DE69815576T2

DE69815576T2 - Organisches elektrolumineszentes Bauteil

Info

Publication number: DE69815576T2
Application number: DE69815576T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yokohama-shi Kanai; Yoshiharu Yokohama-shi Sato
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2018-04-04
Also published as: DE69815576D1; EP0869701A3; EP0869701A2; EP0869701B1; US6121727A

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine organische Elektrolumineszenzeinrichtung. Insbesondere betrifft sie eine Einrichtung vom Dünnfilm-Typ, welche Licht aussendet, wenn ein elektrisches Feld an eine eine organische Verbindung umfassende Lumineszenzschicht angelegt wird.
Bislang war es üblich, dass Elektrolumineszenz-(EL)-Einrichtungen vom Dünnfilm-Typ aus einem anorganischen Material bestehen, welches durch Dotieren eines Halbleiters einer Gruppe-II-VI-Verbindung, wie ZnS, CaS oder SrS, mit Mn oder einem Seltenerdelement (wie Eu, Ce, Tb, Sm) als Lumineszenzzentrum erhalten wird. Allerdings sind die EL-Einrichtungen aus solchen anorganischen Materialien mit den folgenden Problemen behaftet:

1) Eine Wechselstromsteuerung ist erforderlich (50 bis 1000 Hz);
2) die Steuerungsspannung ist hoch (etwa 200 V);
3) es ist schwierig, eine volle Färbung zu erhalten (insbesondere Blaufärbung); und
4) die Kosten der peripheren Steuerungsstromkreise sind hoch.

Um jedoch die oben genannten Probleme zu überwinden, gab es in den letzten Jahren Aktivitäten, um EL-Einrichtungen unter Verwendung organischer Materialien zu entwickeln. Insbesondere wurde die Lichtleistung in einem hohen Ausmaße gegenüber herkömmlichen EL-Einrichtungen unter Verwendung eines Einkristalls z. B. von Anthracen durch die Entwicklung einer organischen EL-Einrichtung verbessert, in welcher das Elektrodenmaterial für den Zweck der Verbesserung der Effizienz für die Trägerinjektion von der Elektrode zur Erhöhung der Lichtleistung optimiert wurde, und es wird eine organische Lochtransportschicht aus einem aromatischen Diamin und eine Lumineszenzschicht aus einem Aluminiumkomplex von 8-Hydroxychinolin vorgesehen (Appl. Phys. Lett., Bd. 51, S. 913, 1987).
Ferner wurde für eine organische Lumineszenzschicht ein Polymermaterial entwickelt, wie Poly(p-phenylenvinylen) (Nature, Bd. 347, S. 539, 1990; Appl. Phys. Lett., Bd. 61, S. 2793, 1992), Poly[2-methoxy-5-(2'-ethylhexoxy)-1,4-phenylenvinylen] (Appl. Phys. Lett., Bd. 58, S. 1982, 1991; Thin Solid Films, Bd. 216, S. 96, 1992; Nature, Bd. 357, S. 477, 1992) oder Poly(3-alkylthiophen) (Jpn. J. Appl. Phys, Bd. 30, L1938, 1991; J. Appl. Phys, Bd. 72, S. 564, 1992), und es wurde eine Vorrichtung mit einem Lumineszenzmaterial und ein in ein Polymer gemischtes Elektrotransfermaterial, wie Polyvinylcarbazol, entwickelt, (Applied Physics, Bd. 61, S. 1044, 1992).
Bei solchen organischen EL-Einrichtungen, wie oben stehend beschrieben, ist es üblich, dass eine transparente Elektrode, wie Indiumzinnoxid (ITO) als Anode verwendet wird, jedoch für eine Kathode eine Metallelektrode mit einer geringen Austrittsarbeit verwendet wird zur effizienten Durchführung der Elektroneninjektion, und daher eine Magnesiumlegierung, Kalzium oder dergleichen verwendet wird. Ferner wird eine Legierung mit 0,01 bis 0,1% von auf Aluminium dotiertem Lithium als System mit einer Spurenmenge eines auf ein relativ stabiles Metall dotierten Metalls mit einer geringen Austrittsarbeit verwendet (JP-A-5-159 882, JP-A-5-198 380).
Weiterhin gab es vor kurzem einen Bericht über einen Versuch, die Spannung einer Einrichtung durch Dampfabscheidung von Lithiumfluorid in einer Dicke von 0,5 bis 1 nm und eine weitere Dampfabscheidung von Aluminium darauf zu verringern (S. 152, Appl. Phys. Lett. 70(2), 1997) sowie einen Bericht über die Ergebnisse eines ähnlichen Versuches, um die Spannung einer Einrichtung durch Dampfabscheiden von Aluminium in einer Dicke von 0,6 bis 1,2 nm, Exponieren an atmosphärische Luft unter Bildung von Al₂O₃ durch natürliche Oxidation und weitere Dampfabscheidung von Aluminium darauf zu verringern (S. 1233, Appl. Phys. Lett. 70(10), 1997), doch gab es keinen Bericht bezüglich der Stabilität einer Einrichtung. Ferner wurde als Kathodengrenzflächenschicht über eine solche unter Verwendung einer organischen Substanz, wie eine, die eine N-Phenylcarbazol-Verbindung verwendet (JP-A-6-199 562) oder eine, die eine aromatische Aminverbindung verwendet (JP-A-5-484 75) berichtet, doch es wurden keine hinreichenden Eigenschaften erhalten. Daher erreichten die Entwicklungen noch keinen praktischen Wert vom Standpunkt der Bereitstellung einer Einrichtung, welche zum Aussenden von Licht in beständiger Weise in der Lage ist.
Mit den bislang offenbarten organischen Elektrolumineszenzeinrichtungen wird eine EL-Emission durch Rekombination von injizierten Löchern und Elektronen herbeigeführt. Im Falle einer Elektroneninjektion zur Verbesserung der Injektionseffizienz durch Reduzieren der Injektionssperrschicht an der Grenzfläche zwischen der Kathode und der organischen Lumineszenzschicht. Daher ist es gebräuchlich, als Kathode eine Metallelektrode mit einer geringen Austrittsarbeit, wie eine Magnesiumlegierung oder Calcium, zu verwenden oder eine Elektrode mit einer Spurenmenge eines Metalls mit geringer Austrittsarbeit, welches auf ein stabiles Metall dotiert ist. Allerdings ist ein solches Metallmaterial schlecht in Bezug auf die Haftung an der organischen Lumineszenzschicht, wodurch es sich leicht von der organischen Lumineszenzschicht ablöst oder es leicht zu einer Verschlechterung der Eigenschaften der Einrichtung durch Oxidation des Kathodenmaterials oder durch Diffusion des Kathodenmaterials in die organische Lumineszenzschicht kommt.
Die EP 0 822 603 A2 , welche eine Patentschrift im Sinne des Artikels 54(3) EPÜ repräsentiert, betrifft eine Elektrolumineszenzeinrichtung, welche eine Anode, eine Elektrolumineszenzschicht und eine Kathode umfasst, wobei die Kathode eine Doppelschichtssrivktur umfasst, umfassend eine Fluoridschicht, die ein Alkalifluorid oder ein Erdalkalifluorid einschließt, und das Kontaktieren der Elektrolumineszenzschicht, eine die Fluoridschicht kontaktierende Leiterschicht, wobei die Dicke der Fluoridschicht so gewählt ist, dass die Doppelschicht als Elektroneninjektionskontakt fungiert, wobei die Doppelschicht Stabilität gegenüber einer atmosphärischen Korrosion vorsieht.
Unter diesen Umständen führten die Erfinder der vorliegenden Anmeldung umfangreiche Untersuchungen zum Zwecke der Bereitstellung einer organischen Elektrolumineszenzeinrichtung durch, welche zur Beibehaltung stabiler Emissionscharakteristika über einen langen Zeitraum in der Lage ist, und fanden als Ergebnis heraus, dass es wirksam ist, eine Kathodengrenzflächenschicht, welche eine bestimmte spezifische Metallverbindung an der Grenzfläche zwischen der organischen Lumineszenzschicht und der Kathode enthält, vorzusehen.
Daher stellt die vorliegende Erfindung eine organische Elektrolumineszenzeinrichtung mit einer zwischen einer Anode und einer Kathode angeordneten, organischen Lumineszenzschicht auf einem Substrat bereit, wobei eine Kathodengrenzflächenschicht, umfassend eine spezifische Metallverbindung, zwischen der Kathode und der organischen Lumineszenzschicht der Einrichtung gebildet ist. Insbesondere stellt sie eine organische Lumineszenzeinrichtung bereit, wobei eine Kathodengrenzflächenschicht, umfassend mindestens eine Verbindung gewählt aus einem Halogenid eines Metalls der Gruppe 3A des Periodensystems, umfassend ebenso die Lanthaniden und Actiniden, und eine Komplex-Halogenidverbindung aus mindestens zwei Metallelementen gebildet ist.
Die organische Elektrolumineszenzeinrichtung der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Die 1 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche eine Ausführungsform der organischen Elektrolumineszenzeinrichtung veranschaulicht.
Die 2 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform der organischen Elektrolumineszenzeinrichtung veranschaulicht.
Die 3 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche noch eine weitere Ausführungsform der organischen Elektrolumineszenzeinrichtung veranschaulicht.
Die 4 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche eine weitere Ausfiührungsform der organischen Elektrolumineszenzeinrichtung veranschaulicht.
Die 5 eine schematische Querschnittsansicht ist, welche noch eine weitere Ausführungsform der organischen Elektrolumineszenzeinrichtung veranschaulicht.
Die 6 eine Grafik ist, welche die Luminanzcharakteristika von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert werden.
Die 7 eine Grafik ist, welche die Luminanzcharakteristika von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 15 mA/cm² gesteuert werden.
Die 8 eine Grafik ist, welche die Spannungszunahmen von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 15 mA/cm² gesteuert werden.
Die 9 eine Grafik ist, welche die Luminanzcharakteristika von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert werden.
Die 10 eine Grafik ist, welche die Luminanzcharakteristika von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert werden.
Die 11 eine Grafik ist, welche die Luminanzcharakteristika von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert werden.
Die 12 eine Grafik ist, welche die Luminanzcharakteristika von Einrichtungen zeigt, wenn sie bei einer konstanten Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert werden.
Die 13 eine Grafik ist, welche die Spannungszunahmen von der Anfangsstufe von Einrichtungen zeigt, welche 100 cd/m² ergaben, wenn sie in einer trockenen Stickstoffatmosphäre gelagert wurden.
Die 14 eine Grafik ist, welche das Verhältnis zwischen der Dicke der Kathodengrenzflächenschicht und der relativen Luminanz zeigt, wenn eine Einrichtung bei 250 mA/cm² 50 Sekunden lang gesteuert wurde.
Die 1 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch die strukturelle Ausführungsform einer gängigen organischen Elektrolumineszenzeinrichtung veranschaulicht, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, in welcher die Referenzziffer 1 ein Substrat angibt, die Ziffer 2 eine Anode, die Ziffer 3 eine organische Lumineszenzschicht, die Ziffer 4 eine Kathodengrenzflächenschicht und die Ziffer 5 eine Kathode.
Das Substrat 1 ist ein Träger für die organische Elektrolumineszenzeinrichtung und kann beispielsweise eine Quarz- oder Glasschicht, eine Metallschicht oder Folie oder eine Plastikfolie oder -blatt sein. Besonders bevorzugt ist eine Glasschicht oder eine Schicht aus einem transparenten synthetischen Harz, wie Polyester, Polymethacrylat, Polycarbonat oder Polysulfon. Wenn ein synthetisches Harzsubstrat verwendet wird, ist es notwendig, der Gassperrschichteigenschaft Aufmerksamkeit zu schenken. Wenn die Gassperrschichteigenschaft des Substrats zu gering ist, verschlechtert sich die organische Elektrolumineszenzeinrichtung leicht in Folge eines äußeren Gases, welches in das Substrat eindringt, was unerwünscht ist. Folglich ist es eines der bevorzugten Verfahren, einen dichten Siliciumoxidfilm auf einer Seite oder jeder Seite eines Substrats aus synthetischem Harz vorzusehen, um die Gassperrschichteigenschaft sicherzustellen.
Eine Anode 2 ist auf dem Substrat 1 ausgebildet. Die Anode 2 spielt die Rolle der Lochinjektion in die organische Lumineszenzschicht 3. Diese Anode besteht in der Regel aus einem Metall, wie Aluminium, Gold, Silber, Nickel, Palladium oder Platin, einem Metalloxid, wie Indium und/oder Zinnoxid, einem Metallhalogenid, wie Kupferiodid, Ruß oder einem elektroleitfähigen Polymer, wie Poly(3-methylthiophen), Polypyrrol oder Polyanilin. Die Bildung der Anode 2 wird in der Regel beispielsweise durch Sputtern oder Vakuum-Dampfabscheidung in vielen Fällen durchgeführt. Ferner kann im Falle von feinen Teilchen aus einem Metall wie Silber, feinen Teilchen von z. B. Kupferiodid, Ruß, feinen Teilchen eines elektroleitfähigen Metalloxids oder eines feinen Pulvers aus einem elektroleitfähigen Polymer, ein solches Material in einer geeigneten Bindemittelharzlösung dispergiert werden, gefolgt von einem Beschichten auf das Substrat 1 unter Bildung der Anode 2. Darüber hinaus kann im Falle eines elektroleitfähigen Polymers ein dünner Film direkt auf dem Substrat 1 gebildet werden durch elektrolytische Polymerisation (Appl. Phys. Lett., Bd. 60, S. 2711, 1992). Die Anode 2 kann durch Laminieren unterschiedlicher Materialien gebildet werden. Die Dicke der Anode 2 variiert in Abhängigkeit von der erforderlichen Transparenz. In dem Fall, wo Transparenz erforderlich ist, ist es in der Regel bevorzugt, dass die Durchlässigkeit von sichtbarem Licht in der Regel mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 80%, beträgt. In einem solchen Fall beträgt die Dicke in der Regel 5 bis 1000 nm, vorzugsweise 10 bis 500 nm. In einem Fall, in dem diese opak sein kann, kann die Anode 2 aus dem selben Material wie das Substrat 1 bestehen. Darüber hinaus kann auf die oben stehend beschriebene Anode 2 ein anderes leitfähiges Material laminiert sein.
Auf der Anode 2 ist eine organische Lumineszenzschicht 3 gebildet. Die organische Lumineszenzschicht 3 besteht aus einem Material, welches zum effizienten Transport von Löchern, die von der Anode injiziert werden, und Elektronen, die von der Kathode injiziert werden, fähig ist und auf effiziente Weise Licht durch Rekombination beider Träger emittiert. Diese organische Lumineszenzschicht 3 ist in der Regel in eine Lochtransportschicht 3a und eine Elektronentransportschicht 3b aufgeteilt zur Bildung eines Funkti onstrennungs-Typs, wie in 2 gezeigt, um die Lichtleistung zu verbessern (Appl. Phys. Lett., Bd. 51, S. 913, 1987).
Bei der oben stehenden Einrichtung vom Funktionstrennungs-Typ muss das Material für die Lochtransportschicht 3a ein Material sein, welches eine hohe Effizienz für das Injizieren von Löchern von der Anode 2 besitzt und welches zu einem effizienten Transport der injizierten Löcher fähig ist. Für diesen Zweck ist es erforderlich, dass das Ionisierungspotential gering ist, die Transparenz gegenüber sichtbarem Licht hoch ist, jedoch die Lochmobilität hoch ist und eine ausgezeichnete Stabilität besitzt und sich Traps bzw. Fangstellen bildende Verunreinigungen weniger wahrscheinlich während der Herstellung oder während der Verwendung bilden. Zusätzlich zu solchen allgemeinen Anforderungen muss die Einrichtung weiter eine thermische Stabilität aufweisen, wenn ihre Anwendung auf ein Display in einem Kraftfahrzeug in Erwägung gezogen wird. Folglich ist ein Material mit einer Glasübergangstemperatur von mindestens 70°C bevorzugt.
Ein solches Lochtransportmaterial kann beispielsweise eine aromatische Diaminverbindung mit tertiären aromatischen Amineinheiten von z. B. damit verbundenem 1,1-Bis(4-dip-tolylaminophenyl)cyclohexan (JP-A-59-194 393) sein, ein aromatisches Amin, enthaltend mindestens zwei tertiäre Amine, wiedergegeben durch 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-Nphenylamino]-biphenyl und mit mindestens zwei kondensierten aromatischen Ringen, substituiert auf einem Stickstoffatom (JP-A-5-234 681), ein aromatisches Triamin, welches ein Triphenylbenzolderivat ist und welches eine Sterneneruptionsstruktur (star barst structure) aufweist (US-Patent 4 923 774), ein aromatisches Diamin, wie N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl}biphenyl-4,4'-diamin (US-Patent 4 764 625), α, α, α', α'-Tetramethyl-α , α'-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)-p-xylen (JP-A-3-269 084), ein Triphenylaminderivat, welches als ganzes Molekül sterisch asymmetrisch ist (JP-A-4-129 271), eine Verbindung mit einer Vielzahl an aromatischen Diaminogruppen, substituiert auf einer Pyrenylgruppe (JP-A-4-175 395), ein aromatisches Diamin mit tertiären aromatischen Amineinheiten, die durch Ethylengruppen verbunden sind (JP-A-4-264 189), ein aromatisches Diamin mit einer Stylylstruktur (JP-A-4-290 851), eine mit aromatischen tertiären Amineinheiten, die durch Thiophengruppen verbunden sind (JP-A-4-304 466), ein aromatisches Triamin vom Sterneneruptions-Typ (JP-A-4-308 688), eine Benzylphenylverbindung (JP-A-4-364 153), eines mit tertiären Aminen, die durch Fluorgruppen verbunden sind (JP-A-5-25473), eine Triaminverbindung (JP-A-5-239 455), Bisdipyridylaminobiphenyl (JP-A-5-320 634), ein N,N,N-Triphenylaminderivat (JP-A-6-1972), ein aromatisches Diamin mit einer Phenoxadinstruktur (JP-A-7-138 562), ein Diaminophenylphenantrizinderivat (JP-A-7-252 474), eine Hydrazonverbindung (JP-A-2-311 591), eine Silazanverbindung (US-Patent 4 950 950), ein Silanaminderivat (JP-A-6-49079), ein Phosphaminderivat (JP-A-6-25659) oder eine Chinacridonverbindung. Diese Verbindungen können je nach Bedarf allein oder in Kombination als Mischung verwendet werden, wie es der Fall erfordert.
Zusätzlich zu den oben stehenden Verbindungen kann das Material für die Lochtransportschicht beispielsweise ein Polymermaterial, wie ein Polyvinylcarbazol oder Polysilan (Appl. Phys. Lett., Bd. 59, S. 2760, 1991), Polyphosphazen (JP-A-5-310 949), Polyamid (JP-A-5-310 949) Polyvinyltriphenylamin (JP-A-7-539 53), ein Polymer mit einer Triphenylaminstruktur (JP-A-4-133 065), ein Polymer mit durch Methylengruppen verbundenen Triphenylamineinheiten (Synthetic Metals, Bd. 55–57, S. 4163, 1993) oder ein ein aromatisches Amin enthaltendes Polymethacrylat (J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ausg., Bd. 21, S. 969, 1983) sein.
Das oben stehende Lochtransportmaterial ist auf die oben stehende Anode 2 durch ein Beschichtungsverfahren oder ein Vakuum-Dampfabscheidungsverfahren unter Bildung einer Lochtransportschicht 3a laminiert.
Im Falle des Beschichtungsverfahren werden ein oder mehrere Lochtransportmaterialien und, sofern erforderlich, ein Bindemittelharz, welches frei von Loch-Fangstellen ist, oder ein Additiv, wie ein Mittel zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaft, zugesetzt und gelöst unter Erhalt einer Beschichtungslösung, welche danach auf die Anode 2 durch ein Verfahren, wie ein Drehbeschichiungsverfahren, gefolgt von einem Trocknen unter Bildung einer Lochtransportschicht 4, beschichtet wird. Das Bindemittelharz kann beispielsweise Polycarbonat, Polyarylat oder Polyester sein. Die Menge des Bindemittelharzes sollte besser gering sein und in der Regel vorzugsweise höchstens 50 Gew.-% betragen, da, falls die Menge groß ist, die Lochmobilität tendenziell niedrig wird.
Im Falle der Vakuum-Dampfbeschichtung wird das Lochtransportmaterial in einen Tiegel gegeben, der in eine Vakuumkammer gestellt ist, und das Innere der Vakuumkammer wird durch eine geeignete Vakuumpumpe auf ein Niveau von etwa 10^–4 Pa evakuiert, und danach wird der Tiegel erwärmt, um das Lochtransportmaterial zu verdampfen und dadurch eine Lochtransportschicht auf der Anode 2 auf dem Substrat 1, dass Fläche auf Fläche gegen den Tiegel gestellt ist, zu bilden.
Die Dicke der Lochtransportschicht 3a beträgt in der Regel 10 bis 300 nm, vorzugsweise 30 bis 100 nm. Um einen solchen dünnen Film gleichmäßig zu bilden, ist es in der Regel üblich, dass Vakuum-Dampfabscheidungsverfahren einzusetzen.
Um den Kontakt zwischen der Anode 2 und der Lochtransportschicht 3a zu verbessern, kann eine Anodenpufferschicht 3a' zwischen der Anode und der Lochtransportschicht gebildet werden. Das Material, das für die Anodenpufferschicht verwendet wird, muss einen guten Kontakt mit der Anode haben, um zur Bildung eines gleichmäßigen dünnen Films in der Lage zu sein, um thermisch stabil zu sein, d. h. um einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Glasübergangstemperatur zu haben, wobei der Schmelzpunkt einen Wert von mindestens 300°C hat und die Glasübergangstemperatur mindestens 100°C beträgt. Ferner ist es erforderlich, dass das Ionisierungspotential niedrig ist, die Lochinjizierung von der Anode leicht ist und die Lochmobilität hoch ist. Für diesen Zweck wurde bisher über eine organische Verbindung, wie ein Porphyrinderivat oder eine Phthalocyaninverbindung (JP-A-63-295 695), ein aromatisches Triamin vom Sterneneruptions-Typ (JP-A-4-308 688), eine Hydrazonverbindung (JP-A-4-320 483), ein alkoxy-substituiertes aromatisches Diaminderivat (JP-A-4-220 995), p-(9-Anthryl)-N,N-di-p-tolylanilin (JP-A-3-111 485), Polythienylenvinylen oder Poly-p-phenylenvinylen (JP-A-4-145 192) oder Polyanilin (Appl. Phys. Lett., Bd. 64, S. 1245, 1994), ein durch Sputtering abgeschiedener Kohlenstofffilm (JP-A-8-31573) oder ein Metalloxid, wie Vanadiumoxid, Rutheniumoxid oder Molybdänoxid (43. Vortragsveranstaltung der Applied Physics Related Association, 27a-SY-9, 1996) berichtet.
Eine Porphyrinverbindung oder eine Phthalocyaninverbindung kann als eine Verbindung genannt werden, die häufig als Material für die oben stehende Anodenpufferschicht verwendet wird. Eine solche Verbindung kann ein Zentrumsmetall aufweisen oder nicht.
Die folgenden Verbindungen können als spezifische Beispiele solcher bevorzugten Verbindungen genannt werden: Porphin
5,10,15,20-Tetraphenyl-21 H,23H-porphin
5,10,15,20-Tetraphenyl-21 H,23H-porphincobalt(II),
5,10,15,20-Tetraphenyl-21 H,23H-porphinkupfer(II),
5,10,15,20-Tetraphenyl-21 H,23H-porphinzink(II),
5,10,15,20-Tetraphenyl-21 H,23H-porphinvanadium(N)-oxid
5,10,15,20-Tetra(4-pyrydyl)-21 H,23H-porphin
29H,31 H-Phthalocyanin
Kupfer(II)-phthalocyanin
Zink(II)-phthalocyanin
Titanphthalocyaninoxid
Magnesiumphtahlocyanin
Bleiphthalocyanin
Kupfer(II)-4,4',4'',4'' '-tetraaza-29H,31 H-phthalocyanin.
Ebenfalls im Falle der Anodenpufferschicht kann ein dünner Film in derselben Weise wie für die Lochtransportschicht gebildet werden. Jedoch kann im Falle eines anorganischen Materials weiter ein Sputter-Verfahren, ein Elektronenstrahl-Dampfabscheidungsverfahren oder ein Plasma-CVD-Verfahren zum Einsatz kommen.
Die Dicke der Anodenpufferschicht 3a', die wie oben stehend beschrieben gebildet wird, beträgt in der Regel 3 bis 100 nm, vorzugsweise 10 bis 50 nm.
Auf der Lochtransportschicht 3a wird eine Elektronentransportschicht 3b gebildet. Die Elektronentransportschicht wird durch eine Verbindung gebildet, die zum effizienten Transport von Elektronen von einer Kathode in Richtung der Lochtransportschicht 3a zwischen Elektroden, an welche ein elektrisches Feld angelegt wird, fähig ist.
Die Elektronentransportverbindung, die für die Elektronentransportschicht 3b verwendet wird, muss eine Verbindung sein, welche eine hohe Effizienz für die Elektroneninjizierung von der Kathode 4 besitzt und welche zum effizienten Transport der injizierten Elektronen in der Lage ist. Für diesen Zweck ist es erforderlich, dass es sich um eine Verbindung handelt, die eine hohe Elektronenaffinität besitzt und durch welche die Elektronenmobilität hoch ist und die eine ausgezeichnete Stabilität aufweist und Verunreinigungen, die leicht Traps, bilden sich kaum während der Herstellung oder während der Verwendung bilden.
Als ein Material, welches solche Bedingungen erfüllt, kann beispielsweise eine aromatische Verbindung, wie Tetraphenylbutadien (JP-A-57-51781), ein Metallkomplex, wie ein Aluminiumkomplex von 8-Hydroxychinolin (JP-A-59-194 393), ein Metallkomplex von 10-Hydroxybenzo[h]-chinolin (JP-A-6-322 362), ein Aluminiumchelatkomplex eines gemischten Liganden (JP-A-5-198 377, JP-A-5-198 378, JP-A-5-214 332, JP-A-6-172 751), ein Cyclopentadienderivat (JP-A-2-289 675), ein Perinonderivat (JP-A-2-289 676), ein Oxadiazolderivat (JP-A-2-216 791), ein Bisstylylbenzolderivat (JP-A-1-245 087, JP-A-2-222 484), ein Perylenderivat (JP-A-2-189 890, JP-A-3-791), eine Cumarinverbindung (JP-A-2-191 694), JP-A-3-792), ein Seltenerdkomplex (JP-A-1-256 584), ein Distylylpyradinderivat (JP-A-2-252 793), eine p-Phenylenverbindung (JP-A-3-33183), ein Thiadiazolpyridinderivat (JP-A-3-37292), ein Pyrrolopyridinderivat (JP-A-3-37293), ein Naphthylidenderivat (JP-A-3-203 982) oder ein Silolderivat (70. Jährliche Frühjahrstagung der Japan Chemical Association, 2D1 02 und 2D1 03, 1996) genannt werden.
Die Dicke der Elektronentransportschicht 3b beträgt in der Regel 10 bis 200 nm, vorzugsweise 30 bis 100 nm. Die Elektronentransportschicht kann durch dasselbe Verfahren wie die Lochtransportschicht gebildet werden, doch wird in der Regel ein Vakuum-Dampfabscheidungsverfahren angewandt.
Für den Zweck der Veränderung der Lumineszenzfarbe gleichzeitig mit der Verbesserung der Lichtleistung der Einrichtung wurde vorgeschlagen, einen fluoreszierenden Farbstoff für Laser, wie Coumarin, unter Verwendung beispielsweise eines Aluminiumkomplexes von 8-Hydroxychinolin als Wirtsmaterial zu dotieren (J. Appl. Phys., Bd. 65, S. 3610, 1989). Dieses Verfahren besitzt die folgenden Vorzüge:

1) Die Lichtleistung wird durch den hocheffizienten fluoreszierenden Farbstoff verbessert.
2) Die Lumineszenzwellenlänge kann durch die Auswahl des fluoreszierenden Farbstoffs verändert werden.
3) Es ist möglich, einen fluoreszierenden Farbstoff zu verwenden, welcher ein Quenchen bzw. Löschen erfährt.
4) Ein fluoreszierender Farbstoff mit einer schlechten Dünnfilm bildenden Eigenschaft kann ebenfalls verwendet werden.

Ferner ist es für den Zweck einer Verbesserung der Betriebslebensdauer der Einrichtung wirksam, einen fluoreszierenden Farbstoff unter Verwendung des oben stehenden Elektronentransportmaterials als Wirtsmaterial zu dotieren. Zum Beispiel ist es möglich, beträchtlich die Lumineszenzcharakteristik, insbesondere die Steuerungsstabilität der Einrichtung durch Dotieren von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Wirtsmaterial, eines Naphthacenderivats, vertreten durch Rubren (JP-A-4-335 087), eines Chinacridonderivats (JP-A-5-70 773) oder eines kondensierten polyzyklischen, aromatischen Rings, wie Perylen (JP-A-5-198 377) unter Verwendung eines Metallkomplexes, wie eines Aluminiumkomplexes von 8-Hydroxychinolin als Wirtsmaterial, zu verbessern.
Als Wirtsmaterial, wenn die Elektronentransportschicht 3b ihre Funktion ausübt, kann die oben stehende Elektronentransportverbindung genannt werden, und wenn die Lochtransportschicht 3a ihre Rolle als Wirtsmaterial spielt, kann die oben stehende aromatische Aminverbindung oder eine Hydrazonverbindung genannt werden.
Wenn das oben stehende Dotiermittel in die Lochtransportschicht und/oder Elektronentransportschicht dotiert wird, wird es gleichmäßig in senkrechter Richtung zu dem Film in jeder Schicht dotiert, doch kann es zu einer Konzentrationsverteilung in vertikaler Richtung kommen. Zum Beispiel kann es nur in der Nähe der Grenzfläche mit der Lochtransportschicht oder in der Nähe der Kathodengrenzfläche dotiert werden.
Die Elektronentransportschicht 3b, in welcher eine derartige Verbindung verwendet wird, erfüllt die Rolle des Transports von Elektronen und die Rolle der Erzeugung von Lumineszenz zum Zeitpunkt der Rekombination der Löcher und der Elektronen gleichzeitig.
Wenn die Lochtransportschicht 3a eine Lumineszenzfunktion besitzt, erfüllt die Elektronentransportschicht 3b nur die Rolle des Transports von Elektronen.
Als ein Verfahren zur weiteren Verbesserung der Lichtleistung einer organischen Elektrolumineszenzeinrichtung kann eine Elektroneninjektionsschicht weiter auf die Elektronentransportschicht 3b als organische Lumineszenzschicht laminiert werden. Die für diese Elektroneninjektionsschicht zu verwendende Verbindung muss derart sein, dass die Elektroneninjektion von der Kathode einfach ist und die Fähigkeit zum Transport von Elektronen größer ist. Als ein derartiges Elektronentransportmaterial kann beispielsweise ein Aluminiumkomplex von 8-Hydroxychinolin oder ein Oxadiazolderivat, welches bereits als Material für die Elektronentransportschicht genannt wurde (Appl. Phys. Lett., Bd. 55, S. 1489, 1989, etc.), ein System, in welchem ein solches Material in einem Harz, wie Poly(methylmethacrylat) (PMMA) dispergiert ist, ein Phenanthrolinderivat (JP-A-5-331 459), 2-t-Butyl-9,10-N,N'-dicyanoanthrachinondümin (Phys. Stat. Sol. (a), Bd. 142, S. 489, 1994), ein hydriertes amorphes Siliciumcarbid vom n-Typ, Zinksulfid vom n-Typ oder Zinkselenid vom n-Typ genannt werden. Die Dicke der Elektroneninjektionsschicht beträgt in der Regel 5 bis 200 nm, vorzugsweise 10 bis 100 nm.
Als Material für die organische Lumineszenzschicht 3 vom Einzelschicht-Typ, bei welcher keine Funktionsteilung durchgeführt wird, lässt sich das oben stehende Polymermaterial, wie Poly(p-phenylenvinylen) (Nature, Bd. 347, S. 539, 1990; Appl. Phys. Lett., Bd. 61, S. 2793, 1992), Poly[2-methoxy-5-(2'-ethylhexoxy)-1,4-phenylenvinylen] (Appl. Phys. Lett., Bd. 58, S. 1982, 1991; Thin Solid Films, Bd. 216, S. 96, 1992; Nature, Bd. 357, S. 477, 1992), oder Poly(3-alkylthiophen) (Jpn. J. Appl. Phys, Bd. 30, L1938, 1991; J. Appl. Phys. Bd. 72, S. 564, 1992) oder ein System mit einem Fluoreszenzmaterial und einem Elektronentransportmaterial, welches in ein Polymer eingemischt ist, wie Polyvinylcarbazol (Applied Physics, Bd.61, S. 1044, 1992), anführen.
In der vorliegenden Erfindung ist eine Kathodengrenzflächenschicht zwischen der Kathode und der organischen Fluoreszenzschicht gebildet.
Die Kathodengrenzflächenschicht 4 erfüllt die Rolle der Verbesserung der Haftung zwischen der Kathode und der oben stehenden organischen Fluoreszenzschicht und der Verhinderung von Diffusion des Kathodenmaterials in die organische Fluoreszenzschicht. Es ist weiterhin erforderlich, die Injizierung von Elektronen von der Kathode nicht zu verhindern. Die Kathodengrenzflächenschicht der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine Verbindung gewählt aus einem Halogenid eines Metalls der Gruppe 3A des Perioden systems und eine Komplex-Halogenidverbindung mit mindestens zwei Metallelementen als konstituierenden Elementen.
Das Halogen bedeutet fünf Elemente, d. h. Fluor, Chlor, Brom, Iod, und Astatin. Jedoch ist das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Halogenid vorzugsweise ein Fluorid, ein Chlorid, ein Bromid oder ein Iodid.
Das Metall der Gruppe 3A des Periodensystems, welches in der Kathodengrenzflächenschicht der vorliegenden Erfindung enthalten ist, kann beispielsweise Scandium, Yttrium, ein Lanthanid (Lanthan, Cer, Praseodymium, Neodymium, Prometium Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium oder Lutetium) sein, oder es kann beispielsweise Actinid genannt werden. Jedoch sind Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer, Praseodymium, Neodymium, Samarium, Europium, Tellubium, Dysprosium, Thulium, Ytterbium oder Lutetium bevorzugt.
Insbesondere schließen besonders bevorzugte Halogenide Scandiumfluorid, Yttriumfluorid, Lanthanfluorid, Cerfluorid, Praseodymfluorid, Neodymfluorid, Samariumfluorid, Europiumfluorid, Tellubiumfluorid, Dysprosiumfluorid, Thuliumfluorid, Ytterbiumfluorid, Lutetiumfluorid, Scandiumchlorid, Yttriumchlorid, Lanthanchlorid, Cerchlorid , Praseodymchlorid, Neodymchlorid, Samariumchlorid, Europiumchlorid, Tellubiumchorid, Dysprosiumchlorid, Thuliumchlorid, Ytterbiumchlorid, Lutetiumchlorid, Scandiumbromid, Yttriumbromid, Lanthanbromid, Cerbromid, Praseodymbromid, Neodymbromid, Samariumbromid, Europiumbromid, Tellubiumbromid, Dysprosiumbromid, Thuliumbromid, Ytterbiumbromid und Lutetiumbromid ein. Besonders bevorzugt sind Metallhalogenide Scandiumfluorid, Yttriumfluorid, Lanthanfluorid, Cerfluorid, Praseodymfluorid, Neodymfluorid, Samariumfluorid, Europiumfluorid, Tellubiumfluorid, Dysprosiumfluorid, Thuliumfluorid, Ytterbiumfluorid und Lutetiumfluorid, und diese Halogenide können als eine Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Bei der Komplex-Halogenidverbindung von mindestens zwei Metallelementen, die in der Kathodengrenzflächenschicht der vorliegenden Erfindung enthalten sind, sind die Metallelemente vorzugsweise mindestens zwei Metallelemente gewählt aus Metallelementen der Gruppen 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 1B, 2B, 3B und 4B. Weiter bevorzugt kann eine Komplex- Halogenidverbindung, wiedergegeben durch die folgende Zusammensetzungsformel, genannt werden: A_pM_qX_r worin A mindestens ein Element gewählt aus Metallelementen der Gruppen 1A und 2A des Periodensystems ist, M mindestens ein Element gewählt aus Metallelementen der Gruppen 3A und 3B ist, vorzugsweise Aluminium, Gallium, Indium oder ein Lanthanidmetall ist, und als A und M können jeweils zwei oder mehr Metallelemente verwendet werden, und X ist ein Halogenatom, vorzugsweise Fluor, Chlor, Brom oder Jod, besonders bevorzugt Fluor und jedes von p, q und r, die unabhängig voneinander sind, ist eine ganze Zahl von 1 bis 20.
Besonders bevorzugte Komplex-Halogenidverbindungen schließen beispielsweise ein: Na₃ AlF₆, Na₅ Al₃ F₁₄, Na₃ Li₃ (AlF₆)₁₂ , NaCaA lF₆ , NaSr₃Al₃ F₁₆, Na₂MgAlF₇, NaCaAlF₆, Na ₃AlBr₆, Na₅Al₃Br₁₄, Na₃Li₃ (AlBr₆)₁₂, NaCa AlBr₆, NaSr₃Al₃Br₁₆, NaMgAlBr₇, NaCaAlB r₆, Na₃AlCl₆, Na₅Al₃Cl₁₄, Na₃Li₃ (AlCl₆)₂ NaCaAl₆, NaSr₃Al₃Cl₁₆, Na₂MgAlCl₇, Na CaAlCl₆, Na₃,AlI₆, Na₅AI₃ I₁₄, Na₃Li₃ (AlI₆ )₂, NaCaAl₁₆, NaSr₃Al₃I₁₆, Na₂MgAlI₇, NaC₂ AlI₆, Li₃AlF₆, Li₅Al₃F₁₄, LiCaAlF₅, LiSr₃ Al₃F₁₆, Li₂MgAlF₇, LiCaAlF₆, Li₃AlBr₆, Li ₅ Al₃Br₁₄, LiCaAlBr₅, LiSr₃Al₃Br₁₆, Li₇MgA lBr₇, LiC₂AlBr₆, Li₃AlCl₆, Li₅Al₃Cl₁₄, Li CaAlCl₆, LiSr₃Al₃, Cl₁₆, Li₂MgAlCl₇, LiC₂A lCl₅, Li₃AlI₆, Li₅Al₂I₁₄, LiCaAl₁₅, LiSr₃A l₂I₁₆, Li₂MgAlI₇, LiCaAlI₆, K₃AlF₆, K₅Al₃ F₁₄, K₃Li₃ (AlF₆)₁₂, KCaAlF₈, KSr₃Al₃F₁₆, K₂ MgAlF₇,KCaALF₆,K₃AlBr₆, K₅Al₃Br₁₄, K₃Li ₃ (AlBr₆)₁₂, KCaAlBr₅, KSr₃Al₃Br₁₅, K₂MgAl Br₇, KCaAlBr₆, K₃AlCl₆, K₅Al₃Cl₁₄, K₃Li₃ ( AlCl₆)₂, KCaAlCl₅, KSr₃Al₃Cl₁₆, K₂MgAlCl ₇, KCaAlCl₆, K₃AlI₅, K₅Al₃I₁₄, K₃Li₃ (AlI₅)₂ , KCaAl₁₅, KSr₃Al₃I₁₅, K₂MgAlI₇, KCaAlI₅ , Na₃, InF₅ , Na₅In₃F₁₄, Na₃Li₃ (InF₆)₁₂, NaCa InF₆, NaSr₃, In₃F₁₆, Na₂MgInF₇, NaCaInF₆, N a₃InBr₆, Na₅In₃Br₁₄, Na₃Li₃ (InBr₆)₁₂, NaC aInBr₆, NaSr₃In₃ Br₁₆, Na₂MgInBr₇, NaCaIn Br₆, Na₃InCl₆, Na₅In₃Cl₁₄, Na₃Li₃ (InCl₅)₂ , NaCaInCl₆, NaSr₃In₃Cl₁₆, Na₂MgInCl₇, NaCaInCl₆, Na₃In₅, Na₅In₃I₁₄, Na₃Li₃ (InI₅)₂ , NaCaIn₁₆, NaSr₃In₃I₁₆, Na₂MgInI₇, NaC aInI₆, K₃InF₆, KsIn₃F₁₄, K₃Li₃ (InF₅)₁₂, KCaInF₆, KSr₃In₃F₁₆, K₂MgInF₇, KCaInF₆, K₃I nBr₆, K₅In₃Br₁₄, K₃Li₃ (InBr₆)₁₂, KCaInBr₆ , KSr₃In₃ Br₁₆, K₂MgInBr₇, KCaInBr₆, K₃InCl₆ K₅In₃Cl₁₄, K₃Li₃ (InCl₆)₂, KCaInCl₆, KSr₃In₃Cl₁₆, K₂MgInCl₇, KCaInCl₆, K₃InI₆, K₅In₃I₁₄, K₃Li₃ (InI₆)₂, KCaIn₁₆, KSr₃In₃I₁₆, K₂MgInI₇, KCaInI₆, Na₂PrF₆, K₂PrF₆, Na₂CeF₆, K₂CeF₆, Na₂NdF₆, KNdF₆, Na₂LaF₆, K₂LaF₆, Na₂SmF₆, K₂SmF₆, Na₂EuF₆, K₂EuF₆, Na₂TbF₆, K₂ TbF₆, Na₂GdF₆, and K₂GdF₆
Diese Verbindungen können als eine Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Die Dicke der Kathodengrenzflächenschicht beträgt in der Regel 0,2 bis 30 nm, vorzugsweise 0,2 bis 20 nm, stärker bevorzugt von 0,2 bis 10 nm.
Die Kathode 5 erfüllt die Rolle der Injizierung von Elektronen in die organische Lumineszenzschicht. Das für die Kathode verwendete Material kann ein Material sein, welches für die oben stehende Anode verwendet wird. Um jedoch die Elektroneninjizierung effizient durchzufiiliren, ist dies vorzugsweise ein Metall mit einer geringen Austrittsarbeit, insbesondere ein Metall mit 4,7 eV oder weniger. Ein solches Material kann beispielsweise ein Metall wie Zinn, Magnesium, Indium, Calcium, Aluminium oder Silber sein oder eine Legierung, welche ein solches Material als Hauptkomponente enthält. Unter diesen sind Silber, Magnesium, Aluminium, Indium oder eine Legierung, welche ein solches Metall als Hauptkomponente enthält, bevorzugt. Ansonsten ist es möglich, eine Kathode mit einer Spurenmenge eines Metalls mit einer geringen Austrittsarbeit, welches auf ein relativ stabiles Metall dotiert ist, zu verwenden. Eine solche Kathode kann beispielsweise ein Metallfilm mit 0,01 bis 0,1% Lithium, das auf Aluminium oder Indium dotiert ist, sein (JP-A-5-159 882, JP-A-5-198 380).
Die Dicke der Kathode 5 beträgt in der Regel 0,1 μm bis 10 μm, vorzugsweise 0,2 nm bis 2 μm.
Die Kathode kann eine Mehrschichtstruktur aufweisen, welche mindestens zwei Schichten umfasst. Zum Beispiel ist es, wie in 4 gezeigt, wirksam, eine Schicht 6 mit einem verminderten elektrischen Widerstand zu bilden, die ein Metall mit einer elektrischen Resistivität von nicht höher als 10 μΩ·cm auf einer Kathode 5 mit einer Austrittsarbeit von nicht höher als 4,7 eV verwendet, um den Drahtleitungswiderstand der Einrichtung zu ver ringern. Im Allgemeinen ist eine organische Elektrolumineszenzeinrichtung eine Einrichtung vom Stromregelungstyp, in dem Falle von deren Integration ist es folglich wahrscheinlich, dass das Problem eines Spannungsabfalls in Folge des Drahtleitungswiderstandes auftritt. Um ein solches Problem zu vermeiden, ist es üblich, Verfahren zur Erhöhung der Dicke der Kathode anzuwenden, oder ein Verfahren der Verwendung eines Materials mit einer niedrigen elektrischen Resistivität. Allerdings ist das Verfahren der Erhöhung der Dicke vom Standpunkt des Verfahrens betrachtet nicht erwünscht, und ein Kupfer oder dergleichen mit einer niedrigen elektrischen Resistivität besitzt eine hohe Austrittsarbeit und kann daher nicht als Kathodenmaterial verwendet werden. Durch Laminieren der oben stehend genannten Schicht mit einem verminderten elektrischen Widerstand wird es möglich, die Dicke der Metallschicht zu reduzieren, die sich mit der Kathodengrenzflächenschicht in Kontakt befindet.
In einem Fall, wo diese Struktur zur Anwendung kommt, kann die Dicke der Kathode 5 gleich groß sein wie die oben stehend genannte Kathodendicke und beträgt in der Regel 0,1 nm bis 10 μm, vorzugsweise 0,2 nm bis 2 μm, stärker bevorzugt 0,2 bis 20 nm. Die Dicke der Schicht 6 mit einem verminderten elektrischen Widerstand beträgt in der Regel 20 nm bis 10 μm, vorzugsweise 30 nm bis 2 μm. Für die Schicht mit einem verringerten elektrischen Widerstand wird ein Metall mit einer elektrischen Resistivität von nicht höher als 10 μΩ·cm verwendet. Insbesondere können beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silber oder Gold genannt werden.
Darüber hinaus, wie in 5 gezeigt, ist es möglich, eine Schutzfilmschicht 7 auf der Schicht 6 mit einem verminderten elektrischen Widerstand zu bilden. Das heißt, zum Zweck des Schutzes der Kathode aus einem Metall mit einer geringen Austrittsarbeit wird eine Metallschicht als eine Schutzschicht darauf laminiert, welche eine hohe Austrittsarbeit besitzt und stabil gegenüber atmosphärischer Luft ist, wodurch die Stabilität der Einrichtung erhöht wird. Für diesen Zweck kann ein Metall wie Aluminium, Silber, Nickel, Chrom, Gold oder Platin verwendet werden.
Ferner ist es auch möglich, eine laminierte Struktur in umgekehrter Reihenfolge wie in 1 zu verwenden, d. h. die Laminierung wird in der Reihenfolge Kathode 5, Kathodengrenzflächenschicht 4, organische Lumineszenzschicht 3 und Anode 2 auf dem Substrat durchgeführt. Wie oben stehend erwähnt, ist es auch möglich, die organische E lektrolumineszenzeinrichtung der vorliegenden Erfindung zwischen einem Paar von Substraten vorzusehen, von denen mindestens eines eine hohe Transparenz besitzt. Gleichfalls ist es auch möglich, die Laminierung in umgekehrter Reihefolge bei jeder der in den 2 bis 5 gezeigten Schichtstrukturen durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Es sollte sich jedoch verstehen, dass die vorliegende Erfindung auf keinen Fall auf solche spezifischen Beispiele beschränkt ist.
Referenzbeispiel 1
Eine organische Elektrolumineszenzeinrichtung mit der in 3 gezeigten Struktur wurde durch das folgende Verfahren hergestellt.
Ein Glassubstrat mit einem transparenten elektrisch leitfähigen Film aus Indiumzinnoxid (ITO), der in einer Dicke von 120 nm darauf laminiert wurde, wurde einem Bemustern (Pattering) unter Bildung eines Streifens mit einer Breite von 2 μm mittels einer herkömmlichen photolitographischen Technik und mittels Ätzen mit Chlorwasserstoffsäure unterworfen, um eine Anode zu bilden. Dieses zu einem Muster geformte Substrat wurde aufeinanderfolgend in der Reihenfolge Ultraschallwaschen mit Aceton, Waschen mit reinem Wasser und Ultraschallwaschen mit Isopropylalkohol gewaschen, danach durch Blasen von Stickstoff getrocknet und schließlich einer UV-Ozon-Bestrahlungsreinigung unterworfen und danach wurde es in eine Vakuum-Dampfabscheidungsvorrichtung gestellt. Die Vorrichtung wurde einleitend durch eine ölversiegelte Rotationsvakuumpumpe evakuiert und danach durch eine Öldiffusionspumpe, die mit einer Flüssig-Stickstoff-Falle ausgerüstet ist, evakuiert, bis der Vakuumgrad in der Vorrichtung nicht höher als 2 × 10^–6 Ton (etwa 2,7 × 10^–4 Pa) wurde.
Kupferphthalocyanin mit der folgenden Stukturformel:
wurde in einen in obige Vorrichtung gestellten Verdampfungstiegel bzw. ein Schiffchen gegeben, und der Verdampfungstiegel wurde erwärmt, um eine Dampfabscheidung durchzufiihren. Während der Dampfabscheidung betrug der Vakuumgrad 2,8 × 10^–6 Torr (etwa 3,7 × 10^–4 Pa), und eine Anodenpufferschicht 3a' mit einer Dicke von 20 nm wurde bei einer Dampfabscheidungsrate von 0,2 nm/s erhalten.
Danach wurde 4,4'-Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl der falgenden Formel:
in einen Keramiktiegel gegeben, der in die oben stehende Vorrichtung gestellt war, und der Tiegel wurde durch eine Tantal-Heizvorrichtung erwärmt, um die Dampfabscheidung durchzufiihren. Gleichzeitig wurde die Temperatur des Tiegels innerhalb eines Bereich von 220 bis 240°C einreguliert. Während der Dampfabscheidung betrug der Vakuumgrad 2,8 × 10^–6 Torr (etwa 3,7 × 10^–4 Pa), und eine Lochtransportschicht 3a mit einer Dicke von 60 nm wurde bei einer Dampfabscheidungsrate von 0,4 nm/s gebildet.
Anschließend wurde als Material für die Elektronentransportschicht 3b ein 8-Hydroxychinolin-Komplex von Aluminium, Al(C₉H₆NO)₃ der folgenden Strukturformel:
in derselben Weise wie im Falle der Lochtransportschicht durch Dampfabscheidung aufgebracht. Gleichzeitig wurde die Temperatur des Tiegels des 8-Hydroxychinolin-Komplexes von Aluminium innerhalb eines Bereichs von 275 bis 285°C einreguliert. Während der Dampfabscheidung betrug der Vakuumgrad 2,5 × 10^–6 Torr (etwa 3,3 × 10^–4 Pa), die Dampfabscheidungsrate betrug 0,3 bis 0,4 nm/s und die Dicke der durch Dampfabscheidung aufgebrachten Elektronentransportschicht betrug 75 nm.
Die Substrattemperatur wurde während der oben stehenden Vakuum-Dampfabscheidung der Lochtransportschicht 3a und der Elektronentransportschicht 3b auf Raumtemperatur gehalten.
Danach wurde die einer Dampfabscheidung bis zu der Elektronentransportschicht 3b unterworfene Einrichtung einmal aus der oben stehenden Vakuum-Dampfabscheidungsvorrichtung an atmosphärische Luft herausgenommen und eine Abdeckmaske in Streifenform mit einer Breite von 2 mm wurde eng anliegend als Abdeckung für die Kathoden-Dampfabscheidung auf die Einrichtung gelegt, so dass sie den ITO-Streifen der Anode 2 kreuzte. Die abgedeckte Einrichtung wurde in eine andere Vakuum-Dampfabscheidungsvorrichtung gestellt, die in derselben Weise wie für die organische Schicht evakuiert wurde, bis der Vakuumgrad in der Vorrichtung nicht höher als 2 × 10^–6 Torr (etwa 2,7 × 10^–4 Pa) wurde. Danach wurde als Kathoden-grenzflächenschicht Magnesiumfluorid durch Dampfabscheidung mittels eines Molybdän-Verdampfungstiegels aufgebracht, so dass die Filmdicke 0,5 nm betragen würde. Während der Dampfabscheidung betrug der Vakuumgrad 4 × 10^–6 Torr (etwa 5,3 × 10^–4 Pa).
Weiterhin wurde Aluminium darauf durch Dampfabscheidung als Kathode in einer Dicke von 150 nm mittels eines Molybdän-Verdampfungstiegels aufgebracht. Der Vakuumgrad während der Dampfabscheidung von Aluminium betrug 1,5 × 10^–5 Torr (etwa 2,0 × 10^–2 Pa), und die Dampfabscheidungszeit war zwei Minuten.
Wie oben stehend beschrieben, wurde eine organische Elektrolumineszenzeinrichtung mit einem Leuchtschichtbereich mit einer Größe von 2 mm × 2 mm erhalten. Eine Gleichstromspannung wurde an diese Einrichtung angelegt, indem die Anode so eingestellt wurde, dass sie eine positive Polarität aufwies und die Kathode eine negative Polarität aufwies, wodurch bei 3 V die Leuchtdichte 1 cd/m² überschritt und bei 13 V eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten wurde, und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt war 6737 cd/m².
Referenzbeispiel 2
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke der Kathodengrenzflächenschicht auf 2 mm verändert wur de. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 14 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 5797 cd/m².
Vergleichsbeispiel 1
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass keine Kathodengrenzflächenschicht gebildet wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 3147 cd/m².
Vergleichsbeispiel 2
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass als ein Kathodenmaterial ein üblicherweise verwendeter, gleichzeitig durch Dampfabscheidung aufgebrachter Magnesium/Silber-Film verwendet wurde. Das Atomverhältnis von Magnesium zu Silber war 10 : 1. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 5578 cd/m².
Vergleichsbeispiel 3
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass als eine Kathodengrenzflächenschicht Germaniumoxid (GeO) verwendet wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 7 V, und bei 14 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 1036 cd/m².
Die Einrichtungen der Referenzbeispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 wurden bei einer Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert, und die Verschlechterung der Anfangsleuchtdichte zu diesem Zeitpunkt ist in 6 gezeigt. Die Anfangsleuchtdichte in den Referenzbeispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 war 6737 cd/m², 5797 cd/m², 3147 cd/m², 5578 cd/m² bzw. 1036 cd/m².
Weiterhin wurden die Einrichtungen des Referenzbeispiels 1 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 bei einer konstanten Gleichstrom-Stromdichte von 15 mA/cm² gesteuert, und die Veränderungen in der Leuchtdichte der Einrichtungen und die Veränderungen bei den Spannungen zu diesem Zeitpunkt sind in den 7 und 8 aufgeführt. Die Anfangsleuchtdichte der Einrichtungen des Referenzbeispiels 1 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 waren 475 cd/m², 315 cd/m², bzw. 373 cd/m², und die Anfangsantriebsspannungen waren 6,3 V, 8,4 V bzw. 4,9 V.
Referenzbeispiel 3
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Dicke der Kathodengrenzflächenschicht auf 0,5 nm verändert wurde, Aluminium durch Dampfabscheidung in einer Dicke von 0,5 nm als Kathodenschicht aufgebracht wurde und Kupfer durch Dampfabscheidung darauf in einer Dicke von 150 nm als Schicht mit einem verringerten elektrischen Widerstand aufgebracht wurde, um eine Einrichtung mit der Struktur von 4 zu erhalten. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 3 V, und bei 6 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt war 6380 cd/m².
Referenzbeispiel 4
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Calciumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 14 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6177 cd/m².
Referenzbeispiel 5
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Calciumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 2 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Ein richtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6712 cd/m².
Referenzbeispiel 6
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Calciumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6618 cd/m².
Weiterhin wurden die Einrichtungen der Beispiele 5 und 6 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 bei einer Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert, und die Verschlechterung der Anfangsleuchtdichte ist in 9 gezeigt. Die Anfangsleuchtdichte in den Referenzbeispielen 5 und 6 war 6712 cd/m² und 6618 cd/m² und die Anfangsleuchtdichte in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 war 3147 cd/m² bzw. 5578 cd/m².
Referenzbeispiel 7
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Bariumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 5 V, und bei 14 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 5774 cd/m².
Referenzbeispiel 8
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Bariumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 2 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 14 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 7310 cd/m².
Weiterhin wurden die Einrichtungen der Referenzbeispiele 7 und 8 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 bei einer Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert, und die Verschlechterung in der Anfangsstufe ist in 10 gezeigt. Die Anfangsleuchtdichte in den Referenzbeispielen 7 und 8 war 5774 cd/m² bzw. 7310 cd/m² und die Anfangsleuchtdichte in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 war 3147 cd/m² bzw. 5578 cd/m².
Beispiel 9
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Cerfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 2,0 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an dieses Element angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 7057 cd/m².
Beispiel 10
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Neodymfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6369 cd/m².
Beispiel 11
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Neodymfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 3,0 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 15 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6687 cd/m².
Die Einrichtungen der Beispiele 9, 10 und 11 und der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 wurden bei einer Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert, und die Verschlechterung in der Anfangsstufe ist in 11 gezeigt. Die Anfangsleuchtdichte in den Beispielen 9, 10 und I 1 war 7057 cd/m², 6369 cd/m² bzw. 6687 cd/m² und die Anfangsleuchtdichte in den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 war 3147 cd/m², 5578 cd/m² bzw. 1036 cd/m².
Beispiel 12
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Natriumhexafluoraluminat (Na₃AlF₆) als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 3,0 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Lösung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 15 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6254 cd/m².
Beispiel 13
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Natriumhexafluoraluminat (Na₃AlF₆) als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 3 V, und bei 12 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 7259 cd/m².
Weiterhin wurden die Einrichtungen der Beispiele 12 und 13 und der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 bei einer Stromdichte von 250 mA/cm² gesteuert, und die Verschlechterung in der Anfangsleuchtdichte ist in 12 gezeigt. Die Anfangsleuchtdichte in den Beispielen 12 und 13 und den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 war 6254 cd/m², 7259 cd/m², 3147 cd/m², 5578 cd/m² bzw. 1036 cd/m².
Die Charakteristika der Einrichtungen, wenn Fluoride außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, werden nunmehr als Vergleichsbeispiele gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Aluminiumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 7 V, und bei 16 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 1955 cd/m².
Vergleichsbeispiel 5
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Zinkfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 6 V, und bei 16 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 3651 cd/m².
Vergleichsbeispiel 6
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Vanadiumfluorid als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspannung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei i V, und bei 16 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 2123 cd/m².
In den Vergleichsbeispielen 4 bis 6 erreichte die Leuchtdichte bei 250 mA/cm² einen Wert von 2000 bis 3500 cd/m², was etwa die Hälfte der Leuchtdichte in den Beispielen ist.
Vergleichsbeispiel 7
Eine Einrichtung wurde in derselben Weise wie in dem Referenzbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Lithiumfluorid als Material für die Kathodengrenzflächenschicht verwendet wurde und die Dicke auf 0,5 nm verändert wurde. Wenn eine Gleichstromspan nung an diese Einrichtung angelegt wurde, überschritt die Leuchtdichte 1 cd/m² bei 4 V, und bei 13 V wurde eine Stromdichte von 250 mA/cm² erhalten und die Leuchtdichte zu diesem Zeitpunkt betrug 6621 cd/m².
Die Einrichtungen der Referenzbeispiele 1, 4 7 und der Beispiele 10 und 13 und von Vergleichsbeispiel 7 wurden in einer trockenen Stickstoffatmosphäre gelagert und die Charakteristika der Einrichtungen wurden bestimmt. Gleichzeitig wurde eine Spannung, bei welcher die Leuchtdichte jeder Einrichtung 100 cd/m² zeigte, erhalten und die Differenz gegenüber derjenigen vor der Lagerung wurde mit ΔV100 angegeben, wodurch die Spannungszunahme jeder Einrichtung untersucht wurde, und die Resultate sind in 13 aufgeführt.
Bei der Einrichtung des Vergleichsbeispiels 7 betrug die Leuchtdichte etwa 6500 cd/m², wenn die Stromdichte 250 mA/cm² betrug, was im Wesentlichen dieselbe Charakteristik wie in den Beispielen ist. Jedoch stellte man fest, dass die Spannung der Einrichtung durch die Lagerung stark zunimmt im Vergleich mit den Beispielen.
Weiterhin wurde das Verhältnis der Leuchtdichte, wenn eine Einrichtung bei einer Stromdichte von 250 mA/cm² 50 Sekunden lang gesteuert wurde, zu der Anfangsleuchtdichte durch die relative Leuchtdichte angegeben, und die 14 zeigt das Verhältnis zwischen dieser relativen Leuchtdichte und der Dicke der Kathodengrenzflächenschicht. In einem Fall, wo das Fluorid der vorliegenden Erfindung als Kathodengrenzflächenschicht verwendet wird, ist der Dickenbereich, in welchem die relative Leuchtdichte hoch ist, breit im Vergleich mit Lithiumfluorid. Dies zeigt an, dass der Verfahrensspiekaum weit ist, wenn die Dickenverteilung in dem praktischen Verfahren berücksichtigt wird, was, so wird erwartet, einen beträchtlichen Nutzen für die Massenproduktion vorsieht.

Claims

Organische Elektrolumineszenzeinrichtung mit einer zwischen einer Anode und einer Kathode angeordneten, organischen Lumineszenzschicht auf einem Substrat, wobei eine Kathodengrenzflächenschicht, umfassend mindestens eine Verbindung, gewählt aus einem Halogenid eines Metalls der Gruppe 3A des Periodensystems, umfassend ebenso die Lanthaniden und Actiniden, und eine Komplex-Halogenidverbindung aus mindestens zwei Metallelementen, zwischen der Kathode und der organischen Lumineszenzschicht der Einrichtung gebildet ist.
Organische Elektrolumineszenzeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Komplex-Halogenidverbindung wiedergegeben wird durch eine Zusammensetzungsformel A_pM_qX_r, worin A mindestens ein Element ist, gewählt aus Metallelementen der Gruppen 1A und 2A des Periodensystems, M mindestens ein Element ist, gewählt aus Metallelementen der Gruppen 3A und 3B, X ein Halogenatom ist, und jedes von p, q und r, welche voneinander unabhängig sind, eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist.
Organische Elektrolumineszenzeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Komplex-Halogenidverbindung wiedergegeben wird durch eine Zusammensetzungsformel ApM_qF_r, worin A mindestens ein Element ist, gewählt aus Metallelementen der Gruppen 1A und 2A des Periodensystems, M mindestens ein Element ist, gewählt aus Aluminium, Gallium, Indium und Lanthanidenmetallen, und jedes von p, q und r, welche voneinander unabhängig sind, eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist.
Organische Elektrolumineszenzeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Halogenid eines Metalls der Gruppe 3A des Periodensystems mindestens ein Vertreter ist, gewählt aus Scandiumfluorid, Yttriumflurid, Lanthanfluorid, Cerfluorid, Praseodymiumfluorid, Neodymiumfluorid, Samariumfluorid, Europiumfluorid, Terbiumfluorid, Dysprosiumfluorid, Thuliumfluorid, Ytterbiumfluorid und Lutetiumfluorid.
Organsiche Elektrolumineszenzeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kathodengrenzflächenschicht eine Dicke von 0,2 bis 30 nm besitzt.
Organische Elektrolumineszenzeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kathode ein Metall oder eine Legierung ist mit einer Austrittsarbeit von höchstens 4,7 eV.
Organische Elektrolumineszenzeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kathode aus Silber, Magnesium, Aluminum, Indium oder einer Legierung, welche ein solches Element als die Hauptkomponente enthält, hergestellt ist.
Organische Elektrolumineszenzeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kathode eine Mehrschichtstruktur aus mindestens zwei Schichten besitzt, umfassend eine erste Metallschicht mit einer Austrittsarbeit von höchstens 4,7 eV, welche in Kontakt mit der Kathodengrenzflächenschicht ist, und eine zweite Metallschicht mit einem elektrischen Widerstand von höchstens 10 μΩ·cm, welche auf der ersten Metallschicht laminiert ist.