積層型ＯＬＥＤ用中間電極
【課題】本発明は、積層型ＯＬＥＤ構成の利点を発揮することが可能な中間電極の組成または構成を提供することを目的とする。
【解決手段】積層型ＯＬＥＤは、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された中間電極とを含む。少なくとも１つの中間電極は、第１の電荷注入層と第２の電荷注入層との間に配設された金属−有機混合層を含む。
【解決手段】積層型ＯＬＥＤは、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された中間電極とを含む。少なくとも１つの中間電極は、第１の電荷注入層と第２の電荷注入層との間に配設された金属−有機混合層を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、様々な例示的実施形態において、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）に関する。詳細には、本開示は、積層型ＯＬＥＤの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
参照として全体開示を本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）は、そのうちの１つがエミッタである正孔輸送材料と、電子輸送材料と、任意選択でドーパントとの混合物を含む少なくとも１つのルミネセンス領域を含む積層型ＯＬＥＤの構成を記載している。参照として全体開示を本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７７号（整理番号Ａ３６１８−ＵＳ−ＮＰ）は、金属−有機混合層と、電子受容性材料とを含む、ＯＬＥＤなどの表示デバイスに適したアノードを記載している。
【０００３】
有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）は、表示応用分野の有望な技術の代表である。有機発光デバイスは通常、第１の電極と、１つまたは複数のエレクトロルミネセンス有機材料を含むルミネセンス領域と、第２の電極とを含み、第１の電極および第２の電極のうち一方が正孔注入アノードとして機能し、他方の電極が電子注入カソードとして機能し、第１の電極および第２の電極のうち一方が前面電極であり、他方の電極が背面電極である。前面電極は、透明（または少なくとも部分的に透明）であり、背面電極はたいてい、光に対し高反射性である。第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加すると、ルミネセンス領域および透明な前面電極を介して光が放たれる。
【０００４】
２つ以上の個々のＯＬＥＤを、積層構成をなして積み重ねて積層型ＯＬＥＤを形成することが望ましい。積層型ＯＬＥＤ構成は、隣り合うルミネセンス領域間に配設された中間電極を含む。つまり、積層型ＯＬＥＤは、２つの電極間に配設されたルミネセンス領域によって画定された個々のＯＬＥＤを複数含む。積層において、ある個別のＯＬＥＤの上部電極は、その積層内の別のＯＬＥＤの底部電極も兼ねて機能する。連続したルミネセンス領域は、中間電極を共有する。
【０００５】
積層型ＯＬＥＤは、あらゆる色を放つトゥルー・カラー画素を形成するように、様々な色を放つことができる。例えば、Ｂｕｒｒｏｗｓらは、「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９、２９５９（１９９６）」において、赤、緑、または青を発光する個々のＯＬＥＤを積層して色調調整可能な縦型の一体化画素を開示している。
【０００６】
例えばＭａｔｓｕｍｏｔｏら（「ＳＩＤ ０３ Ｄｉｇｅｓｔ、９７９（２００３）」）によって例証された積層型単色ＯＬＥＤも可能である。積層型単色ＯＬＥＤは、高エレクトロルミネセンス効率を有するＯＬＥＤ構成を潜在的に提供する。
【０００７】
中間電極は通常、透明である。さらに、中間電極は、場合によって片側では電子注入コンタクトとして作用し、もう片側では正孔注入コンタクトとして作用する必要がある。中間電極において必要とされる特色をすべて発揮するために、中間電極は通常、多層からなり、例えばＩＴＯやＶ２Ｏ５など熱蒸着法で蒸着させるのが難しい材料でできている。したがって、積層型ＯＬＥＤの製造には、例えばスパッタリングなど、より積極果敢な追加の技術が必要とされる。必要とされる、より積極果敢な追加の技術のために、ＯＬＥＤの製造コストが上がり、積層型ＯＬＥＤのより脆弱な他の有機層を破損する危険性も増す。
【０００８】
【特許文献１】同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）
【特許文献２】同時係属出願第１１／１３３，９７７号（整理番号Ａ３６１８−ＵＳ−ＮＰ）
【非特許文献１】Ｂｕｒｒｏｗｓら著「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９、２９５９（１９９６）」
【非特許文献２】Ｍａｔｓｕｍｏｔｏら著「ＳＩＤ ０３ Ｄｉｇｅｓｔ、９７９（２００３）」
【特許文献３】米国特許第４５３９５０７号
【特許文献４】米国特許第４７２０４３２号
【特許文献５】米国特許第４７６９２９２号
【特許文献６】米国特許第４８８５２１１号
【特許文献７】米国特許第５２４７１９０号
【非特許文献３】Ｂｅｒｎｉｕｓら著、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＩＩＩ、デンバー、コロラド、１９９９年７月、第３７９７巻、１２９頁
【特許文献８】米国特許第５１５１６２９号
【特許文献９】米国特許第５１５０００６号
【特許文献１０】米国特許第５１４１６７１号
【特許文献１１】米国特許第５８４６６６６号
【特許文献１２】米国特許第５５１６５７７号
【特許文献１３】米国特許第６４６５１１５号
【特許文献１４】欧州特許出願公開第１００９０４４Ａ２号
【特許文献１５】米国特許第５９７２２４７号
【特許文献１６】米国特許第５９３５７２１号
【特許文献１７】米国特許第６４７９１７２号
【特許文献１８】米国特許出願第０８／８２９３９８号
【特許文献１９】米国特許出願第０９／４８９１４４号
【特許文献２０】米国特許第６０５７０４８号
【特許文献２１】米国特許第５２２７２５２号
【特許文献２２】米国特許第５２７６３８１号
【特許文献２３】米国特許第５５９３７８８号
【特許文献２４】米国特許第３１７２８６２号
【特許文献２５】米国特許第４３５６４２９号
【特許文献２６】米国特許第５５１６５７７号
【特許文献２７】米国特許第５６０１９０３号
【特許文献２８】米国特許第５９３５７２０号
【非特許文献４】Ｋｉｄｏら著「Ｗｈｉｔｅ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎｇ ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ」、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、第３５巻、Ｌ３９４〜Ｌ３９６頁（１９９６年）
【非特許文献５】Ｂａｌｄｏら著「Ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、第３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年）
【特許文献２９】米国特許第５７２８８０１号
【特許文献３０】米国特許第４３５６４２９号
【特許文献３１】米国特許第４５３９５０７号
【特許文献３２】米国特許第５９４２３４０号
【特許文献３３】米国特許第５９５２１１５号
【特許文献３４】米国特許第６１３０００１号
【特許文献３５】米国特許第６３９２２５０号
【特許文献３６】米国特許第６３９２３３９号
【特許文献３７】米国特許第６６１４１７５号
【特許文献３８】米国特許第６７５３０９８号
【特許文献３９】米国特許第６７５９１４６号
【特許文献４０】米国特許第４８８５２１１号
【特許文献４１】米国特許第５４２９８８４号
【特許文献４２】米国特許第５７０３４３６号
【特許文献４３】米国特許第５７０７７４５号
【特許文献４４】米国特許第６８４１９３２号
【特許文献４５】米国特許出願第１０／４０１２３８号（米国公開特許出願第２００３／０２３４６０９号）
【特許文献４６】米国特許第６４２３４２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、積層型ＯＬＥＤは、既存の積層型ＯＬＥＤ構成の利点を発揮することが可能な中間電極の組成または構成を提供する必要がある。光吸収性能を有する中間電極を提供する必要もある。物理的気相成長法に適用でき、積層型ＯＬＥＤ内での使用に適した中間電極の組成または構成を提供する必要もある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示は、その様々な実施形態において、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された１つまたは複数の中間電極とを含み、１つまたは複数の中間電極のうち少なくとも１つが、第１の電荷注入層と、第２の電荷注入層と、第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層とを含む金属−有機混合層電極である、積層型ＯＬＥＤに関する。
【００１１】
さらに、本開示は、その様々な実施形態において、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された中間電極とを含み、少なくとも１つの中間電極がｉ）正孔注入層と、ｉｉ）電子注入層と、ｉｉｉ）正孔注入層と電子注入層との間に配設された金属−有機混合層とを別々に含む、積層型ＯＬＥＤに関する。
【００１２】
以下に、これらおよび他の非限定的特色および特徴を、より詳細に記載する。
【００１３】
図面の簡単な説明において、これらの図面は、本明細書に開示するいくつかの例示的実施形態を説明するためのものであって、それらを限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本開示は、積層型ＯＬＥＤ構成に関する。本開示による積層型ＯＬＥＤ構成は、基板と、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された１つまたは複数の中間電極とを含む。中間電極のうち少なくとも１つは、金属材料と有機材料との混合物を含む金属−有機混合層（ＭＯＭＬ）を含む。中間電極は、金属−有機混合層の一部として電荷注入材料をさらに含んでいてもよいし、電荷注入材料は、望ましいまたは必要な電荷注入機能を積層型ＯＬＥＤに与えるように、金属−有機混合層とルミネセンス領域との間に配設された、別の層であってもよい。
【００１５】
本開示による積層型ＯＬＥＤの範囲を理解する上での混乱を避けるために、下記の基準を使用することができる。
【００１６】
（１）「層」という用語は、隣接する層の組成とは異なる組成を全体的に有する単一のコーティングを意味する。
【００１７】
（２）「領域」という用語は、単一の層および、例えば２つでも、３つ以上でも、複数の層を意味し、かつ／あるいは１つまたは複数の「ゾーン」を意味する。
【００１８】
（３）電荷輸送ゾーン（つまり、正孔輸送ゾーンおよび電子輸送ゾーン）および発光ゾーンとの関連で使用される用語「ゾーン」は、単一の層、複数の層、層内の単一の機能域、または層内の複数の機能域を意味する。
【００１９】
（４）全体的に、２つの電極間にある表示デバイスの領域および層、または表示デバイスを作動させるために必要な電荷伝導プロセスに関与する表示デバイスの領域および層はすべて、カソード、ルミネセンス領域、アノードまたは中間電極の一部とみなす。
【００２０】
（５）全体的に、表示デバイスの電荷伝導プロセスに関与せず、第１および第２の電極外にあると見られる層（例えば、基板）は、電極の一部とはみなさない。しかし、このような層（例えば、基板）は、それでもなお、表示デバイスの一部とみなすことができる。
【００２１】
（６）ただし、キャッピング領域（これは、電極を周囲環境から保護する）は、キャッピング領域が表示デバイスの電荷伝導プロセスに関与しているかどうかに関係なく、電極の一部とみなす。
【００２２】
（７）電荷をルミネセンス領域に注入するどんな領域または層（例えば、電子注入領域および正孔注入領域）も、電極の一部とみなす。
【００２３】
（８）ＭＯＭＬが同程度に、電極またはルミネセンス領域の一部と見られる場合、ＭＯＭＬは電極の一部ということにする。
【００２４】
（９）隣接する（つまり、接触している）複数のＭＯＭＬを含む実施形態では、ＭＯＭＬのうちいくつかまたはすべてが同程度に電極またはルミネセンス領域の一部と見られる場合、ＭＯＭＬは電極の一部とみなすことにする。
【００２５】
（１０）不純物（ＭＯＭＬを構成する２つの材料成分内でも、３つの材料成分内でも、４つ以上の材料成分内でも少量存在することがある）は全体的に、ＭＯＭＬの指定成分とみなさない。例えば、金属材料および有機化合物のうち２つの指定成分からなる「２元ＭＯＭＬ」内の不純物の存在によって、ＭＯＭＬが「２元ＭＯＭＬ」であることの指定は変更されない。
【００２６】
（１１）「発光領域」および「ルミネセンス領域」は差し替えて使用することができる。
【００２７】
図１に、本開示による積層型ＯＬＥＤの実施形態を示す。ＯＬＥＤ１００は、基板１１０と、第１の電極１２０と、第２の電極１３０と、第１の電極１２０と第２の電極１３０との間に配設されたルミネセンス領域１４０、１５０および１６０と、ルミネセンス領域１４０と１５０との間に配設された中間電極１７０と、ルミネセンス領域１５０と１６０との間に配設された中間電極１８０とを含む。第１および第２の電極は、アノードおよびカソードのうち１つから選択することができる。いくつかの実施形態では、第１および第２の電極は、それぞれアノードである。他の実施形態では、第１および第２の電極は、それぞれカソードである。さらに別の実施形態では、第１の電極がアノードで第２の電極がカソード、または第１の電極がカソードで第２の電極がアノードである。
【００２８】
中間電極１７０または１８０のうち少なくとも１つは、金属−有機混合層を含む。図１の積層型ＯＬＥＤ１００では、各中間電極１７０および１８０が、金属−有機混合層１７４および１８４をそれぞれ含む。各中間電極１７０および１８０において、金属−有機混合層１７４は、電荷注入層１７２と１７６との間に配設され、金属−有機混合層１８４は、電荷注入層１８２と１８６との間に配設されている。
【００２９】
電荷注入層（例えば、図１における実施形態の１７２、１７６、１８２および１８６）は、ルミネセンス領域にすぐ隣接する層の電荷輸送機能との関連で必要とされる電荷注入層の機能に応じて、電子注入層でもあり得るし正孔注入層でもあり得る。いくつかの実施形態では、ルミネセンス領域は、個別の正孔輸送層または電子輸送層、あるいは例えば、米国特許第４５３９５０７号、米国特許第４７２０４３２号および米国特許第４７６９２９２号、または同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）に開示されているＯＬＥＤなどのゾーンを含むことができる。したがって、中間電極の電荷注入層の組成は、積層型ＯＬＥＤ内で必要機能を提供するように所望通りに選択される。例えば、中間電極は片側では電子注入層として働くことが要求され、もう片側では正孔注入層として働くことが要求され得る。別の実施形態では、中間電極は、両側で電子注入層として、または両側で正孔注入層として作用することが要求され得る。例えば、すぐ隣接する層のルミネセンス領域が正孔輸送機能を有する場合、中間電極の選択された電荷注入層は、正孔注入層であり、正孔注入材料を含む。あるいは、すぐ隣接するルミネセンス領域が電子輸送ゾーンとして機能する場合、中間電極の選択された電荷注入層は、電子注入層であり、電子注入材料を含む。
【００３０】
図２および図３に積層型ＯＬＥＤを示す。ここでは、所与の中間電極の各電荷注入層は、同じまたは類似の電荷注入機能を有する。つまり、中間電極は、その両側で同じ電荷注入機能を有する。図２を参照すると、積層型ＯＬＥＤ２００は、基板２１０と、アノード２２０と、ルミネセンス領域２４０と、ルミネセンス領域２４０上に配設された中間電極２７０と、中間電極２７０上に配設されたルミネセンス領域２５０と、ルミネセンス領域２５０上に配設された中間電極２８０と、中間電極２８０上に配設されたルミネセンス領域２６０と、ルミネセンス領域２６０上に配設されたカソード２３０とを含む。中間電極２７０は、電子注入層２７２と２７６との間に配設された金属−有機混合層２７４を含む。中間電極２８０は、正孔注入層２８２と２８６との間に配設された金属−有機混合層２８４を含む。最上部電極２３０は、ルミネセンス領域２６０の組成または構成に基づき、正孔注入機能または電子注入機能が必要とされるかどうかに応じて、カソードまたはアノードのうちの１つであることができる。
【００３１】
図３を参照すると、積層型ＯＬＥＤ３００は、基板３１０と、カソード３２０と、アノード３３０と、カソード３２０と最上部電極３３０との間に配設されたルミネセンス領域３４０、３５０および３６０と、ルミネセンス領域３４０と３５０との間に配設された中間電極３７０と、ルミネセンス領域３５０と３６０との間に配設された中間電極３８０とを含む。中間電極３７０は、正孔注入層３７２と３７６との間に配設された金属−有機混合層３７４を含む。中間電極３８０は、電子注入層３８２と３８６との間に配設された金属−有機混合層３８４を含む。最上部電極３３０は、ルミネセンス領域３６０の組成および／または構成に応じて、カソードまたはアノードのうちの１つであることができる。
【００３２】
電荷注入機能が同じまたは類似の電荷注入層を有する中間電極では、各電荷注入層は同じ組成でもよいし互いに異なる組成でもよい。
【００３３】
図４および図５に積層型ＯＬＥＤを示す。ここでは、中間電極は、互いに異なる機能を有する電荷注入層を含む。つまり、中間電極は、片側に電子注入機能を有する電荷注入層を有し、もう片側に正孔注入機能を有する電荷注入層を有する。図４を参照すると、積層型ＯＬＥＤ４００は、基板４１０と、アノード４２０と、カソード４３０と、アノード４２０上に配設されたルミネセンス領域４４０と、ルミネセンス領域４４０上に配設された中間電極４７０と、中間電極４７０上に配設されたルミネセンス領域４５０と、ルミネセンス領域４５０上に配設された中間電極４８０と、中間電極４８０上かつカソード４３０と中間電極４８０との間に配設されたルミネセンス領域４６０とを含む。中間電極４７０は、電子注入層４７２と正孔注入層４７６との間に配設された金属−有機混合層４７４を含む。中間電極４８０は、電子注入層４８２と正孔注入層４８６との間に配設された金属−有機混合層４８４を含む。
【００３４】
図５を参照すると、積層型ＯＬＥＤ５００は、基板５１０と、カソード５２０と、アノード５３０と、カソード５２０とアノード５３０との間に配設されたルミネセンス領域５４０、５５０および５６０と、ルミネセンス領域５４０と５５０との間に配設された中間電極５７０と、ルミネセンス領域５５０と５６０との間に配設された中間電極５８０とを含む。中間電極５７０は、正孔注入層５７２と電子注入層５７６との間に配設された金属−有機混合層５７４を含む。中間電極５８０は、正孔注入層５８２と電子注入層５８６との間に配設された金属−有機混合層５８４を含む。
【００３５】
いくつかの実施形態、例えば図４および図５における実施形態では、中間電極が互いに機能の異なる電荷注入層を含む場合（つまり、金属−有機混合層が正孔注入層と電子注入層との間に介在している場合）、例えば図４における中間電極４７０と４８０との間、および図５における中間電極５７０と５８０との間など、第１および第２の電極間にだけ外部順バイアス電圧を印加することにより積層全体に外部順バイアス電圧を印加することによって、積層型ＯＬＥＤを作動させることができる。あるいは、例えば第１の電極と第１の中間電極との間（例えばアノード４２０と中間電極４７０との間（図４）、またはカソード５２０と中間電極５７０との間（図５））、第１の中間電極と第２の中間電極との間（例えば中間電極４７０と４８０との間（図４）、または中間電極５７０と５８０との間（図５））、および第２の中間電極と第２の電極との間（例えば、中間電極４８０とカソード４３０との間（図４）、または中間電極５８０とアノード５３０との間（図５））などに外部順バイアス電圧を印加することにより積層の個々の構成単位それぞれの両端間に別々に外部順バイアス電圧を印加することによって、積層型ＯＬＥＤを作動させることもできる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、中間電極のそれぞれが、同じまたは類似の機能を有する電荷注入層を個々に含む場合（つまり、金属−有機混合層が２つの正孔注入層間または２つの電子注入層間に介在している場合）、例えば第１のアノードと第１の中間電極との間（例えば、アノード２２０と中間電極２７０との間（図２）、またはカソード３２０と中間電極３７０との間（図３））、第１の中間電極と第２の中間電極との間（例えば、中間電極２７０と２８０との間（図２）、または中間電極３７０と３８０との間（図３））、および第２の中間電極と第２の電極との間（例えば、中間電極２８０とカソード２３０との間（図２）、または中間電極３８０とアノード３３０との間（図３））などに外部順バイアス電圧を印加することにより、積層の個々の構成単位それぞれの両端間に別々に外部順バイアス電圧を印加することによって、積層型ＯＬＥＤを作動させることができる。
【００３７】
図１〜図５に示す実施形態は、本開示による積層型ＯＬＥＤの実行可能な実施形態の単なる説明的な例であって、その実施形態を限定するものではないことが分かるであろう。どんな層、領域またはゾーンの構成をも、特定の目的または目当ての使用のために所望通りに選択することができる。各実施形態は、３つのルミネセンス領域を有する積層型ＯＬＥＤを示しているが、積層型ＯＬＥＤは、ルミネセンス領域を２つでも、３つでも、４つでも、５つ以上でも含むことができることが分かるであろう。したがって、例えば、図１、図２または図３において、各積層型ＯＬＥＤは、ルミネセンス領域１６０、２６０、または３６０を削除することもできるし、ルミネセンス領域１６０、２６０および３６０と、上部電極１３０、２３０および３３０との間に、追加のルミネセンス領域および中間電極を、それぞれさらに配設することもできる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、中間電極は、第１の電荷注入層と第２の電荷注入層との間に配設された金属−有機混合層を含み、第１の電荷注入層は正孔注入層であり、第２の電荷注入層は電子注入層である。さらに別のいくつかの実施形態では、中間電極は、第１の電荷注入層と第２の電荷注入層との間に配設された金属−有機混合層を含むことができ、第１および第２の電荷注入層のそれぞれは、同じ電荷注入機能（つまり、正孔注入機能または電子注入機能）を有する。
【００３９】
２つ以上の中間電極を含む積層型ＯＬＥＤでは、中間電極のうち少なくとも１つがＭＯＭＬを含む。他の中間電極は、必要な機能を提供する他のどんな適切な電極材料でもよい。中間電極として適切な他の材料は、それだけに限らないが、アノードおよびカソード材料に関して本明細書で記載するもの、ならびにその全体を参照として本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）に記載の中間電極を含む。
【００４０】
アノードは、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ、金および白金など適切な正電荷注入電極を含むことができる。アノード形成に適した他の材料は、それだけに限らないが、導電性炭素と、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどのπ共役高分子とを含み、これらは例えば、約４ｅＶ以上、いくつかの実施形態では約４ｅＶ〜約６ｅＶの仕事関数を有する。
【００４１】
アノードは、どんな適切な形をも有することができる。例えば、透明またはほぼ透明なガラス板またはプラスチック・フィルムなどの光透過性基板の上に、薄い導電層をコーティングすることができる。有機発光デバイスのいくつかの実施形態は、ガラス上にコーティングされた酸化スズまたはインジウム・スズ酸化物から形成された光透過性アノードを含むことができる。また、厚さが例えば、約２００Å未満の非常に薄い光透過性金属アノードを使用することもでき、いくつかの実施形態では、その厚さが約５０Å〜約１７５Å、別の実施形態では、約７５Å〜約１５０Åである。こうした薄いアノードは、金、白金などの金属を含むことができる。さらに、導電性炭素または、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの共役高分子からなる透明または半透明の薄い層を使用してアノードを形成することができる。アノードの追加の適切な形は、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第４８８５２１１号に開示されている。
【００４２】
アノードの厚さは、約１ｎｍ〜約５０００ｎｍの範囲を取ることができる。アノードの好ましい厚さは、アノード材料の光学定数に応じて決まる。一実施形態では、アノードの厚さ範囲は約３０ｎｍ〜約３００ｎｍである。ただし、この範囲外の厚さも使用することができる。
【００４３】
いくつかの実施形態において、当該表示デバイスのルミネセンス領域は、少なくとも１つのエレクトロルミネセンス有機材料を含む。適切な有機エレクトロルミネセンス材料は、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）ＰＰＶ、ポリ（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）１，４−フェニレンビニレン）ＭＥＨＰＰＶおよびポリ（２，５−ジアルコキシフェニレンビニレン）ＰＤＭｅＯＰＶなどのポリフェニレンビニレン類、ならびにその全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５２４７１９０号に開示されている他の材料と、ポリ（ｐ−フェニレン）ＰＰＰ、ラダー−ポリ−パラ−フェニレン（ＬＰＰＰ）、およびポリ（テトラヒドロピレン）ＰＴＨＰなどのポリフェニレン類と、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）およびポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキルインデノフルオレン）などのポリフルオレン類、ならびにフルオレン−アミン系共重合体などのフルオレン類を含む共重合体とを含む（例えば、その開示全体を参照として本明細書に組み込む、Ｂｅｒｎｉｕｓら著、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＩＩＩ、デンバー、コロラド、１９９９年７月、第３７９７巻、１２９頁を参照）。
【００４４】
ルミネセンス領域において使用することのできる有機エレクトロルミネセンス材料の別の種類として、それだけに限らないが、その全体をそれぞれ本明細書に参照として組み込む米国特許第４５３９５０７号、米国特許第５１５１６２９号、米国特許第５１５０００６号、米国特許第５１４１６７１号および米国特許第５８４６６６６号に開示されている金属オキシノイド化合物が挙げられる。実例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム（ＡｌＱ３）やビス（８−ヒドロキシキノラート）−（４−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）などがある。この種類の材料の他の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリネート）ガリウム、ビス（８−ヒドロキシキノリネート）マグネシウム、ビス（８−ヒドロキシキノリネート）亜鉛、トリス（５−メチル−８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム、トリス（７−プロピル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリネート］亜鉛、およびビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリネート）ベリリウムなどと、ビス（８−キノリンチオラート）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラート）カドミウム、トリス（８−キノリンチオラート）ガリウム、トリス（８−キノリンチオラート）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオラート）亜鉛、トリス（５−メチルキノリンチオラート）ガリウム、トリス（５−メチルキノリンチオラート）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオラート）カドミウム、ビス（３−メチルキノリンチオラート）カドミウム、ビス（５−メチルキノリンチオラート）亜鉛、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛、ビス［３−メチルベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛、ビス［３，７−ジメチルベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛などの金属チオキシノイド化合物など、米国特許第５８４６６６６号（その全体を参照として本明細書に組み込む）に開示されている金属チオキシノイド化合物とがある。好ましい材料は、ビス（８−キノリンチオラート）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラート）カドミウム、トリス（８−キノリンチオラート）ガリウム、トリス（８−キノリンチオラート）インジウムおよびビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛である。
【００４５】
ルミネセンス領域において使用することのできる有機エレクトロルミネセンス材料のさらに別の種類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５５１６５７７号に開示されているものなどのスチルベン誘導体が挙げられる。適切なスチルベン誘導体の例は、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルである。
【００４６】
ルミネセンス領域において使用することのできる有機エレクトロルミネセンス材料のさらなる種類として、例えば、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン、９，１０−ジ−フェニルアントラセン、９，９−ビス［４−（９−アントリル）フェニル］フッ素、および９，９−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フッ素などのアントラセン類が挙げられる。他の適切なアントラセン類は、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６４６５１１５号（欧州特許出願公開第１００９０４４Ａ２号に対応）、米国特許第５９７２２４７号、米国特許第５９３５７２１号および米国特許第６４７９１７２号に開示されている。
【００４７】
ルミネセンス領域においての使用に適した適切な有機エレクトロルミネセンス材料の別の種類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許出願第０８／８２９３９８号に開示されているオキサジアゾール金属キレート類がある。これらの材料は、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］リチウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［５−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（３−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−（４−クロロフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−メトキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−α−（２−ヒドロキシナフチル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（２−チオフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、およびビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾラート］ベリリウムなどと、その全体を参照としてそれぞれ本明細書に組み込む、２０００年１月２１日出願の米国特許出願第０９／４８９１４４号および米国特許第６０５７０４８号に開示されたものを含むチアジン類とを含む。
【００４８】
ルミネセンス領域は、ドーパントとして約０．０１重量パーセント〜約２５重量パーセントのルミネセンス材料をさらに含むことができる。ルミネセンス領域において使用することのできるドーパント材料の例は、例えばクマリン、ジシアノメチレン・ピラン類、ポリメチン、オキサベンザントレン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル、およびペリレンなどの蛍光材料である。蛍光材料の別の好ましい種類として、キナクリドン色素類がある。キナクリドン色素類の実例として、その全体を参照としてそれぞれ本明細書に組み込む米国特許第５２２７２５２号、米国特許第５２７６３８１号および米国特許第５５９３７８８号に開示されている、キナクリドン、２−メチルキナクリドン、２，９−ジメチルキナクリドン、２−クロロキナクリドン、２−フルオロキナクリドン、１，２−ベンゾキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−メチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２，９−ジメチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−クロロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−フルオロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−ベンゾキナクリドンなどがある。使用することのできる蛍光材料の別の種類としては、縮合環蛍光色素類がある。代表的で適切な縮合環蛍光色素類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第３１７２８６２号に開示されている、ペリレン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、およびピレンなどが挙げられる。また、蛍光材料として、その全体を参照としてそれぞれ本明細書に組み込む米国特許第４３５６４２９号および米国特許第５５１６５７７号に開示されている、１，４−ジフェニルブタジエンおよびテトラフェニルブタジエンなどのブタジエン類と、スチルベン類などとが挙げられる。使用することのできる蛍光材料の他の例としては、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５６０１９０３号に開示されているものがある。
【００４９】
さらに、発光ルミネセンス領域において使用することのできるルミネセンス・ドーパントには、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２−ｌ−プロピル−６−（１，１，７，７−テトラメチルユロリジル−９−エチル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）など米国特許第５９３５７２０号（その全体を参照として本明細書に組み込む）に開示されている蛍光色素類と、例えば、トリス（アセチルアセトナート）（フェナントロリン）テルビウム、トリス（アセチルアセトナート）（フェナントロリン）ユーロピウム、およびトリス（テノイルトリスフルオロアセトナート）（フェナントロリン）ユーロピウムなどのランタニド金属キレート複合体と、その全体を参照として本明細書に組み込む、Ｋｉｄｏら著「Ｗｈｉｔｅ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎｇ ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ」、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、第３５巻、Ｌ３９４〜Ｌ３９６頁（１９９６年）に開示されているものと、その全体を参照として本明細書に組み込む、Ｂａｌｄｏら著「Ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、第３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年）に開示されているものなど、例えば、強いスピン−軌道結合につながる重金属原子を含む有機金属化合物などの燐光材料とがある。適切な例として、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ２３Ｈ−フォルピン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥＰ）およびｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）などがある．
ルミネセンス領域は、正孔輸送特性を有する１つまたは複数の材料も含むことができる。ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料の例としては、その全体を参照として本明細書に組み込む、米国特許第５７２８８０１号に開示されている、ポリピロール、ポリアニリン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリチオフェン、ポリアリールアミンおよびこれらの誘導体、ならびに周知の半導体性有機材料と、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第４３５６４２９号に開示されている１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（ＩＩ）などのポルフィリン誘導体と、銅フタロシアニンおよび銅テトラメチル・フタロシアニンと、亜鉛フタロシアニンと、酸化チタン・フタロシアニンと、マグネシウム・フタロシアニンなどとがある。
【００５０】
ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料の具体的な種類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第４５３９５０７号に開示されているものなど芳香族第３アミン類が挙げられる。適切な代表的芳香族第３アミン類は、それだけに限らないが、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル・シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（「ＮＰＢ」）およびこれらの混合物などを含む。芳香族第３アミン類の別の種類として、多環芳香族アミン類がある。これらの多環芳香族アミン類の例には、それだけに限らないが、Ｎ，Ｎ−ビス［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−クロロアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−クロロアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−１−アミノナフタレン、およびこれらの混合物などと、例えば４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルおよび４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルなどの４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル化合物などとがある。
【００５１】
ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料の別の種類として、例えば、５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾールおよび２，８−ジメチル−５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾールなど、その全体を参照として本明細書にそれぞれ組み込む米国特許第５９４２３４０号および米国特許第５９５２１１５号に開示されているものなどのインドロ−カルバゾール類と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリールベンジジン類とがあり、後者の場合、アリールは、フェニル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｍ−メトキシフェニル、ｐ−メトキシフェニル、１−ナフチルおよび２−ナフチルなどから選択することができる。Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリールベンジジンの実例としては、Ｎ，Ｎ−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、およびＮ，Ｎ’−ビス（３−メトキシフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンなどがある。一実施形態では、ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料は、ナフチル−置換ベンジジン誘導体である。
【００５２】
ルミネセンス領域は、電子輸送特性を有する１つまたは複数の材料も含むことができる。ルミネセンス領域において使用することのできる電子輸送材料の例には、本明細書に組み込むＢｅｒｎｉｕｓらのＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＩＩＩ、デンバー、コロラド、１９９９年７月、第３７９７巻、１２９頁に開示されている、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）、およびポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキルインデノフルオレン）などのポリフルオレン類、ならびにフルオレン−アミン系共重合体などのフルオレン類を含む共重合体が含まれる。
【００５３】
ルミネセンス領域において使用することのできる電子輸送材料の他の例は、金属オキシノイド化合物、オキサジアゾール金属キレート化合物、トリアジン化合物、およびスチルベン化合物から選択することができる。これらの例は、先に詳しく記載した。
【００５４】
いくつかの実施形態では、ルミネセンス領域が、有機エレクトロルミネセンス材料に加え、１つまたは複数の正孔輸送材料および／または１つまたは複数の電子輸送材料を含む場合は、有機エレクトロルミネセンス材料、正孔輸送材料、および／または電子輸送材料を、例えば、米国特許第４５３９５０７号、米国特許第４７２０４３２号および米国特許第４７６９２９２号に開示されているＯＬＥＤのように、別々の層に形成してもよいし、例えば、米国特許第６１３０００１号、米国特許第６３９２２５０号、米国特許第６３９２３３９号、米国特許第６６１４１７５号、米国特許第６７５３０９８号および米国特許第６７５９１４６号に開示されているＯＬＥＤのように、同じ層内に形成して２種類以上の材料からなる複数の混合ゾーンを形成してもよい。これらの特許の開示全体は、参照として本明細書に組み込む。積層型ＯＬＥＤのルミネセンス領域における混合領域の使用については、その全体を参照として本明細書に組み込む同時係属特許出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）に記載されている。
【００５５】
本開示によるどんな表示デバイスのルミネセンス領域も、本明細書に開示する材料など、どんな適切な材料をも含むことができる。例えば、ルミネセンス領域は、次のうち１つの材料、または２つ以上の材料の混合物を含むことができる。それらの材料は、分子性（小分子）エレクトロルミネセンス材料、高分子系エレクトロルミネセンス材料、および無機エレクトロルミネセンス材料である。分子性（小分子）エレクトロルミネセンス材料および高分子系エレクトロルミネセンス材料の例は、本明細書に開示している。無機エレクトロルミネセンス材料は、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＣｄＴｅなどの蛍光物質を含み、Ｃｕ、Ｍｎおよびランタニド類などのドーパントをさらに含むことができる。無機エレクトロルミネセンス材料の他の例には、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａ、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮおよびＩｎＳｅなどが含まれ、Ｚｎ、Ｏ、ＮおよびＳｉなどのドーパントをさらに含むことができる。
【００５６】
ルミネセンス領域の厚さは、例えば約１ｎｍ〜約１０００ｎｍと様々であり得る。いくつかの実施形態では、ルミネセンス領域は、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚さを有する。他の実施形態では、ルミネセンス領域は、約５０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚さを有する。積層型ＯＬＥＤの個々のルミネセンス領域の厚さを、目当ての目的に対して所望通りに選択することができる。いくつかの実施形態では、各ルミネセンス領域は、同じ厚さでも互いに異なる厚さでもよい。
【００５７】
カソードは、例えば、約４ｅＶ〜約６ｅＶの仕事関数を有する高仕事関数成分、または例えば、約２．５ｅＶ〜約４ｅＶの仕事関数を有する金属など低仕事関数成分を含め、どんな適切な金属をも含むことができる。カソードは、低仕事関数（約４ｅＶ未満）金属と、他の少なくとも１つの金属との組合せを含むことができる。低仕事関数金属の第２の金属、つまり他の金属に対する効果的な割合は、約０．１重量パーセント未満〜約９９．９重量パーセント、より具体的には、約３〜約４５重量パーセントである。低仕事関数金属の実例には、それだけに限らないが、リチウムまたはナトリウムなどのアルカリ金属と、ベリリウム、マグネシウム、カルシウムまたはバリウムなどの２Ａ族またはアルカリ土類金属と、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、ユーロピウム、テルビウムまたはアクチニウムなどの希土類金属およびアクチニド族金属を含むＩＩＩ族金属とが含まれる。リチウム、マグネシウムおよびカルシウムは、好ましい低仕事関数金属である。その開示全体を参照のために本明細書に組み込む米国特許第４８８５２１１号のＭｇ−Ａｇ合金のカソードは、１つの適切なカソード構造を開示している。別のカソード構造は、その開示全体を参照のために本明細書に組み込む米国特許第５４２９８８４号に記載されており、そこでは、アルミニウムおよびインジウムなどの他の高仕事関数金属を有するリチウム合金からカソードが形成される。カソードの別の適切な材料は、アルミニウム金属である。
【００５８】
カソードは、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）など少なくとも１つの透明な導電材料、および例えば、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５７０３４３６号および米国特許第５７０７７４５号に開示されているものなど他の材料を含むことができる。
【００５９】
カソードは、金属−有機混合層も含むことができ、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６８４１９３２号および米国特許出願第１０／４０１２３８号に記載されている構成を有する。
【００６０】
カソードの厚さは、例えば、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より具体的には、約２５ｎｍ〜約３００ｎｍであるが、これらの範囲外の厚さを使用することもできる。カソードは、どんな適切な薄膜形成方法をも使用して形成することができる。カソードを形成するための例示的方法は、真空内での蒸着法、電子線蒸着法、およびスパッタリング蒸着法を含む。
【００６１】
本開示による積層型ＯＬＥＤまたは表示デバイスの少なくとも１つの中間電極は、２つの電荷注入層間に配設されたＭＯＭＬを含む。ＭＯＭＬを含む中間電極の構成は、目当ての目的または使用に対して所望通りに選択することができる。一実施形態では、正孔注入層と電子注入層との間にＭＯＭＬが配設されている。別の実施形態では、２つの正孔注入層間にＭＯＭＬが配設されている。さらに別の実施形態では、２つの電子注入層間にＭＯＭＬが配設されている。中間電極は、複数のＭＯＭＬを含むこともできる。積層型ＯＬＥＤが複数の中間電極を含み、少なくとも２つの中間電極がＭＯＭＬを含むいくつかの実施形態では、ＭＯＭＬおよび／または各電荷注入層の構成および組立ては、同じでもよいし異なっていてもよい。
【００６２】
ＭＯＭＬは、金属材料および有機材料を含む。中間電極内での使用に適した金属−有機混合層は、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６８４１９３２号および米国特許出願第１０／４０１２３８号（米国公開特許出願第２００３／０２３４６０９号）に開示されているものを含む。
【００６３】
ＭＯＭＬの金属含有材料は、例えば、金属および無機金属化合物を含む。本明細書で使用しているように、「金属含有材料の金属」という言い回し（このような言い回しが特定の元素金属のリストの前にくる場合）は、元素金属および無機金属化合物の金属成分のどちらをも意味する。こうした金属は、それだけに限らないが、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、およびＥｕであり得る。いくつかの実施形態では、「金属」という用語は、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅを含む。いくつかの実施形態では、金属合金を使用してＭＯＭＬを形成することができる。金属合金のうち１つの金属を金属含有材料とみなし、その金属合金の他の１つまたは複数の金属を、ＭＯＭＬの１つまたは複数の追加成分とみなす。例えば、有機金属と組み合わせた２元金属合金を３元ＭＯＭＬとみなす。
【００６４】
ＭＯＭＬの無機金属化合物は、金属ハロゲン化物（例えば、フッ化物、塩化物、臭化物およびヨウ化物）、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属炭化物、および金属ホウ化物でよい。適切な金属ハロゲン化物は、それだけに限らないが、例えば、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、Ｌｉｌ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、Ｎａｌ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、Ｋｌ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＡｌＦ３、ＡｇＣｌ、ＡｇＦ、およびＣｕＣｌ２でよい。適切な金属酸化物は、それだけに限らないが、Ｌｉ２Ｏ、Ｃａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ａｇ２Ｏ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、およびＣｒ２Ｏ３でよい。適切な金属水酸化物は、それだけに限らないが、例えば、ＡｇＯＨでよい。適切な金属窒化物は、それだけに限らないが、ＬａＮ、ＹＮ、およびＧａＮでよい。適切な金属硫化物は、それだけに限らないが、ＺｎＳ、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓ５、およびＣｄＳでよい。適切な金属炭化物は、それだけに限らないが、Ｌｉ２Ｃ、ＦｅＣ、およびＮｉＣでよい。金属ホウ化物は、それだけに限らないが、ＣａＢ６でよい。
【００６５】
ＭＯＭＬの無機材料は、例えば（ｉ）Ｃ、Ｓｉ、およびＧｅなどの非金属元素材料、（ｉｉ）ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、およびＳｉ３Ｎ４など、これらの非金属元素材料の無機化合物、ならびに（ｉｉｉ）本明細書に記載するような無機金属化合物を含む。（ＭＯＭＬ用成分リスト内の）金属に対し別の成分カテゴリーがあるので、金属は無機材料として分類されない。
【００６６】
本明細書に記載するように、いくつかの金属化合物は導電性および光吸収性があることが知られている。したがって、いくつかの実施形態では、有機化合物とこうした金属化合物との混合物によって、当該ＯＬＥＤの所望の特徴を実現することができる。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬ内で使用する金属含有材料は金属化合物、具体的には例えば、Ａｇ２Ｏ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｖ２Ｏ５、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、およびＳｎＯ２など導電性および光吸収性をどちらも有する金属化合物でよい。
【００６７】
ＭＯＭＬに適した有機材料は、例えば、表示デバイスのルミネセンス領域を製造する際に使用されるエレクトロルミネセンス材料でよい。このようなエレクトロルミネセンス材料は本明細書に記載している。例えば、ＭＯＭＬに適した有機材料は、金属オキシノイド類、金属キレート類、芳香族第３アミン類、インドロ−カルバゾール類、ポルフィリン類、フタロシアニン類、トリアジン類、アントラセン類、およびオキサジアゾール類などの分子性（小分子）有機化合物と、ポリチオフェン類、ポリフルオレン類、ポリフェニレン類、ポリアニレン類、およびポリフェニレンビニレン類などの高分子化合物とを含むことができる。やはりＭＯＭＬ内で使用することのできる他の有機化合物は、ポリポリカーボネート類、ポリエチレン類、ポリスチレン類、有機色素類および顔料類（例えば、ペリノン類、クマリン類、および他の縮合芳香族環化合物）を含む。
【００６８】
ＭＯＭＬは、（２つの成分を有する）「２元ＭＯＭＬ」、（３つの成分を有する）「３元ＭＯＭＬ」、（４つの成分を有する）「４元ＭＯＭＬ」、または５つ以上の成分を有する他のＭＯＭＬでよい。２元、３元および４元ＭＯＭＬは、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６８４１９３２号および米国特許出願第１０／４０１２３８号に記載されている。これらの実施形態では、金属含有材料、有機化合物および他のあらゆる追加の成分は、ＭＯＭＬが１つまたは複数の所望の特性を持つべきであることに基づいて選択される。光反射を減少させることの他に、ＭＯＭＬは、例えば、導電性であることなどを含め１つまたは複数の追加の所望の特性、および表示デバイス内のＭＯＭＬの位置によって必要とされ得る他の機能を果たすためにＭＯＭＬが持たなければならない他のあらゆる特性（例えば、ＭＯＭＬがルミネセンス領域に隣接する電極の一部である場合、電荷を効率的に注入できる必要もあること）を任意選択で有することができる。表示デバイスが複数のＭＯＭＬを含む場合、各ＭＯＭＬは、（諸成分およびそれらの濃度に関し）同じ材料組成でもよいし、互いに異なる材料組成でもよい。
【００６９】
特定のタイプのＭＯＭＬ内の諸成分に適した材料リストは一部重複することが分かる。例えば、「３元ＭＯＭＬ」では、第２の成分に適した材料（例えば、有機材料）は、第３の成分の「有機材料」の選択肢と同じである。さらに、「３元ＭＯＭＬ」では、第１の成分に適した材料（例えば、無機金属含有材料）は、第３の成分の「金属」および「無機金属」の選択肢と重複する。しかし、ある特定のタイプのＭＯＭＬ内の諸成分に適した材料のリストが重複していても、そのタイプのＭＯＭＬの選択された各成分が互いに異なる限り、つまり各選択された成分が他に同じものがない限り、矛盾はない。
【００７０】
一般に、ＭＯＭＬは、約５ｖｏｌ％〜約９５ｖｏｌ％の有機化合物と、約９５ｖｏｌ％〜約５ｖｏｌ％の金属含有材料とからなることができる。他の実施形態では、ＭＯＭＬは、約５ｖｏｌ％〜約３０ｖｏｌ％の金属含有材料と、約７０ｖｏｌ％〜約９５ｖｏｌ％の有機金属とを含むことができる。より好ましい範囲は、選択される個々の材料に応じて決まる。
【００７１】
いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬは、ＭＯＭＬの厚さ全体にわたって、全体的に均一の組成を有する。全体的に均一な組成を得るためには、「調整された混合比法」（例えば、スピン・コーティング法および共蒸着法）を使用することによってＭＯＭＬを作成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、例えば、同時に別々の蒸発源から蒸発される互いに異なる成分のそれぞれの蒸発速度を調整することによって、互いに異なる成分の混合比があるレベルまで調整されるという意味では、ＭＯＭＬは調整された組成の混合物である。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬ内の互いに異なる成分の比は全体的に同じにとどまり、時間と共に変化しない（つまり、ＭＯＭＬ内の各成分の比は、製造直後に測定したとしても、２、３日後およびそれ以降のそれらの比と等しい）。
【００７２】
他の実施形態では、ＭＯＭＬは、そのＭＯＭＬの厚さ全体にわたって非均一な組成を有することができる。（例えば、ＭＯＭＬ形成中のＭＯＭＬ材料の共蒸着速度を変えることによって）共蒸着法を、ＭＯＭＬの非均一な組成を生むために使用することができる。ＭＯＭＬのある実施形態では、内部層拡散または中間層拡散が原因で、長時間にわたり、全体的に均一な組成（「調整された混合比法」によって作成した場合）から非均一な組成への変化が起こり得る。さらに、材料の中間層拡散を使用してＭＯＭＬを作成することができる。次の理由から、拡散はＭＯＭＬ作製のあまり好ましい手法ではない。（ａ）拡散には相当な時間を要する（数日、数週間、数ヶ月、またはそれ以上）。（ｂ）混合比は、時間と共に変化する。そして（ｃ）ＭＯＭＬ材料の所望の比率をあまり調整することができない。
【００７３】
いくつかの実施形態では、同じ成分からなるが異なる濃度を有する隣り合うＭＯＭＬは、成分のうち１つの濃度が、ＭＯＭＬの製造中または製造直後に計測されるＭＯＭＬの厚さの方向に平行に５ｎｍ以下の長さにわたって少なくとも５％だけ変化しても、非均一な組成を有する単一のＭＯＭＬではなく、まぎれもない複数のＭＯＭＬととらえられる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬは全体的にほぼ透明かつ導電性である。導電性のＭＯＭＬは、断面（つまり、ＭＯＭＬの厚さにわたる断面）のオーミック抵抗が、例えば約１００，０００オーム以下、具体的には約５，０００オーム以下である。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬの断面オーミック抵抗は１，０００オーム以下である。しかし、他の実施形態では、ＭＯＭＬは非導電性とみなすことができ、例えば、本明細書に記載する実例の範囲より高いあたりにオーミック抵抗値を有する。
【００７５】
一般に、ＭＯＭＬはほぼ透明であり得る。いくつかの実施形態では、ほぼ透明なＭＯＭＬは、例えば、少なくとも５０％の透過率、通常は可視光線範囲の少なくとも一部（つまり４００〜７００ｎｍの範囲の電磁放射）にわたり少なくとも７５％の透過率を有することができる。
【００７６】
あらゆる適切な技術および装置を使用して、ＭＯＭＬおよび表示デバイスの残りの部分を形成することができる。例えば、熱蒸着法（つまり、物理的気相成長法−「ＰＶＤ」）、スピン・コーティング法、スパッタリング法、電子ビーム法、電気アーク法、および化学的気相成長法（「ＣＶＤ」）などを使用することができる。最初の２つの技術、特にＰＶＤは、より望ましい手法であるといえる。ＰＶＤの場合、例えば、ＭＯＭＬの成分を同時蒸発させ、材料のそれぞれの蒸着速度を別々に調整して所望の混合比を得ることによってＭＯＭＬを形成することができる。特定の材料の組合せに対し、試行錯誤してこうした好ましい混合比を求めることができる。「調整された混合比法」という言い回しは、スピン・コーティング法および同時蒸着法を意味する。同時蒸着法は、熱蒸着法（つまり、物理的気相成長法−「ＰＶＤ」）、スパッタリング法、電子ビーム法、電気アーク法、および化学的気相成長法（「ＣＶＤ」）を意味する。
【００７７】
中間電極の電子注入層は、どんな適切な電子注入材料をも含むことができる。適切な電子注入材料は、本明細書に記載するカソードを実施するのに適した材料を含む。他の適切な電子注入材料は、それだけに限らないが、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｓｃおよびこれらの化合物などの金属を含む。電子注入材料は無機材料でもよく、それだけに限らないが、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＭｇＦ２、ＢａＯ，およびこれらの混合物を含む。一実施形態では、電子注入材料は、ＭｇとＡｇとの混合物である。
【００７８】
中間電極の正孔注入層は、あらゆる適切な正孔注入材料を含む。いくつかの実施形態では、正孔注入層は、本明細書に記載の、アノードとして適切な正孔注入材料を含むことができる。
【００７９】
他の実施形態では、正孔注入材料は、ルミネセンス領域内の有機化合物を酸化させることのできる電子受容性材料を含む。適切な電子受容性材料は、その全開示を参照として本明細書に組み込む、Ｋｉｄｏらに付与された米国特許第６４２３４２９号に記載されているものなどの無機化合物を含む。このような無機化合物は、ＦｅＣｌ３、ＡｌＣｌ３、ＧａＣｌ３、ＩｎＣｌ３、ＳｂＣｌ５、およびこれらの組合せなど、ルイス酸を含む。適切な電子受容性有機材料は、それだけに限らないが、トリニトロフルオレノン、および２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）を含む。上記の電子受容性材料を含む正孔注入層は、任意選択で正孔輸送材料などの有機材料を含むことができる。適切な正孔輸送材料は、それだけに限らないが、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍＴＤＡＴＡ）、２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＢＰ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、バナジル−フタロシアニン（ＶＯＰｃ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、およびポリアニリン（ＰＡｎｉ）などを含め、本明細書で先に記載したものを含む。このような正孔注入層は、諸蒸着技術に適している。電子受容性材料と、任意選択で正孔輸送材料とを含むいくつかのアノード構成は、その開示全体を参照として本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７７号（整理番号Ａ３６１８−ＵＳ−ＮＰ）に記載されている。いくつかの実施形態では、中間電極の正孔注入層は、１種類の電子受容性材料のみ、またはいくつかの電子受容性材料の組合せを含む。他の実施形態では、中間電極の正孔注入層は、１種類の電子受容性材料、またはいくつかの電子受容性材料と１種類の正孔輸送材料との組合せを含む。いくつかの実施形態では、中間電極の正孔注入層において正孔輸送材料に対する電子受容性材料の比は、約１０：９０〜約９０：１０体積パーセントである。
【００８０】
中間電極の厚さは、特定の目的または目当ての使用に対し所望通りに選択することができる。いくつかの実施形態では、中間電極の厚さは、延べ約５ｎｍ〜約２５０ｎｍである。いくつかの実施形態では、第１および第２の電荷注入層間に配設されたＭＯＭＬを含む中間電極の厚さは、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍである。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬの厚さは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍである。さらに、ＭＯＭＬの厚さおよび／または金属濃度を、所望のレベルの透明性または導電性を提供するように選択することができる。一般に、ＭＯＭＬは厚さが減少するにつれて、かつ／または金属濃度が増大するにつれて、より透明であり、より導電的である。電荷注入層は、個々に約０．１ｎｍ〜約５０ｎｍの厚さを有することができる。他の実施形態では、電荷注入層は、個々に約１ｎｍ〜約２５ｎｍの厚さを有する。
【００８１】
いくつかの実施形態では、次の実例のＰＶＤ手順を使用して、ＭＯＭＬを形成することができる。それらは、（ｉ）無機金属化合物と、有機化合物と、任意選択のあらゆる追加の成分とを同時蒸発させる。（ｉｉ）元素金属と、有機化合物と、任意選択のあらゆる追加の成分とを同時蒸発させ、そこで、そのプロセス中またはＭＯＭＬ内で、元素金属を（ｉ）の無機金属化合物に変換させる。さらに（ｉｉｉ）（ｉｉ）の元素金属の異なる無機化合物と、有機化合物と、任意選択のあらゆる追加の成分とを同時蒸発させ、そこで、そのプロセス中またはＭＯＭＬ内で、その異なる無機金属化合物を（ｉ）の無機金属化合物に変換させる。あるいは、例えば、無機含金属化合物と他のあらゆる任意選択の成分とを含む高分子溶液をスピン・コーティングすることによって、ＭＯＭＬを形成することもできる。
【００８２】
次のいくつかの実施例を参照して、本開示による積層型ＯＬＥＤをさらに説明する。これらの実施例は単に、積層型ＯＬＥＤを説明するためのものであって、その実施形態を限定するものではない。
【実施例】
【００８３】
本開示による中間電極を使用する積層型ＯＬＥＤデバイスＩ、ＩＩおよびＩＩＩを作製した。それらは図６に示す全体構造を有していた。図６に示すように、積層型ＯＬＥＤ６００は、ガラス基板６１０、ＩＴＯアノード６２０、ルミネセンス領域（１）６３０、ルミネセンス領域（２）６５０、カソード６６０、およびルミネセンス領域（１）とルミネセンス領域（２）との間に配設された中間電極６４０を含む。中間電極６４０は、電子注入層６４２と正孔注入層６４６との間に配設されたＭＯＭＬ６４４を含んでいた。各デバイスは、真空（５×１０−６Ｔｏｒｒ．）においてＩＴＯをコーティングしたガラス基板上で物理的気相成長法を使用して作製した。この場合アノードは、底部アノードの役割を果たした。カソード６６０は、ＭｇとＡｇとの混合物であった。各ルミネセンス領域および中間電極の各層の組成および厚さを表１に示す。
【００８４】
各デバイスを２５ｍＡ／ｃｍ２で駆動することによって、各デバイスの発光特性を評定した。各デバイスのルミネッセンスおよび駆動電圧も表１に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１に示すように、ＭＯＭＬを含む中間電極を含む各積層型ＯＬＥＤは、非常に高い輝度を呈した。各デバイスの安定性テストも、各デバイスが、数千時間の半減期において高安定性を実証できることを示した。
【００８７】
特定の実施形態をいくつか説明してきたが、本出願人または他の当業者は、目下予想していない、または予想することができない代替例、修正例、変更例、改善例、および実質的な同等物を思い付くであろう。したがって、添付の出願時の特許請求の範囲、および補正され得る特許請求の範囲は、このような代替例、修正例、変更例、改善例、および実質的な同等物をすべて包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本開示による積層型ＯＬＥＤの一実施形態の概略断面図である。
【図２】本開示による積層型ＯＬＥＤの別の実施形態の概略断面図である。
【図３】本開示による積層型ＯＬＥＤのさらなる実施形態の図である。
【図４】本開示による積層型ＯＬＥＤのさらに別の実施形態の概略断面図である。
【図５】本開示による積層型ＯＬＥＤのさらに別の実施形態の概略断面図である。
【図６】実施例Ｉ〜ＩＩＩの積層型ＯＬＥＤの構成を示す概略断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、様々な例示的実施形態において、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）に関する。詳細には、本開示は、積層型ＯＬＥＤの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
参照として全体開示を本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）は、そのうちの１つがエミッタである正孔輸送材料と、電子輸送材料と、任意選択でドーパントとの混合物を含む少なくとも１つのルミネセンス領域を含む積層型ＯＬＥＤの構成を記載している。参照として全体開示を本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７７号（整理番号Ａ３６１８−ＵＳ−ＮＰ）は、金属−有機混合層と、電子受容性材料とを含む、ＯＬＥＤなどの表示デバイスに適したアノードを記載している。
【０００３】
有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）は、表示応用分野の有望な技術の代表である。有機発光デバイスは通常、第１の電極と、１つまたは複数のエレクトロルミネセンス有機材料を含むルミネセンス領域と、第２の電極とを含み、第１の電極および第２の電極のうち一方が正孔注入アノードとして機能し、他方の電極が電子注入カソードとして機能し、第１の電極および第２の電極のうち一方が前面電極であり、他方の電極が背面電極である。前面電極は、透明（または少なくとも部分的に透明）であり、背面電極はたいてい、光に対し高反射性である。第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加すると、ルミネセンス領域および透明な前面電極を介して光が放たれる。
【０００４】
２つ以上の個々のＯＬＥＤを、積層構成をなして積み重ねて積層型ＯＬＥＤを形成することが望ましい。積層型ＯＬＥＤ構成は、隣り合うルミネセンス領域間に配設された中間電極を含む。つまり、積層型ＯＬＥＤは、２つの電極間に配設されたルミネセンス領域によって画定された個々のＯＬＥＤを複数含む。積層において、ある個別のＯＬＥＤの上部電極は、その積層内の別のＯＬＥＤの底部電極も兼ねて機能する。連続したルミネセンス領域は、中間電極を共有する。
【０００５】
積層型ＯＬＥＤは、あらゆる色を放つトゥルー・カラー画素を形成するように、様々な色を放つことができる。例えば、Ｂｕｒｒｏｗｓらは、「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９、２９５９（１９９６）」において、赤、緑、または青を発光する個々のＯＬＥＤを積層して色調調整可能な縦型の一体化画素を開示している。
【０００６】
例えばＭａｔｓｕｍｏｔｏら（「ＳＩＤ ０３ Ｄｉｇｅｓｔ、９７９（２００３）」）によって例証された積層型単色ＯＬＥＤも可能である。積層型単色ＯＬＥＤは、高エレクトロルミネセンス効率を有するＯＬＥＤ構成を潜在的に提供する。
【０００７】
中間電極は通常、透明である。さらに、中間電極は、場合によって片側では電子注入コンタクトとして作用し、もう片側では正孔注入コンタクトとして作用する必要がある。中間電極において必要とされる特色をすべて発揮するために、中間電極は通常、多層からなり、例えばＩＴＯやＶ２Ｏ５など熱蒸着法で蒸着させるのが難しい材料でできている。したがって、積層型ＯＬＥＤの製造には、例えばスパッタリングなど、より積極果敢な追加の技術が必要とされる。必要とされる、より積極果敢な追加の技術のために、ＯＬＥＤの製造コストが上がり、積層型ＯＬＥＤのより脆弱な他の有機層を破損する危険性も増す。
【０００８】
【特許文献１】同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）
【特許文献２】同時係属出願第１１／１３３，９７７号（整理番号Ａ３６１８−ＵＳ−ＮＰ）
【非特許文献１】Ｂｕｒｒｏｗｓら著「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９、２９５９（１９９６）」
【非特許文献２】Ｍａｔｓｕｍｏｔｏら著「ＳＩＤ ０３ Ｄｉｇｅｓｔ、９７９（２００３）」
【特許文献３】米国特許第４５３９５０７号
【特許文献４】米国特許第４７２０４３２号
【特許文献５】米国特許第４７６９２９２号
【特許文献６】米国特許第４８８５２１１号
【特許文献７】米国特許第５２４７１９０号
【非特許文献３】Ｂｅｒｎｉｕｓら著、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＩＩＩ、デンバー、コロラド、１９９９年７月、第３７９７巻、１２９頁
【特許文献８】米国特許第５１５１６２９号
【特許文献９】米国特許第５１５０００６号
【特許文献１０】米国特許第５１４１６７１号
【特許文献１１】米国特許第５８４６６６６号
【特許文献１２】米国特許第５５１６５７７号
【特許文献１３】米国特許第６４６５１１５号
【特許文献１４】欧州特許出願公開第１００９０４４Ａ２号
【特許文献１５】米国特許第５９７２２４７号
【特許文献１６】米国特許第５９３５７２１号
【特許文献１７】米国特許第６４７９１７２号
【特許文献１８】米国特許出願第０８／８２９３９８号
【特許文献１９】米国特許出願第０９／４８９１４４号
【特許文献２０】米国特許第６０５７０４８号
【特許文献２１】米国特許第５２２７２５２号
【特許文献２２】米国特許第５２７６３８１号
【特許文献２３】米国特許第５５９３７８８号
【特許文献２４】米国特許第３１７２８６２号
【特許文献２５】米国特許第４３５６４２９号
【特許文献２６】米国特許第５５１６５７７号
【特許文献２７】米国特許第５６０１９０３号
【特許文献２８】米国特許第５９３５７２０号
【非特許文献４】Ｋｉｄｏら著「Ｗｈｉｔｅ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎｇ ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ」、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、第３５巻、Ｌ３９４〜Ｌ３９６頁（１９９６年）
【非特許文献５】Ｂａｌｄｏら著「Ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、第３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年）
【特許文献２９】米国特許第５７２８８０１号
【特許文献３０】米国特許第４３５６４２９号
【特許文献３１】米国特許第４５３９５０７号
【特許文献３２】米国特許第５９４２３４０号
【特許文献３３】米国特許第５９５２１１５号
【特許文献３４】米国特許第６１３０００１号
【特許文献３５】米国特許第６３９２２５０号
【特許文献３６】米国特許第６３９２３３９号
【特許文献３７】米国特許第６６１４１７５号
【特許文献３８】米国特許第６７５３０９８号
【特許文献３９】米国特許第６７５９１４６号
【特許文献４０】米国特許第４８８５２１１号
【特許文献４１】米国特許第５４２９８８４号
【特許文献４２】米国特許第５７０３４３６号
【特許文献４３】米国特許第５７０７７４５号
【特許文献４４】米国特許第６８４１９３２号
【特許文献４５】米国特許出願第１０／４０１２３８号（米国公開特許出願第２００３／０２３４６０９号）
【特許文献４６】米国特許第６４２３４２９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、積層型ＯＬＥＤは、既存の積層型ＯＬＥＤ構成の利点を発揮することが可能な中間電極の組成または構成を提供する必要がある。光吸収性能を有する中間電極を提供する必要もある。物理的気相成長法に適用でき、積層型ＯＬＥＤ内での使用に適した中間電極の組成または構成を提供する必要もある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示は、その様々な実施形態において、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された１つまたは複数の中間電極とを含み、１つまたは複数の中間電極のうち少なくとも１つが、第１の電荷注入層と、第２の電荷注入層と、第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層とを含む金属−有機混合層電極である、積層型ＯＬＥＤに関する。
【００１１】
さらに、本開示は、その様々な実施形態において、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された中間電極とを含み、少なくとも１つの中間電極がｉ）正孔注入層と、ｉｉ）電子注入層と、ｉｉｉ）正孔注入層と電子注入層との間に配設された金属−有機混合層とを別々に含む、積層型ＯＬＥＤに関する。
【００１２】
以下に、これらおよび他の非限定的特色および特徴を、より詳細に記載する。
【００１３】
図面の簡単な説明において、これらの図面は、本明細書に開示するいくつかの例示的実施形態を説明するためのものであって、それらを限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本開示は、積層型ＯＬＥＤ構成に関する。本開示による積層型ＯＬＥＤ構成は、基板と、第１の電極と、第２の電極と、第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、連続的なルミネセンス領域間に配設された１つまたは複数の中間電極とを含む。中間電極のうち少なくとも１つは、金属材料と有機材料との混合物を含む金属−有機混合層（ＭＯＭＬ）を含む。中間電極は、金属−有機混合層の一部として電荷注入材料をさらに含んでいてもよいし、電荷注入材料は、望ましいまたは必要な電荷注入機能を積層型ＯＬＥＤに与えるように、金属−有機混合層とルミネセンス領域との間に配設された、別の層であってもよい。
【００１５】
本開示による積層型ＯＬＥＤの範囲を理解する上での混乱を避けるために、下記の基準を使用することができる。
【００１６】
（１）「層」という用語は、隣接する層の組成とは異なる組成を全体的に有する単一のコーティングを意味する。
【００１７】
（２）「領域」という用語は、単一の層および、例えば２つでも、３つ以上でも、複数の層を意味し、かつ／あるいは１つまたは複数の「ゾーン」を意味する。
【００１８】
（３）電荷輸送ゾーン（つまり、正孔輸送ゾーンおよび電子輸送ゾーン）および発光ゾーンとの関連で使用される用語「ゾーン」は、単一の層、複数の層、層内の単一の機能域、または層内の複数の機能域を意味する。
【００１９】
（４）全体的に、２つの電極間にある表示デバイスの領域および層、または表示デバイスを作動させるために必要な電荷伝導プロセスに関与する表示デバイスの領域および層はすべて、カソード、ルミネセンス領域、アノードまたは中間電極の一部とみなす。
【００２０】
（５）全体的に、表示デバイスの電荷伝導プロセスに関与せず、第１および第２の電極外にあると見られる層（例えば、基板）は、電極の一部とはみなさない。しかし、このような層（例えば、基板）は、それでもなお、表示デバイスの一部とみなすことができる。
【００２１】
（６）ただし、キャッピング領域（これは、電極を周囲環境から保護する）は、キャッピング領域が表示デバイスの電荷伝導プロセスに関与しているかどうかに関係なく、電極の一部とみなす。
【００２２】
（７）電荷をルミネセンス領域に注入するどんな領域または層（例えば、電子注入領域および正孔注入領域）も、電極の一部とみなす。
【００２３】
（８）ＭＯＭＬが同程度に、電極またはルミネセンス領域の一部と見られる場合、ＭＯＭＬは電極の一部ということにする。
【００２４】
（９）隣接する（つまり、接触している）複数のＭＯＭＬを含む実施形態では、ＭＯＭＬのうちいくつかまたはすべてが同程度に電極またはルミネセンス領域の一部と見られる場合、ＭＯＭＬは電極の一部とみなすことにする。
【００２５】
（１０）不純物（ＭＯＭＬを構成する２つの材料成分内でも、３つの材料成分内でも、４つ以上の材料成分内でも少量存在することがある）は全体的に、ＭＯＭＬの指定成分とみなさない。例えば、金属材料および有機化合物のうち２つの指定成分からなる「２元ＭＯＭＬ」内の不純物の存在によって、ＭＯＭＬが「２元ＭＯＭＬ」であることの指定は変更されない。
【００２６】
（１１）「発光領域」および「ルミネセンス領域」は差し替えて使用することができる。
【００２７】
図１に、本開示による積層型ＯＬＥＤの実施形態を示す。ＯＬＥＤ１００は、基板１１０と、第１の電極１２０と、第２の電極１３０と、第１の電極１２０と第２の電極１３０との間に配設されたルミネセンス領域１４０、１５０および１６０と、ルミネセンス領域１４０と１５０との間に配設された中間電極１７０と、ルミネセンス領域１５０と１６０との間に配設された中間電極１８０とを含む。第１および第２の電極は、アノードおよびカソードのうち１つから選択することができる。いくつかの実施形態では、第１および第２の電極は、それぞれアノードである。他の実施形態では、第１および第２の電極は、それぞれカソードである。さらに別の実施形態では、第１の電極がアノードで第２の電極がカソード、または第１の電極がカソードで第２の電極がアノードである。
【００２８】
中間電極１７０または１８０のうち少なくとも１つは、金属−有機混合層を含む。図１の積層型ＯＬＥＤ１００では、各中間電極１７０および１８０が、金属−有機混合層１７４および１８４をそれぞれ含む。各中間電極１７０および１８０において、金属−有機混合層１７４は、電荷注入層１７２と１７６との間に配設され、金属−有機混合層１８４は、電荷注入層１８２と１８６との間に配設されている。
【００２９】
電荷注入層（例えば、図１における実施形態の１７２、１７６、１８２および１８６）は、ルミネセンス領域にすぐ隣接する層の電荷輸送機能との関連で必要とされる電荷注入層の機能に応じて、電子注入層でもあり得るし正孔注入層でもあり得る。いくつかの実施形態では、ルミネセンス領域は、個別の正孔輸送層または電子輸送層、あるいは例えば、米国特許第４５３９５０７号、米国特許第４７２０４３２号および米国特許第４７６９２９２号、または同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）に開示されているＯＬＥＤなどのゾーンを含むことができる。したがって、中間電極の電荷注入層の組成は、積層型ＯＬＥＤ内で必要機能を提供するように所望通りに選択される。例えば、中間電極は片側では電子注入層として働くことが要求され、もう片側では正孔注入層として働くことが要求され得る。別の実施形態では、中間電極は、両側で電子注入層として、または両側で正孔注入層として作用することが要求され得る。例えば、すぐ隣接する層のルミネセンス領域が正孔輸送機能を有する場合、中間電極の選択された電荷注入層は、正孔注入層であり、正孔注入材料を含む。あるいは、すぐ隣接するルミネセンス領域が電子輸送ゾーンとして機能する場合、中間電極の選択された電荷注入層は、電子注入層であり、電子注入材料を含む。
【００３０】
図２および図３に積層型ＯＬＥＤを示す。ここでは、所与の中間電極の各電荷注入層は、同じまたは類似の電荷注入機能を有する。つまり、中間電極は、その両側で同じ電荷注入機能を有する。図２を参照すると、積層型ＯＬＥＤ２００は、基板２１０と、アノード２２０と、ルミネセンス領域２４０と、ルミネセンス領域２４０上に配設された中間電極２７０と、中間電極２７０上に配設されたルミネセンス領域２５０と、ルミネセンス領域２５０上に配設された中間電極２８０と、中間電極２８０上に配設されたルミネセンス領域２６０と、ルミネセンス領域２６０上に配設されたカソード２３０とを含む。中間電極２７０は、電子注入層２７２と２７６との間に配設された金属−有機混合層２７４を含む。中間電極２８０は、正孔注入層２８２と２８６との間に配設された金属−有機混合層２８４を含む。最上部電極２３０は、ルミネセンス領域２６０の組成または構成に基づき、正孔注入機能または電子注入機能が必要とされるかどうかに応じて、カソードまたはアノードのうちの１つであることができる。
【００３１】
図３を参照すると、積層型ＯＬＥＤ３００は、基板３１０と、カソード３２０と、アノード３３０と、カソード３２０と最上部電極３３０との間に配設されたルミネセンス領域３４０、３５０および３６０と、ルミネセンス領域３４０と３５０との間に配設された中間電極３７０と、ルミネセンス領域３５０と３６０との間に配設された中間電極３８０とを含む。中間電極３７０は、正孔注入層３７２と３７６との間に配設された金属−有機混合層３７４を含む。中間電極３８０は、電子注入層３８２と３８６との間に配設された金属−有機混合層３８４を含む。最上部電極３３０は、ルミネセンス領域３６０の組成および／または構成に応じて、カソードまたはアノードのうちの１つであることができる。
【００３２】
電荷注入機能が同じまたは類似の電荷注入層を有する中間電極では、各電荷注入層は同じ組成でもよいし互いに異なる組成でもよい。
【００３３】
図４および図５に積層型ＯＬＥＤを示す。ここでは、中間電極は、互いに異なる機能を有する電荷注入層を含む。つまり、中間電極は、片側に電子注入機能を有する電荷注入層を有し、もう片側に正孔注入機能を有する電荷注入層を有する。図４を参照すると、積層型ＯＬＥＤ４００は、基板４１０と、アノード４２０と、カソード４３０と、アノード４２０上に配設されたルミネセンス領域４４０と、ルミネセンス領域４４０上に配設された中間電極４７０と、中間電極４７０上に配設されたルミネセンス領域４５０と、ルミネセンス領域４５０上に配設された中間電極４８０と、中間電極４８０上かつカソード４３０と中間電極４８０との間に配設されたルミネセンス領域４６０とを含む。中間電極４７０は、電子注入層４７２と正孔注入層４７６との間に配設された金属−有機混合層４７４を含む。中間電極４８０は、電子注入層４８２と正孔注入層４８６との間に配設された金属−有機混合層４８４を含む。
【００３４】
図５を参照すると、積層型ＯＬＥＤ５００は、基板５１０と、カソード５２０と、アノード５３０と、カソード５２０とアノード５３０との間に配設されたルミネセンス領域５４０、５５０および５６０と、ルミネセンス領域５４０と５５０との間に配設された中間電極５７０と、ルミネセンス領域５５０と５６０との間に配設された中間電極５８０とを含む。中間電極５７０は、正孔注入層５７２と電子注入層５７６との間に配設された金属−有機混合層５７４を含む。中間電極５８０は、正孔注入層５８２と電子注入層５８６との間に配設された金属−有機混合層５８４を含む。
【００３５】
いくつかの実施形態、例えば図４および図５における実施形態では、中間電極が互いに機能の異なる電荷注入層を含む場合（つまり、金属−有機混合層が正孔注入層と電子注入層との間に介在している場合）、例えば図４における中間電極４７０と４８０との間、および図５における中間電極５７０と５８０との間など、第１および第２の電極間にだけ外部順バイアス電圧を印加することにより積層全体に外部順バイアス電圧を印加することによって、積層型ＯＬＥＤを作動させることができる。あるいは、例えば第１の電極と第１の中間電極との間（例えばアノード４２０と中間電極４７０との間（図４）、またはカソード５２０と中間電極５７０との間（図５））、第１の中間電極と第２の中間電極との間（例えば中間電極４７０と４８０との間（図４）、または中間電極５７０と５８０との間（図５））、および第２の中間電極と第２の電極との間（例えば、中間電極４８０とカソード４３０との間（図４）、または中間電極５８０とアノード５３０との間（図５））などに外部順バイアス電圧を印加することにより積層の個々の構成単位それぞれの両端間に別々に外部順バイアス電圧を印加することによって、積層型ＯＬＥＤを作動させることもできる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、中間電極のそれぞれが、同じまたは類似の機能を有する電荷注入層を個々に含む場合（つまり、金属−有機混合層が２つの正孔注入層間または２つの電子注入層間に介在している場合）、例えば第１のアノードと第１の中間電極との間（例えば、アノード２２０と中間電極２７０との間（図２）、またはカソード３２０と中間電極３７０との間（図３））、第１の中間電極と第２の中間電極との間（例えば、中間電極２７０と２８０との間（図２）、または中間電極３７０と３８０との間（図３））、および第２の中間電極と第２の電極との間（例えば、中間電極２８０とカソード２３０との間（図２）、または中間電極３８０とアノード３３０との間（図３））などに外部順バイアス電圧を印加することにより、積層の個々の構成単位それぞれの両端間に別々に外部順バイアス電圧を印加することによって、積層型ＯＬＥＤを作動させることができる。
【００３７】
図１〜図５に示す実施形態は、本開示による積層型ＯＬＥＤの実行可能な実施形態の単なる説明的な例であって、その実施形態を限定するものではないことが分かるであろう。どんな層、領域またはゾーンの構成をも、特定の目的または目当ての使用のために所望通りに選択することができる。各実施形態は、３つのルミネセンス領域を有する積層型ＯＬＥＤを示しているが、積層型ＯＬＥＤは、ルミネセンス領域を２つでも、３つでも、４つでも、５つ以上でも含むことができることが分かるであろう。したがって、例えば、図１、図２または図３において、各積層型ＯＬＥＤは、ルミネセンス領域１６０、２６０、または３６０を削除することもできるし、ルミネセンス領域１６０、２６０および３６０と、上部電極１３０、２３０および３３０との間に、追加のルミネセンス領域および中間電極を、それぞれさらに配設することもできる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、中間電極は、第１の電荷注入層と第２の電荷注入層との間に配設された金属−有機混合層を含み、第１の電荷注入層は正孔注入層であり、第２の電荷注入層は電子注入層である。さらに別のいくつかの実施形態では、中間電極は、第１の電荷注入層と第２の電荷注入層との間に配設された金属−有機混合層を含むことができ、第１および第２の電荷注入層のそれぞれは、同じ電荷注入機能（つまり、正孔注入機能または電子注入機能）を有する。
【００３９】
２つ以上の中間電極を含む積層型ＯＬＥＤでは、中間電極のうち少なくとも１つがＭＯＭＬを含む。他の中間電極は、必要な機能を提供する他のどんな適切な電極材料でもよい。中間電極として適切な他の材料は、それだけに限らないが、アノードおよびカソード材料に関して本明細書で記載するもの、ならびにその全体を参照として本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）に記載の中間電極を含む。
【００４０】
アノードは、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ、金および白金など適切な正電荷注入電極を含むことができる。アノード形成に適した他の材料は、それだけに限らないが、導電性炭素と、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどのπ共役高分子とを含み、これらは例えば、約４ｅＶ以上、いくつかの実施形態では約４ｅＶ〜約６ｅＶの仕事関数を有する。
【００４１】
アノードは、どんな適切な形をも有することができる。例えば、透明またはほぼ透明なガラス板またはプラスチック・フィルムなどの光透過性基板の上に、薄い導電層をコーティングすることができる。有機発光デバイスのいくつかの実施形態は、ガラス上にコーティングされた酸化スズまたはインジウム・スズ酸化物から形成された光透過性アノードを含むことができる。また、厚さが例えば、約２００Å未満の非常に薄い光透過性金属アノードを使用することもでき、いくつかの実施形態では、その厚さが約５０Å〜約１７５Å、別の実施形態では、約７５Å〜約１５０Åである。こうした薄いアノードは、金、白金などの金属を含むことができる。さらに、導電性炭素または、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの共役高分子からなる透明または半透明の薄い層を使用してアノードを形成することができる。アノードの追加の適切な形は、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第４８８５２１１号に開示されている。
【００４２】
アノードの厚さは、約１ｎｍ〜約５０００ｎｍの範囲を取ることができる。アノードの好ましい厚さは、アノード材料の光学定数に応じて決まる。一実施形態では、アノードの厚さ範囲は約３０ｎｍ〜約３００ｎｍである。ただし、この範囲外の厚さも使用することができる。
【００４３】
いくつかの実施形態において、当該表示デバイスのルミネセンス領域は、少なくとも１つのエレクトロルミネセンス有機材料を含む。適切な有機エレクトロルミネセンス材料は、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）ＰＰＶ、ポリ（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）１，４−フェニレンビニレン）ＭＥＨＰＰＶおよびポリ（２，５−ジアルコキシフェニレンビニレン）ＰＤＭｅＯＰＶなどのポリフェニレンビニレン類、ならびにその全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５２４７１９０号に開示されている他の材料と、ポリ（ｐ−フェニレン）ＰＰＰ、ラダー−ポリ−パラ−フェニレン（ＬＰＰＰ）、およびポリ（テトラヒドロピレン）ＰＴＨＰなどのポリフェニレン類と、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）およびポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキルインデノフルオレン）などのポリフルオレン類、ならびにフルオレン−アミン系共重合体などのフルオレン類を含む共重合体とを含む（例えば、その開示全体を参照として本明細書に組み込む、Ｂｅｒｎｉｕｓら著、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＩＩＩ、デンバー、コロラド、１９９９年７月、第３７９７巻、１２９頁を参照）。
【００４４】
ルミネセンス領域において使用することのできる有機エレクトロルミネセンス材料の別の種類として、それだけに限らないが、その全体をそれぞれ本明細書に参照として組み込む米国特許第４５３９５０７号、米国特許第５１５１６２９号、米国特許第５１５０００６号、米国特許第５１４１６７１号および米国特許第５８４６６６６号に開示されている金属オキシノイド化合物が挙げられる。実例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム（ＡｌＱ３）やビス（８−ヒドロキシキノラート）−（４−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）などがある。この種類の材料の他の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノリネート）ガリウム、ビス（８−ヒドロキシキノリネート）マグネシウム、ビス（８−ヒドロキシキノリネート）亜鉛、トリス（５−メチル−８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム、トリス（７−プロピル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリネート］亜鉛、およびビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリネート）ベリリウムなどと、ビス（８−キノリンチオラート）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラート）カドミウム、トリス（８−キノリンチオラート）ガリウム、トリス（８−キノリンチオラート）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオラート）亜鉛、トリス（５−メチルキノリンチオラート）ガリウム、トリス（５−メチルキノリンチオラート）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオラート）カドミウム、ビス（３−メチルキノリンチオラート）カドミウム、ビス（５−メチルキノリンチオラート）亜鉛、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛、ビス［３−メチルベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛、ビス［３，７−ジメチルベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛などの金属チオキシノイド化合物など、米国特許第５８４６６６６号（その全体を参照として本明細書に組み込む）に開示されている金属チオキシノイド化合物とがある。好ましい材料は、ビス（８−キノリンチオラート）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラート）カドミウム、トリス（８−キノリンチオラート）ガリウム、トリス（８−キノリンチオラート）インジウムおよびビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラート］亜鉛である。
【００４５】
ルミネセンス領域において使用することのできる有機エレクトロルミネセンス材料のさらに別の種類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５５１６５７７号に開示されているものなどのスチルベン誘導体が挙げられる。適切なスチルベン誘導体の例は、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルである。
【００４６】
ルミネセンス領域において使用することのできる有機エレクトロルミネセンス材料のさらなる種類として、例えば、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン、９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン、９，１０−ジ−フェニルアントラセン、９，９−ビス［４−（９−アントリル）フェニル］フッ素、および９，９−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フッ素などのアントラセン類が挙げられる。他の適切なアントラセン類は、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６４６５１１５号（欧州特許出願公開第１００９０４４Ａ２号に対応）、米国特許第５９７２２４７号、米国特許第５９３５７２１号および米国特許第６４７９１７２号に開示されている。
【００４７】
ルミネセンス領域においての使用に適した適切な有機エレクトロルミネセンス材料の別の種類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許出願第０８／８２９３９８号に開示されているオキサジアゾール金属キレート類がある。これらの材料は、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］リチウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［５−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（３−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−フルオロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［５−（４−クロロフェニル）−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（４−メトキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−α−（２−ヒドロキシナフチル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（２−チオフェニル）−１，３，４−オキサジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾラート］ベリリウム、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾラート］亜鉛、およびビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾラート］ベリリウムなどと、その全体を参照としてそれぞれ本明細書に組み込む、２０００年１月２１日出願の米国特許出願第０９／４８９１４４号および米国特許第６０５７０４８号に開示されたものを含むチアジン類とを含む。
【００４８】
ルミネセンス領域は、ドーパントとして約０．０１重量パーセント〜約２５重量パーセントのルミネセンス材料をさらに含むことができる。ルミネセンス領域において使用することのできるドーパント材料の例は、例えばクマリン、ジシアノメチレン・ピラン類、ポリメチン、オキサベンザントレン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル、およびペリレンなどの蛍光材料である。蛍光材料の別の好ましい種類として、キナクリドン色素類がある。キナクリドン色素類の実例として、その全体を参照としてそれぞれ本明細書に組み込む米国特許第５２２７２５２号、米国特許第５２７６３８１号および米国特許第５５９３７８８号に開示されている、キナクリドン、２−メチルキナクリドン、２，９−ジメチルキナクリドン、２−クロロキナクリドン、２−フルオロキナクリドン、１，２−ベンゾキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−メチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２，９−ジメチルキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−クロロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−フルオロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，２−ベンゾキナクリドンなどがある。使用することのできる蛍光材料の別の種類としては、縮合環蛍光色素類がある。代表的で適切な縮合環蛍光色素類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第３１７２８６２号に開示されている、ペリレン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン、およびピレンなどが挙げられる。また、蛍光材料として、その全体を参照としてそれぞれ本明細書に組み込む米国特許第４３５６４２９号および米国特許第５５１６５７７号に開示されている、１，４−ジフェニルブタジエンおよびテトラフェニルブタジエンなどのブタジエン類と、スチルベン類などとが挙げられる。使用することのできる蛍光材料の他の例としては、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５６０１９０３号に開示されているものがある。
【００４９】
さらに、発光ルミネセンス領域において使用することのできるルミネセンス・ドーパントには、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２−ｌ−プロピル−６−（１，１，７，７−テトラメチルユロリジル−９−エチル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）など米国特許第５９３５７２０号（その全体を参照として本明細書に組み込む）に開示されている蛍光色素類と、例えば、トリス（アセチルアセトナート）（フェナントロリン）テルビウム、トリス（アセチルアセトナート）（フェナントロリン）ユーロピウム、およびトリス（テノイルトリスフルオロアセトナート）（フェナントロリン）ユーロピウムなどのランタニド金属キレート複合体と、その全体を参照として本明細書に組み込む、Ｋｉｄｏら著「Ｗｈｉｔｅ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎｇ ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ」、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、第３５巻、Ｌ３９４〜Ｌ３９６頁（１９９６年）に開示されているものと、その全体を参照として本明細書に組み込む、Ｂａｌｄｏら著「Ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｌｅｔｔｅｒｓ ｔｏ Ｎａｔｕｒｅ、第３９５巻、１５１〜１５４頁（１９９８年）に開示されているものなど、例えば、強いスピン−軌道結合につながる重金属原子を含む有機金属化合物などの燐光材料とがある。適切な例として、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ２３Ｈ−フォルピン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥＰ）およびｆａｃ−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）などがある．
ルミネセンス領域は、正孔輸送特性を有する１つまたは複数の材料も含むことができる。ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料の例としては、その全体を参照として本明細書に組み込む、米国特許第５７２８８０１号に開示されている、ポリピロール、ポリアニリン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリチオフェン、ポリアリールアミンおよびこれらの誘導体、ならびに周知の半導体性有機材料と、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第４３５６４２９号に開示されている１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（ＩＩ）などのポルフィリン誘導体と、銅フタロシアニンおよび銅テトラメチル・フタロシアニンと、亜鉛フタロシアニンと、酸化チタン・フタロシアニンと、マグネシウム・フタロシアニンなどとがある。
【００５０】
ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料の具体的な種類として、その全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第４５３９５０７号に開示されているものなど芳香族第３アミン類が挙げられる。適切な代表的芳香族第３アミン類は、それだけに限らないが、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル・シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（「ＮＰＢ」）およびこれらの混合物などを含む。芳香族第３アミン類の別の種類として、多環芳香族アミン類がある。これらの多環芳香族アミン類の例には、それだけに限らないが、Ｎ，Ｎ−ビス［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−クロロフェニルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｐ−クロロアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−ｍ−クロロアニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニリル］−１−アミノナフタレン、およびこれらの混合物などと、例えば４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルおよび４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルなどの４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル化合物などとがある。
【００５１】
ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料の別の種類として、例えば、５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾールおよび２，８−ジメチル−５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾールなど、その全体を参照として本明細書にそれぞれ組み込む米国特許第５９４２３４０号および米国特許第５９５２１１５号に開示されているものなどのインドロ−カルバゾール類と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリールベンジジン類とがあり、後者の場合、アリールは、フェニル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｍ−メトキシフェニル、ｐ−メトキシフェニル、１−ナフチルおよび２−ナフチルなどから選択することができる。Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラアリールベンジジンの実例としては、Ｎ，Ｎ−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、およびＮ，Ｎ’−ビス（３−メトキシフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンなどがある。一実施形態では、ルミネセンス領域において使用することのできる正孔輸送材料は、ナフチル−置換ベンジジン誘導体である。
【００５２】
ルミネセンス領域は、電子輸送特性を有する１つまたは複数の材料も含むことができる。ルミネセンス領域において使用することのできる電子輸送材料の例には、本明細書に組み込むＢｅｒｎｉｕｓらのＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＩＩＩ、デンバー、コロラド、１９９９年７月、第３７９７巻、１２９頁に開示されている、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）、およびポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキルインデノフルオレン）などのポリフルオレン類、ならびにフルオレン−アミン系共重合体などのフルオレン類を含む共重合体が含まれる。
【００５３】
ルミネセンス領域において使用することのできる電子輸送材料の他の例は、金属オキシノイド化合物、オキサジアゾール金属キレート化合物、トリアジン化合物、およびスチルベン化合物から選択することができる。これらの例は、先に詳しく記載した。
【００５４】
いくつかの実施形態では、ルミネセンス領域が、有機エレクトロルミネセンス材料に加え、１つまたは複数の正孔輸送材料および／または１つまたは複数の電子輸送材料を含む場合は、有機エレクトロルミネセンス材料、正孔輸送材料、および／または電子輸送材料を、例えば、米国特許第４５３９５０７号、米国特許第４７２０４３２号および米国特許第４７６９２９２号に開示されているＯＬＥＤのように、別々の層に形成してもよいし、例えば、米国特許第６１３０００１号、米国特許第６３９２２５０号、米国特許第６３９２３３９号、米国特許第６６１４１７５号、米国特許第６７５３０９８号および米国特許第６７５９１４６号に開示されているＯＬＥＤのように、同じ層内に形成して２種類以上の材料からなる複数の混合ゾーンを形成してもよい。これらの特許の開示全体は、参照として本明細書に組み込む。積層型ＯＬＥＤのルミネセンス領域における混合領域の使用については、その全体を参照として本明細書に組み込む同時係属特許出願第１１／１３３，９７５号（整理番号Ａ４０３７−ＵＳ−ＮＰ）に記載されている。
【００５５】
本開示によるどんな表示デバイスのルミネセンス領域も、本明細書に開示する材料など、どんな適切な材料をも含むことができる。例えば、ルミネセンス領域は、次のうち１つの材料、または２つ以上の材料の混合物を含むことができる。それらの材料は、分子性（小分子）エレクトロルミネセンス材料、高分子系エレクトロルミネセンス材料、および無機エレクトロルミネセンス材料である。分子性（小分子）エレクトロルミネセンス材料および高分子系エレクトロルミネセンス材料の例は、本明細書に開示している。無機エレクトロルミネセンス材料は、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＣｄＴｅなどの蛍光物質を含み、Ｃｕ、Ｍｎおよびランタニド類などのドーパントをさらに含むことができる。無機エレクトロルミネセンス材料の他の例には、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａ、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮおよびＩｎＳｅなどが含まれ、Ｚｎ、Ｏ、ＮおよびＳｉなどのドーパントをさらに含むことができる。
【００５６】
ルミネセンス領域の厚さは、例えば約１ｎｍ〜約１０００ｎｍと様々であり得る。いくつかの実施形態では、ルミネセンス領域は、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚さを有する。他の実施形態では、ルミネセンス領域は、約５０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚さを有する。積層型ＯＬＥＤの個々のルミネセンス領域の厚さを、目当ての目的に対して所望通りに選択することができる。いくつかの実施形態では、各ルミネセンス領域は、同じ厚さでも互いに異なる厚さでもよい。
【００５７】
カソードは、例えば、約４ｅＶ〜約６ｅＶの仕事関数を有する高仕事関数成分、または例えば、約２．５ｅＶ〜約４ｅＶの仕事関数を有する金属など低仕事関数成分を含め、どんな適切な金属をも含むことができる。カソードは、低仕事関数（約４ｅＶ未満）金属と、他の少なくとも１つの金属との組合せを含むことができる。低仕事関数金属の第２の金属、つまり他の金属に対する効果的な割合は、約０．１重量パーセント未満〜約９９．９重量パーセント、より具体的には、約３〜約４５重量パーセントである。低仕事関数金属の実例には、それだけに限らないが、リチウムまたはナトリウムなどのアルカリ金属と、ベリリウム、マグネシウム、カルシウムまたはバリウムなどの２Ａ族またはアルカリ土類金属と、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、ユーロピウム、テルビウムまたはアクチニウムなどの希土類金属およびアクチニド族金属を含むＩＩＩ族金属とが含まれる。リチウム、マグネシウムおよびカルシウムは、好ましい低仕事関数金属である。その開示全体を参照のために本明細書に組み込む米国特許第４８８５２１１号のＭｇ−Ａｇ合金のカソードは、１つの適切なカソード構造を開示している。別のカソード構造は、その開示全体を参照のために本明細書に組み込む米国特許第５４２９８８４号に記載されており、そこでは、アルミニウムおよびインジウムなどの他の高仕事関数金属を有するリチウム合金からカソードが形成される。カソードの別の適切な材料は、アルミニウム金属である。
【００５８】
カソードは、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）など少なくとも１つの透明な導電材料、および例えば、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第５７０３４３６号および米国特許第５７０７７４５号に開示されているものなど他の材料を含むことができる。
【００５９】
カソードは、金属−有機混合層も含むことができ、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６８４１９３２号および米国特許出願第１０／４０１２３８号に記載されている構成を有する。
【００６０】
カソードの厚さは、例えば、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より具体的には、約２５ｎｍ〜約３００ｎｍであるが、これらの範囲外の厚さを使用することもできる。カソードは、どんな適切な薄膜形成方法をも使用して形成することができる。カソードを形成するための例示的方法は、真空内での蒸着法、電子線蒸着法、およびスパッタリング蒸着法を含む。
【００６１】
本開示による積層型ＯＬＥＤまたは表示デバイスの少なくとも１つの中間電極は、２つの電荷注入層間に配設されたＭＯＭＬを含む。ＭＯＭＬを含む中間電極の構成は、目当ての目的または使用に対して所望通りに選択することができる。一実施形態では、正孔注入層と電子注入層との間にＭＯＭＬが配設されている。別の実施形態では、２つの正孔注入層間にＭＯＭＬが配設されている。さらに別の実施形態では、２つの電子注入層間にＭＯＭＬが配設されている。中間電極は、複数のＭＯＭＬを含むこともできる。積層型ＯＬＥＤが複数の中間電極を含み、少なくとも２つの中間電極がＭＯＭＬを含むいくつかの実施形態では、ＭＯＭＬおよび／または各電荷注入層の構成および組立ては、同じでもよいし異なっていてもよい。
【００６２】
ＭＯＭＬは、金属材料および有機材料を含む。中間電極内での使用に適した金属−有機混合層は、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６８４１９３２号および米国特許出願第１０／４０１２３８号（米国公開特許出願第２００３／０２３４６０９号）に開示されているものを含む。
【００６３】
ＭＯＭＬの金属含有材料は、例えば、金属および無機金属化合物を含む。本明細書で使用しているように、「金属含有材料の金属」という言い回し（このような言い回しが特定の元素金属のリストの前にくる場合）は、元素金属および無機金属化合物の金属成分のどちらをも意味する。こうした金属は、それだけに限らないが、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、およびＥｕであり得る。いくつかの実施形態では、「金属」という用語は、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅを含む。いくつかの実施形態では、金属合金を使用してＭＯＭＬを形成することができる。金属合金のうち１つの金属を金属含有材料とみなし、その金属合金の他の１つまたは複数の金属を、ＭＯＭＬの１つまたは複数の追加成分とみなす。例えば、有機金属と組み合わせた２元金属合金を３元ＭＯＭＬとみなす。
【００６４】
ＭＯＭＬの無機金属化合物は、金属ハロゲン化物（例えば、フッ化物、塩化物、臭化物およびヨウ化物）、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属炭化物、および金属ホウ化物でよい。適切な金属ハロゲン化物は、それだけに限らないが、例えば、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、Ｌｉｌ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、Ｎａｌ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、Ｋｌ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＡｌＦ３、ＡｇＣｌ、ＡｇＦ、およびＣｕＣｌ２でよい。適切な金属酸化物は、それだけに限らないが、Ｌｉ２Ｏ、Ｃａ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ａｇ２Ｏ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、およびＣｒ２Ｏ３でよい。適切な金属水酸化物は、それだけに限らないが、例えば、ＡｇＯＨでよい。適切な金属窒化物は、それだけに限らないが、ＬａＮ、ＹＮ、およびＧａＮでよい。適切な金属硫化物は、それだけに限らないが、ＺｎＳ、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓ５、およびＣｄＳでよい。適切な金属炭化物は、それだけに限らないが、Ｌｉ２Ｃ、ＦｅＣ、およびＮｉＣでよい。金属ホウ化物は、それだけに限らないが、ＣａＢ６でよい。
【００６５】
ＭＯＭＬの無機材料は、例えば（ｉ）Ｃ、Ｓｉ、およびＧｅなどの非金属元素材料、（ｉｉ）ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、およびＳｉ３Ｎ４など、これらの非金属元素材料の無機化合物、ならびに（ｉｉｉ）本明細書に記載するような無機金属化合物を含む。（ＭＯＭＬ用成分リスト内の）金属に対し別の成分カテゴリーがあるので、金属は無機材料として分類されない。
【００６６】
本明細書に記載するように、いくつかの金属化合物は導電性および光吸収性があることが知られている。したがって、いくつかの実施形態では、有機化合物とこうした金属化合物との混合物によって、当該ＯＬＥＤの所望の特徴を実現することができる。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬ内で使用する金属含有材料は金属化合物、具体的には例えば、Ａｇ２Ｏ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｖ２Ｏ５、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、およびＳｎＯ２など導電性および光吸収性をどちらも有する金属化合物でよい。
【００６７】
ＭＯＭＬに適した有機材料は、例えば、表示デバイスのルミネセンス領域を製造する際に使用されるエレクトロルミネセンス材料でよい。このようなエレクトロルミネセンス材料は本明細書に記載している。例えば、ＭＯＭＬに適した有機材料は、金属オキシノイド類、金属キレート類、芳香族第３アミン類、インドロ−カルバゾール類、ポルフィリン類、フタロシアニン類、トリアジン類、アントラセン類、およびオキサジアゾール類などの分子性（小分子）有機化合物と、ポリチオフェン類、ポリフルオレン類、ポリフェニレン類、ポリアニレン類、およびポリフェニレンビニレン類などの高分子化合物とを含むことができる。やはりＭＯＭＬ内で使用することのできる他の有機化合物は、ポリポリカーボネート類、ポリエチレン類、ポリスチレン類、有機色素類および顔料類（例えば、ペリノン類、クマリン類、および他の縮合芳香族環化合物）を含む。
【００６８】
ＭＯＭＬは、（２つの成分を有する）「２元ＭＯＭＬ」、（３つの成分を有する）「３元ＭＯＭＬ」、（４つの成分を有する）「４元ＭＯＭＬ」、または５つ以上の成分を有する他のＭＯＭＬでよい。２元、３元および４元ＭＯＭＬは、その開示全体を参照として本明細書に組み込む米国特許第６８４１９３２号および米国特許出願第１０／４０１２３８号に記載されている。これらの実施形態では、金属含有材料、有機化合物および他のあらゆる追加の成分は、ＭＯＭＬが１つまたは複数の所望の特性を持つべきであることに基づいて選択される。光反射を減少させることの他に、ＭＯＭＬは、例えば、導電性であることなどを含め１つまたは複数の追加の所望の特性、および表示デバイス内のＭＯＭＬの位置によって必要とされ得る他の機能を果たすためにＭＯＭＬが持たなければならない他のあらゆる特性（例えば、ＭＯＭＬがルミネセンス領域に隣接する電極の一部である場合、電荷を効率的に注入できる必要もあること）を任意選択で有することができる。表示デバイスが複数のＭＯＭＬを含む場合、各ＭＯＭＬは、（諸成分およびそれらの濃度に関し）同じ材料組成でもよいし、互いに異なる材料組成でもよい。
【００６９】
特定のタイプのＭＯＭＬ内の諸成分に適した材料リストは一部重複することが分かる。例えば、「３元ＭＯＭＬ」では、第２の成分に適した材料（例えば、有機材料）は、第３の成分の「有機材料」の選択肢と同じである。さらに、「３元ＭＯＭＬ」では、第１の成分に適した材料（例えば、無機金属含有材料）は、第３の成分の「金属」および「無機金属」の選択肢と重複する。しかし、ある特定のタイプのＭＯＭＬ内の諸成分に適した材料のリストが重複していても、そのタイプのＭＯＭＬの選択された各成分が互いに異なる限り、つまり各選択された成分が他に同じものがない限り、矛盾はない。
【００７０】
一般に、ＭＯＭＬは、約５ｖｏｌ％〜約９５ｖｏｌ％の有機化合物と、約９５ｖｏｌ％〜約５ｖｏｌ％の金属含有材料とからなることができる。他の実施形態では、ＭＯＭＬは、約５ｖｏｌ％〜約３０ｖｏｌ％の金属含有材料と、約７０ｖｏｌ％〜約９５ｖｏｌ％の有機金属とを含むことができる。より好ましい範囲は、選択される個々の材料に応じて決まる。
【００７１】
いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬは、ＭＯＭＬの厚さ全体にわたって、全体的に均一の組成を有する。全体的に均一な組成を得るためには、「調整された混合比法」（例えば、スピン・コーティング法および共蒸着法）を使用することによってＭＯＭＬを作成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、例えば、同時に別々の蒸発源から蒸発される互いに異なる成分のそれぞれの蒸発速度を調整することによって、互いに異なる成分の混合比があるレベルまで調整されるという意味では、ＭＯＭＬは調整された組成の混合物である。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬ内の互いに異なる成分の比は全体的に同じにとどまり、時間と共に変化しない（つまり、ＭＯＭＬ内の各成分の比は、製造直後に測定したとしても、２、３日後およびそれ以降のそれらの比と等しい）。
【００７２】
他の実施形態では、ＭＯＭＬは、そのＭＯＭＬの厚さ全体にわたって非均一な組成を有することができる。（例えば、ＭＯＭＬ形成中のＭＯＭＬ材料の共蒸着速度を変えることによって）共蒸着法を、ＭＯＭＬの非均一な組成を生むために使用することができる。ＭＯＭＬのある実施形態では、内部層拡散または中間層拡散が原因で、長時間にわたり、全体的に均一な組成（「調整された混合比法」によって作成した場合）から非均一な組成への変化が起こり得る。さらに、材料の中間層拡散を使用してＭＯＭＬを作成することができる。次の理由から、拡散はＭＯＭＬ作製のあまり好ましい手法ではない。（ａ）拡散には相当な時間を要する（数日、数週間、数ヶ月、またはそれ以上）。（ｂ）混合比は、時間と共に変化する。そして（ｃ）ＭＯＭＬ材料の所望の比率をあまり調整することができない。
【００７３】
いくつかの実施形態では、同じ成分からなるが異なる濃度を有する隣り合うＭＯＭＬは、成分のうち１つの濃度が、ＭＯＭＬの製造中または製造直後に計測されるＭＯＭＬの厚さの方向に平行に５ｎｍ以下の長さにわたって少なくとも５％だけ変化しても、非均一な組成を有する単一のＭＯＭＬではなく、まぎれもない複数のＭＯＭＬととらえられる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬは全体的にほぼ透明かつ導電性である。導電性のＭＯＭＬは、断面（つまり、ＭＯＭＬの厚さにわたる断面）のオーミック抵抗が、例えば約１００，０００オーム以下、具体的には約５，０００オーム以下である。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬの断面オーミック抵抗は１，０００オーム以下である。しかし、他の実施形態では、ＭＯＭＬは非導電性とみなすことができ、例えば、本明細書に記載する実例の範囲より高いあたりにオーミック抵抗値を有する。
【００７５】
一般に、ＭＯＭＬはほぼ透明であり得る。いくつかの実施形態では、ほぼ透明なＭＯＭＬは、例えば、少なくとも５０％の透過率、通常は可視光線範囲の少なくとも一部（つまり４００〜７００ｎｍの範囲の電磁放射）にわたり少なくとも７５％の透過率を有することができる。
【００７６】
あらゆる適切な技術および装置を使用して、ＭＯＭＬおよび表示デバイスの残りの部分を形成することができる。例えば、熱蒸着法（つまり、物理的気相成長法−「ＰＶＤ」）、スピン・コーティング法、スパッタリング法、電子ビーム法、電気アーク法、および化学的気相成長法（「ＣＶＤ」）などを使用することができる。最初の２つの技術、特にＰＶＤは、より望ましい手法であるといえる。ＰＶＤの場合、例えば、ＭＯＭＬの成分を同時蒸発させ、材料のそれぞれの蒸着速度を別々に調整して所望の混合比を得ることによってＭＯＭＬを形成することができる。特定の材料の組合せに対し、試行錯誤してこうした好ましい混合比を求めることができる。「調整された混合比法」という言い回しは、スピン・コーティング法および同時蒸着法を意味する。同時蒸着法は、熱蒸着法（つまり、物理的気相成長法−「ＰＶＤ」）、スパッタリング法、電子ビーム法、電気アーク法、および化学的気相成長法（「ＣＶＤ」）を意味する。
【００７７】
中間電極の電子注入層は、どんな適切な電子注入材料をも含むことができる。適切な電子注入材料は、本明細書に記載するカソードを実施するのに適した材料を含む。他の適切な電子注入材料は、それだけに限らないが、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｓｃおよびこれらの化合物などの金属を含む。電子注入材料は無機材料でもよく、それだけに限らないが、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＭｇＦ２、ＢａＯ，およびこれらの混合物を含む。一実施形態では、電子注入材料は、ＭｇとＡｇとの混合物である。
【００７８】
中間電極の正孔注入層は、あらゆる適切な正孔注入材料を含む。いくつかの実施形態では、正孔注入層は、本明細書に記載の、アノードとして適切な正孔注入材料を含むことができる。
【００７９】
他の実施形態では、正孔注入材料は、ルミネセンス領域内の有機化合物を酸化させることのできる電子受容性材料を含む。適切な電子受容性材料は、その全開示を参照として本明細書に組み込む、Ｋｉｄｏらに付与された米国特許第６４２３４２９号に記載されているものなどの無機化合物を含む。このような無機化合物は、ＦｅＣｌ３、ＡｌＣｌ３、ＧａＣｌ３、ＩｎＣｌ３、ＳｂＣｌ５、およびこれらの組合せなど、ルイス酸を含む。適切な電子受容性有機材料は、それだけに限らないが、トリニトロフルオレノン、および２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）を含む。上記の電子受容性材料を含む正孔注入層は、任意選択で正孔輸送材料などの有機材料を含むことができる。適切な正孔輸送材料は、それだけに限らないが、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍＴＤＡＴＡ）、２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＢＰ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、バナジル−フタロシアニン（ＶＯＰｃ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、およびポリアニリン（ＰＡｎｉ）などを含め、本明細書で先に記載したものを含む。このような正孔注入層は、諸蒸着技術に適している。電子受容性材料と、任意選択で正孔輸送材料とを含むいくつかのアノード構成は、その開示全体を参照として本明細書に組み込む同時係属出願第１１／１３３，９７７号（整理番号Ａ３６１８−ＵＳ−ＮＰ）に記載されている。いくつかの実施形態では、中間電極の正孔注入層は、１種類の電子受容性材料のみ、またはいくつかの電子受容性材料の組合せを含む。他の実施形態では、中間電極の正孔注入層は、１種類の電子受容性材料、またはいくつかの電子受容性材料と１種類の正孔輸送材料との組合せを含む。いくつかの実施形態では、中間電極の正孔注入層において正孔輸送材料に対する電子受容性材料の比は、約１０：９０〜約９０：１０体積パーセントである。
【００８０】
中間電極の厚さは、特定の目的または目当ての使用に対し所望通りに選択することができる。いくつかの実施形態では、中間電極の厚さは、延べ約５ｎｍ〜約２５０ｎｍである。いくつかの実施形態では、第１および第２の電荷注入層間に配設されたＭＯＭＬを含む中間電極の厚さは、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍである。いくつかの実施形態では、ＭＯＭＬの厚さは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍである。さらに、ＭＯＭＬの厚さおよび／または金属濃度を、所望のレベルの透明性または導電性を提供するように選択することができる。一般に、ＭＯＭＬは厚さが減少するにつれて、かつ／または金属濃度が増大するにつれて、より透明であり、より導電的である。電荷注入層は、個々に約０．１ｎｍ〜約５０ｎｍの厚さを有することができる。他の実施形態では、電荷注入層は、個々に約１ｎｍ〜約２５ｎｍの厚さを有する。
【００８１】
いくつかの実施形態では、次の実例のＰＶＤ手順を使用して、ＭＯＭＬを形成することができる。それらは、（ｉ）無機金属化合物と、有機化合物と、任意選択のあらゆる追加の成分とを同時蒸発させる。（ｉｉ）元素金属と、有機化合物と、任意選択のあらゆる追加の成分とを同時蒸発させ、そこで、そのプロセス中またはＭＯＭＬ内で、元素金属を（ｉ）の無機金属化合物に変換させる。さらに（ｉｉｉ）（ｉｉ）の元素金属の異なる無機化合物と、有機化合物と、任意選択のあらゆる追加の成分とを同時蒸発させ、そこで、そのプロセス中またはＭＯＭＬ内で、その異なる無機金属化合物を（ｉ）の無機金属化合物に変換させる。あるいは、例えば、無機含金属化合物と他のあらゆる任意選択の成分とを含む高分子溶液をスピン・コーティングすることによって、ＭＯＭＬを形成することもできる。
【００８２】
次のいくつかの実施例を参照して、本開示による積層型ＯＬＥＤをさらに説明する。これらの実施例は単に、積層型ＯＬＥＤを説明するためのものであって、その実施形態を限定するものではない。
【実施例】
【００８３】
本開示による中間電極を使用する積層型ＯＬＥＤデバイスＩ、ＩＩおよびＩＩＩを作製した。それらは図６に示す全体構造を有していた。図６に示すように、積層型ＯＬＥＤ６００は、ガラス基板６１０、ＩＴＯアノード６２０、ルミネセンス領域（１）６３０、ルミネセンス領域（２）６５０、カソード６６０、およびルミネセンス領域（１）とルミネセンス領域（２）との間に配設された中間電極６４０を含む。中間電極６４０は、電子注入層６４２と正孔注入層６４６との間に配設されたＭＯＭＬ６４４を含んでいた。各デバイスは、真空（５×１０−６Ｔｏｒｒ．）においてＩＴＯをコーティングしたガラス基板上で物理的気相成長法を使用して作製した。この場合アノードは、底部アノードの役割を果たした。カソード６６０は、ＭｇとＡｇとの混合物であった。各ルミネセンス領域および中間電極の各層の組成および厚さを表１に示す。
【００８４】
各デバイスを２５ｍＡ／ｃｍ２で駆動することによって、各デバイスの発光特性を評定した。各デバイスのルミネッセンスおよび駆動電圧も表１に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１に示すように、ＭＯＭＬを含む中間電極を含む各積層型ＯＬＥＤは、非常に高い輝度を呈した。各デバイスの安定性テストも、各デバイスが、数千時間の半減期において高安定性を実証できることを示した。
【００８７】
特定の実施形態をいくつか説明してきたが、本出願人または他の当業者は、目下予想していない、または予想することができない代替例、修正例、変更例、改善例、および実質的な同等物を思い付くであろう。したがって、添付の出願時の特許請求の範囲、および補正され得る特許請求の範囲は、このような代替例、修正例、変更例、改善例、および実質的な同等物をすべて包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本開示による積層型ＯＬＥＤの一実施形態の概略断面図である。
【図２】本開示による積層型ＯＬＥＤの別の実施形態の概略断面図である。
【図３】本開示による積層型ＯＬＥＤのさらなる実施形態の図である。
【図４】本開示による積層型ＯＬＥＤのさらに別の実施形態の概略断面図である。
【図５】本開示による積層型ＯＬＥＤのさらに別の実施形態の概略断面図である。
【図６】実施例Ｉ〜ＩＩＩの積層型ＯＬＥＤの構成を示す概略断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、
連続的なルミネセンス領域間に配設された１つまたは複数の中間電極と
を含み、前記１つまたは複数の中間電極うち少なくとも１つが、第１の電荷注入層と、第２の電荷注入層と、前記第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層とを含む金属−有機混合層電極である、積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２】
前記金属−有機混合層電極の前記第１および第２の電荷注入層が、正孔注入層および電子注入層からなる群から個別に選択される、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項３】
前記金属−有機混合層電極の前記金属−有機混合層が、約５から約９５体積パーセントの量の金属材料と、約５〜約９５体積パーセントの量の有機材料とを別々に含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項４】
前記金属−有機混合層電極の前記金属−有機混合層が、約５から約３０体積パーセントの量の金属材料と、約９５〜約７０体積パーセントの量の有機材料とを含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項５】
前記第１の電荷注入層が電子注入層であり、前記第２の電荷注入層が正孔注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項６】
前記第１の電荷注入層が正孔注入層であり、前記第２の電荷注入層が電子注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項７】
前記第１の電荷注入層が正孔注入層であり、前記第２の電荷注入層が正孔注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項８】
前記第１の電荷注入層が電子注入層であり、前記第２の電荷注入層が電子注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項９】
前記中間電極のうち少なくとも１つまたは複数が、ＦｅＣｌ３、ＡｌＣｌ３、ＩｎＣｌ３、ＧａＣｌ３、ＳｂＣｌ５、トリニトロフルオレノン、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシクロキノジメタン、およびこれらの組合せからなる群から選択された電子受容性材料を含む正孔注入層を含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１０】
前記正孔注入層が、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍＴＤＡＴＡ）、２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＢＰ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、バナジル−フタロシアニン（ＶＯＰｃ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ＰＡｎｉ）、およびこれらの組合せからなる群から選択された正孔輸送材料をさらに含む、請求項９に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１１】
前記中間電極のうち少なくとも１つまたは複数が、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｓｉ、およびこれらの化合物からなる群から選択された材料を含む電子注入層を含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１２】
前記金属−有機混合層電極の前記金属−有機混合層が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｌｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、およびこれらの組合せからなる群から選択された金属を含む金属材料を含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１３】
前記各電荷注入層が、約０．１から約５０ｎｍの厚さを別々に有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１４】
前記中間電極のそれぞれの前記金属−有機混合層が、約５から約１００ｎｍの厚さを別々に有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の中間電極が、約５から約２５０ｎｍの厚さを別々に有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１６】
前記ＯＬＥＤが、第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層を含む２つ以上の中間電極を含み、それぞれの中間電極の前記各電荷注入層が、類似の電荷注入機能を有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１７】
前記ＯＬＥＤが、第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層を含む２つ以上の中間電極を含み、前記各電荷注入層が、互いに異なる電荷注入機能を有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１８】
請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤを含む表示デバイス。
【請求項１９】
アノードと、
カソードと、
前記アノードと、前記カソードとの間に配設された複数のルミネセンス領域と、
連続的なルミネセンス領域間に配設された中間電極と
を含み、少なくとも１つの中間電極が、ｉ）正孔注入層と、ｉｉ）電子注入層と、ｉｉｉ）前記正孔注入層と前記電子注入層との間に配設された金属−有機混合層とを別々に含む、積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２０】
前記正孔注入層および前記電子注入層が、約０．１から約５０ｎｍの厚さをそれぞれ別々に有し、前記金属−有機混合層が、約５から約１００ｎｍの厚さを有する、請求項１９に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２１】
中間電極の前記金属−有機混合層が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｌｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、およびこれらの組合せからなる群から選択された金属を含む金属材料を含み、前記電子注入層が、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｓｉ、およびこれらの化合物からなる群から選択された材料を含み、前記正孔注入層が、ＦｅＣｌ３、ＡｌＣｌ３、ＩｎＣｌ３、ＧａＣｌ３、ＳｂＣｌ５、トリニトロフルオレノン、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、およびこれらの組合せからなる群から選択された電子受容性材料を含む、請求項１９に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２２】
請求項１９に記載の積層型ＯＬＥＤを含む表示デバイス。
【請求項１】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１および第２の電極間に配設された複数のルミネセンス領域と、
連続的なルミネセンス領域間に配設された１つまたは複数の中間電極と
を含み、前記１つまたは複数の中間電極うち少なくとも１つが、第１の電荷注入層と、第２の電荷注入層と、前記第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層とを含む金属−有機混合層電極である、積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２】
前記金属−有機混合層電極の前記第１および第２の電荷注入層が、正孔注入層および電子注入層からなる群から個別に選択される、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項３】
前記金属−有機混合層電極の前記金属−有機混合層が、約５から約９５体積パーセントの量の金属材料と、約５〜約９５体積パーセントの量の有機材料とを別々に含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項４】
前記金属−有機混合層電極の前記金属−有機混合層が、約５から約３０体積パーセントの量の金属材料と、約９５〜約７０体積パーセントの量の有機材料とを含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項５】
前記第１の電荷注入層が電子注入層であり、前記第２の電荷注入層が正孔注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項６】
前記第１の電荷注入層が正孔注入層であり、前記第２の電荷注入層が電子注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項７】
前記第１の電荷注入層が正孔注入層であり、前記第２の電荷注入層が正孔注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項８】
前記第１の電荷注入層が電子注入層であり、前記第２の電荷注入層が電子注入層である、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項９】
前記中間電極のうち少なくとも１つまたは複数が、ＦｅＣｌ３、ＡｌＣｌ３、ＩｎＣｌ３、ＧａＣｌ３、ＳｂＣｌ５、トリニトロフルオレノン、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシクロキノジメタン、およびこれらの組合せからなる群から選択された電子受容性材料を含む正孔注入層を含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１０】
前記正孔注入層が、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍＴＤＡＴＡ）、２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＢＰ−ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、バナジル−フタロシアニン（ＶＯＰｃ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ＰＡｎｉ）、およびこれらの組合せからなる群から選択された正孔輸送材料をさらに含む、請求項９に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１１】
前記中間電極のうち少なくとも１つまたは複数が、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｓｉ、およびこれらの化合物からなる群から選択された材料を含む電子注入層を含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１２】
前記金属−有機混合層電極の前記金属−有機混合層が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｌｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、およびこれらの組合せからなる群から選択された金属を含む金属材料を含む、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１３】
前記各電荷注入層が、約０．１から約５０ｎｍの厚さを別々に有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１４】
前記中間電極のそれぞれの前記金属−有機混合層が、約５から約１００ｎｍの厚さを別々に有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の中間電極が、約５から約２５０ｎｍの厚さを別々に有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１６】
前記ＯＬＥＤが、第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層を含む２つ以上の中間電極を含み、それぞれの中間電極の前記各電荷注入層が、類似の電荷注入機能を有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１７】
前記ＯＬＥＤが、第１および第２の電荷注入層間に配設された金属−有機混合層を含む２つ以上の中間電極を含み、前記各電荷注入層が、互いに異なる電荷注入機能を有する、請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項１８】
請求項１に記載の積層型ＯＬＥＤを含む表示デバイス。
【請求項１９】
アノードと、
カソードと、
前記アノードと、前記カソードとの間に配設された複数のルミネセンス領域と、
連続的なルミネセンス領域間に配設された中間電極と
を含み、少なくとも１つの中間電極が、ｉ）正孔注入層と、ｉｉ）電子注入層と、ｉｉｉ）前記正孔注入層と前記電子注入層との間に配設された金属−有機混合層とを別々に含む、積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２０】
前記正孔注入層および前記電子注入層が、約０．１から約５０ｎｍの厚さをそれぞれ別々に有し、前記金属−有機混合層が、約５から約１００ｎｍの厚さを有する、請求項１９に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２１】
中間電極の前記金属−有機混合層が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｌｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、およびこれらの組合せからなる群から選択された金属を含む金属材料を含み、前記電子注入層が、Ｃａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｓｉ、およびこれらの化合物からなる群から選択された材料を含み、前記正孔注入層が、ＦｅＣｌ３、ＡｌＣｌ３、ＩｎＣｌ３、ＧａＣｌ３、ＳｂＣｌ５、トリニトロフルオレノン、２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、およびこれらの組合せからなる群から選択された電子受容性材料を含む、請求項１９に記載の積層型ＯＬＥＤ。
【請求項２２】
請求項１９に記載の積層型ＯＬＥＤを含む表示デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３３２０４８（Ｐ２００６−３３２０４８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００６−１３８５６２（Ｐ２００６−１３８５６２）
【出願日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【出願人】（５０１４２６０４６）エルジー．フィリップス エルシーデー カンパニー，リミテッド (732)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３８５６２（Ｐ２００６−１３８５６２）
【出願日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【出願人】（５０１４２６０４６）エルジー．フィリップス エルシーデー カンパニー，リミテッド (732)
【Ｆターム（参考）】
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