JP2002532848A - 有機発光デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
を有するOLEDにおける電流密度の均一性を向上させるための方法に関する。
。
示されているような有機発光デバイスは、今後、種々のディスプレイに利用され
る可能性があり、このような有機発光デバイスに対する期待は大きい。なお、前
記米国特許第5,247,190号および米国特許第4,539,507号を参
照することによって、その開示内容を本明細書中に盛り込んだものとする。1つ
の方法によれば、OLEDは、インジウム−スズ酸化物(ITO)等の透明な第
1の電極(アノード)でガラスまたはプラスチックの基板を被覆することにより
作製される。その後、最終層、すなわち、典型的には金属または合金からなる第
2の電極(カソード)の膜に先立って、エレクトロルミネセント有機材料からな
る薄膜が少なくとも1層成膜される。
からなる層の厚さは、実際の駆動電圧で確実に作動させるために、100nmの
オーダーである。エレクトロルミネセント有機材料からなる層は、スピンコート
法によって第1の電極上に成膜される。有機層の厚さと同程度の寸法を有する粒
子が有機材料に混入している場合、これらの粒子自体が最終的に得られる有機層
内に欠陥を発生させる。また、これらの粒子の存在によって、第1の電極層の表
面上における流体有機材料の流動が阻害され、その結果、該粒子の周囲では、最
終的に得られる有機層の厚さが変動してしまう。最悪の場合、有機層内でホール
が形成されるに至り、このため、下部に存在する層(電極層)が該ホールを介し
て露呈してしまう。
し難いことや、成膜後の有機層が物理的な損傷を受けること等が挙げられる。
ンジウム−スズ酸化物(ITO)アノード層で被覆されたガラス基板102上に
スピンコートによって成膜されている。大きな粒子107が存在することによっ
て、該粒子107自体とピンホール111とからなる欠陥部位109が形成され
ている。カソード層110は、エレクトロルミネセント有機層106上に形成さ
れている。
大きな電流が欠陥領域に集中することになるため、電流の異常(短絡)を招く可
能性がある。このことは、とりわけ、デバイスの再現性を低下させるという問題
を招く。例えば、電流経路が変更されることによって誤った画素が点灯するよう
なことがあり、ドットマトリックスデバイスにおいては特に問題となる。
ーンルーム内で有機層の成膜を行うことや、または、大きな粒子を除去するため
にスピン処理に先立って有機材料を濾過することが考えられる。しかしながら、
通常のクリーンルームにおいて除去可能な粒子は、寸法が300nm以上程度の
ものである。また、有機材料を濾過する場合、除去される粒子は、寸法が約45
0nmまでのものである。これより小さい寸法の粒子を除去するためには、多大
の費用が必要である。
る粒子が依然として混入していることが多い。このため、上記したように、最終
的に得られる有機層に欠陥が生じる。さらに、そのような大きな粒子の混入を完
全に排除できたとしても、例えば、有機材料は本来的に膜を形成し難いものであ
るため、また、成膜後の有機層に対して不慮の物理的な損傷が加えられることが
あるため、製造過程において結果的に欠陥が生じることがある。
高い電流をデバイスに流し、欠陥粒子を蒸発させることによって「焼失(burn-o
ut)」させることが知られている。しかしながら、この技術は全ての欠陥粒子に
適用することができず、短絡が大きいという問題を解決するために適用すること
もできない。さらに、この技術は、デバイスの耐用期間内に生じる全ての問題に
対して必ずしも対応できるものではない。したがって、本発明の目的は、有機発
光デバイスにおける電流異常の問題を低減させることにある。
許4,539,507号に開示されているような有機発光デバイス(OLED)
では、少なくとも1層の有機層からの発光は、カソードとアノードとが重なって
いる部位でのみ行われる。したがって、電極をパターン化することだけで画素の
形成とパターン化とを行うことができる。高い解像度が容易に得られる。解像度
は、原則的には、カソードとアノードとの重複領域によってのみ、すなわち、カ
ソードおよびアノードの大きさによってのみ制限される。ドットマトリックスデ
ィスプレイは、通常はカソードおよびアノードを行および列の垂直な配列として
配置することによって作製され、これらの間に少なくとも1つの有機層が配置さ
れる。
能するインジウム−スズ酸化物(ITO)ラインを上部に有する基板上に、有機
エレクトロルミネセント層を少なくとも1層被覆することによって作製される。
アノードのラインに垂直なラインの配列からなるカソードは、その少なくとも1
層の有機層の反対側に設けられる。これらカソードラインは、例えば、物理的な
シャドウマスクを介した蒸着処理や、スパッタリング処理により形成されたアル
ミニウムまたはアルミニウム基合金からなるラインである。しかしながら、シャ
ドウマスクを使用することは、様々な理由から望ましいものではない。特に、デ
ィスプレイが大面積でかつ/または高解像度が要求される場合には、シャドウマ
スクを使用することは相当に制約される。そのような場合に、この種の電極ライ
ンの配列や、他の大面積かつ/または高解像度が得られるパターンを製造するた
めには、通常は、様々な形態のリソグラフィを使用する必要がある。
めには、通常は、有機層と電極との各界面の設計および構成を考慮する必要があ
る。この界面は、電荷担体を電極から少なくとも1層の有機層に効率的に注入す
るために、特に重要であるからである。
ンが少なくとも1層の有機層の上方にあるときには、リソグラフィプロセスは、
有機層/電極界面およびその近傍を改質するとともにこれらに損傷を与える可能
性が高い。したがって、OLEDディスプレイにおける画素の所望の電気的およ
び光出力特性を維持することは困難である。リソグラフィにおけるこの種の損傷
は、フォトレジスト、現像剤、エッチングプロセス(湿式および乾式の両者、ネ
ガおよびポジ技術、エッチングおよびリフトオフ等)、または使用する溶剤に起
因して起こり得る。ここで、共役重合体は、有機溶剤から成膜される場合が多い
こと、そして、一般的に有機溶剤に対して可溶性であることに留意する必要があ
る。
浄除去されなかった残余のフォトレジストを除去するために、リソグラフィにお
いて極めて頻繁に使用される。有機エレクトロルミネセント材料および電荷輸送
材料は、この種の乾式エッチング/アッシングプロセスにおいて、プラズマに対
して直接露呈されると、極めて迅速に損傷を受けたり、改質されたり、エッチン
グされたりする。
材料および電荷輸送材料を保護する1つの方法は、PCT出願されたWO97/
42666号国際公開公報に開示されている。この方法においては、導電性電極
層と発光性有機材料との間に、誘電体材料で構成される薄いバリア層が介装され
る。
の電気的および光出力特性を大きく変化させることなく少なくとも1層の有機層
の上方に電極を形成することを可能とするものであって、さらに、近年要求され
る効率、信頼性および耐久性を満足するようにデバイスを構成することができる
要件を見いだした。すなわち、本発明の他の目的は、これらの要件を満足するデ
バイスを提供することにある。
第2電極との間に介装された有機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2
電極が前記有機発光層に電荷担体を注入するための電極である有機発光デバイス
であって、 前記有機発光層に存在する導電性の欠陥を流れる電流を制限する手段を備える
ことを特徴とする有機発光デバイスが提供される。
る電流を制限する手段をデバイスに組み込むことにより、耐用期間内でデバイス
を使用している際に、既に説明した機構によってデバイスの動作に大きな影響を
与えるような電流異常が生ずることが回避される。
ことが好ましい。特に、電極が、他方の電極から離間して前記有機発光層の表面
に隣接する第1電極層を含む複数の層を有し、 前記第1電極層は、該有機発光デバイスの駆動電圧を大幅に増加させる程には
高い抵抗ではないが、前記有機発光層に存在する前記導電性の欠陥に過度の電流
が流れることを回避するには充分な高さの抵抗を有することが好ましい。
材料との混合物、半導体材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電
体材料との混合物の群から選択された高抵抗材料で形成するようにしてもよい。
の割合を適切に調整するだけで、高抵抗な電極層の抵抗率を所望の値に容易に調
整することができる。
1電極層が仕事関数の低い材料を少なくとも1つ含有することが好ましい。この
仕事関数は、好ましくは3.7eV未満であり、より好ましくは3.2eV未満
である。
第2電極との間に介装された有機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2
電極が前記有機発光層に電荷担体を注入するための電極である有機発光デバイス
であって、 さらに、前記有機層に存在する導電性の欠陥を前記第1電極または前記第2電
極から電気的に絶縁する手段を有することを特徴とする有機発光デバイスが提供
される。
ても、その異常が長く続くようなことはない。即ち、電流異常を生じさせる原因
となる有機層内の導電性欠陥は、デバイスに組み込まれた手段によって周囲の電
極から速やかに絶縁される。
び前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から離間して前記有機発
光層の表面に隣接する薄い第1電極層を含む複数の層を有し、前記薄い第1電極
層の寸法および材料特性は、該第1電極層が前記有機層に存在する導電性欠陥に
隣接する部位で該導電性欠陥によって生じた異常電流が流れた際に蒸散するよう
に設定されていることが好ましい。
なくとも一方の電極が不透明であり、かつ他方の電極から離間して前記有機発光
層の表面に隣接する仕事関数の低い材料で形成された薄い第1電極層と、前記有
機発光層から離間して前記第1電極層の表面に隣接する第2電極層とを含む複数
の層を有し、前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合
物、半導体材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混
合物の群から選択された高抵抗材料からなる層である。
もよい。この場合、前記サブ電極の各々が周囲のサブ電極にヒューズリンクを介
して直接接続されており、特定の値を超える電流が流れると、前記ヒューズリン
クが破断して前記サブ電極の各々を他のサブ電極から電気的に絶縁するようにな
っている。
囲内であることが好ましく、5nm未満であることがより好ましい。
第2電極との間に介装された有機発光層とを有し、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、高抵抗な第1電
極層を含み、 該第1電極層によって前記有機発光層に本来的に存在する欠陥が被覆されるよ
うに、前記第1電極層の厚さが、前記有機発光層の厚さよりも大きいことを特徴
とする有機発光デバイスが提供される。
した発光性有機層の表面に隣接して配置される。
発光層に存在する各ピンホール欠陥が完全に充填される。このため、有機発光層
には、上部の導電層と直接接続するような露呈した領域が残存しないようになる
。
と導電体材料との混合物、半導体材料と絶縁体材料との混合物、または導電体材
料と絶縁体材料との混合物によって形成される。
第2電極との間に介装された有機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2
電極が前記有機発光層に電荷担体を注入するための電極である有機発光デバイス
における電流密度の均一性を向上させる方法であって、 高抵抗な第1電極層を含む複数の電極層によって前記第1電極および前記第2
電極の一方を形成する工程を有し、 前記第1電極層を、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された材料で形成することを特徴とする有機発光デバイスにおける電流密
度の均一性を向上させる方法が提供される。
導電体材料からなる層により被覆されることが好ましい。
加させてデバイスの電力効率の低下を招く程に高くはないが、有機発光層に存在
する導電性の欠陥に過度の電流が流れることを回避するには充分な高さの抵抗を
有する。電極層の厚さが100〜10000nmの範囲内であれば、通常、抵抗
率は1〜105Ωcmの範囲にある。
nS、GaAs、GaP、CdS、CdSe、MnS、MnSe、PbS、Zn
O、SnO、TiO2、MnO2、およびSiC等の材料が半導体材料として適し
ている。
N、SiN、LiFおよびCsF等の絶縁性酸化物、窒化物、およびフッ化物が
絶縁体材料として適している。また、本発明によれば、AlやAg等の金属が導
電体材料として適している。
仕事関数の低い材料として適している。
。このため、カソードを利用して発光性有機層に本来的に存在する欠陥による悪
影響を回避することが特に望ましい。
と前記第2電極層との間に介装された有機発光層とを有し、 前記第1電極層、前記第2電極層および前記有機発光層の間で電荷担体の移動
が可能であり、 少なくとも前記第1電極層が複数のサブ電極を有し、 前記サブ電極の各々が周囲のサブ電極にヒューズリンクを介して直接接続され
ており、 特定の値を超える電流が流れると、前記ヒューズリンクが破断して前記サブ電
極の各々を他のサブ電極から電気的に絶縁することを特徴とする有機発光デバイ
スが提供される。
び列の規則的な配列を形成するように配置され、前記サブ電極の各々が、同一の
列および行に属する隣接サブ電極にヒューズリンクを介して接続されている。
光の強度が発光領域全体に亘って連続的であると目視で感じられるように設定さ
れていることが好ましい。
第2電極との間に介装された有機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第
2電極が電荷担体を前記有機発光領域に注入するための電極である有機発光デバ
イスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光領域の表面に隣接する高抵抗な第1電極層と、前記有機発
光領域から離間して前記第1電極層の表面に隣接するパターン化された導電性の
第2電極層とを有し、 前記第1電極層は、前記他方の電極から離間して前記有機発光領域の表面の概
ね全体を被覆し、かつ半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体材料と導電体
材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群から選択された
高抵抗材料からなる層であることを特徴とする有機発光デバイスが提供される。
領域の表面の概ね全体に亘って形成されている。換言すれば、第1電極層は、少
なくとも、第2電極層によって占有される領域、すなわち、パターン化された第
2電極層の横方向における最外端部によって形成される領域に対応する有機発光
領域の表面上に形成されている。
る。各電極要素は、下部の高抵抗な第1電極層を介して互いに接続されている。
このパターン化された電極層は、好ましくは、別個の要素が平行な行や列として
規則的に配列されたものであり、各要素は、下部の高抵抗な第1電極層を介して
互いに接続されている。
動するために必要な電圧を大幅に増加させる程には高くはないが、パターン化さ
れた第2電極層の各電極間において大きな電流の漏れが発生するためには充分な
高さである。
の物理的混合物、または導電体材料と絶縁体材料との物理的混合物からなる材料
をバリア層として使用すると、混合物中の各材料の割合を適切に変更することに
より、個々のデバイスの条件に合わせて層の抵抗率を容易に調整することができ
るという大きな利点がある。
物理的混合物、または、半導体との物理的混合物から構成されることが好ましい
。このうち、導電体と絶縁体との物理的混合物の方が好適である。導電体材料を
混合物に含めることによって層の導電率が増加する。したがって、デバイスを駆
動するために必要な電圧を大幅に増加させることなく、高抵抗な第1電極の厚さ
を増加させることができる。このように、第1電極層の厚さを大幅に増加させる
ことができるので、下部の有機層がエッチング処理やアッシング処理による影響
を受け難くなる。すなわち、現代のクリーンルームによる良好な衛生環境下にお
いても下部の有機膜に本来的に存在する欠陥(異物粒子やピンホール等)に起因
して発生してしまう悪影響を補償することができる。このような欠陥による問題
を克服することによって、デバイス内で所望しない低抵抗の経路が形成すること
が大幅に低減される。厚いバリア層によって下部の有機層に対する保護性能が高
められるので、周囲の水分や酸素等の反応性物質が侵入して有機材料層と反応す
ることを防止することができ、結局、発光しない黒点が形成されることを防止す
ることができる。
、GaAs、GaP、CdS、CdSe、MnS、MnSe、PbS、ZnO、
SnO、TiO2、MnO2およびSiC等の材料が半導体材料として適している
。
化物等が絶縁体材料として適している。絶縁体材料としては、Al2O3、SiO 2 、LiO2、AlN、SiN、LiFおよびCsFの群から選択されたものが好
適である。
ている。
ソードを構成するものであり、かつ該カソードの電子注入性能が高められるよう
に、Li、Ca、またはCsのような仕事関数の低い元素を少なくとも1つ含有
する。仕事関数は、好ましくは、3.7eV以下であり、さらに好ましくは、3
.0eVである。特に、電極層がLiまたはCaを含有するものであると好適で
ある。第1電極層は、好ましくはLi/Al、Ca/Ge、Li/Si、Ca/
ZnO、LiF/ZnSeおよびCsF/ZnSの群から選択される混合物によ
り構成される。
イスのアノードを構成するものであり、かつ該アノードの正孔注入性能が高めら
れるように、仕事関数の高い元素を少なくとも1つ含有する。仕事関数は、好ま
しくは、4.5eVより大きく、さらに好ましくは、5.0eVより大きい。こ
の代替的な実施の形態においては、第1電極層は、Au、Pd、Agおよびイン
ジウム−スズ酸化物(ITO)の群から選択される材料で形成することが好まし
い。
1電極層は、102〜105Ωcmの範囲の抵抗率ρを有する材料により形成され
る。
第2電極との間に介装された有機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第
2電極が電荷担体を前記有機発光領域に注入するための電極である有機発光デバ
イスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光領域の表面に隣接する高抵抗な第1電極層を含む複数層か
らなり、かつ前記有機発光領域から離間して前記第1電極層の表面に隣接するパ
ターン化された導電性の第2電極層とを有し、 前記第1電極層が、前記他方の電極から離間して前記有機発光領域の表面の概
ね全体を被覆し、 前記有機発光領域に存在する欠陥によって生ずる影響を前記第1電極層によっ
て補償するために、該第1電極層の厚さが前記有機発光領域の厚さよりも大きく
なっていることを特徴とする有機発光デバイスが提供される。
内であることが好ましい。また、この第1の電極層は、半導体材料、半導体材料
と絶縁体との混合物、半導体材料と導電体材料との混合物、絶縁体材料と導電体
材料との混合物の群から選択された材料で形成されることが好ましい。
第2電極との間に介装された有機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第
2電極が電荷担体を前記有機発光層に注入する有機発光デバイスにおける第1電
極および第2電極の少なくとも一方の電極を形成する方法であって、 高抵抗な第1電極層を他方の電極から離間して前記有機発光領域の表面の概ね
全体に亘って形成する工程と、 前記有機発光領域から離間して前記第1電極層の表面上にパターン化された導
電性の第2電極層を形成する工程とを有し、 前記第1電極層を、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された材料で形成することを特徴とする電極形成方法が提供される。
記第2電極との間に介装された有機発光領域とを有し、前記第1電極および前記
第2電極が前記有機発光領域に電荷担体を注入するための電極である有機発光デ
バイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光領域の表面に隣接する絶縁体材料で形成された第1電極層
と、前記有機発光領域から離間して前記第1電極層の表面に隣接する高抵抗な第
2電極層と、前記第1電極層から離間して前記第2電極層の表面に隣接するパタ
ーン化された導電性の第3電極層とを有し、 前記第1電極層および第2電極層が、前記他方の電極から離間して前記有機発
光領域の表面の概ね全体を被覆し、 前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された高抵抗材料で形成されていることを特徴とする有機発光デバイスが
提供される。
複数の電極要素を含む層を意味する。各電極要素は、下部の層を介して互いに接
続されている。このパターン化された電極層は、下部の高抵抗な第2電極層を介
して各要素が互いに接続されていることが好ましい。
させて設けることにより、さらに、以下の効果が得られる。カソードの場合は仕
事関数の低い元素を含有する材料を使用することにより、アノードの場合は仕事
関数の高い元素を含有する材料を使用することにより、電極と有機発光領域との
界面での電荷注入性能がさらに向上する。この際、デバイスの駆動電圧が大幅に
増加したり第1電極層および第2電極層の機能が全体に損なわれたりすることは
なく、しかも、その一方で、横方向の電流の漏れ(クロストーク)が防止される
とともに、下部の有機領域が保護される。
たはフッ化物のようなハロゲン化物の層で形成されることが好ましい。また、L
iO、LiFおよびCsFがカソードとして特に適している。
合体のような有機発光材料の単一の層で形成してもよく、さらに、発光層または
電荷注入層や電荷輸送層として機能する1以上の有機層を含んでいてもよい。
明する。
150nmのインジウム−スズ酸化物(ITO)層4で被覆されている。図1に
は示していないが、このITO層4は、例えば、標準的なフォトリソグラフィお
よびエッチングプロセスによって、一連の平行なストリップを形成するようにパ
ターン化されている。ポリスチレンスルホン酸でドープされたポリエチレンジオ
キシチオフェン(PEDT:PSS)からなる層6は、アノード層4上にスピン
コートされた後に150℃の熱処理で水が除去され、厚さ50nmの層として設
けられたものである。その後、ポリ(2,7−(9,9−ジ−n−オクチルフル
オレン)−(1,4−フェニレン−((1,4−フェニレン−((4−secブ
チルフェニル)イミノ)−1,4−フェニレン))(TFB)でドープされた9
5%ポリ(2,7−(9,9−ジ−n−オクチルフルオレン)(5BTF8)と
5%ポリ(2,7−(9,9ジ−n−オクチルフルオレン)−3,6−(ベンゾ
チアゾール)との融合物のような発光性高分子からなる層8を、PEDT:PS
S層6上にスピン処理し、厚さ75nmとする。その後、発光性高分子層8の上
にカソード層10を形成する。
高分子層に対する損傷を最小限に留めることができるということから、カソード
層を成膜させる方法として採用されている。下部の有機層が損傷する懸念がない
場合は、スパッタリングが望ましい。スパッタリングは、標準的な成膜技術であ
るからである。スパッタリングの場合、放電ガスとしては、ネオンが好適である
。
このカソード層10は、下部の有機層の全表面、ひいては該有機層内のあらゆる
欠陥を確実に被覆するように、厚さ0.5〜1μmで成膜されている。アルミニ
ウムからなる層12をこの層の上方に成膜させ、厚さ0.5μmとする。このア
ルミニウムの最上層12は、例えば、蒸着によって成膜することができる。図1
には示していないが、LiF−Alカソード層10とアルミニウムの最上層12
からなるカソードは、一連の平行なアノードストリップに対して直交する方向に
延在する一連の平行なストリップとしての形態でパターン化することもできる。
これにより、一連のカソードおよびアノードストリップのそれぞれが重なり合う
点に、画素の規則的な配列が形成される。
、発光性有機層への電子の注入を促進する。また、LiFは絶縁体であるので、
層に高抵抗率をもたらす。
よって生じる。
率に応じて決定される。所望の抵抗率自体は、下部に存在する発光性有機層8内
に存在する欠陥の数および領域により決定される。適切な抵抗率を決定する方法
を、図2を参照して以下に説明する。なお、図2に示されるOLEDが有する発
光性有機層18には、OLEDにおける電流異常の主要な原因であるピンホール
欠陥30が複数個存在している。
ITOアノード層14との間に介装されている。第1のカソード層は、アルミニ
ウムからなる層22で被覆されている。
あるときにデバイスの電流密度(j)が1mA/cm2であると仮定する。
存在しない場合に測定される電流密度に対して、その割合がかなり小さいことが
望ましい。例えば、第1のカソード層の抵抗は、欠陥に起因する電流密度が、発
光性有機層内にピンホールが存在しない場合に測定される電流密度のせいぜい1
%となるぐらいに高いことが好ましい。
Vは駆動電圧、ρはカソード層の抵抗率、tは第1のカソード層20の厚さであ
る。
100の欠陥があるものと仮定する。
0/ρ mA/cm2となる。
の電流密度は、上記したように1mA/cm2と想定される)の1%以下となる
ためには、第1のカソード層の材料の抵抗率は、約6000Ωcm以上であるこ
とが必要である。
第1のカソード層に印加される電圧の降下は、電流密度が1mA/cm2である
場合、わずか約0.3mVである。したがって、この層の電力効率に対する影響
は無視し得る程度であり、その一方で、OLEDが動作する際の電流密度の均一
性が向上する。
して無視し得ることから、重要視されていなかった。しかしながら、そのような
欠陥の影響が無視し得ない程度に大きい場合は、上記の点に照らして、高抵抗の
カソード層について適切な抵抗率を決定する際、このような粒子欠陥の影響を考
慮しなければならないことは、当業者に明らかであろう。
ドとアノードとが直接的に接続してしまう欠陥領域を有する場合につき、高抵抗
層の抵抗率の最適な値を計算する方法を示す。膜は、効率を高めるために最適化
されている。
ルト)の電圧で動作する欠陥のないデバイスは、次の発光効率η0(lm/W)
を有する。
欠陥の面積抵抗率がRD(kΩcm2)であるデバイスに欠陥を導入すると仮定す
ると、同一の電圧では、デバイス全体を通過する平均の電流密度は次のようにな
る。
射される光は、次のようにして求められる。
と、欠陥のない領域を介して流れるI0を得るためには、デバイスに印加される
電圧を次のように増加させる必要がある。
ことにより次のように与えられる。
て低抵抗となる。すなわち、次のようになる。
な高抵抗層の値は、微小な欠陥面積の平方根に依存する。
ば、短絡を発生させる欠陥の寸法および形状に応じて決定される。また、該高抵
抗層を成膜する方法によっても変化する。全表面に亘って適切な被覆が施される
ような成膜方法である場合、高抵抗層の厚さはどのようなものであってもよい。
しかしながら、成膜方法が固定された供給源から固定されたターゲットへの蒸着
のような直線的な方法(line of sight method)である場合、一般的には、厚さ
を欠陥の大きさよりも大きなものとする必要がある。高抵抗層の厚さをtH(c
m)とすれば、最適な抵抗率ρHは次のようになる。
陥の性状、成膜方法、およびデバイスの動作点に明らかに依存する。
202、アノード層204、有機層206、208は、上記第1実施形態に係る
有機発光デバイスと同一である。カルシウムからなる厚さ5nmの薄層209は
、有機層208の表面に形成されている。この層209は、好ましくは真空蒸着
によって形成される。ケイ素からなる厚さ0.5μmの層210は、高抵抗層と
してカルシウム薄層209の上に形成され、アルミニウムからなる厚さ0.5μ
mの層212は、ケイ素層210の上方に形成されている。
を介装することは、該導電体材料がヒューズとして効果的に作用することから有
利である。薄い導体層の一部に、該一部の下部の有機層内の欠陥によって異常に
高い電流に供された場合は、該一部が蒸散する。これにより導電欠陥を介して電
流が流れることが阻止されるので、デバイスの性能が向上する。製造が終了した
後にデバイスを介して高電流を流すことにより、導電欠陥を絶縁状態にすること
ができる。
したが、例えば、最初にガラス基板上にカソードを形成し、スピンコートによっ
て発光性有機材料層をカソード上に成膜させ、最後に発光性有機層上にアノード
を形成することによりOLEDを製造する場合、アノードの抵抗を高くすればよ
い。この場合、高抵抗な電極層が仕事関数の高い材料からなるものであるか、ま
たは、高抵抗な電極層と発光性有機層との間に仕事関数が高い薄層を介装するこ
とが好ましい。
の第6の観点に係る発光デバイスが示されている。このデバイスは、バックライ
トとしての使用を意図したものである。該デバイスは、ガラス基板302と、ガ
ラス基板302上に成膜されたアノード層304と、アノード層304上に成膜
された有機正孔輸送層306と、正孔輸送層306上に成膜されたエレクトロル
ミネセント高分子層308と、エレクトロルミネセント高分子層308上に続い
て成膜された金属カソード層310とからなる。図6に、カソード層304のパ
ターン形状を説明するために、ガラス基板上に成膜されたアノード層の概略平面
図を示す。この場合、パターンは、平行な行および列の配列を形成するように配
置された小さいサブ電極320が規則的に2次元的に配列されたものである。同
一平面上にあるサブ電極のそれぞれは、正孔輸送層306の下部の異なる部分に
形成されている。これらサブ電極の面積寸法およびサブ電極同士の間隔は、デバ
イスから発せられた光を見る視聴者が、通常の目視条件下では検知することがで
きない程に小さい。同一の行および列に属するサブ電極320のうち、直接隣接
するもの同士は、ヒューズリンク322によってそれぞれ接続されている。各ヒ
ューズリンクの材料および寸法は、通常の動作条件下ではヒューズリンクに印加
される電圧が殆ど降下することはないが、著しい高電流(例えば、カソードとサ
ブ電極との間に位置する有機層内の欠陥によって生じることがある)が供給され
た場合、これが過熱して切断されるような範囲に設定される。これによりバック
ライトの残余の部分から欠陥部位が絶縁され、その結果、デバイスの性能が向上
する。
物(ITO)により作製することができる。サブ電極およびヒューズリンクによ
って形成されるパターン化された配列は、例えば、最初にガラス基板上にITO
からなる連続層を成膜した後、例えば、フォトリソグラフィ法を使用して連続層
を選択的にエッチングし、パターン化された配列を形成することによって設ける
ことができる。また、サブ電極およびヒューズリンクは、異なる材料で作製する
ようにしてもよい。
サブ電極により、付加的にまたは代替的に形成するようにしてもよい。しかしな
がら、上記のように、比較的損傷を受け易い有機層の上方にカソード層が成膜さ
れる種類のデバイスにおいては、通常は、下部の有機層に対して過度の損傷を与
えないよう、注意を払う必要がある。このような理由から、パターン化されたカ
ソード層は、エッチング法によるよりもむしろ、シャドウマスクを介しての成膜
法によって形成することが好ましい。
厚さ1.1mmのガラス基板402は、15Ω/sq.のシート抵抗および15
0nmの厚さを有するインジウム−スズ酸化物(ITO)404で被覆されてい
る。このITOの被覆404をパターン化し、標準的なフォトリソグラフィおよ
びエッチングプロセスを使用して一連の平行な行を形成する。その後、ポリエチ
レンスルホン酸でドープされたポリエチレンジオキシチオフェン(PEDT/P
SS)からなる層406は、ITO/ガラス基板上にスピンコートした後、15
0℃で焼成処理して水を除去して、厚さ50nmの層406として形成されたも
のである。その後、同様にスピンコートにより、PEDT/PSSの層406上
に発光性高分子の層408を成膜する。この層は、ポリ(2,7−(9,9−ジ
−n−オクチルフルオレン−(1,4−フェニレン−((1,4−フェニレン−
((4−secブチルフェニル)イミノ)−1,4−フェニレン))(TFB)
でドープされた95%のポリ(2,7−(9,9−ジ−n−オクチルフルオレン
)(5BTF8)および5%のポリ(2,7−(9,9−ジ−n−オクチルフル
オレン)−3,6−(ベンゾチアゾール)の融合物の層とすることができ、75
nmの厚さを有する。その後、真空チャンバ内でAlとともにLiFの共蒸着を
行うことにより、発光性高分子の層408上にLiF/Al融合物の層410を
成膜し、発光性高分子の層408上にオーミックコンタクトを形成する。LiF
/Al融合物の層410は、発光性高分子の層408の表面上のあらゆる欠陥を
覆うのに充分な厚さで成膜される。クラス100のクリーンルームでデバイスを
作製する場合は、厚さを0.5〜1μmとすればよい。その後、LiF/Alの
層410の上部に、アルミニウムからなる厚さ0.5μmの層412を成膜した
後、従来のフォトリソグラフィ技術を使用してパターン化し、ITOの一連の平
行な行に対して直交する方向に延在する一連の規則的に離間した平行な列を形成
する。これにより、一連のITOの行とAlの列とが空間的に互いに重なった画
素の規則的なマトリックスが形成される。
体であり、この場合、融合物の抵抗率は、LiF/Al融合物中のAlの相対的
な割合によって決定される。LiF/Al融合物中のLiFおよびAlの相対的
な割合は、層の所望の抵抗率に従って決定される。勿論、所望の抵抗率は、要求
される層の厚さによって変動する。層の厚さは、基本的には、駆動電圧を大幅に
増加させる程高くはないが(駆動電圧が高いと、デバイスの電力効率が低減して
しまう)、その一方で、隣接する行間のクロストークを差し支えのない程度まで
確実に低減させる程に高くなるように選定される。このため、所望の抵抗率は、
アルミニウム列の数および間隔(これは所望の解像度に応じて決定される)、そ
れぞれの列が隣接する列に対して順に駆動される電圧、デバイスを動作させるべ
き電流密度のような幾つかの因子に応じて決定される。
度で駆動されるが、ドットマトリックスディスプレイLEDの作動電流密度は、
多くの場合、これよりも高い。この理由は、例えば、パッシブマトリックスデバ
イスでは、行が順に駆動されるためである。典型的には、より高い電流密度は、
順に駆動される行の数が乗算された非パルス電流密度(バックライトデバイスと
して使用されると仮定した場合では、デバイスが作動する際の電流密度)に相当
する。したがって、100の行を有するデバイスは、典型的には100mA/c
m2の電流密度で作動される。
増加させないためには、LiF/Al融合物の抵抗率を、2×104Ωcmまで
とすればよい。駆動電圧が1Vまで増加しても差し支えのない場合は、LiF/
Al融合物の抵抗率を、2×105Ωcmまでとすればよい。それぞれ1mmの
ピッチ、0.5mmの間隔、および50mmの長さを有する列および行を形成し
て上部に存在するアルミニウム層およびITOアノード層をそれぞれパターン化
したデバイスにおいて、0.5μmの厚さおよび2×105Ωcmの抵抗率を有
する層を使用する場合、列が10Vで駆動され、駆動される列の両側に隣接する
列は接地されているのであれば、単一の画素のみを点灯させたときのデバイスを
介する電流が250μAであるのに対して、駆動される列の両側に隣接する列へ
の漏れ電流は、わずかに0.5μAである。
、仕事関数の低い元素を含有するために発光性高分子への電子の注入を促進する
材料であるLiFを含むので、デバイスの性能が向上するという利点も有する。
すデバイスは、基板、アノード、および有機層に関しては図7に示すものと同一
であり、同一の構成要素には同一の参照符号を付して示すものとする。図8に示
すデバイスは、カソードの構成に関して図7に示すデバイスと相違する。カソー
ドは、約5nmの厚さを有するフッ化リチウムの層414からなる。この層41
4は、従来の成膜技術のいずれによっても成膜させることができるが、下部の有
機層に与える損傷を最小とするために、熱蒸着法によって成膜することが好まし
い。このフッ化リチウムの薄層414の上方に、フッ化リチウムとアルミニウム
との物理的融合物の層のような半導体材料の層416を、0.5〜1μmの範囲
の厚さで成膜させる。次に、フッ化リチウム/アルミニウム融合物の層416の
上方に、アルミニウムの層412を0.5μmの厚さに成膜させてオーミックコ
ンタクトを形成する。次に、従来のパターン化技術を使用して、このアルミニウ
ムの層412をパターン化し、一連のアノードの行に対して直交する方向に延在
する一連の平行な列を形成する。フッ化リチウム/アルミニウム融合物の比較的
厚い層16により、下部の有機層がパターン化プロセスから確実に保護されるよ
うになる。アルミニウム/フッ化リチウム融合物層416の抵抗率は、デバイス
の動作電圧を支障のある程度までは上昇させず、その一方で、隣接するカソード
列間における横方向の電流漏れ(クロストーク)が回避されるような範囲内とす
る。発光性有機領域に隣接してフッ化リチウム薄層414を設けることにより、
カソードから発光性有機領域への電子の注入が促進される。
な電極層を示すものであるが、最初にガラス基板上にパターン化したカソードを
形成し、有機材料層を1層以上カソード上に成膜し、最後に有機材料層の上方に
アノードを形成することによりOLEDを形成するようにしても、パターン化さ
れたアノードとともにパターン化されたカソードを使用することができる。この
場合、発光性有機領域に隣接する電極層は、アノードから発光性有機領域内への
正の電荷担体(正孔)の注入を促進するために、仕事関数の高い元素を少なくと
も1つ含有するものであることが好ましい。
陥部位を有するOLEDの断面図である。
Claims (59)
- 【請求項1】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担
体を注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記有機発光層に存在する導電性の欠陥を流れる電流を制限する手段を備える
ことを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項2】 請求項1記載の有機発光デバイスにおいて、前記電流を制限する手段が前記第
1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極に組み込まれていることを特
徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項3】 請求項2記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極および前記第2電極
の少なくとも一方の電極が、他方の電極から離間して前記有機発光層の表面に隣
接する第1電極層を含む複数の層を有し、 前記第1電極層は、該有機発光デバイスの駆動電圧を大幅に増加させる程には
高い抵抗ではないが、前記有機発光層に存在する前記導電性の欠陥に過度の電流
が流れることを回避するには充分な高さの抵抗を有することを特徴とする有機発
光デバイス。 - 【請求項4】 請求項3記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層は、半導体材料と
絶縁体材料との混合物、半導体材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料
と導電体材料との混合物の群から選択された高抵抗材料で形成されていることを
特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項5】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担
体を注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光層の表面に隣接する高抵抗な第1電極層を含む複数の層を
有し、 前記第1電極層は、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体材料と導電体
材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群から選択された
高抵抗材料で形成されていることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電
力層は、仕事関数の低い材料を少なくとも1つ含有するものであることを特徴と
する有機発光デバイス。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記半導体
材料が、Ge、Si、α−Sn、Se、ZnSe、ZnS、GaAs、GaP、
CdS、CdSe、MnS、MnSe、PbS、ZnO、SnO、TiO2、T
iO2、MnO2、およびSiCの群から選択された材料であり、前記絶縁体材料
が、酸化物、窒化物およびフッ化物の群から選択された材料、好ましくは、Al 2 O3、SiO2、LiO2、AlN、SiN、LiFおよびCsFの群から選択さ
れた材料であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記導電体
材料が延性金属であり、好ましくは、AlおよびAgの群から選択された材料で
あることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項9】 請求項1〜8記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層が、LiF/
Al、Ca/Ge、Li/Si、Ca/ZnO、LiF/ZnSeおよびCsF
/ZnSの群から選択された混合物で形成されていることを特徴とする有機発光
デバイス。 - 【請求項10】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担
体を注入するための電極である有機発光デバイスであって、 さらに、前記有機層に存在する導電性の欠陥を前記第1電極または前記第2電
極から電気的に絶縁する手段を有することを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項11】 請求項10記載の有機発光デバイスにおいて、前記絶縁手段が前記第1電極お
よび前記第2電極の少なくとも一方の電極に組み込まれていることを特徴とする
有機発光デバイス。 - 【請求項12】 請求項11記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極および前記第2電
極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から離間して前記有機発光層の表面に
隣接する薄い第1電極層を含む複数の層を有し、前記薄い第1電極層の寸法およ
び材料特性は、該第1電極層が前記有機層に存在する導電性欠陥に隣接する部位
で該導電性欠陥によって生じた異常電流が流れた際に蒸散するように設定されて
いることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項13】 請求項12記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極および前記第2電
極の少なくとも一方の電極が不透明であり、かつ他方の電極から離間して前記有
機発光層の表面に隣接する仕事関数の低い材料で形成された薄い第1電極層と、
前記有機発光層から離間して前記第1電極層の表面に隣接する第2電極層とを含
む複数の層を有し、 前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された高抵抗材料からなる層であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項14】 請求項12記載の有機発光デバイスにおいて、第1電極と、第2電極と、前記
第1電極と前記第2電極との間に介装された有機発光層とを有し、前記第1電極
および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担体を注入するための電極であり、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が不透明であり、か
つ他方の電極から離間して前記有機発光層の表面に隣接する仕事関数の高い薄い
第1電極層と、前記有機発光層から離間して前記第1電極層の表面に隣接する第
2電極層とを含む複数の層を有し、 前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された高抵抗材料からなる層であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項15】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担
体を注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が不透明であり、か
つ他方の電極から離間して前記有機発光層の表面に隣接する仕事関数の低い薄い
第1電極層と、前記有機発光層から離間して前記第1電極層の表面に隣接する第
2電極層とを含む複数の層を有し、 前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された高抵抗材料からなる層であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項16】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担
体を注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光層の表面に隣接する仕事関数の高い材料で形成された薄い
第1電極層と、前記有機発光層から離間して前記第1電極層の表面に隣接する第
2電極層とを含む複数の層を有し、 前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された高抵抗材料からなる層であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項17】 請求項12または13記載の有機発光デバイスにおいて、前記第2電極の表面
上に前記第1電極層から離間した第3電極層をさらに有し、 該第3電極層は、導電体材料、好ましくは、延性金属からなることを特徴とす
る有機発光デバイス。 - 【請求項18】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、高抵抗な第1電
極層を含み、 該第1電極層によって前記有機発光層に本来的に存在する欠陥が被覆されるよ
うに、前記第1電極層の厚さが、前記有機発光層の厚さよりも大きいことを特徴
とする有機発光デバイス。 - 【請求項19】 請求項18記載の有機発光デバイスにおいて、第1電極の表面上に前記有機発
光層から離間して第2電極層をさらに有し、該第2電極層は、導電体材料である
ことを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項20】 請求項18または19に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層の
厚さが0.5〜1μmの範囲内であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項21】 請求項18記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層は、半導体材料
、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体材料と導電体材料との混合物、お
よび絶縁体材料と導電体材料との混合物の群から選択された材料で形成されるこ
とを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項22】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光層とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光層に電荷担
体を注入するための電極である有機発光デバイスにおける電流密度の均一性を向
上させる方法であって、 高抵抗な第1電極層を含む複数の電極層によって前記第1電極および前記第2
電極の一方を形成する工程を有し、 前記第1電極層を、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された材料で形成することを特徴とする有機発光デバイスにおける電流密
度の均一性を向上させる方法。 - 【請求項23】 第1電極層と、第2電極層と、前記第1電極層と前記第2電極層との間に介装
された有機発光層とを有し、 前記第1電極層、前記第2電極層および前記有機発光層の間で電荷担体の移動
が可能であり、 少なくとも前記第1電極層が複数のサブ電極を有し、 前記サブ電極の各々が周囲のサブ電極にヒューズリンクを介して直接接続され
ており、 特定の値を超える電流が流れると、前記ヒューズリンクが破断して前記サブ電
極の各々を他のサブ電極から電気的に絶縁することを特徴とする有機発光デバイ
ス。 - 【請求項24】 請求項11記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極および前記第2電
極の少なくとも一方の電極が複数のサブ電極を有し、 前記サブ電極の各々が周囲のサブ電極にヒューズリンクを介して直接接続され
ており、 特定の値を超える電流が流れると、前記ヒューズリンクが破断して前記サブ電
極の各々を他のサブ電極から電気的に絶縁することを特徴とする有機発光デバイ
ス。 - 【請求項25】 請求項23または24記載の有機発光デバイスにおいて、前記複数のサブ電極
が、行および列の規則的な配列を形成するように配置され、前記サブ電極の各々
が、同一の列および行に属する隣接サブ電極にヒューズリンクを介して接続され
ていることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項26】 請求項23〜25のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記サ
ブ電極の大きさと間隔が、該有機発光デバイスの操作中に発せられた光の強度が
発光領域全体に亘って連続的であると目視で感じられるように設定されているこ
とを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項27】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第2電極が電荷担体を前記有機発
光領域に注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光領域の表面に隣接する高抵抗な第1電極層と、前記有機発
光領域から離間して前記第1電極層の表面に隣接するパターン化された導電性の
第2電極層とを有し、 前記第1電極層は、前記他方の電極から離間して前記有機発光領域の表面の概
ね全体を被覆し、かつ半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体材料と導電体
材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群から選択された
高抵抗材料からなる層であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項28】 請求項27記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層が、仕事関数の
低い元素を少なくとも1つ含有することを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項29】 請求項28記載の有機発光デバイスにおいて、前記仕事関数の低い元素がカル
シウムまたはリチウムであることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項30】 請求項27〜29のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記半
導体材料が、Ge、Si、α−Sn、Se、ZnSe、ZnS、GaAs、Ga
P、CdS、CdSe、MnS、MnSe、PbS、ZnO、SnO、TiO、
TiO2、MnO2およびSiCの群から選択された材料であることを特徴とする
有機発光デバイス。 - 【請求項31】 請求項27〜30のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記絶
縁体材料が、酸化物、窒化物およびフッ化物の群から選択された材料であること
を特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項32】 請求項31記載の有機発光デバイスにおいて、前記絶縁体材料が、Al2O3、
SiO2、LiO、AlN、SiN、LiFおよびCsFの群から選択された材
料であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項33】 請求項27〜32のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記導
電体材料が金属であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項34】 請求項33記載の有機発光デバイスにおいて、前記導電体材料が、Alおよび
Agの群から選択された材料であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項35】 請求項27〜34のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
1の電極層が、LiF/Al、Ca/Ge、Li/Si、Ca/ZnO、LiF
/ZnSeおよびCsF/ZnSの群から選択された混合物で形成されているこ
とを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項36】 請求項27〜35のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
1電極層の厚さが0.5〜1.0μmの範囲内であることを特徴とする有機発光
デバイス。 - 【請求項37】 請求項27記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層が、仕事関数が
4.5eVを超える元素を少なくとも1つ含有することを特徴とする有機発光デ
バイス。 - 【請求項38】 請求項37記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層が、Au、Pd
、PtおよびITOの群から選択された少なくとも1つの材料を含有することを
特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項39】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第2電極が電荷担体を前記有機発
光領域に注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光領域の表面に隣接する高抵抗な第1電極層と、前記有機発
光領域から離間して前記第1電極層の表面に隣接するパターン化された導電性の
第2電極層とを有し、 前記第1電極層が、前記他方の電極から離間して前記有機発光領域の表面の概
ね全体を被覆し、 前記有機発光領域に存在する欠陥によって生ずる影響を前記第1電極層によっ
て補償するために、該第1電極層の厚さが前記有機発光領域の厚さよりも大きい
ことを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項40】 請求項39記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層の厚さが0.5
〜1μmの範囲内であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項41】 請求項39〜40のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
1電極層が、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体材料と導
電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群から選択さ
れた材料で形成されることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項42】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第2電極が電荷担体を前記有機発
光層に注入する有機発光デバイスにおける第1電極および第2電極の少なくとも
一方の電極を形成する方法であって、 高抵抗な第1電極層を他方の電極から離間して前記有機発光領域の表面の概ね
全体に亘って形成する工程と、 前記有機発光領域から離間して前記第1電極層の表面上にパターン化された導
電性の第2電極層を形成する工程とを有し、 前記第1電極層を、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された材料で形成することを特徴とする電極形成方法。 - 【請求項43】 第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介装された有
機発光領域とを有し、前記第1電極および前記第2電極が前記有機発光領域に電
荷担体を注入するための電極である有機発光デバイスであって、 前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方の電極が、他方の電極から
離間して前記有機発光領域の表面に隣接する絶縁体材料で形成された第1電極層
と、前記有機発光領域から離間して前記第1電極層の表面に隣接する高抵抗な第
2電極層と、前記第1電極層から離間して前記第2電極層の表面に隣接するパタ
ーン化された導電性の第3電極層とを有し、 前記第1電極層および第2電極層が、前記他方の電極から離間して前記有機発
光領域の表面の概ね全体を被覆し、 前記第2電極層は、半導体材料、半導体材料と絶縁体材料との混合物、半導体
材料と導電体材料との混合物、および絶縁体材料と導電体材料との混合物の群か
ら選択された高抵抗材料で形成されていることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項44】 請求項43記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層が誘電体材料か
らなる層であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項45】 請求項43または44記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層が仕
事関数の低い元素を含有する誘電体材料からなる層であることを特徴とする有機
発光デバイス。 - 【請求項46】 請求項45記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層がLiO、Cs
FおよびLiFの群から選択された少なくとも1つの誘電体材料を含有する層で
あることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項47】 請求項43〜46のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記半
導体材料が、Ge、Si、α−Sn、Se、ZnSe、ZnS、GaAs、Ga
P、CdS、CdSe、MnS、MnSe、PbS、ZnO、SnO、TiO、
TiO2、MnO2およびSiCの群から選択された材料であることを特徴とする
有機発光デバイス。 - 【請求項48】 請求項43〜47のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
2電極層の絶縁体材料が、酸化物、窒化物およびフッ化物の群から選択された材
料であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項49】 請求項48記載の有機発光デバイスにおいて、前記第2電極層の前記絶縁体材
料が、Al2O3、SiO2、LiO2、AlN、SiN、LiFおよびCsFの群
から選択された材料であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項50】 請求項43〜49のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記導
電体材料が金属であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項51】 請求項50記載の有機発光デバイスにおいて、前記導電体材料が、Alおよび
Agの群から選択された材料であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項52】 請求項43〜51のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
2電極層の厚さが0.5〜1.0μmの範囲内であることを特徴とする有機発光
デバイス。 - 【請求項53】 請求項43〜52のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
1電極層の厚さが10nm未満であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項54】 請求項53記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層の厚さが5nm
未満であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項55】 請求項1記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電極層の厚さが0.5〜
1.0μmの範囲内であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項56】 請求項13または15記載の発光デバイスにおいて、前記第1電極層が、Ca
、Li、Yb、LiF、CsFおよびLiOの群から選択された材料からなる層
であることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項57】 請求項13〜16のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第
1電極層の厚さが0.5〜10nmの範囲内であり、好ましくは5nm未満であ
ることを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項58】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の有機発光デバイスにおいて、前記第1電
極層上に、導電体材料層の、好ましくは、延性金属層の第2電極層が形成される
ことを特徴とする有機発光デバイス。 - 【請求項59】 添付の図面を参照して本明細書中に概ね開示した有機発光デバイス。
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