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HINTERG RUND
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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.
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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.
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Um
allgemein den Kontrast von elektrolumineszierenden Vorrichtung zu
verbessern, wurden Schichten zur Verminderung der Lichtreflektion,
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 Reflektion der Umgebungsbeleuchtung
zu verringern.
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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.
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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. Diese Anmeldungen und Patente sind hierin
durch Bezugnahme komplett aufgenommen.
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Andere
Dokumente, die für
die vorliegende Anmeldung relevant sein können, beinhalten die folgenden:
US-Patent Nr. 4,652,794; US-Patent Nr. 6,023,073; Liang-Sun Hung,
et al., „Reduction
of Ambient Light Reflection in Organic Light-Emitting Diodes". Advanced Materials
Bd. 13, Seiten 1787-1790 (2001); Liang-Sun Hung, et al., US-Patentanmeldung Ser.
Nr. 09/577,092 (eingereicht am 24. Mai 2000);
EP 1 160 890 A2 (die Ansprüche basieren
prioritätsmäßig auf
der obigen US-Patentanmeldung Ser. Nr. 09/577,092); japanisches
offengelegtes Patentdokument Nr. 8-222374 (Offenlegungstag 8/30/1996);
O. Renault, et al., „A
low reflectivity multilayer cathode for irganic light-emitting diodes", Thin Solid Films,
Bd. 379, Seiten 195-198 (2000); WO 01/08240 A1; WO 01/06816 A1;
David Johnson, et al., Technical Paper 33.3, „Contrast Enhancement of OLED Displays", http://www.luxell.com/pdfs/OLED
tech ppr.pdf, Seiten 1-3 (April 2001); Junji Kido, et al., „Bright
organic electroluminescent devices having a metal-doped electron-injecting
layer", Applied
Physics Letters, Bd. 73, Seiten 1757-1759 (1998); Jingsong Huang,
et al., „Low-voltage organic electroluminescent
devices using pin structures",
Applied Physics Letters, Bd.80, Seiten 139-141 (2002); L.S. Hung,
et al., „Sputter
deposition of cathodes in organic light emitting diodes", Applied Physics
Letters, Bd. 86, Seiten 4607-4612 (1999);
EP 0 977 287 A2 ;
EP 0 977 288 A2 ;
Hany Aziz, et al., „Reduced
reflectance cathode for organic light-emitting devices using metal organic
mixtures", Applied
Physics Letters, Bd. 83, Seiten 186-188 (2003); und H. Michelle Grandin
et al., „Light-Absorption
Phenomena in Novel Low-Reflectance
Cathodes for Organic Light-Emitting Devices Utilizing Metal-Organic
Mixtures", Advanced
Materials, Bd. 15, Nr. 23, 2021-2024 (2003).
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Die
gesamte Offenbarung der vorstehenden Patente, Anmeldungen und Artikel
sind jeweils hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
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Andere
Dokumente, die für
die vorliegende Anmeldung relevant sein können, wurden in der US-Patentanmeldung
Ser. Nr. 09/800,716 (eingereicht am 8. März 2001), jetzt zurückgenommen,
genannt, wobei diese Dokumente sind: US-Patent Nr. 4,885,211; US-Patent Nr. 5,247,190;
US-Patent Nr. 4,539,507; US-Patent Nr. 5,151,629; US-Patent Nr.
5,150,006; US-Patent Nr. 5,141,671; US-Patent Nr. 5,846,666; US-Patent
Nr. 5,516,577; US-Patent
Nr. 6,057,048; US-Patent Nr. 5,227,252; US-Patent Nr. 5,276,381;
US-Patent Nr. 5,593,788; US-Patent Nr.3,172,862; US-Patent Nr.4,356,429;
US-Patent Nr.5,601,903; US-Patent Nr.5,935,720;
US-Patent Nr. 5,728,801; US-Patent Nr.5,942,340; US-Patent Nr. 5,
952,115; US-Patent Nr. 4,720,432; US-Patent Nr. 4,769, 292; US-Patent
Nr.6,130,001; Bemius, et al., "Developmental
progress of electroluminescent polymeric materials and devices", SPIE Conference
on Organic Light Emitting Materials and Devices III, Dencer, Colo.,
Juli 1999, SPIE, Bd. 3797, Seiten 129-137; Baldo, et al., "Highly efficient
organic phosphorescent emission from organic electroluminescent
devices", Nature,
Bd. 395, Seiten 151-154 (1998); und Kido, et al., "White light emitting
organic electroluminescent device using lanthanide complexes", Jpn. J. Appl. Phys.,
Bd. 35, Seiten L394-L396 (1996).
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Alle
obigen Patente, Anmeldungen und Artikel sind hierin durch Bezugnahme
vollständig
aufgenommen.
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Es
gibt weiterhin ein Bedürfnis,
Zusammensetzungen bereit zu stellen, die zur Verwendung in einer Schicht
zur Verminderung der Lichtreflektion für Anzeigevorrichtungen verwendet
werden können.
Zudem gibt es ebenfalls ein Bedürfnis,
neue, zur Verwendung in einer Anzeigevorrichtung geeignete Anordnungen
von die Lichtreflektion vermindernden Schichten bereit zu stellen,
die schneller, einfacher oder billiger herzustellen sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung
eine Kathode; eine Anode; einen zwischen der Kathode und der Anode
angeordneten Lumineszenzbereich; und eine metall-organische Mischschicht
(MOML) umfassend i) metallhaltiges Material und ii) ein organisches
Material, wobei die metall-organische Mischschicht eine Dicke von
ungefähr
5 nm bis ungefähr
175 nm aufweist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung
umfassend eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode; einen zwischen
der ersten und der zweiten Elektrode angeordneten Lumineszenzbereich;
und einen die Lichtreflektion reduzierenden Bereich, umfassend eine
Vielzahl von metall-organischen Mischschichten, wobei jede metall-organische
Mischschicht ein Metall und ein organisches Material umfasst, wobei
der die Lichtreflektion reduzierenden Bereich eine Dicke von ungefähr 10 nm bis
ungefähr
175 nm aufweist.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung eine
erste Elektrode; eine zweite Elektrode; einen zwischen der ersten
und der zweiten Elektrode angeordneten Lumineszenzbereich; und einen
die Lichtreflektion reduzierenden Bereich, umfassend eine Vielzahl
von metall-organischen Mischschichten, wobei jede metall-organische
Mischschicht ein Metall und ein organisches Material umfasst, wobei
der die Lichtreflektion reduzierenden Bereich eine Dicke von ungefähr 10 nm
bis ungefähr
100 nm aufweist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung
eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode; einen zwischen der
ersten und der zweiten Elektrode angeordneten Lumineszenzbereich;
und einen die Lichtreflektion reduzierenden Bereich, umfassend eine
Vielzahl von metall-organischen Mischschichten, wobei jede metall-organische
Mischschicht ein Metall und ein organisches Material umfasst, wobei
der die Lichtreflektion reduzierenden Bereich eine Dicke von ungefähr 30 nm
bis ungefähr
50 nm aufweist.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung eine
Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten
Lumineszenzbereich; und eine metall-organische Mischschicht (MOML)
aus einer Einzelschicht, umfassend Silber (Ag) und ein organisches
Material, wobei die MOML Silber (Ag) in einer Menge von ungefähr 5 bis
ungefähr
30 Volumenprozent der MOML umfasst, und die MOML eine Dicke entweder
i) von ungefähr
10 nm bis ungefähr
60 nm, oder ii) von ungefähr
100 nm bis ungefähr
160 nm aufweist.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung eine
Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten
Lumineszenzbereich; und eine metall-organische Mischschicht (MOML)
aus einer Einzelschicht, umfassend Silber (Ag) und ein organisches
Material, wobei die MOML Silber (Ag) in einer Menge von ungefähr 22 Volumenprozent
der MOML umfasst, und die MOML eine Dicke von ungefähr 10 nm
bis ungefähr
60 nm
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Anzeigevorrichtung eine
Anode; eine Kathode; einen zwischen der Anode und der Kathode angeordneten
Lumineszenzbereich; und eine metall-organische Mischschicht (MOML)
aus einer Einzelschicht, umfassend Silber (Ag) und ein organisches
Material, wobei die MOML Silber (Ag) in einer Menge von ungefähr 15 Volumenprozent
der MOML umfasst, und die MOML eine Dicke von ungefähr 100 nm
bis ungefähr
160 nm.
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Diese
und andere nicht beschränkende
Aspekte und/oder Ziele der Entwicklung werden unten genauer offenbart.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Das
folgende ist eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, die zum Zwecke
der Erläuterung
der beispielhaft hierin offenbarten Ausführungsformen und nicht zum
Zwecke der Beschränkung
derselben vorgelegt wird.
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung,
umfassend eine zwischen einer zweiten Elektrode und einem Lumineszenzbereich
angeordnete dünne
MOML;
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2 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung,
umfassend eine dünne MOML
als Teil einer Anode;
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung,
umfassend eine dünne MOML
als Teil einer Kathode;
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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
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9 ist
eine grafische Darstellung der prozentualen Reflektion gegen die
MOML-Dicke für
einzelne dünne
MOMLs, umfassend unterschiedliche Konzentrationen von Ag.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Die
Offenbarung betrifft Anzeigevorrichtungen umfassend eine dünne metall-organische Mischschicht. Die
dünne metall-organische
Mischschicht zeigt Eigenschaften zur Verringerung der Lichtreflektion
und ist in der Lage, als eine Schicht zur Verringerung der Lichtreflektion
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.
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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.
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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.
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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.
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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 Lichtreflektion
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 Lichtreflektion 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.
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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.
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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.
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Die 1–5 zeigen
verschiedene beispielhafte Ausführungsformen
von Anzeigevorrichtungen gemäß der Offenbarung,
umfassend eine Schicht zur Verringerung der Lichtreflektion. 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.
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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.
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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 Lichtreflektion
als Elektroneninjektions-Kontakt.
Die Schicht zur Verringerung der Lichtreflektion wird so ausgebildet,
dass sie den Lumineszenzbereich 30 kontaktiert.
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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).
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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.
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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.
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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, eine
lichtabsorbierende Schicht 740 und eine zweite Elektrode 650. 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.
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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 MYLAR®, 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.
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Ein
opakes Substrat kann unterschiedliche geeignete Materialien umfassen,
einschließlich
zum Beispiel polymere Komponenten wie zum Beispiel MYLAR®,
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
Metallmaterial kann auch Metallnanoteilchen umfassen, wie in der
US-Patentanmeldung
Ser. Nr.______ [20031599-US-NP] beschrieben, die gleichzeitig hiermit
eingereicht wurde und durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
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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, FeO, Fe2O3,
Fe3O4, NiO, V2O5, ZnS, ZnO, In2O3 und SnO2.
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Eine
metall-organische Mischschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung
zeigt Eigenschaften zur Verringerung der Lichtreflektion. Infolgedessen
kann eine metall-organische
Mischschicht, die eine metall-organische Mischschicht, umfassend
eine Vielzahl von metall-organischen Mischschichten beinhaltet,
als Schicht zur Verringerung der Lichtreflektion, Bereich zur Verringerung
der Lichtreflektion, und/oder Zone zur Verringerung der Lichtreflektion
bezeichnet werden.
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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, Polyethylene, 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.
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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
10 Ẵngström
bis ungefähr
200 Ẵngström,
und, in einigen Ausführungsformen,
von ungefähr
30 Ẵngström
bis ungefähr
100 Ẵngström.
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 10 Ẵngström bis ungefähr 50000 Ẵngström bewegen,
wobei der gewünschte
Bereich von den elektrischen und optischen Konstanten des Anodenmaterials
abhängt.
Ein beispielhafter Bereich der Anodendicke beträgt ungefähr 300 Ẵngström bis ungefähr 3000 Ẵngström. Natürlich kann
eine Dicke außerhalb
dieses Bereiches ebenfalls verwendet werden.
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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.______ [20031599-US-NP]
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.
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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 10 Ẵngström bis ungefähr 200 Ẵngström, und,
in einigen Ausführungsformen,
von ungefähr
30 Ẵngström
bis ungefähr
100 Ẵngström.
Natürlich
kann auch eine Dicke außerhalb
dieses Bereiches verwendet werden.
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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.
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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. < 10Ω/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.
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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.
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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.
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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 10 Ǻngström bis ungefähr 200 Ǻngström, und,
in einigen Ausführungsformen,
von 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.
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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 10 Ǻngström bis ungefähr 200 Ǻngström, und,
in einigen Ausführungsformen
von 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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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-chorophenyl)-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).
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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.
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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-Tri(p-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.
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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'-biphenyl-4,4'-diamin, und dergleichen.
Geeignete Leerstellen-Transportmaterialien, die in dem Lumineszenzbereich verwendet
werden können,
sind die Naphtyl-substituierten Benzidinderivate.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Lichtreflektion
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.
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Die
hierin beschriebenen dünnen
metall-organischen Schichten sind geeignet für die Verwendung in einer Anzeigevorrichtung,
um die Reflektion von Umgebungslicht in der Vorrichtung zu verringern.
Die Reflektionsverringerung 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 Reflektion von weniger als ungefähr 50% aufweisen.
In anderen Ausführungsformen
kann die prozentuale Reflektion weniger als ungefähr 20% betragen.
In noch anderen Ausführungsformen
kann die prozentuale Reflektion weniger als ungefähr 10% betragen.
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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.
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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 Lichtreflektion 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 (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 Reflektionsmessungen zusammen,
die in Sun/Eye-Integrated-Reflectance-Prozentanteilen (SEIR%) dargestellt
sind.
-
-
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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 Reflektions-Prozentsatz
der Vorrichtungen wurde bei einer Wellenlänge von 555 nm ausgewertet. 9 ist
eine grafische Darstellung der prozentualen Reflektion gegen die MOML-Dicke
für die
Einzelschicht-MOMLs mit unterschiedlichen Ag-Konzentrationen. Wie
in 9 gezeigt, kann das Reflektionsniveau durch Variieren
der Konzentration des Metalls und/oder der Dicke der MOML gesteuert
und/oder optimiert werden.
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Obwohl
spezielle Ausführungsformen
beschrieben wurden, können
sich für
Anmelder oder andere Fachleuten Alternativen, Modifikationen, Variationen,
Verbesserungen und wesentliche Äquivalente
ergeben, die derzeit unvorhergesehen sind oder sein können. Dementsprechend
sind die anhängenden
Patentansprüche
wie eingereicht bzw. wie sie abgeändert werden können dazu
gedacht, alle solche Alternativen, Modifikationen, Variationen,
Verbesserungen und wesentliche Äquivalente
zu umfassen.