosphan um ein Triarylphosphan und bei dem Matrixmaterial um ein Triarylamin. Durch die damit vorliegende strukturelle

Ähnlichkeit des p-Dotierstoffs und des Matrixmaterials wird eine besonders effiziente Dotierwirkung ermöglicht. Sowohl der p-Dotierstoff als auch das Matrixmaterial weisen ein freies Elektronenpaar auf und somit eine sterisch nur wenig abgeschirmte Molekülseite. Damit ist es möglich, dass das Phosphan mit der wenig abgeschirmten Molekülseite an die wenig abgeschirmte Seite des Stickstoffs des Matrixmaterials koordiniert, wodurch Elektronendichte von dem Matrixmaterial durch das Phosphan abgezogen wird.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Matrixmaterial und der p-Dotierstoff sowohl in der Gasphase als auch der

Flüssigphase verarbeitet werden. Bei der Gasphasenabscheidung werden sowohl der p-Dotierstoff als auch das Matrixmaterial gemeinsam, bevorzugt aus unterschiedlichen Quellen im

Hochvakuum, verdampft und als Schicht abgeschieden. Bei der Verarbeitung aus der Flüssigphase werden der p-Dotierstoff und das Matrixmaterial in einem Lösungsmittel gelöst und mittels Drucktechniken, Spincoating, Rakeln, Slotcoating et cetera abgeschieden. Die fertige Schicht wird durch

Verdampfen des Lösungsmittels erhalten. Dabei lassen sich durch die unterschiedlichen Massenverhältnisse von p- Dotierstoff zum Matrixmaterial beliebige

Dotierungsverhältnisse einstellen.

Besonders bevorzugt lassen sich mittels eines

Lösemittelprozesses folgende Matrixmaterialien verarbeiten:

PEDOT= Poly (3, 4-

PVK=

ethylendioxythiophen)

Poly(9-vinylcarbazol)

PTPD=

PANI=

Poly (N, ^λ -bis (4-butylphenyl) -

Polyanilin

N,N ^x -bis (phenyl ) benzidin

Poly (3-hexylthiophen)

Des Weiteren können sich mittels eines Lösemittelprozesses besonders bevorzugt Matrixmaterialien verarbeiten lassen, welche als "small molecules" bezeichnet werden. Diese

Substanzklasse ist dem Fachmann bekannt und darunter fallen zum Beispiel Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis- (N, N- diphenylamino) -9, 9 ' -spirobifluoren) und Spiro-TTB (2,2 ',7,7'- Tetrakis- (Ν,Ν' -di-p-methylphenylamino) -9, 9'-spirobifluoren und weitere Materialien, wie sie in dieser Anmeldung als Matrixmaterialien aufgeführt sind.

In einer Ausführungsform umfasst das Matrixmaterial des organischen elektronischen Bauelements eines oder mehrere der folgenden Materialien, die beispielsweise in einer

lochtransportierenden Schicht Verwendung finden können:

NPB (N, ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) , ß-NPB (N, ' -Bis (naphthalen-2-yl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) , TPD (N, ' -Bis (3-methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin) , Spiro-TPD (N, ' -Bis (3-methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) - benzidin) ,

Spiro-NPB (N, ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -spiro) , DMFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- dimethyl-fluoren) ,

α-NPD (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -2,2- dimethylbenzidin) ,

N, ' -Bis (3-methylphenyl) -N, ' -bis (phenyl) -9, 9-spirofluoren, N, ' -Bis (naphthalen-l-yl) -N, ' -bis (phenyl) -9, 9-spirofluoren, Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -2, 7-diamino-9, 9- spirofluoren,

Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -2, 7-diamino-9, 9- spirofluoren,

DMFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- dimethyl-fluoren) ,

DPFL-TPD (Ν,Ν' -Bis (3-methylphenyl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- diphenyl-fluoren) ,

DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9- diphenyl-fluoren) , Spiro-TAD (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis (N, N-diphenylamino) - 9,9 '- spirobifluoren) ,

9, 9-Bis [4- (N, -bis-biphenyl-4-yl-amino) phenyl ] -9H-fluoren, NPAPF 9, 9-Bis [4- (N, -bis-naphthalen-2-yl-amino) phenyl ] -9H- fluoren,

NPBAPF 9, 9-bis [4- (N-naphthalen-l-yl-N-phenylamino) -phenyl] - 9H-fluorene,

9, 9-Bis [4- (Ν,Ν' -bis-naphthalen-2-yl-N, ' -bis-phenyl-amino) - phenyl] -9H-fluoren,

PAPB N, ' -bis (phenanthren-9-yl) -N, ' -bis (phenyl) -benzidin,

2, 7-Bis [N,N-bis (9, 9-spiro-bifluorene-2-yl) -amino] -9, 9-spiro- bifluoren,

2,2' -Bis [N,N-bis (biphenyl-4-yl ) amino] 9, 9-spiro-bifluoren, 2 , 2 ' -Bis (N, -di-phenyl-amino) 9, 9-spiro-bifluoren,

Di- [4- (N, -ditolyl-amino) -phenyl] cyclohexan,

2, 2 ' , 7, 7 ' -tetra (N, N-di-tolyl) amino-spiro-bifluoren,

N, , ' , ' -tetra-naphthalen-2-yl-benzidin,

Spiro-2NPB 2, 2 ' , 7, 7 ' -tetrakis [N-naphthalenyl (phenyl) -amino] - 9, 9-spirobifluoren,

Spiro-TTB (2 , 2 ' , 7 , 7 ' -Tetrakis- (N, N ' -di-p-methylphenylamino) - 9,9' -spirobifluoren) ,

TiOPC Titanoxid-phthalocyanin,

CuPC Kupfer-phthalocyanin,

F4-TCNQ 2,3,5, 6-Tetrafluoro-7 , 7,8, 8-tetracyano-quinodimethan, 4, 4 ' , 4 ' ' -Tris (Ν-3-methylphenyl-N-phenyl-amino ) triphenylamin, 4, 4 ' , 4 ' ' -Tris (N- (2-naphthyl) -N-phenyl-amino) triphenylamin, 4, 4 ' , 4 ' ' -Tris (N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino) triphenylamin, 4,4',4''-Tris(N, N-diphenyl-amino) triphenylamin,

PPDN Pyrazino [2, 3-f ] [ 1 , 10 ] phenanthroline-2 , 3-dicarbonitril , MeO-TPD N, N, N ', N ' -Tetrakis (4-methoxyphenyl) benzidin,

Spiro-MeOTAD N ² , N ² , N ² ' , N ² ' , N ⁷ , N ⁷ , N ⁷ ' , N ⁷ '-octakis (4- methoxyphenyl ) -9, 9 ' -spirobi [ 9H-fluorene] -2, 2 ' , 7, 7 ' -tetramine . Die möglichen Matrixmaterialien sind aber nicht auf die genannten Materialien beschränkt. Auch andere Materialien, wie etwa die kommerziell erhältlichen Matrixmaterialien der Firmen Merck, Novaled und Hodogaya mit den Produkt- bezeichnungen HTM014, HTM081, HTM163, HTM222, NHT5, NHT49,

NHT51, EL-301, EL-22T, sind besonders gut geeignet. Aber auch vergleichbare kommerziell erhältliche Materialien können zum Einsatz kommen. Diese Materialien haben sich als Matrixmaterialien in

organischen elektronischen Bauteilen bewährt.

In einer Ausführungsform bilden das Matrixmaterial und der p- Dotierstoff eine lochtransportierende Schicht in dem

organischen elektronischen Bauelement. Die

lochtransportierende Schicht kann den p-Dotierstoff und das Matrixmaterial umfassen oder daraus bestehen. Im Betrieb des Bauelements ist nur ein sehr geringer Spannungsabfall über der lochtransportierenden Schicht zu beobachten, was zu einer Erhöhung der Effizienz des Bauelements beiträgt.

In einer Ausführungsform weist die lochtransportierende

Schicht eine Schichtdicke zwischen 1 nm und 1000 nm,

bevorzugt zwischen 30 nm und 300 nm, beispielsweise 200 nm, auf.

In einer Ausführungsform beträgt der Dotierungsgrad in

Volumenprozent des p-Dotierstoffs bezogen auf das Volumen des Matrixmaterials zwischen 1 % und 50 %. Dies hat sich als zweckmäßig, insbesondere für eine lochtransportierende

Schicht, herausgestellt. Bevorzugt beträgt der Dotierungsgrad zwischen 5 % und 30 %, noch weiter bevorzugt zwischen 10 % und 20 %, beispielsweise 15 %. Der Dotierungsgrad kann an den für das Bauelement benötigten Ladungstransport angepasst werden. Bei den Bauelementen, insbesondere bei organischen lichtemittierenden Dioden, ist ein ausbalancierter Ladungstransport wichtig, das heißt es muss ein Gleichgewicht zwischen Elektronen und Löchern vorliegen. Zur Erzeugung von Licht in einer

lichtemittierenden Schicht einer organischen

lichtemittierenden Diode ist beispielsweise ein Exziton, gebildet aus einem Loch und einem Elektron, für die Emission von Licht notwendig, so dass möglichst gleich viele

Elektronen und Löcher in der lichtemittierenden Schicht vorhanden sein sollten, um ein effizientes Bauelement zu erhalten. Auch die Lebenszeit des Bauelements kann durch eine gute Ladungsbalance verbessert werden, da überschüssige

Ladungsträger (z.B. Löcher) zur Degradation, beispielsweise durch Oxidation, der Materialien führen kann.

In einer Ausführungsform umfasst das Bauelement eine

lochinjizierende Schicht. Die lochinjizierende Schicht kann den p-Dotierstoff oder den p-Dotierstoff und das

Matrixmaterial umfassen. Als Matrixmaterialien können die genannten Matrixmaterialien für eine lochtransportierende und elektronenblockierende Schicht verwendet werden.

In einer Ausführungsform beträgt in der lochinjizierenden Schicht der Dotierungsgrad in Volumenprozent des p- Dotierstoffs bezogen auf das Volumen des Matrixmaterials zwischen 70 % und 100 %.

In einer Ausführungsform besteht die lochinjizierende Schicht aus dem p-Dotierstoff . Gemäß einer Ausführungsform ist das organische elektronische Bauelement aus einer Gruppe ausgewählt, die organische

Transistoren, organische lichtemittierende Dioden, organische lichtemittierende elektrochemische Zellen, organische

Solarzellen und organische Photodetektoren umfasst.

In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem organischen Transistor um einen Feld-Effekt-Transistor oder einen

bipolaren Transistor. Bipolare Transistoren sind

beispielsweise in DE 10 2010 041 331 AI näher beschrieben.

In einer Ausführungsform ist das organische elektronische Bauelement eine organische lichtemittierende Diode. In einer Ausführungsform umfasst die organische

lichtemittierende Diode eine lichtemittierende Schicht.

In einer Ausführungsform bilden das Matrixmaterial und der p- Dotierstoff eine elektronenblockierende Schicht in dem organischen elektronischen Bauelement. Die

elektronenblockierende Schicht kann den p-Dotierstoff und das Matrixmaterial umfassen oder daraus bestehen.

In einer Ausführungsform ist das Matrixmaterial einer

elektronenblockierenden Schicht zumindest teilweise

elektronenleitend .

Typische Matrixmaterialien einer elektronenblockierenden Schicht sind hierbei:

2, 2', 2' '-(1,3,5-Benzinetriyl)tris (1-phenyl-l-H-benzimidazol) , 2- (4-Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1, 3, 4-oxadiazol, 2, 9-Dimethyl-4 , 7-diphenyl-l , 10-phenanthrolin,

8-Hydroxyquinolinolato-lithium, 4- (Naphthalen-l-yl) -3, 5-diphenyl-4H-l , 2, 4-triazol,

1, 3-Bis [2- (2, 2 ' -bipyridin-6-yl) -1, 3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzene,

4, 7-Diphenyl-l , 10-phenanthrolin,

3- (4-Biphenylyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-l , 2, 4-triazol, Bis (2-methyl-8-quinolinolat ) -4- (phenylphenolato) aluminium, 6,6'-Bis[5- (biphenyl-4-yl) -1,3, 4-oxadiazo-2-yl ] - 2,2' bipyridyl ,

2-phenyl-9, 10-di (naphthalen-2-yl) -anthracen,

2, 7-Bis [2 - (2, 2 ' -bipyridine-6-yl) -1, 3, 4-oxadiazo-5-yl ] -9,9- dimethylfluoren,

1, 3-Bis [2- (4-tert-butylphenyl) -1,3, 4-oxadiazo-5-yl ] benzene, 2- (naphthalen-2-yl) -4, 7-diphenyl-l , 10-phenanthrolin,

2, 9-Bis (naphthalen-2-yl) -4, 7-diphenyl-l, 10-phenanthrolin, Tris (2, 4, 6-trimethyl-3- (pyridin-3-yl ) phenyl) boran,

1 -Methyl-2- (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) -lH-imidazo [4,5- f] [ 1 , 10 ] phenanthrolin . Diese Materialien können auch in der lochtransportierenden Schicht als Matrixmaterialien mit dem p-Dotierstoff eingesetzt werden. Eine Blockierung und Begrenzung des Elektronenflusses ist beispielsweise für hoch effiziente organische

lichtemittierende Dioden von hoher Bedeutung.

In einer Ausführungsform umfasst das organische elektronische Bauelement eine Kathode, eine Anode und eine

lochtransportierende Schicht, die das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff umfasst oder daraus besteht.

In einer Ausführungsform ist die lochtransportierende Schicht zwischen der Anode und der Kathode angeordnet.

Dass eine Schicht "zwischen zwei anderen Schichten angeordnet ist", kann hier und im Folgenden bedeuten, dass die eine Schicht unmittelbar in direktem mechanischem und/oder

elektrischem Kontakt oder in mittelbarem Kontakt zu einem der zwei anderen Schichten und in direktem mechanischem und/oder elektrischem Kontakt oder elektrischem oder in mittelbarem Kontakt zu anderen Schichten angeordnet ist. Dabei können bei mittelbarem Kontakt dann weitere Schichten zwischen der einen und zumindest einer der zwei anderen Schichten angeordnet sein .

In einer Ausführungsform umfasst das organische elektronische Bauelement eine lichtemittierende Schicht. Die

lichtemittierende Schicht ist dazu eingerichtet, in einem Betriebszustand einer organischen lichtemittierenden Diode Licht zu erzeugen.

Als Materialien für die lichtemittierende Schicht eignen sich Materialien, die eine Strahlungsemission aufgrund von

Fluoreszenz oder Phosphoreszenz aufweisen, beispielsweise Polyfluoren, Polythiophen oder Polyphenylen oder Derivate, Verbindungen, Mischungen oder Copolymere davon. Als

phosphoreszierende Materialien eignen sich beispielsweise Iridium- und Platinkomplexe. Die organische lichtemittierende Diode kann auch eine Mehrzahl von lichtemittierenden

Schichten aufweisen.

Die lochtransportierende Schicht ist in einer Ausführungsform zwischen der lichtemittierenden Schicht und der Anode

angeordnet .

In einer Ausführungsform umfasst das organische elektronische Bauelement eine Kathode, eine Anode und eine lochinj izierende Schicht, die das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff oder den p-Dotierstoff umfasst oder aus diesen Materialien

besteht .

In einer Ausführungsform ist die lochinjizierende Schicht zwischen der Anode und der Kathode angeordnet.

In einer Ausführungsform weist die lochinjizierende Schicht einen direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt zur Anode auf.

In einer Ausführungsform ist die lochinjizierende Schicht zwischen der lichtemittierenden Schicht und der Anode

angeordnet .

In einer Ausführungsform umfasst das organische elektronische Bauelement eine Kathode, eine Anode und eine

elektronenblockierende Schicht, die das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff umfasst oder aus diesen Materialien

besteht .

In einer Ausführungsform ist die elektronenblockierende

Schicht zwischen der Anode und der Kathode angeordnet.

In einer Ausführungsform ist die elektronenblockierende

Schicht zwischen der lichtemittierenden Schicht und der

Kathode angeordnet.

In einer Ausführungsform weist die elektronenblockierende Schicht einen direkten mechanischen und/oder elektrischen Kontakt zur lichtemittierenden Schicht auf.

In einer Ausführungsform umfasst das Bauelement eine Anode, eine lochtransportierende Schicht und eine lochinjizierende Schicht. Die lochinjizierende Schicht ist zwischen der lochtransportierenden Schicht und der Anode angeordnet. Die lochtransportierende Schicht umfasst das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff oder besteht daraus und/oder die

lochinjizierende Schicht umfasst den p-Dotierstoff oder das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff oder besteht daraus. Insbesondere besteht ein direkter mechanischer und/oder elektrischer Kontakt zwischen der Anode und der

lochinjizierenden Schicht und zwischen der lochinjizierenden Schicht und der lochtransportierenden Schicht.

In einer Ausführungsform umfasst das Bauelement eine Anode, eine lochtransportierende Schicht, eine lochinjizierende Schicht und eine elektronenblockierende Schicht. Die

lochinjizierende Schicht ist zwischen der

lochtransportierenden Schicht und der Anode angeordnet. Die lochtransportierende Schicht umfasst das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff oder besteht daraus und/oder die

elektronenblockierende Schicht umfasst das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff oder besteht daraus und/oder die

lochinjizierende Schicht umfasst den p-Dotierstoff oder das Matrixmaterial und den p-Dotierstoff oder besteht daraus. Insbesondere besteht ein direkter mechanischer und/oder elektrischer Kontakt zwischen der Anode und der

lochinjizierenden Schicht, zwischen der lochinjizierenden Schicht und der lochtransportierenden Schicht und zwischen der lochtransportierenden Schicht und der

elektronenblockierenden Schicht. Ist eine lichtemittierende Schicht vorhanden, steht diese bevorzugt in direktem

mechanischem und/oder elektrischem Kontakt mit der

elektronenblockierenden Schicht. Die organische lichtemittierende Diode kann Schichten mit organischen Polymeren, organischen Oligomeren, organischen Monomeren, organischen kleinen, nicht-polymeren Molekülen ("small molecules") oder Kombinationen daraus aufweisen. Die organische lichtemittierende Diode kann beispielsweise neben den genannten Schichten elektroneninjizierende Schichten, elektronentransportierende Schichten und/oder

lochblockierende Schichten aufweisen. Materialien für diese Schichten sind dem Fachmann bekannt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die organische lichtemittierende Diode ein Substrat auf, auf dem die Anode und die Kathode aufgebracht sind. Das Substrat kann

beispielsweise eines oder mehrere Materialien in Form einer Schicht, einer Platte, einer Folie oder einem Laminat aufweisen, die ausgewählt sind aus Glas, Quarz, Kunststoff, Metall, Siliziumwafer .

In einer Ausführungsform ist die Anode über dem Substrat angeordnet und steht bevorzugt mit diesem in direktem

mechanischem Kontakt.

Über der Anode und der Kathode, bevorzugt über der Kathode, kann eine Verkapselungsanordnung angeordnet sein, die die Elektroden und die weiteren Schichten vor schädlichen äußeren Einflüssen wie etwa Feuchtigkeit, Sauerstoff,

Schwefelwasserstoff oder anderen Stoffen schützen kann.

Bevorzugt steht die Verkapselungsanordung in direktem

mechanischem Kontakt mit der Kathode.

Im Hinblick auf den prinzipiellen Aufbau einer organischen lichtemittierenden Diode, dabei beispielsweise im Hinblick auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die Materialien des Substrats, der Anode und der Kathode und der Verkapselungsanordnung, wird auf die Druckschrift

WO 2010/066245 AI verwiesen, die insbesondere in Bezug auf den Aufbau, die SchichtZusammensetzung und die Materialien des Substrats, der Anode und der Kathode und der

Verkapselungsanordnung hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen wird.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und

Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in

Verbindung mit den Figuren beschriebenen

Ausführungsbeispielen .

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines

Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen organischen lichtemittierenden Diode;

Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines

Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen organischen Solarzelle;

Figuren 3A bis 3F zeigen schematische Seitenansichten von

Ausführungsbeispielen eines hier beschriebenen organischen Feld-Effekt-Transistors ;

Figur 4 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie eines

Ausführungsbeispiels eines organischen

elektronischen Bauelements im Vergleich zu einer

Referenz .

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer organischen lichtemittierenden Diode 10 gezeigt. Die organische

lichtemittierende Diode 10 umfasst ein Substrat 1,

beispielsweise aus Glas. Über dem Substrat 1 ist eine Anode 2 angeordnet, die aus Indiumzinnoxid, einem transparenten leitenden Oxid (transparent conductive oxide, TCO) , gebildet ist. Über der Anode sind eine lochinjizierende Schicht 3, eine lochtransportierende Schicht 4 und eine

lichtemittierende Schicht 5 angeordnet. Die

lochtransportierende Schicht 4 besteht aus einem

Matrixmaterial HTM-014 und dem p-Dotierstoff 1,2- Bis bis (pentafluorophenyl) phosphino) ethan folgender Formel

Der p-Dotierstoff liegt zu 15 Volumenprozent bezogen auf das Volumen des Matrixmaterial vor. Die lochtransportierende Schicht 4 weist eine Schichtdicke von 200 nm auf. Über der lichtemittierenden Schicht 5 ist eine lochblockierende

Schicht 6, eine elektronentransportierende Schicht 7, eine elektroneninjizierende Schicht 8 und eine Kathode 9 aus

Aluminium angeordnet. Die lichtemittierende Schicht 5 kann ein elektronen- und/oder lochtransportierendes Material und einen oder mehrere phosphoreszente oder fluoreszente Emitter enthalten. Materialien für die elektronentransportierende Schicht 7, die elektroneninjizierende Schicht 8 und die lochinjizierende Schicht 3 sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise ist die elektronentransportierende Schicht 7 aus 2- (4-Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1, 3, 4-oxadiazol mit einem n-Dotierstoff NDN-1 oder Ca gebildet, die

elektroneninjizierende Schicht 8 ist aus 2 , 9-Dimethyl-4 , 7- diphenyl-1, 10-phenanthrolin (BCP) gebildet und die

lochinjizierende Schicht 3 aus Poly ( 3 , 4ethylendioxythiophen) .

Zwischen der lochtransportierenden Schicht 4 und der

lichtemittierenden Schicht 5 kann eine elektronenblockierende Schicht angeordnet sein (hier nicht gezeigt) . Materialien für die elektronenblockierende Schicht sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann Bis (2-methyl-8-quinolinolat ) -4- (phenylphenolato) aluminium verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich zur lochtransportierenden Schicht 4 kann die elektronenblockierende Schicht auch aus dem Matrixmaterial HTM-014 und dem p-Dotierstoff 1,2-

Bis (bis (pentafluorophenyl) phosphino) ethan gebildet sein.

Alternativ oder zusätzlich kann die lochinjizierende Schicht 3 aus dem Matrixmaterial HTM-014 und dem p-Dotierstoff 1,2- Bis (bis (pentafluorophenyl) phosphino) ethan gebildet sein. Der p-Dotierstoff liegt in dieser Schicht zu 85 Volumenprozent bezogen auf das Volumen des Matrixmaterials vor. In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer organischen

Solarzelle mit PIN-Struktur 20 gezeigt, welche Licht 21 in elektrischen Strom umwandelt. Die Solarzelle 20 umfasst oder besteht aus einer Anode aus Indium-Zinn-Oxid 22,

lochtransportierenden Schicht 23, einer Absorptions-Schicht 24, einer dotierten elektronentransportierenden Schicht 25 und einer Kathode 26. Die lochtransportierende Schicht 23 besteht aus einem Matrixmaterial NPB (N, N ' -Bis (naphthalen-1- yl ) -N, ' -bis (phenyl ) -benzidin) und dem p-Dotierstoff P(CeF ₅ )3 und weist eine Schichtdicke von 150 nm auf. Der p-Dotierstoff liegt zu 15 Volumenprozent bezogen auf das Volumen des

Matrixmaterials vor. Die Materialien für die weiteren

Schichten sind dem Fachmann bekannt. In der Absorptions- Schicht 24 wird Licht aus der Umgebung absorbiert. Durch die Aufnahme des Lichtes geht ein Molekül der Absorptionsschicht 24 in den angeregten Zustand über und es kommt zu einer

Ladungstrennung Bei der Ladungstrennung bildet sich ein

Exziton, also ein Elektronen-Loch-Paar . Diese ungleich geladenen Ladungen müssen nun voneinander getrennt werden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das Elektron von einem starken Akzeptor aufgenommen wird und/oder das Loch von einem starken Donor aufgenommen wird. Ein solcher starker Akzeptor stellt die mit dem erfindungsgemäßen Dotierstoff dotierte lochtransportierende Schicht 23 dar. Die

lochtransportierende Schicht 23 mit dem erfindungsgemäßen organischen Phosphan als p-Dotierstoff wirkt sich positiv auf die Ladungsextraktion und somit auf die Effizienz von organischen Solarzellen aus.

In den Figuren 3A bis 3F sind Ausführungsbeispiele von organischen Feld-Effekt-Transistoren 30 dargestellt. Auf einem Substrat 31 ist eine Gate-Elektrode 32, ein Gate- Dielektrikum 33, ein Source und Drain-Kontakt (34 und 35) und eine organische Halbleiterschicht 36 aufgebracht. Die

schraffierten Stellen 37 zeigen die lochtransportierende Schicht und somit die Stellen, an denen das Matrixmaterial der organischen Halbleiterschicht 36 mit dem p-Dotierstoff dotiert ist. Beispielsweise ist das Matrixmaterial DPFL-NPB (Ν,Ν' -Bis (naphthalen-l-yl) -Ν,Ν' -bis (phenyl) -9, 9-diphenyl- fluoren) und der p-Dotierstoff P (C ₆ F ₅ ) ₂ (C ₆ H ₅ ) . In Figur 4 ist die Strom-Spannungs-Kennlinie für das

undotierte Matrixmaterial (HTM014, Merck KGaA) (Bezugszeichen I) sowie für das mit dem p-Dotierstoff 1,2- Bis (bis (pentafluorophenyl) phosphino) ethan dotierte HTM014 (Bezugszeichen II) gezeigt. Auf der x-Achse ist die Spannung in Volt und auf der y-Achse die Stromdichte in milli Ampere pro cm ² aufgetragen. Die Messungen basieren auf folgenden Bauelementen: Das erfindungsgemäße Bauelement besteht aus einem Glassubstrat und darüber angeordnet eine Anode aus ITO. Über der Anode ist die lochtransportierende Schicht

angeordnet, die durch Koverdampfung des Phosphans und des Matrixmaterials hergestellt ist und aus diesen Materialien besteht. Der Anteil an HTM014 an der erhaltenen

lochtransportierenden Schicht beträgt 85 Volumenprozent. Die lochtransportierende Schicht weist eine Schichtdicke von 200 nm auf. Über der lochtransportierenden Schicht ist eine

Aluminiumkathode angeordnet. Das Referenzbauelement ist wie das erfindungsgemäße Bauelement aufgebaut, mit dem

Unterschied, dass die lochtransportierende Schicht aus HTM014 besteht. Beide Bauelemente weisen je 15 separat ansteuerbare Pixel mit einer Fläche von 4 mm ² auf. Die erhaltenen

Kennlinien I und II stellen Mittelwerte der separat

gemessenen Pixel dar. Wie ersichtlich, wird eine sehr gute DotierstoffWirkung des p-Dotierstoffes beobachtet. Die

Stromdichte steigt in dem Bauelement mit der p-dotierten lochtransportierenden Schicht oberhalb und unterhalb von 0 V stark an, während für das Bauelement mit der undotierten lochtransportierenden Schicht eine typische Diodenkennlinie beobachtet wird, bei der eine deutliche Überspannung (built- in voltage) nötig ist, bevor die Stromdichte ansteigt.

Außerdem ist dies bei dem Bauelement mit der undotierten lochtransportierenden Schicht nur bei positiven Spannungen der Fall, während das Bauelement mit der p-dotierten lochtransportierenden Schicht auch bei negativen Spannungen erhöhte Stromdichten zeigt und eine effiziente

Elektroneninjektion auch von der Anode ermöglicht. 1, 2-Bis (bis (pentafluorophenyl) phosphino) ethan ist bei Sigma- Aldrich kommerziell erhältlich. Bevor der p-Dotierstoff eingesetzt wurde, wurde er wie folgt gereinigt. Es wurden 888 mg des Feststoffs eingewogen und im Vakuum bei einem Druck von etwa 5 ^χ 10 ^"6 mbar und einer Temperatur von 143 bis 145 °C sublimiert. Die Auswaage des erhaltenen Feststoffs lag bei 814 mg. Die 814 mg des erhaltenen Feststoffs wurden wiederum im Vakuum bei einem Druck von etwa 5 ^χ 10 ^"6 mbar und einer Temperatur von 143 bis 145 °C sublimiert. Das Produkt

sublimierte fast rückstandsfrei und wurde als weißer, amorpher Feststoff erhalten. Die Auswaage betrug 746 mg.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den

Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

1 Substrat

2 Anode

3 lochinjizierende Schicht

4 lochtransportierende Schicht

5 lichtemittierende Schicht

6 löcherblockierende Schicht

7 elektronentransportierende Schicht

8 elektroneninjizierende Schicht

9 Kathode

10 organische lichtemittierende Diode

20 organische Solarzelle mit PIN-Struktur

21 Licht

22 Anode

23 lochtransportierende Schicht

24 Absorptions-Schicht

25 dotierte elektronentransportierende Schicht 26 Kathode

30 organischer Feld-Effekt-Transistor

31 Substrat

32 Gate-Elektrode

33 Gate-Dielektrikum

34,35 Source and Drain-Kontakt

36 organische Halbleiterschicht

37 lochtransportierende Schicht

I, II Stromspannungskennlinie

U Spannung

V Volt

I Stromdichte

mA milli Ampere

cm ² QuadratZentimeter