DE102006023513B4

DE102006023513B4 - Dünnschicht-metall-organische Mischschichten (MOML) enthaltende Anzeigevorrichtungen mit vermindertem Reflektionsgrad

Info

Publication number: DE102006023513B4
Application number: DE102006023513.4A
Authority: DE
Inventors: Hany Aziz; Zoran D. Popovic; Jennifer A. Coggan; Nemanja Stefanovic
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2016-09-22
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: DE102006023513A1; GB2426380B; FR2886054B1; FR2886054A1; CN1866575A; US7795806B2; GB0610047D0; KR20060120503A; TWI355766B; GB2426380A; CA2546951C; US20060261727A1; TW200644309A; KR101234447B1; JP4724045B2; CA2546951A1; JP2006332653A

Abstract

Anzeigevorrichtung, umfassend eine Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten Lumineszenzbereich; und einen die Lichtreflexion reduzierenden Bereich, umfassend drei metall-organische Mischschichten (MOML), die jeweils in unterschiedlichen Konzentrationen i) ein jeweils in den Schichten gleiches metallhaltiges Material und ii) ein jeweils in den Schichten gleiches organisches Material umfassen, wobei der die Lichtreflexion reduzierende Bereich eine Dicke von etwa 30 nm besitzt und jede metall-organische Mischschicht eine Dicke von etwa 1 nm bis etwa 15 nm besitzt; wobei das Metall Ag ist und in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Vol.-% in jeder MOML vorliegt.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung betrifft, in verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen, Anzeigevorrichtungen, umfassend dünne (Dünnschicht) metall-organische Mischschichten (MOMLs). Die dünnen metall-organischen Mischschichten umfassen Metallteilchen in einem organischen Matrixmaterial. Obwohl die dünnen metall-organischen Mischschichten speziell in Bezug auf organische lichtemittierende Vorrichtungen (OLEDs) beschrieben werden, ist klar, dass die dünnen metall-organischen Mischschichten für andere ähnliche Anwendungen und Anzeigevorrichtungen zugänglich sind.
Organische lichtemittierende Vorrichtungen (OLEDs) stellen eine vielversprechende Technologie für Anzeigeanwendungen dar. Eine typische organische lichtemittierende Vorrichtung beinhaltet eine erste Elektrode; einen Lumineszenzbereich, der ein oder mehrere lumineszierende organische Materialien umfasst; und eine zweite Elektrode; wobei eine der ersten und der zweiten Elektrode als Leerstellen-einspritzende Anode, und die andere Elektrode als Elektronen-einspritzende Kathode fungiert; und wobei eine der ersten und der zweiten Elektrode eine Frontelektrode, und die andere Elektrode eine Rückelektrode ist. Die Frontelektrode ist transparent (oder zumindest teilweise transparent), während die Rückelektrode üblicherweise hoch reflektiv gegenüber Licht ist. Wenn eine Spannung zwischen den ersten und zweiten Elektroden angelegt wird, wird Licht aus dem lichtemittierenden Bereich und durch die transparente Frontelektrode emittiert. Wenn sie unter starker Umgebungsbeleuchtung betrachtet wird, reflektiert die reflektive Rückelektrode eine beträchtliche Menge der Umgebungsbeleuchtung auf den Beobachter, was in höheren Anteilen von reflektierter Beleuchtung resultiert, verglichen mit der Eigenemission der Vorrichtung, was ein „Washout” des angezeigten Bildes ergibt.
Um allgemein den Kontrast von elektrolumineszierenden Vorrichtung zu verbessern, wurden Schichten zur Verminderung der Lichtreflexion, wie sie bspw. im US-Patent Nr. 4,287,449 beschrieben sind, oder optische Interferenzbauteile, wie sie bspw. im US-Patent Nr. 5,049,780 beschrieben sind, verwendet, um die Reflexion der Umgebungsbeleuchtung zu verringern.
Ein anderes Problem bekannter organischer lichtemittierender Vorrichtungen hat seine Ursache in der Verwendung von Metallen mit geringer Austrittsarbeit, und daher hoher Reaktivität, in den Kathoden. Aufgrund ihrer hohen Reaktivität sind solche Kathodenmaterialien unter Umgebungsbedingungen instabil und reagieren mit atmosphärischem O₂ und Wasser, um nicht-emissive dunkle Flecken auszubilden. Siehe z. B. Burrows et al., „Reliability and Degradation of Organic Light Emitting Devices”, Appl. Phys. Lett. Bd. 65, Seiten 2922–2924 (1994). Um solche Umgebungseffekte zu reduzieren werden organische lichtemittierende Vorrichtungen normalerweise unmittelbar nach der Herstellung unter strengen Bedingungen, wie zum Beispiel Atmosphären mit weniger als 10 ppm Feuchtigkeit hermetisch abgedichtet.
Andere kürzliche Entwicklungen zur Verringerung von Umgebungslicht in Anzeigevorrichtungen waren auf metall-organische Mischschichten gerichtet, wie sie z. B. in der US-Patentanmeldung Nr. 10/117,812, die als US-Patentveröffentlichung Nr. 2002/0180349 veröffentlicht ist, jetzt US-Patent Nr. 6,841,932 , und in der US-Patentanmeldung Nr. 10/401,238, die als US-Patentveröffentlichung Nr. 2003/0234609 veröffentlicht ist, beschrieben sind.
Es gibt weiterhin ein Bedürfnis, Zusammensetzungen bereit zu stellen, die zur Verwendung in einer Schicht zur Verminderung der Lichtreflexion für Anzeigevorrichtungen verwendet werden können. Zudem gibt es ebenfalls ein Bedürfnis, neue, zur Verwendung in einer Anzeigevorrichtung geeignete Anordnungen von die Lichtreflexion vermindernden Schichten bereit zu stellen, die schneller, einfacher oder billiger herzustellen sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Erfindungsgemäß sind lediglich jene Ausführungsbeispiele dieser Beschreibung, die sich den Gegenständen der Ansprüche 1 bis 13 sachlich unterordnen.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, umfassend eine zwischen einer zweiten Elektrode und einem Lumineszenzbereich angeordnete dünne MOML;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, umfassend eine dünne MOML als Teil einer Anode;
3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, umfassend eine dünne MOML als Teil einer Kathode;
4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, umfassend eine dünne MOML als Teil eines Lumineszenzbereichs;
5 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, umfassend eine dünne MOML außerhalb der Elektroden der Anzeigevorrichtung;
6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, umfassend eine mehrlagige dünne MOML;
7 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, die gemäß Beispiel I hergestellt wurde, und die eine einzelne dünne MOML in der Kathode umfasst;
8 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, die gemäß Beispiel I hergestellt wurde, und die eine mehrlagige dünne MOML in der Kathode umfasst; und
9 ist eine grafische Darstellung der prozentualen Reflexion gegen die MOML-Dicke für einzelne dünne MOMLs, umfassend unterschiedliche Konzentrationen von Ag.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erfindungsgemäß sind lediglich jene Ausführungsbeispiele dieser Beschreibung, die sich den Gegenständen der Ansprüche 1 bis 13 sachlich unterordnen. Dies gilt insbesondere für Angabe bezüglich Schichtdicken und Volumenprozenten. Die folgende Beschreibung enthält auch nicht unter die Ansprüche fallende Ausführungsbeispiele.
Die Offenbarung betrifft Anzeigevorrichtungen umfassend eine dünne metall-organische Mischschicht. Die dünne metall-organische Mischschicht zeigt Eigenschaften zur Verringerung der Lichtreflexion und ist in der Lage, als eine Schicht zur Verringerung der Lichtreflexion zu fungieren. Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst allgemein eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode, einen zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordneten Lumineszenzbereich, und eine dünne metall-organische Mischschicht. Die dünne metall-organische Mischschicht umfasst ein Metallmaterial und ein organisches Material und weist eine Gesamtschichtdicke von weniger als 175 nm auf, und kann, in einigen Ausführungsformen, eine Gesamtschichtdicke von ungefähr 5 nm bis ungefähr 175 nm aufweisen. Zum Beispiel kann eine dünne metall-organische Mischschicht zwischen der ersten Elektrode und dem Lumineszenzbereich; zwischen der zweiten Elektrode und dem Lumineszenzbereich; als Teil der ersten Elektrode; als Teil des Lumineszenzbereiches; oder außerhalb einer der ersten oder zweiten Elektroden angeordnet sein.
Eine Anzeigevorrichtung kann eine dünne metall-organische Mischschicht umfassen, die entweder eine einzelne metall-organische Mischschicht oder eine Vielzahl von dünnen metall-organischen Mischschichten umfasst. In einer Einzelschicht-Anordnung beträgt die Dicke der MOML im Allgemeinen weniger als 175 nm. Die Dicke einer Einzelschicht-MOML kann im Bereich von ungefähr 10 nm bis ungefähr 60 nm liegen, oder ungefähr 100 nm bis ungefähr 160 nm, abhängig von der Konzentration des Metalls. In einer Anzeigevorrichtung, die eine Vielzahl von dünnen metall-organischen Mischschichten umfasst, können die metall-organischen Mischschichten durch eine oder mehrere für eine Anzeigevorrichtung geeignete Schichten getrennt sein. Alternativ kann eine Vielzahl von metall-organischen Mischschichten so betrachtet werden, dass sie einen Bereich oder eine Zone bilden, worin die Vielzahl von metall-organischen Mischschichten miteinander in Kontakt stehen, d. h., in einer gestapelten Anordnung, oder die Vielzahl von metall-organischen Mischschichten sind durch eine oder mehrere der Schichten getrennt. In Ausführungsformen, in denen die dünne metall-organische Mischschicht eine Mehrschicht-Anordnung aufweist, beträgt die Gesamtdicke der dünnen MOML weniger als 175 nm. In einigen Ausführungsformen kann die eine Vielzahl von MOMLs umfassende dünne MOML eine Dicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 175 nm aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die eine Vielzahl von MOMLs umfassende dünne MOML eine Dicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 100 nm aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die eine Vielzahl von MOMLs umfassende dünne MOML eine Dicke von ungefähr 30 nm bis ungefähr 50 nm aufweisen.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung eine Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten lumineszenten Bereich; und eine einzelne metall-organische Mischschicht (MOML), umfassend Silber (Ag) und ein organisches Material, wobei die MOML Silber (Ag) in einer Menge von ungefähr 22 Volumenprozent der MOML umfasst und eine Dicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 60 nm aufweist.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung eine Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten lumineszenten Bereich; und eine einzelne metall-organische Mischschicht (MOML), umfassend Silber (Ag) und ein organisches Material, wobei die MOML Silber (Ag) in einer Menge von ungefähr 15 Volumenprozent der MOML umfasst und eine Dicke von ungefähr 100 nm bis ungefähr 160 nm aufweist.
Für die vorliegende Offenbarung gelten die folgenden Definitionen. Im Allgemeinen bezieht sich, falls nicht anders angegeben, der Ausdruck „Schicht” auf eine einzelne Beschichtung, im Allgemeinen mit einer Zusammensetzung, die sich von der Zusammensetzung einer benachbarten Schicht in Bezug auf mindestens eines von i) der Konzentration der Komponenten und ii) den Komponenten, die die entsprechende Zusammensetzung bilden, unterscheidet. Zum Beispiel werden benachbarte Schichten als getrennt angesehen, wenn sie aus Zusammensetzungen mit den gleichen Komponenten aber mit unterschiedlichen Konzentrationen gebildet sind. Bitte beachten Sie, dass der Ausdruck „metall-organische Mischschicht”, wie er hierin verwendet wird, entweder eine einzelne metall-organische Mischschicht oder eine Vielzahl von metall-organischen Mischschichten umschließt, die einen speziellen Bereich oder Zone zur Verringerung der Lichtreflexion bilden. Der Ausdruck „Bereich” bezieht sich auf eine einzelne Schicht, eine Vielzahl von Schichten wie zum Beispiel 2, 3, 4, 5 oder mehr Schichten, und/oder eine oder mehrere „Zonen”. Der Ausdruck „Zone”, so wie er hierin verwendet wird, wie zum Beispiel in Bezug auf die Ladungstransportzone (d. h., Leerstellen-Transportzone und Elektronen-Transportzone), die lichtemittierende Zone und die Zone zur Verringerung der Lichtreflexion bezieht sich auf eine einzelne Schicht, eine Vielzahl von Schichten, ein einzelnes funktionelles Gebiet oder eine Vielzahl von funktionellen Gebieten. „Lichtemittierender Bereich” und „Lumineszenzbereich” werden abwechselnd verwendet.
Ein besseres Verständnis der hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen kann durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erhalten werden. Diese Figuren stellen lediglich auf der Einfachheit und der Erleichterung des Darstellung der vorliegenden Entwicklung basierende schematische Darstellungen dar, und sind daher nicht dazu gedacht, die relative Größen und Dimensionen der Anzeigevorrichtungen oder deren Bauteile anzugeben, und/oder den Umfang der beispielhaften Ausführungsformen zu definieren oder zu begrenzen.
Obwohl in der folgenden Beschreibungen um der Klarheit willen spezielle Ausdrücke verwendet werden, sind diese Ausdrücke dazu gedacht, sich lediglich auf die spezielle Struktur der für die Darstellung ausgewählten Ausführungsformen zu beziehen, und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der Offenbarung zu definieren oder zu begrenzen. In den Zeichnungen und der unten folgenden Beschreibung ist es offenbar, dass sich gleiche zahlenmäßige Bezeichnungen auf Bauteile gleicher Funktion beziehen.
Die 1–5 zeigen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen von Anzeigevorrichtungen gemäß der Offenbarung, umfassend eine Schicht zur Verringerung der Lichtreflexion. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine organische lichtemittierende Vorrichtung 110 eine, erste Elektrode 120, einen Lumineszenzbereich 130, eine zweite Elektrode 150 und eine zwischen der zweiten Elektrode 150 und dem Lumineszenzbereich 130 angeordnete dünne metall-organische Mischschicht 140.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst eine organische lichtemittierende Vorrichtung 210 eine Anode 220, einen Lumineszenzbereich 230 und eine Kathode 240. Die Anode 220 umfasst eine ein Anodenmaterial enthaltende Schicht 221 und eine dünne MOML 222.
Unter Bezugnahme auf 3 umfasst eine organische lichtemittierende Vorrichtung 310 eine Anode 320, einen Lumineszenzbereich 330, und eine Kathode 340. Die Kathode 340 umfasst eine dünne metall-organische Schicht 341 gemäß der vorliegenden Offenbarung und eine zusätzliche Schicht 342. Es ist klar, dass eine Anzeigevorrichtung wie zum Beispiel die in 4 gezeigte Vorrichtung eine oder mehrere zusätzliche Schichten wie zum Beispiel die Schicht 342 umfassen kann. Eine zusätzliche Schicht, wie zum Beispiel die Schicht 342, kann zum Beispiel eine Deckschicht oder ein DeckBereich sein. In Ausführungsformen einer Kathode umfassend eine oder mehrere solcher zusätzlicher Schichten, wirkt die Schicht zur Verringerung der Lichtreflexion als Elektroneninjektions-Kontakt. Die Schicht zur Verringerung der Lichtreflexion wird so ausgebildet, dass sie den Lumineszenzbereich 30 kontaktiert.
Unter Bezugnahme auf 4 wird eine dünne metall-organische Mischschicht als Teil des Lumineszenzbereichs gezeigt. In der 4 umfasst die organische lichtemittierende Vorrichtung 410 eine erste Elektrode Anode 420, einen Lumineszenzbereich 430, und eine zweite Elektrode 440. Der lumineszierende Bereich 430 umfasst eine erste Ladungstransport-Zone 431, eine lichtemittierende Zone 432 und eine zweite Ladungstransport-Zone 433. Wie in 4 gezeigt, umfasst die zweite Ladungstransport-Zone 433 eine dünne metall-organische Mischschicht 433A und eine Ladungstransport-Schicht 433B. Die erste Elektrode kann entweder eine Kathode oder eine Anode sein, und die zweite Elektrode kann entweder eine Kathode oder eine Anode sein. Zudem kann die erste Ladungstransport-Zone 431 entweder eine Leerstellentransport-Zone (wobei die zweite Ladungstransport-Zone eine Elektronentransport-Zone ist) oder eine Elektronentransport-Zone sein (wobei die zweite Ladungstransport-Zone eine Leerstellentransport-Zone ist).
Es versteht sich, dass die dünne metall-organische Mischschicht irgendwo innerhalb des Lumineszenzbereiches angeordnet sein kann. Zum Beispiel kann die MOML innerhalb der Elektronen-Transportzone oder der Leerstellen-Transportzone (und kann somit als Teil davon angesehen werden) angeordnet sein (wobei die Elektronen-Transportzone und die Leerstellen-Transportzone mit funktionellen Gebieten der gleichen Schicht oder zwei, drei oder mehr Schichten, die den Lumineszenzbereich umfassen, korrespondieren). Die dünne metall-organische Schicht kann auch zwischen der Elektronen-Transportzone und der lichtemittierenden Zone oder zwischen der Leerstellen-Transportzone und der lichtemittierenden Zone angeordnet sein.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine Anzeigevorrichtung gezeigt, in der eine dünne metall-organische Mischschicht außerhalb der Elektroden angeordnet oder positioniert ist. In 5 umfasst die organische lichtemittierende Vorrichtung 510 eine erste Elektrode 520, einen Lumineszenzbereich 530, eine zweite Elektrode 540, und eine außerhalb der zweiten Elektrode 540 angeordnete dünne metall-organische Mischschicht 550. Die erste Elektrode kann entweder die Anode oder die Kathode und die zweite Elektrode kann entweder die Kathode oder die Anode sein.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine mehrlagige dünne metall-organische Mischschicht umfassende Anzeigevorrichtung gezeigt. In 6 umfasst die organische lichtemittierende Vorrichtung 610 eine erste Elektrode 620, einen Lumineszenzbereich 630, und eine zweite Elektrode 640. Die erste Elektrode kann entweder eine Kathode oder eine Anode sein, und die zweite Elektrode kann entweder ein Kathode oder eine Anode sein. Die zweite Elektrode 640 umfasst eine dünne metall-organische Mischschicht 641 und eine zusätzliche Schicht 642. Der dünne metall-organische Mischschicht-Bereich 641 umfasst drei separate dünne metall-organische Mischschichten 641A, 641B und 641C. Wie hierin verwendet werden benachbarte dünne metall-organische Mischschichten als separat angesehen, wenn die Zusammensetzungen der benachbarten Schichten sich voneinander in Bezug auf entweder die Komponenten der dünnen metall-organischen Mischschicht oder der Konzentrationen oder Verhältnisse der Komponenten in den Schichten unterscheiden. Das heißt, benachbarte dünne metall-organische Mischschichten mit denselben Komponenten, d. h., demselben Metallmaterial und organischen Material, werden als separate Schichten angesehen, wenn die Komponenten in den entsprechenden Schichten in unterschiedlichen Konzentrationsniveaus vorhanden sind. Für die Zwecke der Offenbarung werden benachbarte dünne metall-organische Mischschichten mit der exakt gleichen Zusammensetzung als eine einzelne dünne metall-organische Mischschicht angesehen. Obwohl als Teil der zweiten Elektrode, wie zum Beispiel der Kathode, gezeigt, ist klar, dass eine dünnen MOML, umfassend eine Vielzahl von MOMLs Teil der ersten Elektrode, einschließlich zum Beispiel der Anode, Teil des Lumineszenzbereichs, angeordnet zwischen einer der ersten und der zweiten Elektroden und des Lumineszenzbereichs sein kann, oder außerhalb einer der ersten oder zweiten Elektroden angeordnet sein kann.
Obwohl nicht in den Figuren gezeigt, versteht es sich, dass eine Anzeigevorrichtung wie zum Beispiel die OLEDs der 1–8, ein eine der ersten oder zweiten Elektroden benachbartes Substrat beinhalten können, d. h., benachbart entweder der Anode oder der Kathode. Ein im Wesentlichen transparentes Substrat kann unterschiedliche geeignete Materialien umfassen, einschließlich zum Beispiel polymere Komponenten, Glas, Quartz und dergleichen. Geeignet polymere Materialien beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyester wie zum Beispiel Polycarbonate, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polysulfone und dergleichen. Andere Substratmaterialien können ebenfalls ausgewählt werden, vorausgesetzt, zum Beispiel, dass die Materialien die anderen Schichten wirksam unterstützen können und nicht mit der funktionellen Leistung der Vorrichtung interferieren.
Ein opakes Substrat kann unterschiedliche geeignete Materialien umfassen, einschließlich zum Beispiel polymere Komponenten wie zum Beispiel Polycarbonate, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polysulfone und dergleichen, die Färbungsmittel oder Farbstoffe wie zum Beispiel Ruß enthalten. Das Substrat kann auch aus Silizium bestehen, wie zum Beispiel amorphes Silizium, polykristallines Silizium, Einkristallsilizium und dergleichen. Eine andere Klasse von Materialien, die in dem Substrat verwendet werden können, sind Keramiken wie zum Beispiel metallische Verbindungen wie Metalloxide, Metallhalogenide, Metallhydroxide, Metallsulfide und andere.
In einigen Ausführungsformen kann das Substrat eine Dicke aufweisen, die sich zum Beispiel im Bereich zwischen ungefähr 10 und ungefähr 5000 Mikrometer bewegt. In anderen Ausführungsformen kann das Substrat eine Dicke von ungefähr 25 bis ungefähr 1000 Mikrometer aufweisen.
Eine dünne metall-organische Mischschicht umfasst i) ein metallhaltiges Material, und ii) ein organisches Material, und weist eine Dicke von weniger als 175 nm auf. In einigen Ausführungsformen weist eine dünne metall-organische Mischschicht eine Dicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 70 nm auf. In anderen Ausführungsformen weist eine dünne metall-organische Mischschicht eine Dicke von ungefähr 30 nm bis ungefähr 50 nm auf. In dünnen, eine Vielzahl von MOMLs umfassenden MOMLs können die individuellen MOMLs in einigen Ausführungsformen eine Dicke von ungefähr 1 nm bis ungefähr 95 nm, und in anderen Ausführungsformen von ungefähr 1 nm bis ungefähr 45 nm aufweisen.
Geeignete Metalle zur Verwendung in einer dünnen MOML beinhalten zum Beispiel Metalle und Metallverbindungen mit lichtabsorbierenden Eigenschaften. Die Metalle können sein, sind aber nicht beschränkt auf, zum Beispiel Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Nm, Tc, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, AI, Ga, In, Sn, Pb, Sb, Bi, Se, Te, Ce, Nd, Sm, und Eu. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Ausdruck „Metalle” Sb, Se, und Te. In weiteren Ausführungsformen kann eine Metalllegierung verwendet werden, um die MOML auszubilden. Ein Metall der Metalllegierung wird als das Metall enthaltene Material betrachtet; das andere Metall oder Metalle der Metalllegierung werden als die zusätzliche Komponente oder Komponenten der MOML betrachtet. Zum Beispiel würde eine binäre Metalllegierung in Kombination mit dem organischen Material als ternäre MOML betrachtet.
Die Metallverbindungen für die dünne MOML können ein Metallhalogenid (z. B. Fluorid, Chlorid, Bromid, Iodid), Metalloxid, Metallhydroxid, Metallnitrid, Metallsulfid, Metallcarbid und Metallborid sein. Die Metallhalogenide können sein, sind aber nicht beschränkt auf, zum Beispiel, LiF, LiCI, LiBr, LiI, NaF, NaCl, NaBr, NaI, KF, KCl, KBr, KI, RbF, RbCI, CsF, CsCI, MgF₂, CaF₂, SrF₂, AlF₃, AgCl, AgF, and CuCl₂. Die Metalloxide können sein, sind aber nicht beschränkt auf, Li₂O, Ca₂O, Cs₂O, In₂O₃, SnO₂, ZnO, ITO, Cu₂O, CuO, Ag₂O, NiO, TiO, Y₂O₃, ZrO₂, Cr₂O₃. Das Metallhydroxid kann sein, ist aber nicht beschränkt auf, zum Beispiel, AgOH. Das Metallnitrid kann sein, ist aber nicht beschränkt auf, LaN, YN and GaN. Das Metallsulfid kann sein, ist aber nicht beschränkt auf, ZnS, Sb₂S₃, Sb₂S₅, und CdS. Das Metallcarbid kann sein, ist aber nicht beschränkt auf, Li₂C, FeC and NiC. Das Metallborid kann sein, ist aber nicht beschränkt auf, CaB₆.
Das Metallmaterial kann auch Metallnanoteilchen umfassen, wie in der US-Patentanmeldung Ser. Nr. 11/133,753 ( US 2006-0263593 A1 ) beschrieben, die gleichzeitig hiermit eingereicht wurde und durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Wie hierin beschrieben sind einige Metallverbindungen als elektrisch leitend und Licht absorbierend bekannt. Mischungen von organischen Verbindungen und diesen Metallverbindungen können daher in einigen Ausführungsformen in der Lage sein, die gewünschten Merkmale der dünne MOMLs gemäß der vorliegenden Offenbarung enthaltenden Vorrichtungen zu realisieren. In einigen Ausführungsformen kann das Metall enthaltende Material zur Verwendung in der MOML eine Metallverbindung sein, insbesondere Metallverbindungen, die sowohl elektrisch leitend als auch Licht absorbierend sein können, wie zum Beispiel Ag₂O, Cu₂O, CuO, FeC, Fe₂O₃, Fe₃O₄, NiO, V₂O₅, ZnS, ZnO, In₂O₃ und SnO₂.
Eine metall-organische Mischschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt Eigenschaften zur Verringerung der Lichtreflexion. Infolgedessen kann eine metall-organische Mischschicht, die eine metall-organische Mischschicht, umfassend eine Vielzahl von metall-organischen Mischschichten beinhaltet, als Schicht zur Verringerung der Licht-reflexion, Bereich zur Verringerung der Lichtreflexion, und/oder Zone zur Verringerung der Lichtreflexion bezeichnet werden.
Geeignete organische Materialien für die MOML können zum Beispiel elektrolumineszente Materialien sein, die bei der Herstellung des lumineszenten Bereichs der Anzeigevorrichtung verwendet werden, wobei solche elektrolumineszenten Materialien hierin beschrieben sind. Zum Beispiel können für die MOML geeignete Materialien molekulare (niedermolekulare) organische Verbindungen wie zum Beispiel Metalloxinoide, Metallchelate, tertiäre aromatische Amine, Indolcarbazole, Porphyrine, Phthalocyanine, Triazine, Anthracene und Oxadiazole beinhalten; und polymere Verbindungen wie zum Beispiel Polythiophene, Polyfluorene, Polyphenylene, Polyaniline und Polyphenylenvinylene. Andere organische Verbindungen, die ebenfalls in einer dünnen MOML verwendet werden können, beinhalten Polypolycarbonate, Polyethylen, Polystyrole, organische Farbstoffe und Pigmente (z. B., Perinone, Coumarine und andere kondensierte aromatische Ringverbindungen). Andere Beispiele für geeignete organische Materialien beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Tris(8-hydroxychinolat)aluminium (AlQ₃) oder andere geeignete Komplexe von 8-Hydroxychinolinen.
Eine Anode kann geeignete Materialien zur Injektion positiver Ladungen aufweisen, wie zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid (ITO), Silizium, Zinnoxid, und Metalle mit einer Austrittsarbeit im Bereich von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV wie zum Beispiel Gold, Platin und Palladium. Andere geeignete Materialien für die Anode beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, elektrisch leitfähigen Kohlenstoff, π-konjugierte Polymere wie zum Beispiel Polyanilin, Polythiophen, Polypyrrol, und dergleichen mit zum Beispiel einer Austrittsarbeit gleich oder größer als, z. B., ungefähr 4 eV, und, in einigen Ausführungsformen, von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV. Eine im Wesentlichen transparente Anode kann zum Beispiel umfassen Indium-Zinn-Oxid (ITO), sehr dünne, im Wesentlichen transparente metallische Schichten, umfassend ein Metall mit einer Austrittsarbeit im Bereich von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV, wie zum Beispiel Gold, Palladium und dergleichen, mit einer Dicke von beispielsweise ungefähr 1 nm bis ungefähr 20 nm (ungefähr 10 Ångström bis ungefähr 200 Ångström), und, in einigen Ausführungsformen, von ungefähr 3 nm bis ungefähr 10 nm (ungefähr 30 Ångström bis ungefähr 100 Ångström). Zusätzliche geeignete Formen der Anode sind in den US-Patenten Nr. 4,885,211 und 5,703,436 offenbart, die hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen werden. Eine Anode kann außerdem eine metall-organische Mischschicht (MOML) umfassen, wie in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Ser. Nr. 10/117,812 offenbart, die hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird. Die Dicke der Anode kann sich im Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 5000 nm (ungefähr 10 Ångström bis ungefähr 50000 Ångström) bewegen, wobei der gewünschte Bereich von den elektrischen und optischen Konstanten des Anodenmaterials abhängt. Ein beispielhafter Bereich der Anodendicke beträgt ungefähr 30 nm bis ungefähr 300 nm (ungefähr 300 Ångström bis ungefähr 3000 Ångström). Natürlich kann eine Dicke außerhalb dieses Bereiches ebenfalls verwendet werden.
Die Kathode kann geeignete Elektronen-Einspritzmaterialien, wie zum Beispiel Metalle, enthalten, einschließlich Komponenten mit hoher Austrittsarbeit, wie zum Beispiel Metalle mit, zum Beispiel, einer Austrittsarbeit von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV, oder Komponenten mit niedriger Austrittsarbeit, wie zum Beispiel Metalle mit, zum Beispiel, einer Austrittsarbeit von ungefähr 2 eV bis ungefähr 4 eV. Die Kathode kann eine Kombination eines Metalls mit niedriger Austrittsarbeit (weniger als ungefähr 4 eV) und mindestens einem weiteren Metall umfassen. Wirksame Verhältnisse des Metalls mit niedriger Austrittsarbeit zu dem zweiten oder anderen Metall liegen zwischen weniger als ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 99,9 Gew.-%. Veranschaulichende Beispiele von Metallen mit niedriger Austrittsarbeit beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Alkalimetalle wie zum Beispiel Lithium oder Natrium; Metalle der Gruppe 2A oder Erdalkalimetalle wie zum Beispiel Beryllium, Magnesium, Calcium oder Barium; und Metalle der Gruppe III einschließlich Seltenerdmetalle und die Metalle der Actinidengruppe wie zum Beispiel Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer, Europium, Terbium oder Actinium. Lithium, Magnesium und Calcium sind bevorzugte Metalle mit niedriger Austrittsarbeit. Geeignete Materialien zur Ausbildung der Kathode beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, die Mg-Ag-Legierungs-Kathoden, die in den US-Patenten Nr. 4,885,211 , 4,720,432 und 5,703,436 beschrieben sind, deren Offenbarung durch Bezugnahme vollständig hierin aufgenommen wird. Andere geeignete Kathoden umfassen eine metall-organische Mischschicht (MOML), wie sie in der US-Patentanmeldung Ser. Nr. 10/117,812 offenbart ist, die hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird. Die Kathode kann auch eine Schicht zur Verringerung der Lichtrefkletion beinhalten, wie sie in der US-Patentanmeldung Ser. Nr. 11/133,753 ( US 2006-0263593 A1 ) beschrieben ist, die gleichzeitig eingereicht wurde, deren vollständige Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird. Die Kathoden können aus Lithiumlegierungen mit anderen Metallen mit niedriger Austrittsarbeit, wie zum Beispiel Aluminium oder Indium, hergestellt werden.
Eine im Wesentlichen transparente Kathode kann sehr dünne, im Wesentlichen transparente metallische Schichten umfassen, die ein Metall mit einer Austrittsarbeit umfassen, die sich im Bereich von ungefähr 2 eV bis ungefähr 4 eV bewegt, wie zum Beispiel Mg, Ag, Al, Ca, In, Li und ihre Legierungen wie zum Beispiel Mg:Ag-Legierungen, die zum Beispiel aus ungefähr 80 bis 95 Volumenprozent Mg und ungefähr 20 bis ungefähr 5 Volumenprozent Ag zusammengesetzt sind; und Li:Al-Legierungen, die zum Beispiel aus ungefähr 90 bis 99 Volumenprozent Al und ungefähr 10 bis ungefähr 1 Volumenprozent Li zusammengesetzt sind, und dergleichen, mit einer Dicke von ungefähr 1 nm bis ungefähr 20 nm (ungefähr 10 Ångström bis ungefähr 200 Ångström), und, in einigen Ausführungsformen, von ungefähr 3 nm bis ungefähr 10 nm (ungefähr 30 Ångström bis ungefähr 100 Ångström). Natürlich kann auch eine Dicke außerhalb dieses Bereiches verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen können die Kathoden eine oder mehrere zusätzliche Schichten umfassen. Die eine oder mehreren zusätzlichen Schicht(en) der Kathoden können mindestens ein Metall und/oder mindestens ein anorganisches Material umfassen. Geeignete beispielhafte Metalle, die in den zusätzlichen Schichten verwendet werden können, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Mg, Ag, Al, In, Ca, Sr, Au, Li, Cr und Mischungen davon. Geeignete beispielhafte anorganische Materialien, die in den zusätzlichen Schichten verwendet werden können, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, SiO, SiO₂, LiF, MgF₂ und Mischungen davon.
Die eine oder mehreren zusätzlichen Schicht(en) können die gleichen oder voneinander unterschiedliche Funktionen aufweisen. Zum Beispiel können eine oder mehrere Schichten der Kathode ein Metall umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen, um eine leitfähige Schicht mit einem niedrigen Flächenwiderstand (z. B. < 10 Ω/square) auszubilden. Zusätzlich können eine oder mehrere zusätzliche Schichten der Kathode die metall-organische Mischschicht vor der Umgebung durch Ausbildung einer Passivierungsschicht (wie zum Beispiel einer Feuchtigkeitsbarriere) schützen, die das Eindringen von Umgebungsfeuchtigkeit in die MOML, den Lumineszenzbereich und die Anode verhindert oder zumindest reduziert. Ebenfalls können eine oder mehrere zusätzliche Schichten der Kathode als thermische Schutzschicht wirken, um einen Schutz vor Kurzschlüssen in der Vorrichtung bei erhöhten Temperaturen vorzusehen. Zum Beispiel kann ein solcher Schutz bei Temperaturen bereit gestellt werden, die sich im Bereich von ungefähr 60°C bis ungefähr 110°C bewegen, wie es detaillierter in der US-Patentanmeldung Ser. Nr. 09/770,154, eingereicht am 26. Jan. 2001, beschrieben ist, die hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
Die Dicke der Kathode kann sich im Bereich von, zum Beispiel, ungefähr 10 Nanometer bis ungefähr 1000 Nanometer bewegen. Dicken außerhalb dieses Bereiches können ebenfalls verwendet werden.
Die in den vorliegenden OLEDs verwendete Anode und Kathode können jeweils eine Einzelschicht sein oder können zwei, drei oder mehr Schichten umfassen. Zum Beispiel kann die Elektrode aus einer Ladungsinjektionsschicht (d. h., eine Elektronen-Injektionsschicht oder eine Leerstellen-Injektionsschicht) und einer Deckschicht bestehen. In einzelnen Ausführungsformen kann die Ladungsinjektionsschicht jedoch als von der Elektrode verschieden angesehen werden.
Eine Elektronen-Injektionsschicht kann sehr dünne, im Wesentlichen transparente metallische Schichten beinhalten, zusammengesetzt aus einem Metall mit einer Austrittsarbeit, die sich im Bereich von ungefähr 2 eV bis ungefähr 4 eV bewegt, wie zum Beispiel Mg. Ag, Al, Ca, In, Li und ihren Legierungen, wie zum Beispiel Mg:Ag-Legierungen, zusammengesetzt, zum Beispiel, aus ungefähr 80 bis 90 Volumenprozent Mg und ungefähr 20 bis ungefähr 5 Volumenprozent Ag, und Li:Al-Legierungen, zusammengesetzt, zum Beispiel, aus ungefähr 90 bis 99 Volumenprozent Al, und ungefähr 10 bis ungefähr 1 Volumenprozent Li, und dergleichen, mit einer Dicke von, zum Beispiel, ungefähr 1 nm bis ungefähr 20 nm (ungefähr 10 Ǻngström bis ungefähr 200 Ǻngström), und, in einigen Ausführungsformen, von ungefähr 3 nm bis ungefähr 10 nm (ungefähr 30 Ǻngström bis ungefähr 100 Ǻngström). Natürlich kann auch eine Dicke außerhalb dieser Bereiche verwendet werden. Die Elektronen-Injektionsschicht kann auch sehr dünne isolierende Materialien beinhalten, wie zum Beispiel ein Oxidmaterial oder eine Alkalimetallverbindung, wie in den US-Patenten Nr. 5,457,565 ; 5,608,287 und 5,739,635 beschrieben, die jeweils hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen werden.
Die Leerstellen-Injektionsschicht kann aus geeigneten Injektionsmaterialien für positive Ladungen zusammengesetzt sein, wie zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid (ITO), Silizium, Zinnoxid, und Metalle mit einer Austrittsarbeit, sie sich im Bereich von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV bewegt, wie zum Beispiel Gold, Platin und Palladium. Andere geeignete Materialien für die Leerstellen-Injektionsschicht beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, elektrischen leitfähigen Kohlenstoff, π-konjugierte Polymere wie zum Beispiel Polyanilin, Polythiophen, Polypyrrol und dergleichen mit, zum Beispiel, einer Austrittsarbeit gleich oder größer als ungefähr 4 eV, und insbesondere von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV. Ein im Wesentlichen transparentes Leerstellen-Injektionsmaterial kann aus sehr dünnen, im Wesentlichen transparenten metallischen Schichten zusammengesetzt sein, umfassend ein Metall mit einer Austrittsarbeit, die sich im Bereich von ungefähr 4 eV bis ungefähr 6 eV bewegt, wie zum Beispiel Gold, Palladium und dergleichen, mit einer Dicke, zum Beispiel, von ungefähr 1 nm bis ungefähr 20 nm (ungefähr 10 Ǻngström bis ungefähr 200 Ǻngström), und, in einigen Ausführungsformen von ungefähr 3 nm bis ungefähr 10 nm (ungefähr 30 Ǻngström bis ungefähr 100 Ǻngström). Natürlich kann eine Dicke außerhalb dieser Bereiche ebenfalls verwendet werden. Zusätzliche geeignete Formen von Leerstellen-Injektionsschichten sind in den US-Patenten Nr. 4,885,211 und 5,703,436 offenbart, die hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen werden.
Eine Deckschicht auf der Anode und/oder der Kathode kann mit umfasst sein, um die thermische Stabilität zu erhöhen, die Umweltstabilität zu erhöhen, und/oder auf irgendeinem anderen Wege die Leistung der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern. Ein Beispiel einer Deckschicht, die dazu verwendet werden kann, die thermische Stabilität der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern, ist eine Schicht bestehend aus SiO, SiO₂ oder Mischungen davon. Andere Beispiele sind in den US-Patenten Nr. 6,765,348 und 6,614,175 offenbart, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen werden. Ein Beispiel einer Deckschicht, die dazu verwendet werden kann, um die Umweltstabilität der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern, ist eine Schicht bestehend aus einem stabilen Metall wie zum Beispiel Ag, Al, In oder Au. Ein anderes Beispiel einer Deckschicht, die dazu verwendet werden kann, um die Umweltstabilität der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zu verbessern, ist eine Schicht bestehend aus einem Metall mit niedriger Austrittsarbeit, wie es beispielsweise im US-Patent 5,059,861 beschrieben ist. Die Dicke der Deckschicht kann sich zum Beispiel im Bereich von ungefähr 20 Nanometer bis ungefähr 5000 Nanometer bewegen. In einigen Ausführungsformen liegt die Dicke zwischen ungefähr 50 Nanometer und ungefähr 500 Nanometer.
Eine Anzeigevorrichtung kann optional eine Pufferschicht zwischen der Anode und der Leerstellen-Transportschicht umfassen. Die Pufferschicht arbeitet hauptsächlich, um eine wünschenswerte Ladungsinjektion von Leerstellen von der Anode zu erzielen, und die Haftung zwischen der Anode und der Leerstellen-Transportschicht zu verbessern, wodurch die Funktionsstabilität der Vorrichtung verbessert wird. Geeignete Materialien, die in der Pufferschicht verwendet werden können, beinhalten halbleitende organische Materialien, wie zum Beispiel, Porphyrinderivate wie 1,10,15,20-Tetraphenyl-21H,23H-porphyrin-Kupfer (II), offenbart im US-Patent Nr. 4,356,429 , das hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird; Kupfer-Phthalocyanin; Kupfertetramethylphthalocyanin; Zink-Phthalocyanin; Titanoxid-Phthalocyanin; Magnesium-Phthalocyanin und dergleichen. Mischungen dieser und anderer geeigneter Materialien können ebenfalls verwendet werden. Andere geeignete Materialien, die in der Pufferschicht verwendet werden können, beinhalten halbleitende und isolierende Metallverbindungen, wie zum Beispiel Metalloxide wie MgO, Al₂O₃, BeO, BaO, AgO, SrO, SiO, SiO₂, ZrO₂, CaO, Cs₂O, Rb₂O, Li₂O, K₂O und Na₂O; und Metallhalogenide wie LiF, KCl, NaCl, CsCl, CsF und KF. Die Pufferschicht kann eine Dicke aufweisen, die sich im Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 100 nm bewegt. Ein beispielhafter Dickenbereich für die Pufferschicht liegt zwischen ungefähr 5 nm bis ungefähr 25 nm. Ein anderer beispielhafter Dickenbereich für die Pufferschicht liegt zwischen ungefähr 1 nm bis ungefähr 5 nm.
Der lumineszierende Bereich der vorliegenden Anzeigevorrichtungen umfasst in einigen Ausführungsformen mindestens ein elektrolumineszentes organisches Material. Das elektrolumineszente Material ist nicht entscheidend und kann jedes beliebige Material sein, das zur Verwendung als elektrolumineszentes Material in einer Anzeigevorrichtung verwendet werden kann. Geeignete elektrolumineszente Materialien beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, zum Beispiel Polyphenylenvinylene wie zum Beispiel Poly(p-phenylenvinylen) PPV, Poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenvinylen) (MEHPPV) und Poly(2,5-dialkoxyphenylenvinylen) (PDMeOPV), und andere Materialien, die im US-Patent Nr. 5,247,190 offenbart sind, das hierin vollständig durch Bezugnahme aufgenommen wird; Polyphenylene, wie zum Beispiel Poly(p-phenylen) (PPP), Leiter-polypara-phenylen (LPPP), und Poly(tetrahydropyren) (PTHP); und Polyfluorene, wie zum Beispiel Poly(9,9-di-n-octylfluoren-2,7-diyl), Poly(2,8-6,7,12,12-tetraalkylindenfluoren) und Fluorene enthaltende Copolymere wie zum Beispiel Fluoren-Amin-Copolymere (siehe z. B., Bemius et al., „Developmental Progress of Electroluminescent Polymeric Materials and Devices”, Proceedings of SPIE Conference on Organic Light Emitting Materials and Devices III, Denver, Colo., Juli 1999, Band 3797, S. 129).
Eine andere Klasse von organischen elektrolumineszenten Materialien, die in den lumineszenten Bereichen verwendet werden können, beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, die Metalloxinoid-Verbindungen, wie sie in den US-Patenten Nr. 4,539,507 ; 5,151,629 ; 5,150,006 ; 5,141,671 und 5,846,666 offenbart sind, die jeweils vollständig durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden. Erläuternde Beispiele beinhalten Tris(8-hydroxychinolat)aluminium (AlQ3), und Bis(8-hydroxychinolat)-(4-phenylphenolato)aluminium (BAlq). Andere Beispiele dieser Klasse von Materialien beinhalten Tris(8-hydroxychinolat)gallium, Bis(8-hydroxychinolat)magnesium, Bis(8-hydroxychinolat)zink, Tris(5-methyl-8-hydroxychinolat)aluminium, Tris(7-propyl-8-chinolat)aluminium, Bis[benzo{f}-8-chinolat]zink, Bis(10-hydroxybenzo[h]chinolat)beryllium und dergleichen, und Metallthioxinoid-Verbindungen, die im US-Patent Nr. 5,846,666 offenbart sind (das hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird), wie zum Beispiel Metallthioxinoid-Verbindungen von Bis(8-chinolinthiolat)zink, Bis(8-chinolinthiolat)cadmium, Tris(8-chinolinthiolat)gallium, Tris(8-chinolinthiolat)indium, Bis(5-methylchinolinthiolat)zink, Tris(5-methylchinolinthiolat)gallium, Tris(5-methylchinolinthiolat)indium, Bis(5-methylchinolinthiolat)cadmium, Bis(3-methylchinolinthiolat)cadmium, Bis(5-methylchinolinthiolat)zink, Bis[benzo{f}-8-chinolinthiolat]zink, Bis[3-methylbenzo{f}-8-chinolinthiolat]zink, Bis[3,7-dimethylbenzo{f}-8-chinolinthiolat]zink, Bis[3-methylthiobenzo{f}-8-chinolinthiolat)zink und dergleichen.
Insbesondere umfasst eine Klasse von organischen elektrolumineszenten Materialien, die in dem lumineszenten Bereich verwendet werden kann, Stilbenderivate, wie zum Beispiel solche, die im US-Patent Nr. 5,516,577 offenbart sind, was durch Bezugnahme hierin vollständig aufgenommen wird. Ein nicht beschränkendes Beispiel eines geeigneten Stilbenderivats ist 4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl.
Eine Klasse von bipolaren Transportmaterialien, die in einem MischBereich verwendet werden können, umfasst Anthracene, wie zum Beispiel 2-t-Butyl-9,19-di-(2-naphthyl)anthracen, 9,10-Di-(2-naphthyl)anthracen, 9,10-Di-phenylanthracen, 9,9-Bis[4-(9-anthryl)phenyl]fluorin, und 9,9-Bis[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]fluorin. Andere geeignete Anthracene sind in der US-Anmeldung, Ser. Nr. 09/208,172 (entspricht EP 1009044 A2 ), jetzt US-Patent Nr. 6,465,115 offenbart, die im US-Patent 5,972,247 offenbarten, und die im US-Patent 5,935,721 offenbarten, und US-Anmeldung Ser. Nr. 09/771,311, jetzt US-Patent 6,497,172 , deren Offenbarung durch Bezugnahme vollständig hierin aufgenommen werden.
Eine andere Klasse geeigneter organischer elektrolumineszenter Materialien, die zur Verwendung in dem Lumineszenzbereich geeignet sind, sind die Oxadiazol-Metallchelate, die in der US-Patentanmeldung Ser. Nr. 08/829,398 offenbart sind, die hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen werden. Diese Materialien beinhalten Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-phenyl-1,3,4oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(1-naphthyl)-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(1-naphthyl)-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis[5-biphenyl-2-(2-hydroxyphenyl)-1,3,4-oxadiazolatolzink; Bis[5-biphenyl-2-(2-hydroxyphenyl)-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis(2-hydroxyphenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazolato]lithium; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-p-tolyl-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-p-tolyl-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-2-(2-hydroxyphenyl)1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[5-(p-tert-butylphenyl)-2-(2-hydroxyphenyl)-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(3-fluorophenyl)-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(4-fluorophenyl)-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2(2-hydroxyphenyl)-5-(4-fluorophenyl)-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis[5-(4-chlorophenyl)-2-(2-hydroxyphenyl)-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(4-methoxyphenyl)-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxy-4-methylphenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-u,-(2-hydroxynaphthyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-p-pyridyl-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-p-pyridyl-1,3,4-oxadiazolato]beryllium; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(2-thiophenyl)-1,3,4-oxadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazolato]zink; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazolato]beryllium; Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(1-naphthyl)-1,3,4-thiadiazolato]zink; und Bis[2-(2-hydroxyphenyl)-5-(1-naphthyl)-1,3,4-thiadiazolato]beryllium, und dergleichen; und die Triazine einschließlich der in der US-Patentanmeldung Ser. Nr. 09/489,144, eingereicht am 21. Jan., 2000 und US-Patent Nr. 6,057,048 offenbarten, jeweils hierin vollständig aufgenommen. Der lumineszierende Bereich kann weiterhin von ungefähr 0,01 Gewichtsprozent bis ungefähr 25 Gewichtsprozent eines lumineszierenden Materials als Dotierungsmittel beinhalten. Beispiele von Dotierungsmitteln, die in dem Lumineszenzbereich verwendet werden können, sind fluoreszierende Materialien, wie zum Beispiel Coumarin, Dicyanomethylenpyrane, Polymethin, Oxabenzanthran, Xanthen, Pyrylium, Carbostyl, Perylen, und dergleichen. Eine andere geeignete Klasse von fluoreszierenden Materialien sind Chinacridon-Farbstoffe. Erläuternde Beispiele von Chinacridon-Farbstoffen beinhalten Chinacridon, 2-Methylchinacridon, 2,9-Dimethylchinacridon, 2-Chlorchinacridon, 2-Fluorochinacridon, 1,2-Benzochinacridon, N,N'-Dimethylchinacridon, N,N'-Dimethyl-2-methylchinacridon, N,N'-Dimethyl-2,9-dimethylchinacridon, N,N'-Dimethyl-2-chlorchinacridon, N,N'-Ddimethyl-2-fluorchacridon, N,N'-Demeyl-1,2-benzochacridon, und dergleichen, wie in den US-Patenten Nr. 5,227,252 ; 5,276,381 ; und 5,593,788 offenbart, jeweils hierin vollständig aufgenommen. Eine andere Klasse von fluoreszierenden Materialien, die verwendet werden können, sind fluoreszierende Farbstoffe mit kondensierten Ringen. Beispielhafte geeignete fluoreszierende Farbstoffe mit kondensierten Ringen beinhalten Perylen, Rubren, Anthracen, Coronen, Phenanthrecen, Pyren und dergleichen, wie im US-Patent Nr. 3,172,862 offenbart, das hierin vollständig aufgenommen wird. Die fluoreszierenden Materialien beinhalten ebenfalls Butadiene, wie zum Beispiel 1,4-Diphenylbutadien und Tetraphenylbutadien, und Stilbene, und dergleichen, wie in den US-Patenten Nr. 4,356,429 und 5,516,577 offenbart, die jeweils durch Bezugnahme vollständig hierin aufgenommen werden. Andere Beispiele von fluoreszierenden Materialien, die verwendet werden können, sind die, die im US-Patent Nr. 5,601,903 offenbart sind, das hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird.
Zusätzlich sind lumineszierende Dotierungsmittel, die in dem licht Lumineszenzbereich verwendet werden können, die fluoreszierenden Farbstoffe, die im US-Patent Nr. 5,935,720 offenbart sind (das hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird), wie zum Beispiel 4-(Dicyanomethylen)-2-2-propyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran (DCJTB); Die Lanthaniden-Metallchelat-Komplexe, wie zum Beispiel Tris(acetylacetonato)(phenanthrolin)terbium, Tris(acetylacetonato)(phenanthrolin)europium, und Tris(thenoyltrisfluoracetonato)(phenanthrolin)europium, und diejenigen, die in Kido et al., „White light emitting organic electroluminescent device using lanthanide complexes”, Jpn. J. Appl. Phys., Band 35, Seiten L395–L396 (1996) offenbart sind, was durch Bezugnahme hierin vollständig aufgenommen wird; und phosphoreszierende Materialien, wie zum Beispiel organometallische Verbindungen, die Schwermetallatome enthalten, die zu einer starken Spin-Bahn-Kopplung, wie zum Beispiel solche, die in Baldo et al., „Highly efficient organic phosphorescent emission from organic electroluminescent devices”, Letters to Nature, Band 395, Seiten 151–154 (1998) offenbart sind, was hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird. Bevorzugte Beispiele beinhalten 2,3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H23H-porphin-platin(II) (PtOEP) und fac Tris(2-phenylpyridin)iridium (Ir(ppy)3).
Der lumineszierende Bereich kann auch ein oder mehrere Materialien mit Leerstellen-Transporteigenschaften enthalten. Beispiele von Leerstellen-Transportmaterialien, die in dem Lumineszenzbereich verwendet werden können, beinhalten Polypyrrole, Polyanilin, Poly(phenylenvinylen), Polythiophen, Polyarylamin, wie im US-Patent Nr. 5,728,801 offenbart, das hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird, und ihre Derivate, und bekannte halbleitende organische Materialien; Porphyrinderivate wie zum Beispiel 1,10,15,20-tetraphenyl-21H,23H-porphyrin-Kupfer(II), offenbart im US-Patent Nr. 4,356,429 , hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen; Kupfer-Phthalocyanin; Kupfertetramethylphthalocyanin; Zink-Phthalocyanin; Titanoxid-Phthalocyanine; Magnesium-Phthalocyanine; und dergleichen.
Eine spezielle Klasse von Leerstellen-Transportmaterialien, die in dem Lumineszenzbereich verwendet werden können, sind die aromatischen tertiären Amine, wie zum Beispiel solche, die in dem US-Patent Nr. 4,539,507 offenbart sind, das hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen wird. Geeignete beispielhafte aromatische tertiäre Amine beinhalte, sind aber nicht beschränkt auf, Bis(4dimethylamino-2-methylphenyl)phenylmethan; N,N,N-Trip-tolyl)amin; 1,1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexan; 1,1-Bis(4-di-p-tolylaminophenyl)-4-phenylcyclohexan; N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin; N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin; N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(4-methoxyphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin; N,N,N',N'-Tetra-p-tolyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine; N,N'-Di-1-naphthyl-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin; N,N'-Di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidin (”NPB”); Mischungen davon und dergleichen. Eine andere Klasse von aromatischen tertiären Aminen sind polynukleare aromatisch Amine. Beispiele dieser polynuklearen aromatischen Amine beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-m-tolylamino)-4-biphenylyl]anilin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-m-tolylamino)-4-biphenylyl]-m-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-m-tolylamino)-4-biphenylyl]-p-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-p-tolylamino)-4-biphenylyl]anilin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-p-tolylamino)-4-biphenylyl]-m-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-p-tolylamino)-4-biphenylyl]-p-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-Phenyl-N-p-chlorphenylamino)-4-biphenylyl]-m-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-Phenyl-N-m-chlorphenylamino)-4-biphenylyl]-m-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-m-chlorphenylamino)-4-biphenylyl]-p-toluidin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-m-tolylamino)-4-biphenylyl]-p-chloranilin; N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-p-tolylamino)-4-biphenylyl]-m-chloranilin, N,N-Bis-[4'-(N-phenyl-N-m-tolylamino)-4-biphenylyl]-1-aminonaphthalen, Mischungen davon und dergleichen; 4,4'-Bis-(9-carbazolyl)-1,1'-biphenyl-Verbindungen, wie zum Beispiel 4,4'-Bis-(9-carbazolyl)-1,1'-biphenyl und 4,4'-Bis-(3-methyl-9-carbazoy)-1,1'biphenyl, und dergleichen.
Eine spezielle Klasse von Leerstellen-Transportmaterialien, die in dem lumineszenten Bereich verwendet werden können, sind die Indol-Carbazole, wie solche, die in den US-Patenten Nr. 5,942,340 und 5,952,115 offenbart sind, jeweils hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen, wie zum Beispiel 5,11-Di-naphthyl-5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazol, und 2,8-Ddimethyl-5,11-di-naphthyl-5,11-dihydroindolo[3,2-b]carbazol; N,N,N'N'-Tetraarylbenzidine, worin Aryl ausgewählt sein kann aus Phenyl, m-Tolyl, p-Tolyl, m-Methoxyphenyl, p-Methoxyphenyl; 1-Naphthyl, 2-Naphthyl und dergleichen. Erläuternde Beispiele von N,N,N'N'-Tetraarylbenzidin sind N,N,-Di-1-naphthyl-N,N'-diphenyl-1,1'biphenyl-4,4'-diamin; N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'diamin; N,N'-Bis(3-methoxyphenyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphertyl-4,4'-diamin, und dergleichen. Geeignete Leerstellen-Transportmaterialien, die in dem Lumineszenzbereich verwendet werden können, sind die Naphtyl-substituierten Benzidinderivate.
Der lumineszierende Bereich kann auch ein oder mehrere Materialien mit Elektronen-Transporteigenschaften beinhalten. Ein Beispiel von Elektronen-Transportmaterialien, die in dem Lumineszenzbereich verwendet werden können, sind Polyfluorene, wie zum Beispiel Poly(9,9-di-noctylfluoren-2,7-diyl), Poly(2,8-(6,7,12,12-tetraalkylindenofluoren)) und Copolymere enthaltend Fluoren wie zum Beispiel Fluoren-Amin-Copolymere, wie in dem aufgenommenen Artikel Bernius et al., Proceedings of SPIE Conference an Organic Light Emitting Materials and Devices III, Denver, Colo., Juli 1999, Band 3797, S. 129 beschrieben.
Andere Beispiele von Elektronen-Transportmaterialien, die in dem Lumineszenzbereich verwendet werden können, können aus den Metalloxinoid-Verbindungen, den Oxadiazol-Metallchelat-Verbindungen, den Triazinverbindungen und den Stilbenverbindungen gewählt werden, von denen oben detaillierte Beispiele gegeben wurden.
In einigen Ausführungsformen, in denen der lumineszierende Bereich ein oder mehrere Leerstellen-Transportmaterialien und/oder ein oder mehrere Elektronen-Transportmaterialien zusätzlich zu dem/den organischen elektrolumineszierenden Material(ien) beinhaltet, kann das organische elektrolumineszierende Material, das/die Leerstellen-Transportmaterial(ien) und/oder das/die Elektronen-Transportmaterial(ien) in separaten Schichten ausgebildet sein, wie zum Beispiel die in den US-Patenten Nr. 4,539,507 ; 4,720,432 und 4,769,292 offenbarten OLEDs; oder in derselben Schicht, wo sie auf diese Weise gemischte Zonen von zwei oder mehr materialien ausbilden, wie zum Beispiel die in dem US-Patenten Nr. 6,131,001 ; 6,392,339 ; 6,392,250 und 6,614,175 offenbarten OLEDs. Die Offenbarungen dieser Patente und Patentanmeldungen werden hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
Die Dicke des Lumineszenzbereichs kann variieren von, zum Beispiel, ungefähr 1 nm bis ungefähr 1000 nm. In einigen Ausführungsformen liegt die Dicke des Lumineszenzbereichs zwischen ungefähr 20 nm und ungefähr 200 nm, in anderen Ausführungsformen zwischen ungefähr 50 nm und ungefähr 150 nm.
Wie hierin beschrieben kann eine dünne metall-organische Mischschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Einzelschicht-MOML-Anordnung oder eine Mehrschicht-Anordnung sein. Wenn die MOML eine Einzelschicht-Anordnung ist, weist die dünne MOML eine Dicke im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 165 nm auf. In einer Einzelschicht-MOML, umfassend Ag als Metall, beträgt die Dicke der MOML im Allgemeinen i) von ungefähr 10 nm bis ungefähr 60 nm, wenn der Silberkern zwischen ungefähr 20 und ungefähr 30% liegt, und ii) von ungefähr 100 nm bis ungefähr 160 nm, wenn der Silberkern von ungefähr 10 bis ungefähr 18% liegt. In einigen Ausführungsformen kann eine Dünnschicht-MOML oder ein Bereich eine Mehrschicht-Anordnung aufweisen, die 2, 3, 4, 5 oder mehr MOMLs umfasst. Die Dicke einer Mehrschicht-MOML, die die Summe der individuellen MOMLs darstellt, liegt im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 5 nm bis ungefähr 170 nm. In einigen Ausführungsformen liegt die Dicke einer Mehrschicht-MOML im Bereich von ungefähr 15 nm bis ungefähr 75 nm. In anderen Ausführungsformen liegt die Dicke der Mehrschicht-MOML im Bereich von ungefähr 110 nm bis ungefähr 170 nm. In Mehrschicht-Dünnschicht-MOML-Anordnungen kann jede individuelle Schicht der MOML eine Dicke von ungefähr 5 nm bis ungefähr 95 nm aufweisen.
In einigen Ausführungsformen ist das metallhaltige Material in einer dünnen MOML in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 50 Volumenprozent vorhanden, und das organische Material ist in einer Menge von ungefähr 50 bis ungefähr 5 Volumenprozent der MOML vorhanden. In anderen Ausführungsformen ist das metallhaltige Material in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Volumenprozent vorhanden, und das organische Material ist in einer Menge von ungefähr 90 bis ungefähr 70 Volumenprozent der MOML vorhanden. In noch weiteren Ausführungsformen ist das metallhaltige Material in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 40 Volumenprozent der MOML vorhanden.
In einer Ausführungsform ist die dünne MOML eine Einzelschicht-Anordnung, umfassend Ag und ein oder mehrere organische Materialien, wobei die dünne MOML Ag in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Volumenprozent der MOML umfasst und eine Dicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 60 nm oder von ungefähr 100 nm bis ungefähr 160 nm aufweist. In einer anderen Ausführungsform umfasst die dünne MOML Ag in einer Menge von ungefähr 20 bis ungefähr 30 Volumenprozent der MOML und weist eine Dicke von ungefähr 10 nm bis ungefähr 60 nm auf. In noch einer anderen Ausführungsform umfasst die dünne MOML Ag in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 18 Volumenprozent und weist eine Dicke von ungefähr 100 nm bis ungefähr 160 nm auf.
Es kann jedes geeignete Verfahren angewendet werden, um eine lichtabsorbierende Schicht und eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung auszubilden Geeignete Verfahren beinhalte, sind aber nicht beschränkt auf, thermische Abscheidung aus der Dampfphase (PVD), Spin-Coating, Sputtern, Elektronenstrahl, Elektronen-Lichtbogen, chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD), Flüssigabscheidung und dergleichen. Bei PVD wird zum Beispiel eine die Lichtreflexion reduzierende Schicht durch Co-Verdampfung des Metalls und des Matrixmaterials aus beheizten Quellen in einem Vakuum und Kondensieren/Abscheiden des Dampfes auf dem gewünschten Substrat/Oberfläche durch eine Maske gebildet. Die Verdampfungsrate der individuellen Materialien wird kontrolliert, um die gewünschte Metallteilchengröße und das gewünschte Verhältnis des Metalls und der Matrixbestandteile zu erhalten.
Die hierin beschriebenen dünnen metall-organischen Schichten sind geeignet für die Verwendung in einer Anzeigevorrichtung, um die Reflexion von Umgebungslicht in der Vorrichtung zu verringern. Die Reflexionsverringerung kann vermittels, zum Beispiel, einer Sun/Eye-Integrated Reflectance Percentage (SEIR%) quantifiziert werden. SEIR ist der Gesamt-Prozentanteil des einfallenden Lichts, das von der Anzeigevorrichtung, d. h., OLED, reflektiert wird, front-integriert über den gesamten sichtbaren Bereich des sichtbaren Spektrums (im Bereich von 400–700 nm für einfallendes Licht) und gewichtet gegenüber der Empfindlichkeit des menschlichen Auges über diesen Bereich. In einigen Ausführungsformen kann eine Anzeigevorrichtung mit einer lichtabsorbierenden Schicht gemäß der vorliegenden Offenbarung eine prozentuale Reflexion von weniger als ungefähr 50% aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann die prozentuale Reflexion weniger als ungefähr 20% betragen. In noch anderen Ausführungsformen kann die prozentuale Reflexion weniger als ungefähr 10% betragen.
Obwohl die Verwendung von dünnen metall-organischen Schichten gemäß der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf OLEDs beschrieben wurde, versteht es sich, dass solche metall-organischen Mischschichten auf jede Art von OLED oder Anzeigevorrichtung angewendet werden kann. Zum Beispiel kann eine dünne metall-organische Mischschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung geeignet sein für die Verwendung in molekular (niedermolekular)-basierten OLEDs, Dendrimer-basierten OLEDs, Polymer-basierten OLEDs, Hybrid-OLEDs, umfassend sowohl molekulare als auch polymere Materialien im lichtemittierenden Bereich, Hybrid-OLEDs, umfassend sowohl organische als auch anorganische Materialien im lichtemittierenden Bereich, anorganische elektrolumineszierende oder Phosphor-Vorrichtungen, Flüssigkristallanzeigen (LCDs), Plasma-Anzeigen und dergleichen.
Anzeigevorrichtungen mit einer metall-organischen Mischschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung werden weiter beschrieben und sind zu verstehen in Bezug auf die folgenden Beispiele. Die Beispiele dienen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht in irgendeiner Weise beschränkend gedacht.
BEISPIEL 1
Die Beispiele 1–24 in Tabelle 1 unten fassen OLED-Vorrichtungen zusammen, die die Lichtreflexion reduzierende Dünnschicht-Schichten umfassen, die in die Praxis umgesetzt wurden. Beispiel 1 stellt eine Kontrollvorrichtung dar, die überhaupt keine MOML enthält. Die Beispiele 2–10 umfassen eine Einzelschicht-Dünnschicht-MOML. Die Beispiele 11–24 umfassen Mehrschicht-Dünnschicht-MOMLs von entweder 2 oder 3 Schichten.
Schematische Diagramme, die die allgemeine Struktur der in die Praxis umgesetzten Beispiele der Beispiele 2–24 darstellen, sind in den 7 und 8 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 7 ist eine organische lichtemittierende Vorrichtung gezeigt, umfassend eine Einzelschicht-Dünnschicht-MOML. In 7 umfasst die organische lichtemittierende Vorrichtung 710 eine Anode 720, einen lichtemittierenden Bereich 730, und eine Kathode 740. Die Kathode 740 umfasst eine optionale Elektroneninjektionsschicht 742, eine Dünnschicht-MOML 744, und eine Deckschicht 746. Unter Bezugnahme auf 8 ist eine Mehrschicht-Dünnschicht-MOML umfassende organische lichtemittierende Vorrichtung gezeigt. Die organische lichtemittierende Vorrichtung 810 umfasst eine Anode 820, einen lichtemittierenden Bereich 830, und eine Kathode 840. Die Kathode 840 umfasst eine optionale Elektroneninjektionsschicht 842, eine Deckschicht 846, eine Mehrschicht-Dünnschicht-MOML 844, die separate metall-organische Mischschichten 844A, 844B und optional 844C umfasst.
Alle Vorrichtungen wurden unter Verwendung der Abscheidung aus der Dampfphase im Vakuum (6,6661×10–4 Pa, d. h. 5×10–6 Torr) auf ITO-beschichteten Glassubstraten hergestellt, die unter Verwendung einer UV-Ozon-Reinigung vorgereinigt waren. In den Beispielen 1–24 umfasste der lichtemittierende Bereich zwei Schichten: i) eine 60 nm NPB-Schicht, die als Leerstellentransport-Zone fungiert, und ii) eine 75 nm AlQ₃-Schicht, die funktionierte, um sowohl Lichtemission als auch Elektronentransport zu bieten. Die NPB- und AlQ₃-Schichten wurden aufeinander folgend auf den ITO-beschichteten Substraten abgeschieden, wobei das ITO als Leerstelleninjektions-Anode fungierte. In den Vorrichtungen der Beispiele 2–24 umfassten die Kathoden eine dünne MOML, eine Deckschicht, und optional eine Elektroneninjektionsschicht (wie in Tabelle 1 ausgeführt). Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf Schichtdicken in Nanometern (nm). Tabelle 1 fasst Ergebnisse aus Reflexionsmessungen zusammen, die in Sun/Eye-Integrated-Reflectance-Prozentanteilen (SEIR%) dargestellt sind. TABELLE 1
TABELLE 1 (fortges.)
BEISPIEL II
Vorrichtungen umfassend eine Einzelschicht einer dünnen MOML als Teil der Kathode wurden wie hinsichtlich der Vorrichtungen in BEISPIEL I beschrieben hergestellt. Die Einzelschicht-MOMLs in diesem Beispiel umfassten Ag und AlQ₃. MOMLs, die Ag in einer Menge von 15, 17, 20 bzw. 22 Volumen-% umfassen, wurden in verschiedenen Vorrichtungen bei unterschiedlichen Dicken, die sich im Bereich von 0 (d. h., keine MOML) bis 300 nm bewegten, ausgewertet. Der Reflexions-Prozentsatz der Vorrichtungen wurde bei einer Wellenlänge von 555 nm ausgewertet. 9 ist eine grafische Darstellung der prozentualen Reflexion gegen die MOML-Dicke für die Einzelschicht-MOMLs mit unterschiedlichen Ag-Konzentrationen. Wie in 9 gezeigt, kann das Reflexionsniveau durch Variieren, der Konzentration des Metalls und/oder der Dicke der MOML gesteuert und/oder optimiert werden.

Claims

Anzeigevorrichtung, umfassend eine Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten Lumineszenzbereich; und einen die Lichtreflexion reduzierenden Bereich, umfassend drei metall-organische Mischschichten (MOML), die jeweils in unterschiedlichen Konzentrationen i) ein jeweils in den Schichten gleiches metallhaltiges Material und ii) ein jeweils in den Schichten gleiches organisches Material umfassen, wobei der die Lichtreflexion reduzierende Bereich eine Dicke von etwa 30 nm besitzt und jede metall-organische Mischschicht eine Dicke von etwa 1 nm bis etwa 15 nm besitzt; wobei das Metall Ag ist und in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Vol.-% in jeder MOML vorliegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die MOMLs zwischen der Kathode und dem Lumineszenzbereich eingefügt sind.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die MOMLs zwischen der Anode und dem Lumineszenzbereich eingefügt sind.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lumineszenzbereich ein organisches Elektrolumineszenzmaterial umfasst.
Anzeigevorrichtung, umfassend: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode; einen zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordneten Lumineszenzbereich; und einen die Lichtreflexion reduzierenden Bereich, umfassend eine Vielzahl metall-organischer Mischschichten, wobei jede metall-organische Mischschicht jeweils in unterschiedlichen Konzentrationen ein jeweils in den Schichten gleiches Metall und ein jeweils in den Schichten gleiches organisches Material umfasst, wobei der die Lichtreflexion reduzierende Bereich eine Dicke von etwa 30 nm besitzt und wobei jede einzelne metall-organische Mischschicht des die Lichtreflexion reduzierenden Bereichs eine Dicke von etwa 1 nm bis etwa 15 nm besitzt; wobei das Metall Ag ist und in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Vol.-% in jeder MOML vorliegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der die Lichtreflexion reduzierende Bereich zwischen der Kathode und dem Lumineszenzbereich eingefügt ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der die Lichtreflexion reduzierende Bereich zwischen der Anode und dem Lumineszenzbereich eingefügt ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Lumineszenzbereich ein organisches Elektrolumineszenzmaterial umfasst.
Anzeigevorrichtung, umfassend: (i) eine Anode; (ii) einen auf der Anode angeordneten Lumineszenzbereich; (iii) optimal eine ein Elektronen injizierendes Material umfassende Schicht, angeordnet auf dem Lumineszenzbereich; (iv) einen die Lichtreflexion reduzierenden Bereich umfassend drei metall-organische Mischschichten (MOML), wobei die drei metall-organischen Mischschichten (MOML) auf einem aus (i) dem optimalen Elektronen injizierenden Material und (ii) dem Lumineszenzbereich angeordnet sind und in jeweils unterschiedlichen Konzentrationen ein Ag enthaltendes Material und ein jeweils in den Schichten organisches Material umfassen, wobei das Ag enthaltende Material in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Vol.-% der MOMLs vorliegt, wobei der die Lichtreflexion reduzierende Bereich eine Dicke von etwa 30 nm besitzt und die MOMLs eine Dicke von etwa 1 nm bis etwa 15 nm besitzen; und (v) eine Kathode.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die optimale Schicht, welche ein Elektronen injizierendes Material umfasst, vorliegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Elektronen injizierende Material aus Ca, Li, K, Na, Mg, Al, In, Y, Sr, Cs, Cr, Ba, Sc und Verbindungen hiervon gewählt ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die das Elektronen injizierende Material umfassende Schicht eine Dicke von etwa 0,1 nm bis etwa 10 nm besitzt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Lumineszenzbereich ein organisches Elektrolumineszenzmaterial umfasst.