(57)【要約】表示装置（１０）は、（ａ）陰極、（ｂ）陽極（３０）、（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域（４０）及び前記電極の一つに隣接する任意の領域からなり、前記陰極、前記陽極、前記発光領域及び前記任意の領域の少なくとも一つは、（ｉ）無機金属含有材料、（ｉｉ）有機材料及び（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された任意に少なくとも一種の成分からなる金属有機混合層を含む。
2005522852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極、及び
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域
を含む表示装置であって、
前記陰極、前記陽極及び前記発光領域の少なくとも一つが
（ｉ）無機金属含有材料の金属がＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ及びＴｅからなる群から選択される単一無機金属含有材料、及び
（ｉｉ）単一有機材料
からなる二元金属有機混合層を含む表示装置。
【請求項２】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域、及び
（ｄ）陰極及び陽極からなる群から選択された電極に隣接する領域
を含む表示装置であって、前記領域が
（ｉ）無機金属含有材料
（ｉｉ）有機材料、及び
（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された任意に少なくとも一種の成分
を含む金属有機混合層を含む表示装置。
【請求項３】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極、及び
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域
を含む表示装置であって
、前記陰極、前記陽極及び前記発光領域の少なくとも一つが
（ｉ）無機金属含有材料
（ｉｉ）有機材料、及び
（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された少なくとも一種の成分
を含む金属有機混合層を含む表示装置。
【請求項４】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極、及び
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域
を含むエレクトロルミネセンス素子であって、前記陰極が
（ｉ）金属
（ｉｉ）有機材料、及び
（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された少なくとも一種の成分
を含む金属有機混合層を含むエレクトロルミネセンス素子。
【請求項５】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域、及び
（ｄ）前記陰極又は前記陽極に隣接する任意の領域を含む表示装置であって、前記装置が前記陰極、前記陽極、前記発光領域及び前記任意の領域の一つ以上に配置された複数の金属有機混合層を含み、前記金属有機混合層の各々が
（ｉ）無機金属含有材料、及び
（ｉｉ）有機材料
を含む表示装置。
【請求項６】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域
を含む表示装置であって、前記陰極が複数の金属有機混合層を含み、前記金属有機混合層の各々が
（ｉ）無機金属含有材料、及び
（ｉｉ）有機材料
を含む表示装置。
【請求項７】
前記金属有機混合層は隣接している、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記金属有機混合層の数は２〜３の範囲である、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記金属有機混合層の各々は（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された成分を更に含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記金属有機混合層は同じ無機金属含有材料を同じ濃度で含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記金属有機混合層は同じ無機金属含有材料を異なる濃度で含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
同じ無機金属含有材料は同じ濃度又は異なる濃度であり、前記無機金属含有材料は銀及び銀化合物からなる群から選択される、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
前記金属有機混合層は同じ無機金属含有材料を同じ濃度で、及び同じ有機材料を同じ濃度で含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
前記金属有機混合層は同じ無機金属含有材料を異なる濃度で、及び同じ有機材料を異なる濃度で含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１５】
前記陽極はインジウム錫酸化物を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１６】
（ａ）陰極
（ｂ）陽極
（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域、及び
（ｄ）前記陰極又は前記陽極に隣接する任意の領域
を含む表示装置であって、前記装置が前記陰極、前記陽極、前記発光領域及び前記任意の領域の一つ以上に配置された複数の隣接金属有機混合層を含み、前記金属有機混合層の各々が
（ｉ）無機金属含有材料、及び
（ｉｉ）有機材料
を含む表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機発光素子（ＯＬＥＤ）はディスプレイ用途のための有望な技術である。典型的な有機発光素子は、第１の電極、一種以上のエレクトロルミネセンス有機材料を含む発光領域及び第２の電極を含み、ここで、第１の電極及び第２の電極の一方は正孔注入陽極として機能し、他方の電極は電子注入陰極として機能し、第１の電極及び第２の電極の一方は前電極であり、他方の電極は後電極である。前電極は透明（又は少なくとも部分的に透明）である一方で、後電極は、通常は光に対して高度に反射性である。電圧が第１の電極と第２の電極を横切って印加される時、光は発光領域から、透明前電極を通して放出される。高周囲照明下で見る時、反射性後電極は周囲照明の実質的な量を観察者に反射し、それは素子自体の発光に比べてより高い反射照明比率をもたらし、よって表示された画像の「ウォシュアウト」の原因となる。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネセンスディスプレイ一般のコントラストを改善するために、例えば特許文献１に記載された光吸収層又は例えば特許文献２に記載された光学干渉部材が周囲照明反射を減少させるために用いられてきた。
【０００３】
既知の有機発光素子のもう一つの問題は、陰極において低い仕事関数、従って高反射率を有する金属の使用から生じる。高反射率のゆえに、こうした陰極材料は、周囲条件で使用不能であり、大気のＯ2及び水と反応して非発光性ダークスポットを形成させることである（例えば、非特許文献１参照）。こうした周囲作用を減少させるために、有機発光素子は、典型的には、例えば１０ｐｐｍ未満の水分雰囲気などの厳しい条件下で組み立て直後に気密シールされる。
【０００４】
従って、本発明が上述した多くの問題を避けるか、又は最少にする新規表示装置のために取り組む必要がある。特に、本明細書で記載したように、本表示装置は減少した光反射を実施形態において提供する。
【０００５】
本発明に関連しうる他の文書には、米国特許出願第０９／５７７，０９２号、米国特許出願第０９／８００，７１６号、米国特許出願第０９／９３５，０３１号がある。また、他の関連しうる文書には、特許文献３〜３０、非特許文献２〜１１がある。
【特許文献１】米国特許第４，２８７，４４９号
【特許文献２】米国特許第５，０４９，７８０号
【特許文献３】ＥＰ第１１６０８９０Ａ２号
【特許文献４】特開平第８−２２２３７４号
【特許文献５】ＷＯ第０１／０８２４０Ａ１号
【特許文献６】ＷＯ第０１／０６８１６Ａ１号
【特許文献７】ＥＰ第０９７７２８７Ａ２号
【特許文献８】ＥＰ第０９７７２８８Ａ２号
【特許文献９】米国特許第４，８８５，２１１号
【特許文献１０】米国特許第５，２４７，１９０号
【特許文献１１】米国特許第４，５３９，５０７号
【特許文献１２】米国特許第５，１５１，６２９号
【特許文献１３】米国特許第５，１５０，００６号
【特許文献１４】米国特許第５，１４１，６７１号
【特許文献１５】米国特許第５，８４６，６６６号
【特許文献１６】米国特許第５，５１６，５７７号
【特許文献１７】米国特許第６，０５７，０４８号
【特許文献１８】米国特許第５，２２７，２５２号
【特許文献１９】米国特許第５，２７６，３８１号
【特許文献２０】米国特許第５，５９３，７８８号
【特許文献２１】米国特許第３，１７２，８６２号
【特許文献２２】米国特許第４，３５６，４２９号
【特許文献２３】米国特許第５，６０１，９０３号
【特許文献２４】米国特許第５，９３５，７２０号
【特許文献２５】米国特許第５，７２８，８０１号
【特許文献２６】米国特許第５，９４２，３４０号
【特許文献２７】米国特許第５，９５２，１１５号
【特許文献２８】米国特許第４，７２０，４３２号
【特許文献２９】米国特許第４，７６９，２９２号
【特許文献３０】米国特許第６，１３０，００１号
【非特許文献１】ブローズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ）ら「有機発光素子の信頼性と劣化（Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．６５，ｐｐ．２９２２〜２９４４（１９９４）
【非特許文献２】ライアン・サン・フング（Ｌｉａｎｇ−Ｓｕｎ  Ｈｕｎｇ）ら、「有機発光ダイオードの周囲光反射の削減（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ）」，Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｖｏｌ．１３，ｐｐ．１７８７〜１７９０（２００１）
【非特許文献３】ルノー（Ｏ．Ｒｅｎａｕｌｔ）ら「有機発光ダイオードのための低反射率多層陰極（Ａ  ｌｏｗ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｃａｔｈｏｄｅ  ｆｏｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ）」，Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，Ｖｏｌ．３９７，ｐｐ．１９５〜１９８（２０００）
【非特許文献４】ダビッド・ジョンソン（Ｄａｖｉｄ  Ｊｏｈｎｓｏｎ）ら、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒ  ３３．３，「ＯＬＥＤディスプレイのコントラスト強化（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ＯＬＥＤ  Ｄｙｓｐｌａｙｓ）」，http://www.luxell．com/pdfs/OLED#tech#ppr.pdf.，ｐｐ．１〜３（２００１年４月）
【非特許文献５】ジュンジ・キド（Ｊｕｎｊｉ  Ｋｉｄｏ）ら「金属ドープ電子注入層を有する光輝有機エレクトロルミネセンス素子（Ｂｒｉｇｈｔ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  ａ  ｍｅｔａｌ−ｄｏｐｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）」，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．７３，ｐｐ．２８６６〜２８６８（１９９８）
【非特許文献６】ジャエ−ヨング・リー（Ｊａｅ  Ｇｙｏｕｎｇ  Ｌｅｅ）ら「有機発光ダイオードにおけるキレート錯体と金属の混合効果（Ｍｉｘｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｃｈｅｌａｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ａｎｄ  ｍｅｔａｌ  ｉｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ）」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．７２，ｐｐ．１７５７〜１７５９（１９９８）
【非特許文献７】ジンソン・フアング（Ｊｉｎｇｓｏｎｇ  Ｈｕａｎｇ）ら「ピン構造を用いる低電圧有機エレクトロルミネセンス素子（Ｌｏｗ−ｖｏｌｔａｇｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｐｉｎ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．８０，ｐｐ．１３９〜１４１（２００２）
【非特許文献８】フング（Ｌ．Ｓ．Ｈｕｎｇ）ら「有機発光ダイオードにおける陰極のスパッター蒸着（Ｓｐｕｔｔｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃａｔｈｏｄｅｓ  ｉｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ）」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．８６，ｐｐ．４６０７〜４６１２（１９９９）
【非特許文献９】ベルニウス（Ｂｅｒｎｊｕｓ）ら「エレクトロルミネセンス高分子材料及び素子の開発進捗（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  ｄｅｖｉｃｅｓ）」，ＳＰＩＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＩＩＩ，コロラド州デンバー，１９９９年７月，ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．３７９７，ｐｐ．１２９〜１３７
【非特許文献１０】バルド（Ｂａｌｄｏ）ら「有機エレクトロルミネセンス素子からの高効率有機隣光性発光（ｈｉｇｈｌｙ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅｓ）」，Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３９５，ｐｐ．１５１〜１５４（１９９８）
【非特許文献１１】キド（Ｋｉｄｏ）ら「ランタニド錯体を用いる白色発光有機エレクトロルミネセンス素子（ｗｈｉｔｅ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）」，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．Ｌ３９４〜Ｌ３９６（１９９６）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、（ａ）陰極、（ｂ）陽極、及び（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域を含む表示装置であって、前記陰極、前記陽極及び前記発光領域の少なくとも一つが、（ｉ）無機金属含有材料の金属がＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ及びＴｅからなる群から選択される単一無機金属含有材料、及び（ｉｉ）単一有機材料からなる二元金属有機混合層を含む表示装置を提供することにより実施形態において実行される。
【０００７】
（ａ）陰極、（ｂ）陽極、（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域、及び（ｄ）陰極及び陽極からなる群から選択された電極に隣接する領域を含む表示装置であって、前記領域が（ｉ）無機金属含有材料、（ｉｉ）有機材料、及び（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された任意に少なくとも一種の成分を含む金属有機混合層を含む表示装置も実施形態において提供される。
【０００８】
本発明の別の実施形態において、（ａ）陰極、（ｂ）陽極、及び（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域を含む表示装置であって、前記陰極、前記陽極及び前記発光領域の少なくとも一つが（ｉ）無機金属含有材料、（ｉｉ）有機材料、及び（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された少なくとも一種の成分を含む金属有機混合層を含む表示装置が提供される。
【０００９】
なお他の実施形態において、（ａ）陰極、（ｂ）陽極、及び（ｃ）前記陰極と前記陽極との間の発光領域を含むエレクトロルミネセンス素子であって、前記陰極が（ｉ）金属、（ｉｉ）有機材料、及び（ｉｉｉ）金属、有機材料及び無機材料からなる群から選択された少なくとも一種の成分を含む金属有機混合層を含むエレクトロルミネセンス素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
特に注記がない限り、異なる図中の同じ参照番号は同じか又は類似の機構を指す。
【００１１】
本発明は、エレクトロルミネセンス素子のための陰極を実施形態において提供する。本発明は、陰極を含むエレクトロルミネセンス素子も実施形態において提供する。本発明は、陰極を形成させるための方法も実施形態において提供する。
【００１２】
本発明の実施形態による陰極は、例えば、エレクトロルミネセンス素子、より詳しくは有機エレクトロルミネセンス素子（すなわち、「有機発光素子」又はＯＬＥＤ）中で用いることが可能である。本陰極は、減少した光反射、従って改善されたコントラストを含む利点を提供することが可能である。本陰極は、ダークスポットの減少した成長速度も提供することが可能である。ダークスポットは周囲条件に有機発光素子をさらすことから生じる。
【００１３】
本発明による陰極の例証的実施形態を含む有機発光素子１０を図１に示している。有機発光素子１０は基材２０上に形成される。基材２０は例示のためにのみ底で示している。当業者は、有機発光素子に関して適する他のあらゆる位置を有する基材と合わせて、以下で記載する本発明による有機発光素子１０及び他の有機発光素子を使用できることを理解するであろう。有機発光素子１０は、陽極３０、陽極３０上に有機発光材料を含む発光領域４０及び発光領域４０上の陰極５０を含む。
【００１４】
陰極５０は金属有機混合層（ＭＯＭＬ）を含む。金属有機混合層は少なくとも２種の成分、特に少なくとも３種の成分、すなわち、（ｉ）第１の成分、少なくとも一種の無機金属含有材料、（ｉｉ）第２の成分、少なくとも一種の有機材料、及び任意に（ｉｉｉ）金属、有機材料及び／又は無機材料から選択できる少なくとも一種の第３の成分を含む。
【００１５】
幾つかの実施形態において、陰極５０は金属有機混合層から本質的になることが可能である。こうした実施形態において、金属有機混合層は、成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を含む、又は本質的にこれらの成分からなることが可能である。
【００１６】
図２は、本発明のもう一つの実施形態による陰極１５０を含む有機発光素子１１０を示している。陰極１５０は、金属有機混合層に加えて１層以上の任意の層を含む。例えば、陰極は、１層、２層、３層もしくはそれ以上のこうした任意の追加層を含むことが可能である。有機発光素子１１０は基材１２０上に示している。有機発光素子１１０は、陽極１３０、陽極１３０上の発光領域１４０及び発光領域１４０上の陰極１５０を含む。この例証的実施形態において、陰極１５０は金属有機混合層１６０及び金属有機混合層１６０上に形成された２層の追加層１７０と１８０を含む。
【００１７】
金属有機混合層１６０は少なくとも３種の成分、すなわち、（ｉ）第１の成分、少なくとも一種の無機金属含有材料、（ｉｉ）第２の成分、少なくとも一種の有機材料及び（ｉｉｉ）金属、有機材料及び／又は無機材料から選択できる少なくとも一種の第３の成分を含む。
【００１８】
幾つかの実施形態において、金属有機混合層は、本質的に成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）からなることが可能である。
【００１９】
１層以上のこうした追加層を含む陰極１５０などの陰極の実施形態において、金属有機混合層１６０は電子注入接点として機能する。金属有機混合層１６０は有機発光素子の発光領域１４０に接触するために形成される。
【００２０】
本発明による陰極の実施形態において、金属有機混合層は約４ｅＶ未満の仕事関数を有する金属を含むことが可能である。
【００２１】
陰極のこうした実施形態において、陰極の１層以上の追加層は、少なくとも一種の金属及び／又は少なくとも一種の無機材料を含むことが可能である。追加層中で使用できる適する例証的金属には、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｕ、Ｌｉ、Ｃｒ及びそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。追加層中で使用できる適する例証的無機材料には、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＬｉＦ、ＭｇＦ2及びそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。例えば、図２に示した陰極１５０において、層１７０は、Ｍｇ：Ａｇ、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｕ、Ｌｉ、Ｃｒ、ＳｉＯ又はＳｉＯ2を含むことが可能であり、層１８０は、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｎ、ＳｉＯ又はＳｉＯ2を含むことが可能である。
【００２２】
１層以上の追加層は互いに同じか又は異なる機能を有することが可能である。例えば、陰極の１層以上の追加層は、低シート抵抗（例えば、＜１０Ω／スクエア）を有する導電層を形成させるために金属を含む、又は本質的に金属からなることが可能である。さらに、陰極の１層以上の追加層は、ＭＯＭＬ、発光領域及び陽極への周囲水分の透過を防ぐか、又は少なくとも減らす不活性化層（例えば、水分バリアなど）を形成することにより周囲から金属有機混合層を保護することが可能である。陰極の１層以上の追加層は、高温での素子短絡からの保護を提供するために熱保護層としても機能することが可能である。例えば、こうした保護は、２００１年１月２６日出願の米国特許出願第０９／７７０，１５４号でより詳しく論じられたように、約６０℃〜約１１０℃の範囲の温度で提供することが可能である。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００２３】
本発明による陰極の幾つかの実施形態は、少なくとも一種の追加金属成分を含む金属有機混合層を含む。すなわち、金属有機混合層の第３の成分は少なくとも一種の金属である。こうした陰極の好ましい例証的実施形態は、（１）Ａｇ、（２）トリス（８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム（ＡｌＱ３）及び（３）Ｍｇを含む金属有機混合層を含む。しかし、こうした実施形態において、第３の成分は一種以上のあらゆる適する金属であることが可能であり、Ｍｇに限定されない。
【００２４】
本発明による陰極の幾つかの実施形態において、Ａｇは所望のコントラスト効果を達成するために必要である。
【００２５】
本発明による陰極及び陽極において、有機金属混合層の厚さ及び有機金属混合層の成分の混合比の両方は、所望の陰極性能及び陽極性能、すなわち、増加したコントラスト及びダークスポット成長の減少を達成するように選択される。
【００２６】
実施形態において、有機金属混合層（ＭＯＭＬ）の厚さは、例えば、約５０ｎｍ〜約１，０００ｎｍ、特に約１００ｎｍ〜約６００ｎｍであることが可能である。
【００２７】
有機金属混合層の異なる成分の混合比の特定の範囲は、発光領域におけるダークスポットの成長速度の減少及び／又は有機発光素子における改善されたコントラストを達成するために必要とされる金属有機混合層の所望の光反射減少特性を達成する際に最も効果的である。混合比の好ましい範囲は金属有機混合層を構成する選択された成分に応じて異なる。
【００２８】
例えば、ＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇから形成された金属有機混合層において、金属有機混合層の成分の混合比は、約２０体積％〜約８０体積％のＡｌＱ３、約８０体積％〜約２０体積％のＭｇ及び約１体積％〜約２０体積％のＡｇであることが可能である。成分の例証的範囲は、約３０体積％〜約５０体積％のＡｌＱ３、約３０体積％〜約５０体積％のＭｇ及び約２体積％〜約１０体積％のＡｇである。好ましい例証的金属有機混合層組成は、約４７．４体積％のＡｌＱ３、約４７．４体積％のＭｇ及び約５．２体積％のＡｇを含む。
【００２９】
本発明によるＭＯＭＬの他の実施形態において、ＡｌＱ３は、８−ヒドロキシキノリンの適する他の金属錯体によって置き換えることが可能である。
【００３０】
本発明による金属有機混合層の厚さは所望の効果を達成するために制御することも可能である。例えば、ＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇを含む金属有機混合層において、金属有機混合層の例証的厚さ範囲は約８０ｎｍ〜約３００ｎｍである。
【００３１】
本発明による例証的金属有機混合層は、約４７．４体積％のＡｌＱ３、約４７．４体積％のＭｇ、約５．２体積％のＡｇのそれぞれの比率でＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇを含む。この組成を有する金属有機混合層の例証的厚さは約１５０ｎｍである。
【００３２】
金属有機混合層は適するいずれかのプロセスによって形成させることが可能である。例えば、金属有機混合層は熱蒸着によって形成させることが可能である。上述したように、金属有機混合層は少なくとも２種の成分、特に少なくとも３種の成分を含む。実施形態において、少なくとも２種の成分を共蒸発させることが可能である。各材料成分の蒸着速度は、金属有機混合層中の成分の所望混合比を達成するために独立して制御することが可能である。
【００３３】
有機発光素子１０、１１０において、それぞれ陽極３０、１３０は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、錫酸化物、金及び白金などの適する正電荷注入電極を含むことが可能である。陽極を形成させるための適する他の材料には、導電性炭素、例えば、約４ｅＶ以上、好ましくは約４ｅＶ〜約６ｅＶの仕事関数を有するポリアニリン、ポリチオフェン及びポリピロールなどのπ−共役ポリマーが挙げられるが、それらに限定されない。
【００３４】
陽極３０、１３０は適するあらゆる形態を有することが可能である。薄い導電性層は、例えば、透明又は実質的に透明のガラス板又はプラスチックフィルムなどの光透過性基材上に被覆することが可能である。有機発光素子の実施形態は、ガラス上に被覆された錫酸化物又はインジウム錫酸化物から形成された光透過性陽極を含むことが可能である。例えば、約２００オングストローム未満、好ましくは約７５オングストローム〜約１５０オングストロームの厚さを有する極薄光透明金属陽極も用いることが可能である。これらの薄い陽極は、金及びパラジウムなどの金属を含むことが可能である。さらに、導電性炭素又はポリアニリン、ポリチオフェン及びポリピロールなどの共役ポリマーの透明又は半透明の薄層は陽極を形成させるために用いることが可能である。これらの薄層は例えば約５０オングストローム〜約１７５オングストロームの厚さを有することが可能である。陽極３０、１３０の適する別の形態は米国特許第４，８８５，２１１号で開示されている。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００３５】
陽極３０、１３０の厚さは約１ｎｍ〜約５０００ｎｍの範囲であることが可能である。陽極の好ましい厚さ範囲は陽極材料の光学定数に応じて異なる。陽極の好ましい一厚さ範囲は約３０ｎｍ〜約３００ｎｍである。好ましくはないけれども、この範囲外の厚さも用いることが可能である。
【００３６】
本表示装置の発光領域は、少なくとも１種のエレクトロルミネセンス有機材料を実施形態において含む。適する有機エレクトロルミネセンス材料には、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及びポリ（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並びに米国特許第５，２４７，１９０号で開示された他の材料、ポリ（ｐ−フェニレン）ＰＰＰ、ラダー−ポリ−パラ−フェニレン（ＬＰＰＰ）及びポリ（テトラヒドロピレン）ＰＴＨＰなどのポリフェニレン並びにポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチフルオレン−２，７−ジイル）、ポリ（２，８−６，７，１２，１２−テトラアルキリデンフルオレン）などのポリフルオレン及びフルオレン−アミンコポリマーなどのフルオレンを含有するコポリマー（例えば、ベルニウス（Ｂｅｒｎｉｕｓ）ら「エレクトロルミネセンスポリマー材料及び素子の開発進歩（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＩＩＩ，コロラド州デンバー，１９９９年７月，Ｖｏｌ．３７９７、ｐ．１２９）が挙げられる。上記特許は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００３７】
発光領域中で使用できる有機エレクトロルミネセンス材料のもう一つのクラスには、米国特許第４，５３９，５０７号、第５，１５１，６２９号、第５，１５０，００６号、第５，１４１，６７１号及び第５，８４６，６６６号で開示された金属オキシノイド化合物が挙げられるが、それらに限定されない。それぞれの特許は本明細書において全体的に引用して援用する。例証的例には、好ましい一例であるトリス（８−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム（ＡｌＱ３）及びもう一つの好ましい例であるビス（Ｓ−ヒドロキシキノレート）−（４−フェニルフェノレート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）が挙げられる。材料のこのクラスの他の例には、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−キノリノレート）アルミニウム、ビス［ベンゾ[ｆ]−８−キノリネート］亜鉛及びビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリネート］ベリリウムなど、並びにビス（８−キノリンチオレート）亜鉛、ビス（８−キノリンチオレート）カドミウム、トリス（８−キノリンチオレート）ガリウム、トリス（８−キノリンチオレート）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオレート）亜鉛、トリス（５−メチルキノリンチオレート）ガリウム、トリス（５−メチルキノリンチオレート）インジウム、ビス（５−メチルキノリンチオレート）カドミウム、ビス（３−メチルキノリンチオレート）カドミウム、ビス（５−メチルキノリンチオレート）亜鉛、ビス［ベンゾ[ｆ]−８−キノリンチオレート］亜鉛、ビス［３−メチルベンゾ[ｆ]−８−キノリンチオレート］亜鉛及びビス［３，７−ジメチルベンゾ[ｆ]−８−キノリンチオレート］亜鉛などの金属チオキシノイド化合物などの米国特許第５，８４６，６６６号（この特許は本明細書において全体的に引用して援用する）で開示された金属チオノイド化合物が挙げられる。好ましい材料は、ビス（８−キノリンチオレート）亜鉛、ビス（８−キノリンチオレート）カドミウム、トリス（８−キノリンチオレート）ガリウム、トリス（８−キノリンチオレート）インジウム及びビス［ベンゾ[ｆ]−８−キノリンチオレート］亜鉛である。
【００３８】
より詳しくは、発光領域中で使用できる有機エレクトロルミネセンス材料のクラスは、米国特許第５，５１６，５７７号で開示されたものなどのスチルベン誘導体を含む。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。好ましいスチルベン誘導体は４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルである。
【００３９】
発光領域中で使用するために適する有機エレクトロルミネセンス材料のもう一つのクラスは、米国特許出願第０８／８２９，３９８号で開示されたオキサジアゾール金属キレートである。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。これらの材料には、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［５−ビフェニル−２−（２−ヒドロキシフェニル）−１，３，４−オキサジアゾレート］ベリリウム、ビス（２−（ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−トリル−１，３，４−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−α−（２−ヒドロキシナフチル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−ｐ−ピリジル−１，３，４−オキサジアゾレート］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−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾレート］亜鉛、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾレート］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−チアジアゾレート］亜鉛及びビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾレート］ベリリウムな���、２０００年１月２１日出願の米国特許出願第０９／４８９，１４４号及び米国特許第６，０５７，０４８号で開示されたものを含むトリアジンが挙げられる。それぞれの特許は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００４０】
発光領域は、ドーパントとして約０．０１重量％〜約２５重量％の発光材料を更に含むことが可能である。発光領域中で使用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、ポリメチン、オキサベンザントラン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル及びペリレンなどの蛍光材料である。蛍光材料のもう一つの好ましいクラスはキナクリドン染料である。キナクリドン染料の例証的例には、米国特許第５，２２７，２５２号、第５，２７６，３８１号及び第５，５９３，７８８号で開示されたようなキナクリドン、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及びＮ，Ｎ’−ジメチル−１，２−ベンゾキナクリドンなどが挙げられる。それぞれの特許は本明細書において全体的に引用して援用する。用いてよい蛍光材料のもう一つのクラスは縮合環蛍光染料である。適する例証的縮合環蛍光染料には、米国特許第３，１７２，８６２号で開示されたようなペリレン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェナントレセン及びピレンなどが挙げられる。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。蛍光材料には、米国特許第４，３５６，４２９号及び第５，５１６，５７７号で開示されたような１，４−ジフェニルブタジエン及びテトラフェニルブタジエンなどのブタジエン並びにスチルベンも挙げられる。それぞれの特許は本明細書において全体的に引用して援用する。使用できる蛍光材料の他の例は米国特許第５，６０１，９０３号で開示されたものである。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００４１】
さらに、発光領域中で使用できる発光ドーパントは、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２−Ｊ−プロピル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などの米国特許第５，９３５，７２０号（この特許は本明細書において全体的に引用して援用する）で開示された蛍光染料、例えば、トリス（アセチルアセトネート）（フェナントロリン）テルビウム、トリス（アセチルアセトネート）（フェナントロリン）ユーロピウム及びトリス（テノイルトリフルオロアセトネート）（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錯体、並びにキド（Ｋｉｄｏ）ら「ランタニド錯体を用いる白色発光有機エレクトロルミネセンス素子（Ｗｈｉｔｅ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ  ｕｓｉｎｇ  ｌａｎｔｈａｎｉｄｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）」，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３５，ｐｐ．Ｌ３９４〜Ｌ３９６（１９９６）で開示されたもの、並びにバルド（Ｂａｌｄｏ）ら「有機エレクトロルミネセンス素子からの高効率有機隣光性発光（Ｈｉｇｈｌｙ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅｓ）」，Ｌｅｔｔｅｒｓ  ｔｏ  Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３９５，ｐｐ．１５１〜１５４（１９９８）で開示されたものなどの強スピン軌道カップリングに導く重金属原子を含有する有機金属化合物などの燐光材料である。上の二つの文献は本明細書において全体的に引用して援用する。好ましい例には、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ２３Ｈ−ホルピン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥＰ）及びファックトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）が挙げられる。
【００４２】
発光領域は正孔輸送特性を有する１種以上の材料も含むことが可能である。発光領域中で使用できる正孔輸送材料の例には、米国特許第５，７２８，８０１号で開示されたようポリピロール、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及びそれらの誘導体、ならび既知の半導電性有機材料、米国特許第４，３５６，４２９号で開示された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、銅フタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、酸化チタンフタロシアニン及びマグネシウムフタロシアニンなどが挙げられる。これらの特許は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００４３】
発光領域中で使用できる正孔輸送材料の特定のクラスは、米国特許第４，５３９，５０７号で開示されたものなどの芳香族第三級アミンである。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。適する例証的芳香族第三級アミンには、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（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」）及びそれらの混合物などが挙げられるが、それらに限定されない。芳香族第三級アミンのもう一つのクラスは多核芳香族アミンである。これらの多核芳香族アミンの例には、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニルイル］アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルアミノ）−４−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−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−ビフェニルイル］−１−アミノナフタレン及びそれらの混合物など、例えば、４，４’−ビス（９−カルバゾイルイル）−１，１’−ビフェニル及び４，４’−ビス（３−メチル−９−カルバゾイルイル）−１，１’−ビフェニルなどの４，４’−ビス（９−カルバゾイルイル）−１，１’−ビフェニル化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
【００４４】
発光領域中で使用できる正孔輸送材料の特定のクラスは、例えば、５，１１−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾール及び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、などの米国特許第５，９４２，３４０号及び第５，９５２，１１５号で開示されたものなどのインドロ−カルバゾール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリールベンジジンであって、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−ナフチル及び２−ナフチルなどからアリールを選択してもよいＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリールベンジジンである。Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリールベンジジンの例証的例は、より好ましい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’−ジアミン及び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’−ジアミンなどである。発光領域中で使用できる好ましい正孔輸送材料はナフチル置換ベンジジン誘導体である。
【００４５】
発光領域は電子輸送特性を有する１種以上の材料も含むことが可能である。発光領域中で使用できる電子輸送材料の例は、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン−２，７−ジイル）、ポリ（２，８−（６，７，１２，１２−テトラアルキリデノフルオレン）などのポリフルオレン及び援用されたベルニウス（Ｂｅｒｎｉｕｓ）ら、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＩＩＩ，コロラド州デンバー（Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ），１９９９年７月，Ｖｏｌ．３７９７、ｐ．１２９で開示されたようなフルオレン−アミンコポリマーなどのフルオレンを含有するコポリマーである。
【００４６】
発光領域中で使用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、トリアジン化合物及びスチルベン化合物から選択することが可能である。それらの例は上で詳しく記載されている。
【００４７】
発光領域が有機エレクトロルミネセンス材料に加えて１種以上の正孔輸送材料及び／又は１種以上の電子輸送材料を含む実施形態において、有機エレクトロルミネセンス材料、正孔輸送材料及び／又は電子輸送材料は、例えば、米国特許第４，５３９，５０７号、第４，７２０，４３２号及び第４，７６９，２９２号で開示されたＯＬＥＤなどの別個の層中に形成させることが可能であるか、又は同じ層中に形成させることが可能であり、よって米国特許第６，１３０，００１号、１９９９年７月２０日出願の米国特許出願第０９／３５７，５５１号、２０００年６月３０日出願の第０９／６０６，６７０号及び２００１年１月２６日出願の第０９／７７０，１５９号で開示されたＯＬＥＤなどの２種以上の材料の混合域を形成させる。これらの特許及び特許出願の開示は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００４８】
発光領域の厚さは、例えば、約１ｎｍから約１０００ｎｍまで、典型的には約２０ｎｍから約２００ｎｍまで、特に約５０ｎｍ〜約１５０ｎｍまで異なることが可能である。
【００４９】
図３は、図１に示した有機発光素子１０に似た有機発光素子２１０であって、発光領域２４０が別個の正孔輸送域２４２及び電子輸送域２４４を含む有機発光素子２１０を例示している。正孔輸送域２４２は陽極２３０上に形成され、電子輸送域２４４は正孔輸送域２４２上に形成され、陰極２５０に接触している。陰極２５０は、金属有機混合層のみを含むことが可能であるか、又は金属有機混合層及び図２に示した陰極１５０のように１層以上の追加層を含むことが可能である。
【００５０】
ダークスポットの成長の速度の減少及び有機発光素子中の周囲光の反射の減少における本発明の有効性は、本発明による陰極を含む有機発光素子を従来の陰極を含む有機発光素子と比較することにより実証した。
【００５１】
図４及び５は、試験し互いに比較した有機発光素子３１０、４１０の構造をそれぞれ例示している。図４に示した有機発光素子３１０は従来の陰極３５０を含む。有機発光素子３１０は基材３２０上に形成され、陽極３３０、陽極３３０上の正孔輸送域３４２と正孔輸送域３４２上の電子輸送域３４４を含む有機材料領域３４０及び第１の成分領域３５２と第２の成分領域３５４を含む陰極３５０を含む。
【００５２】
試験した有機発光素子３１０において、基材３２０を透明材料から形成し、陽極３３０を厚さ３０ｎｍのインジウム錫酸化物から形成し、正孔輸送域３４２を厚さ６０ｎｍのＮＰＢから形成し、発光用電子輸送域３４４を厚さ７５ｎｍのＡｌＱ３から形成し、第１の成分領域３５２を厚さ１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇそれぞれ９０体積％及び１０体積％から形成し、第２の成分領域を厚さ９０ｎｍのＡｇから形成した。
【００５３】
図５に示した有機発光素子４１０は本発明による陰極４５０の例証的実施形態を含む。有機発光素子４１０は基材４２０上に形成され、基材４２０上の陽極４３０、陽極４３０上の正孔輸送域４４２と正孔輸送域４４２上の電子輸送域４４４を含む有機材料領域４４０及び金属有機混合層４６０、金属有機混合層４６０上の第１の追加層４７０及び第１の追加層４７０上の第２の追加層４８０を含む陰極４５０を含む。
【００５４】
試験した有機発光素子４１０において、基材４２０を透明材料から形成し、陽極４３０を厚さ３０ｎｍのインジウム錫酸化物から形成し、正孔輸送域４４２を厚さ６０ｎｍのＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）から形成し、発光用電子輸送域４４４を厚さ７５ｎｍのＡｌＱ３から形成し、金属有機混合層を厚さ１５０ｎｍの４７．４体積％ＡｌＱ３、４７．４体積％Ｍｇ及び５．２体積％Ａｇの比率のＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇから形成し、第１の追加層４７０を厚さ９０ｎｍのＭｇ：Ａｇそれぞれ９０体積％及び１０体積％から形成し、第２の追加層４８０を厚さ９０ｎｍのＡｇから形成した。
【００５５】
約２５ｍＡ／ｃｍ2に等しい密度の電流下で運転した時、有機発光素子３１０及び４１０は、それぞれ約６７０及び４５０ｃｄ／ｍ2の輝度で明緑色発光を生じ、駆動電圧は、それぞれ約６．７及び６．６５ボルトであった。両方の素子に関する殆ど等しい駆動電圧は、素子４１０の本発明による陰極４５０が電子注入において効率的であり、その電子注入特性が素子３１０の従来型陰極３５０の電子注入特性に匹敵することを示している。
【００５６】
図６Ａ、６Ｂ及び７Ａ、７Ｂは、それぞれ従来型陰極３５０を含む有機発光素子３１０と本発明による陰極４５０を含む有機発光素子４１０の発光面におけるダークスポットを示す顕微鏡写真である。図６Ａ及び７Ａは素子組み立て直後に得た。図６Ｂ及び７Ｂは、周囲条件下で４８時間にわたり同じ有機発光素子を貯蔵後に得た。図６Ａ〜７Ｂは、本発明による陰極を含む有機発光素子が金属有機混合層を含まない従来型陰極と比べてダークスポットの実質的に減少した成長速度を有することを実証している。
【００５７】
有機発光素子において、実施形態の金属有機混合層は、電子注入接点又は正孔注入接点として機能することが可能である。従って、本発明による陰極又は陽極の追加層中で使用できる適する材料は、特定の電荷注入特性を有する金属に限定されない。従って、本発明は、より安定な材料を陰極の追加層を形成する際に用いることを可能にする。この効果は、ＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇから形成された金属有機混合層及び金属有機混合層に接触する追加層中の異なる材料を含む陰極を有する有機発光素子を形成し試験することにより実証された。有機発光素子は、図５に示した素子の構造に似た構造であって、第１の追加層４７０のＭｇ：ＡｇをＩｎ層又はＡｇ層によって置き換えた構造を有していた。これらの有機発光素子の各々は、追加陰極層中で用いられた特定の材料とは無関係に、特定の輝度密度レベル又は電流密度レベルを得るために必要とされる電圧である概略で同じ運転電圧を実証した。
【００５８】
本発明者らによる他の検討によると、金属有機混合層４６０を横切る電圧降下がごく僅かであることを示唆する、有機発光素子４１０の運転電圧が金属有機混合層４６０の厚さにも無関係であることが示された。これらの結果は、金属有機混合層が高導電性であり、有機発光素子中の非常に有効な電子注入接点として機能することを更に実証している。
【００５９】
従来型陰極と比べて有機発光素子の周囲光の反射を減少させるという本発明による陰極の効果を実証するために、素子４１０（本発明による）及び素子３１０（従来型）の光反射特性の比較測定を実施した。可視光スペクトルの波長の全範囲にわたり％反射（すなわち、有機発光素子から観察者に反射して戻る入射周囲光の百分率）の形で表された結果を図８に示している。その結果は、素子３１０の％反射特性と比べて素子４１０の大幅により低い％反射特性を実証している。より低い％反射は改善されたディスプレイコントラストを達成する。
【００６０】
本発明による陰極の改善されたコントラスト効果が視角に関係なく、従って、例えば、米国特許第５，０４９，７８０号で開示された実施形態などのディスプレイコントラストを改善するための他の既知方法の欠点をもたないことを実証するために、異なる視角で素子４１０の光反射特性の測定を実施した。この特許は本明細書において全体的に引用して援用する。約１０度及び約３０度の視角について可視光スペクトルの波長の全範囲にわたり％反射（すなわち、有機発光素子から観察者に反射して戻る入射周囲光の百分率）の形で表された結果を図９に示している。両方の視角についての殆ど同じ％反射特性は、素子４１０の減少した光反射特性（従って、改善されたコントラスト）が視角と無関係であることを示している。反射特性が視角と殆ど無関係であるという事実は、本発明による陰極の減少した光反射が金属有機混合層への光吸収に主として帰せられることが考えられることを示唆している。本発明者らによる他の研究によると、金属有機混合層４６０が着色されている場合（すなわち、光に対して完全には透過性でない）、金属有機混合層が光を吸収することも示されている。
【００６１】
本発明による陰極の減少した光反射特性が金属有機混合層を構成する成分の混合比に応じて異なることを実証するために、金属有機混合層が約４７．４体積％のＡｌＱ３、約４７．４体積％のＭｇ及び約５．２体積％のＡｇの比率でＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇから形成された素子４１０の光反射特性と金属有機混合層が３１．０体積％のＡｌＱ３、約６２．１体積％のＭｇ、約６．９体積％のＡｇの比率でＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇから形成されたことを除き素子４１０とすべての点で同じであったもう一つの素子の光反射特性の比較測定を実施した。可視光スペクトルの波長の全範囲にわたり％反射（すなわち、有機発光素子から観察者に反射して戻る入射周囲光の百分率）の形で表された結果を図１０に示している。これらの結果は、２つの素子に関する大幅に異なる％反射特性を示している。その結果は、金属有機混合層を構成する成分の混合比についての好ましい範囲であって、改善されたコントラストを達成する範囲が存在することを示している。
【００６２】
本発明による陰極の減少した光反射特性がＡｌＱ３＋Ｍｇ＋Ａｇを含む金属有機混合層を含む陰極に限定されないことを実証するために、金属有機混合層を３１．０体積％のＣｕＰｃ、６２．１体積％のＭｇ及び６．９体積％のＡｇの比率で銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）＋Ｍｇ＋Ａｇから形成したことを除き上述した素子４１０と同じ有機発光素子を形成した。この素子及び素子３１０（従来型）の光反射特性の比較測定を実施した。可視光スペクトルの波長の全範囲にわたり％反射（すなわち、有機発光素子から観察者に反射して戻る入射周囲光の百分率）の形で表された結果を図１１に示している。その結果は、素子３１０の％反射特性に比べてＣｕＰｃ＋Ｍｇ＋Ａｇから形成された金属有機混合層を含んだ本発明による素子の大幅に低い％反射特性を実証している。より低い％反射は改善されたディスプレイコントラストをもたらす。この例は、様々な化合物を含む金属有機混合層により本発明による陰極の減少した光反射特性を達成できることを実証している。
【００６３】
本発明の実施形態による電極の金属有機混合層において、任意の第３の成分は、特定の２成分金属有機層とは（電荷輸送の観点から）元来基本的に異なる高導電性を有する層の形成をもたらしうる。本発明において利用可能な多様な実施形態は、改善された表示装置コントラスト及び減少したダークスポット成長速度と合わせて、例えば、約５０ｎｍ〜約１０００ｎｍの広範囲の厚さを金属有機混合層が有することを可能にする。
【００６４】
本発明によるＭＯＭＬを含むエレクトロルミネセンス素子は、様々なタイプの画像形成素子又は例えばフラットパネルディスプレイなどのディスプレイ用途で用いることが可能である。こうした用途は、例えば、テレビ及びコンピュータ用のディスプレイ、計器ディスプレイ、自動車用途及び航空用途用のディスプレイ、並びに例えば携帯電話などの携帯電子機器などの広範囲の製品中で用いることが可能である。
【００６５】
あらゆる発明表示装置のための発光領域は、本明細書で開示された材料などのあらゆる適する材料を含むことが可能である。例えば、発光領域は、分子（小分子）エレクトロルミネセンス材料、ポリマーエレクトロルミネセンス材料及び無機エレクトロルミネセンス材料のどれか１種又は２種以上の混合物を含むことが可能である。分子（小分子）エレクトロルミネセンス材料及びポリマーエレクトロルミネセンス材料の例は本明細書で開示されている。無機エレクトロルミネセンス材料には、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ及びＣｄＴｅなどの燐光体が挙げられ、それは、Ｃｕ、Ｍｎ及びランタニドなどのドーパントを更に含むことが可能である。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及びＩｎＳｅなどが挙げられ、それは、Ｚｎ、Ｏ、Ｎ及びＳｉなどのドーパントを更に含むことが可能である。
【００６６】
本発明の範囲を理解する上での混乱を避けるために、以下の指針を用いることが可能である。
（１）「層」という用語は、隣接層の組成とは異なる組成を一般に有する単一被膜を示す。
（２）「領域」という用語は、単層、２層、３層もしくはそれ以上の層などの複数の層、及び／又は一つ以上の「域」を指す。
（３）電荷輸送域（すなわち、正孔輸送域及び電子輸送域）及び発光域の文脈で用いられる「域」という用語は、単層、複数の層、層中の単一機能面又は層中の複数の機能面を指す。
（４）一般に、２電極の間である表示装置のすべての領域及び層、又は表示装置を運転するために必要とされる電荷伝導プロセスに参加する表示装置のすべての領域及び層は、陰極、発光領域又は陽極のいずれかの部分と考えられる。
（５）一般に、表示装置の電荷伝導プロセスに参加せず、２電極の外であると見ることができる層（例えば、基材）は電極の一部と考えない。しかし、こうした層（例えば、基材）は、表示装置の一部と考えてよい。
（６）しかし、キャッピング領域（周囲環境から電極を保護する）は、キャッピング領域が表示装置の電荷伝導プロセスに参加するか否かにかかわらず電極の一部と考えられる。
（７）発光領域に電荷を注入するあらゆる領域又は層（例えば、電子注入領域及び正孔注入領域）は電極の一部と考えられる。
（８）ＭＯＭＬを電極又は発光領域の一部として等しく見ることができる場合、慣例はＭＯＭＬが電極の一部であることである。
（９）不純物（ＭＯＭＬを構成する２種、３種、４種もしくはそれ以上の材料成分中で少量で存在しうる）は、一般にＭＯＭＬの指定成分と考えられない。例えば、無機金属含有材料及び有機化合物の２種の指定成分からなる「二元ＭＯＭＬ」中の不純物の存在は「二元ＭＯＭＬ」であるとしてのＭＯＭＬの呼称を変えない。
（１０）「発光（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ）領域」及び「発光（ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｔ）領域」は互換に用いられる。
【００６７】
本発明の実施形態において、ＭＯＭＬは表示装置中でどこでも配置することが可能である。例えば、ＭＯＭＬは、陰極、陽極又は発光領域の一部であることが可能である。実施形態において、ＭＯＭＬは、電極又は発光領域のいずれかの一部と考えられない表示装置の領域に配置されることが可能である。表示装置中に複数のＭＯＭＬを有することも可能である。この場合、２層以上のＭＯＭＬは互いに接触する、又は１層以上の層によって分離されることが可能である。
【００６８】
本明細書で論じたように、ＭＯＭＬは、「二元ＭＯＭＬ」（２成分入り）、「三元ＭＯＭＬ（３成分入り）、「四元ＭＯＭＬ」（４成分入り）又は５種以上の成分入りの他のＭＯＭＬであることが可能である。これらの実施形態において、無機金属含有材料、有機化合物及び他のあらゆる追加成分の選択は、ＭＯＭＬが所望の特性又は複数の特性を有するようになされる。光反射減少性に加えて、ＭＯＭＬは、例えば、導電性を含む一つ以上の所望追加特性及び表示装置中でＭＯＭＬの位置によって必要とされうるような他の機能（ＭＯＭＬが発光領域に隣接する電極の一部である場合に電荷を効率的に注入もできる必要性など）を果たすためにＭＯＭＬが有する必要がありうる他のあらゆる特性を任意に有することが可能である。表示装置が複数のＭＯＭＬを含む場合、ＭＯＭＬは同じか又は異なる材料組成のＭＯＭＬであることが可能である。
【００６９】
本表示装置の例証的材料及び構成の議論を今から続ける。簡便のために、基材は図１２〜１７では描かれていない。しかし、いずれかの電極に接触しているように描かれた表示装置中の適するいずれかの場所に基材が配置されうることは言うまでもない。
【００７０】
実施形態において、ＭＯＭＬは表示装置の１層、２層又はそれ以上の層又は領域中で用いてよい。２以上の層又は領域で用いられる場合、ＭＯＭＬは、互いに同じか又は異なってよい。各ＭＯＭＬは、ＭＯＭＬが本明細書で記載されたような組成を有して、「二元ＭＯＭＬ」、「三元ＭＯＭＬ」、「四元ＭＯＭＬ」又は５種以上の成分を有するＭＯＭＬであってよい。特に注記がない限り、一つのＭＯＭＬタイプの成分範疇のために適すると記載された材料は、他のＭＯＭＬタイプ（ここで、ＭＯＭＬタイプは二元、三元、四元以上である）の同じ成分範疇のために一般に適する。ここで、成分範疇は、例えば、「無機金属含有材料」、「有機材料」、「金属」及び「無機材料」などである。
【００７１】
特定のＭＯＭＬタイプ中の成分に適する材料のリストが重なる場合があることが注目される。例えば、「三元ＭＯＭＬ」において、第２の成分（すなわち、有機材料）のために適する材料は第３の成分のための「有機材料」の選択と同じである。さらに、「三元ＭＯＭＬ」において、第１の成分（すなわち、無機金属含有材料）のために適する材料は第３の成分のための「金属」及び「無機材料」の選択と重なる。しかし、ＭＯＭＬタイプの選択された成分が互いに異なる、すなわち、選択された各成分が特有であるかぎり、特定のＭＯＭＬタイプ中の成分のために適する材料のリストがたとえ重なるとしても矛盾は存在しない。
【００７２】
例証的数値及び例証的材料を本明細書で記載する。しかし、本発明は、本明細書で特に挙げなかった数値、数値の範囲（及びサブレンジ）、材料及び材料のグループ（及びサブグループ）も包含する。例えば、１〜１０の数値範囲の開示は、当該範囲と１〜３及び２〜５などのサブレンジ内のあらゆる数値を包含する。
【００７３】
二元ＭＯＭＬ
「二元ＭＯＭＬ」という言葉は、（ｉ）無機金属含有材料及び（ｉｉ）有機材料という二成分からなる金属有機混合層を意味する。こうした二元ＭＯＭＬの例証的実施形態は、
１．Ａｇ又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及び有機化合物からなるＭＯＭＬ、
２．第１１族金属（Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕなど）又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及び有機化合物からなるＭＯＭＬ、
３．第１０族金属（Ｎｉ、Ｐｄ又はＰｔなど）又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及び有機化合物からなるＭＯＭＬ、
４．第１３族金属（Ｉｎなど）又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及び有機化合物からなるＭＯＭＬ、
５．第４族金属（Ｔｉなど）又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及び有機化合物からなるＭＯＭＬ、
６．金属又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及びスペクトルの４００〜７００ｎｍ波長範囲で著しい光学的吸収を有する有機化合物（例えば、有機染料化合物）からなるＭＯＭＬ、
７．第１６族金属（Ｓｅ及びＴｅなど）又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）及び有機化合物からなるＭＯＭＬ
を含むことが可能である。
【００７４】
三元ＭＯＭＬ
「三元ＭＯＭＬ」という言葉は、（ｉ）無機金属含有材料、（ｉｉ）有機化合物及び（ｉｉｉ）金属、有機材料又は無機材料である追加の第３の成分（他の二成分とは異なる）という三成分からなる金属有機混合層を意味する。三元ＭＯＭＬの例証的実施形態は、
１．上の二元ＭＯＭＬ実施形態及びＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ又はＣｓなどの第１族金属（時にはアルカリ金属とも呼ばれる）又は第１族金属ハロゲン化物（例えば、弗化物、塩化物、臭化物、沃化物）、酸化物、水酸化物、窒化物又は硫化物などの、その化合物を更に含むＭＯＭＬ、
２．上の二元ＭＯＭＬ実施形態及びＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ又はＢａなどの第２族金属（時にはアルカリ土類金属とも呼ばれる）又は第２族金属ハロゲン化物（例えば、弗化物、塩化物、臭化物、沃化物）、酸化物、水酸化物、窒化物又は硫化物などの、その化合物を更に含むＭＯＭＬ、
３．少なくとも無機金属含有材料、有機化合物及びＡｇ又はＡｇ化合物（例えば、酸化銀、水酸化銀、ハロゲン化銀、硫化銀、窒化銀、炭化銀及び臭化銀など）からなるＭＯＭＬ、
４．（ｉ）無機金属含有材料、（ｉｉ）有機化合物及び（ｉｉｉ）Ｚｎ、Ｉｎ又はＳｎあるいはそれらの化合物（例えば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2）からなるＭＯＭＬ、
５．少なくとも有機化合物及びＩＮＣＯＮＥＬ（商標）（複数の金属からなる合金）からなるＭＯＭＬ、
６．少なくともＡｌ又はその無機化合物（例えば、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、窒化物、炭化物及び臭化物など）、有機化合物及びもう１種の金属（例えば、Ａｇ、第１族金属又は第２族金属）又はその化合物である第３のあらゆる成分からなるＭＯＭＬ、
７．（ｉ）ポルフィリン、第三級芳香族アミン、インドロカルバゾール、ポリチオフェン、ＰＥＤＯＴ（商標）（特定のポリチオフェンである）、（ｉｉ）Ａｇ又はその化合物及び（ｉｉｉ）Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｓｎ又はＩｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2などのそれらの化合物からなるＭＯＭＬ
を含む。
【００７５】
四元ＭＯＭＬ
「四元ＭＯＭＬ」という言葉は、（ｉ）無機金属含有材料、（ｉｉ）有機材料、（ｉｉｉ）追加の第３の成分及び（ｉｖ）追加の第４の成分という四成分からなる金属有機混合層を意味する。追加の第３及び第４の成分（互いに異なり、第１及び第２の成分とは異なる）は、金属、有機材料又は無機材料であることが可能である。四元ＭＯＭＬの例証的実施形態は、
１．有機化合物、Ａｇ、Ｍｇ及び第１族金属（例えば、Ｌｉ）又はその化合物（例えば、ＬｉＦ）からなるＭＯＭＬ、
２．有機化合物、Ａｇ、Ｃａ及び第１族金属（例えば、Ｌｉ）又はその化合物（例えば、ＬｉＦ）からなるＭＯＭＬ、
３．有機化合物、Ａｇ、Ｃａ及びもう１種の第２族金属（例えば、Ｍｇ）又はその化合物（例えば、ＭｇＦ2又はＭｇＯ）からなるＭＯＭＬ、
４．有機化合物、Ａｇ、Ａｌ及び第１族金属（例えば、Ｌｉ）又はその化合物（例えば、ＬｉＦ）又は第２族金属（例えば、Ｃａ又はＭｇ）又はその化合物からなるＭＯＭＬ、
を含む。
【００７６】
電極の一部としてのＭＯＭＬ
図１２〜１５は、ＭＯＭＬ（５５４、６５４、７５４、８５４）を組み込んだ第１の電極（５５０、６５０、７５０、８５０）、発光領域（５４０、６４０、７４０、８４０）及び第２の電極（５３０、６３０、７３０、８３０）からなる表示装置（５１０、６１０、７１０、８１０）を例示している。図１２において、第１の電極はＭＯＭＬから全体的に構成された単層である。第１の電極は多層からなることが可能である。
【００７７】
図１３−キャッピング領域６５６／ＭＯＭＬ６５４
図１４−ＭＯＭＬ７５４／電荷注入領域７５２及び
図１５−キャッピング領域８５６／ＭＯＭＬ８５４／電荷注入領域８５２
陰極がＭＯＭＬを含む本発明の実施形態を論じる。単層状陰極において、陰極はＭＯＭＬから全体的に形成することが可能である。多層状陰極において、層の１層以上又は全層さえもＭＯＭＬからなることが可能である。ＭＯＭＬが発光領域に接触している場合、ＭＯＭＬは、導電性及び光反射減少性に加えて、発光領域に電子を効果的に注入することも可能である場合がある。これらの場合、ＭＯＭＬの電子注入特性は、例えば、ＭＯＭＬ中に低仕事関数金属（典型的には＜４．０ｅＶ）又はその化合物を含めることによって強化することが可能である。ＭＯＭＬを組み込んだ陰極に関する例証的実施形態は図１２〜１５で描かれた実施形態を含み、図１２〜１５において、第１の電極は陰極であり、第２の電極は陽極であり、電荷注入領域は電子注入領域である。
【００７８】
ＭＯＭＬが発光領域に接触する場合（例えば、ＭＯＭＬが単層陰極である場合か、又は陰極が多層であるとともにＭＯＭＬが発光層に隣接する層である場合）、ＭＯＭＬは、発光領域に効率的な電子注入を提供すると想定して、例えば二元ＭＯＭＬ、三元ＭＯＭＬ又は四元ＭＯＭＬから選択することが可能である。ＭＯＭＬが発光領域に接触する陰極層である場合、ＭＯＭＬは、４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属又はその化合物からなってよい。これらのＭＯＭＬの例は、（ｉ）有機化合物＋Ｍｇ＋Ａｇ、（ｉｉ）有機化合物＋Ｍｇ＋Ａｇ＋第１族金属又はその化合物、（ｉｉｉ）有機化合物＋Ａｇ＋Ａｌ＋第１族金属又はその化合物、（ｉｖ）有機化合物＋Ｍｇ＋Ａｇ＋Ｃａ、（ｖ）有機化合物＋Ｃａ＋Ａｇ、（ｖｉ）有機化合物＋Ｃａ＋Ａｇ＋第１族金属又はその化合物及び（ｖｉｉ）有機化合物＋Ａｇ＋第一族金属又はその化合物である。
【００７９】
周囲条件からＭＯＭＬを保護するために、又はＭＯＭＬの導電率が高い横伝導を維持するのに十分ではない時（高い横伝導を維持するために、ＭＯＭＬのシート抵抗は例えば約１，０００Ｏｈｍ／スクエア未満、特に約１００Ｏｈｍ／スクエア未満であってよい）、陰極は、例えば図１３及び１５で見られるように任意にキャッピング領域を更に含む。キャッピング領域は、金属（例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｇ：Ａｇ、Ａｇ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｎｉ）又は無機材料（例えば、Ｃ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、及びＡｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＩＴＯ、ＬｉＦ、ＭｇＦ2などの金属化合物）からなることが可能である。キャッピング領域は、もう一層のＭＯＭＬを含むことが可能である。本発明者らの検討によると、例えば、有機化合物＋Ａｇ＋第１族金属又はその化合物から製造されたＭＯＭＬからなる陰極及びＡｇから製造されたキャッピング領域が劣った安定性を特定の実施形態で示す場合がある一方で、第１のＭＯＭＬとＡｇキャッピング領域との間のもう一つのキャッピング領域として第２のＭＯＭＬ（有機化合物＋Ｍｇ＋Ａｇからなるもの）を使用すると安定性を強化することが示された。従って、幾つかの実施形態において、それ自体別のＭＯＭＬであるキャッピング領域中で２層以上の層を用いることが望ましい。劣った安定性とは、空気中に残された場合にＯＬＥＤ組み立てから２４時間以内にＯＬＥＤの発光面の約１０％以上を覆うのに十分に大きくダークスポットが成長するようなダークスポットの迅速成長を指す。
【００８０】
発光領域へのＭＯＭＬからの電子注入を更に促進するか、又はＭＯＭＬの電子注入要件を緩和することが望ましい場合がある実施形態において、別個の電子注入領域を陰極中に更に含めることが可能である。別個の電子注入領域を組み込んだ陰極を図１４〜１５で概略的に示している。図１４〜１５において、電荷注入領域は電子注入領域である。電子注入領域は、低仕事関数金属（＜４．０ｅＶ）（例えば、第１族金属又は第２族金属）、及び低仕事関数金属の合金と化合物（例えば、Ａｌ：Ｌｉ、Ｃａ：Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：ＬｉＦ、Ａｌ：Ｌｉ2Ｏ）からなる１層又は２層の薄層であることが可能である。２層状電子注入領域において、発光層に接触する層は、典型的には第１族金属又は第２族金属あるいはそれらの合金又は化合物を含み、ＭＯＭＬに接触する層は、典型的には、いずれかの金属又は金属合金からなる。電子注入領域中のあらゆる金属層の厚さは、入射光の実質的な部分（例えば、少なくとも３０％）をＭＯＭＬに透過させることを可能にするとともに著しい光反射を避けるために薄くてよい（典型的には、各層は２５ｎｍ未満である）。電子注入領域は、それ自体、第１のＭＯＭＬより効率的な電子注入特性を有するもう１層のＭＯＭＬであることが可能である。例えば、ＭＯＭＬは、有機化合物＋Ａｇ（又はＡｕあるいはＣｕ又はＴｉあるいはＮｉ）からなることが可能であり、電子注入領域は、（ｉ）ＬｉＦの層、（ｉｉ）Ｃａの層、（ｉｉｉ）Ｍｇ：Ａｇ合金の層、（ｉｖ）Ａｌ：Ｌｉ合金の層、（ｖ）Ａｌ：ＬｉＦ混合物の層、（ｖｉ）有機化合物＋Ａｇ＋第１族金属又は第２族金属からなる第２のＭＯＭＬ層、（ｖｉｉ）有機化合物＋Ａｇ＋第１族金属化合物又は第２族金属化合物からなる第２のＭＯＭＬ層、又は（ｖｉｉｉ）第１族金属化合物の層及びＡｌ又は他のいずれかの金属の層であることが可能である。
【００８１】
陽極がＭＯＭＬを含む本発明の実施形態を論じる。単層状陽極において、陽極はＭＯＭＬから全体的に形成することが可能である。多層状陽極において、層の１層以上又は全層さえもＭＯＭＬからなることが可能である。ＭＯＭＬが発光領域に接触している場合、ＭＯＭＬは、導電性及び光反射減少性に加えて、発光領域に正孔を効果的に注入することも可能である場合がある。これらの場合、ＭＯＭＬの正孔注入特性は、例えば、ＭＯＭＬ中に高仕事関数金属（典型的には＞４．０ｅＶ）又はその化合物を含めることによって強化することが可能である。ＭＯＭＬを組み込んだ陽極に関する例証的実施形態は図１２〜１５に描かれた実施形態を含み、図１２〜１５において、第１の電極は陽極であり、第２の電極は陰極であり、電荷注入領域は正孔注入領域である。
【００８２】
ＭＯＭＬが発光領域に接触する場合（例えば、ＭＯＭＬが単層陽極である場合か、又は陽極が多層であるとともにＭＯＭＬが発光層に隣接する層である場合）、ＭＯＭＬは、発光領域に効率的な正孔注入を提供すると想定して、例えば二元ＭＯＭＬ、三元ＭＯＭＬ又は四元ＭＯＭＬから選択することが可能である。ＭＯＭＬが発光領域に接触する陽極層である場合、ＭＯＭＬは、４．０ｅＶを超える仕事関数を有する金属又は半導体からなってよい。これらのＭＯＭＬの例は、（ｉ）有機化合物（例えば、ポルフィリン又は第三級芳香族アミン又はインドロカルバゾール、あるいはポリチオフェン）＋第１０族金属又は第１１族金属（例えば、Ａｇ又はＡｕあるいはＣｕ又はＰｔあるいはＰｄ又はＮｉ）、（ｉｉ）有機化合物＋Ａｇ（又はＡｕ）＋高仕事関数（＞４ｅＶ）金属又は金属化合物、及び（ｉｉｉ）有機化合物＋第１０族金属又は第１１族金属＋Ｃｒ又はＩＴＯあるいはＩｎ2Ｏ3又はＳｎＯ2である。
【００８３】
周囲条件からＭＯＭＬを保護するために、又はＭＯＭＬの導電率が高い横伝導を維持するのに十分ではない時（高い横伝導を維持するために、ＭＯＭＬのシート抵抗は例えば約１，０００Ｏｈｍ／スクエア未満、特に約１００Ｏｈｍ／スクエア未満）、陽極は、例えば図１３及び１５で見られるように任意にキャッピング領域を含む。キャッピング領域は、金属（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、ＩＮＣＯＮＥＬ（商標）、Ａｕ：Ｐｄ）又は無機材料（例えば、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、及びＡｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの金属化合物）からなることが可能である。陰極と同様に、陽極のためのキャッピング領域は、ＭＯＭＬからなることも可能である。
【００８４】
発光領域へのＭＯＭＬからの正孔注入を更に促進するか、又はＭＯＭＬの正孔注入要件を緩和することが望ましいことがある場合、別個の正孔注入領域を陽極中に更に含めることが可能である。正孔注入領域を組み込んだ陽極を図１４〜１５で概略的に示している。図１４〜１５において、電荷注入領域は正孔注入領域である。正孔注入領域は、仕事関数が４．０ｅＶより大きい金属、金属化合物又は半導体（例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ａｕ：Ｐｄ、Ｃｕ、ＩＴＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ）、又は電離電位が４．０ｅＶより大きい有機化合物（例えば、ＣｕＰｃ）からなる１層又は２層の薄層を含むことが可能である。２層状正孔注入領域において、発光領域に接触する層は、典型的には仕事関数が４．０ｅＶより大きい半導体（例えば、ＩＴＯ）又は電離電位が４．０ｅＶより大きい有機化合物（例えば、ＣｕＰｃ）、あるいは仕事関数がすべて４．０ｅＶより大きい金属、金属合金又は金属化合物からなる。ＭＯＭＬに接触する層は、典型的には、いずれかの金属又は金属合金からなる。正孔注入領域中のあらゆる金属層の厚さは、入射光の実質的な部分（例えば、少なくとも３０％）をＭＯＭＬに透過させることを可能にするとともに著しい光反射を避けるために薄くてよい（典型的には、各層は２５ｎｍ未満である）。陰極の場合のように、正孔注入領域は、それ自体、第１のＭＯＭＬ以上の正孔注入特性を有するもう１層のＭＯＭＬであることが可能である。
発光領域中のＭＯＭＬ
ＭＯＭＬは発光領域内部でどこでも配置されるような発光領域の一部であることが可能である。例えば、ＭＯＭＬは電子輸送域又は正孔輸送域（ここで、電子輸送域又は正孔輸送域は、発光領域を含む２層、３層もしくはそれ以上の層への同じ層の機能面に対応する）内部に配置することが可能である（従って、電子輸送域又は正孔輸送域の一部として見ることが可能である）。ＭＯＭＬは電子輸送域と発光域との間又は正孔輸送域と発光域との間に配置することも可能である。
【００８５】
図１６は、第１の電極９５０、発光領域９４０及び第２の電極９３０からなる例証的表示装置９１０を描いている。発光領域９４０は、第１の電荷輸送域９４４と第２の電荷輸送域９４２との間の発光域９４６を含む。第１の電荷輸送域９４４は、電極直近層９４４Ｃ、中間層９４４Ｂ及び発光域直近層９４４Ａを含む。電極直近層、中間層及び発光域直近層の１層以上はＭＯＭＬを含んでよい（２層以上のＭＯＭＬが用いられる場合、それらは互いに同じか又は異なってよい）。実施形態において、中間層はＭＯＭＬである。第１の電極は陰極又は陽極のいずれかであることが可能であり、第２の電極は陰極又は陽極のいずれかであることが可能である。さらに、第１の電荷輸送域は、正孔輸送域（この場合、第２の電荷輸送域は電子輸送域である）又は電子輸送域（この場合、第２の電荷輸送域は正孔輸送域である）のいずれかであることが可能である。
【００８６】
電子輸送域内部に配置されたＭＯＭＬを含むＯＬＥＤ構成の例は以下の通りである（「ＥＴＭ」は電子輸送材料を指し、「ＨＴＭ」は正孔輸送材料を指す）。
（１）陽極／（２）ＨＴＭからなる正孔輸送域／（３）ＨＴＭ＋ＥＴＭの混合物からなる発光域／（４）ＥＴＭ１／ＥＴＭ２＋無機金属含有材料からなるＭＯＭＬ／ＥＴＭ３からなる電子輸送域／（５）陰極。ここで、ＥＴＭ、ＥＴＭ１、ＥＴＭ２及びＥＴＭ３は同じか又は異なる電子輸送材料である。例えば、ＥＴＭ、ＥＴＭ１、ＥＴＭ２及びＥＴＭ３はすべてトリアジン（例えば、４，４’−ビス［２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジニル）］−１，１’−ビフェニルであるＴ１）又は金属キレート（例えば、ＡｌＱ３）であることが可能であり、無機金属含有材料は例えばＡｇ又はその化合物である。
【００８７】
正孔輸送域内部に配置されたＭＯＭＬを含むＯＬＥＤ構成の例は以下の通りである。
（１）陽極／（２）ＨＴＭ１からなる正孔輸送域／ＨＴＭ２＋無機金属含有材料からなるＭＯＭＬ／ＨＴＭ３／（３）ＨＴＭ＋ＥＴＭの混合物からなる発光域／（４）ＥＴＭを含む電子輸送域／（５）陰極。ここで、ＨＴＭ、ＨＴＭ１、ＨＴＭ２及びＨＴＭ３は同じか又は異なる正孔輸送材料である。例えば、ＨＴＭ、ＨＴＭ１、ＨＴＭ２及びＨＴＭ３はすべて第三級芳香族アミン（例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジンであるＮＰＢ）であることが可能であり、無機金属含有材料は例えばＡｇ又はその化合物である。あるいは、例えば、ＨＴＭ１とＨＴＭ３のいずれか一方又は両方はポルフィリン（例えば、ＣｕＰｃ）であることが可能である。
【００８８】
多層ＭＯＭＬ
実施形態における表示装置は１層以上のＭＯＭＬを含むことが可能である。その場合、ＭＯＭＬの一部又は全部は、互いに隣接する（すなわち、接触する）ことが可能であり、ＭＯＭＬの一部又は全部は、他の層によって分離されることが可能である。隣接多層ＭＯＭＬは本明細書で既に記載した。非隣接ＭＯＭＬを含む表示装置は、例えば、陽極と陰極の両方がそれぞれ１層以上のＭＯＭＬを含む時に当てはまりうる。明らかに、他の実施形態も可能である。
【００８９】
本表示装置の減少した反射作用は、光吸収、光学的な弱め合う干渉現象並びに種々の光散乱及び拡散現象という光学的作用の１つ、２つ又はそれ以上に起因しうる。そこで、本表示装置の減少した反射作用はＭＯＭＬの光吸収特性に主として帰せられることが考えられるけれども（例えば、個々のＭＯＭＬ膜が暗色であるという事実から明らかであるように）、光学的な弱め合う干渉現象又は種々の光散乱及び拡散現象などの他の光学的作用も減少した光反射作用を達成する際に役割を果たす場合がある。本発明の実施形態において、１層以上の追加層は、光学的な弱め合う干渉現象を強化するために表示装置に導入することができよう。
【００９０】
電極及び発光領域の外のＭＯＭＬ
図１７は、ＭＯＭＬ含有領域１０９０、第１の電極１０５０、発光領域１０４０及び第２の電極１０３０の順序からなる表示装置１０１０の実施形態を描いている。ＭＯＭＬ含有領域は表示装置の電荷伝導プロセスに参加せず、従って、第１の電極の一部と考えられない。ＭＯＭＬ含有領域を第１の電極の外と考えるために、第１の電極は、例えば、ＭＯＭＬ含有領域に隣接する非導電性層又は領域（例えば、非導電性キャッピング領域）を含んでよいか、又はＭＯＭＬ含有領域は、第１の電極に隣接する非導電性層を含むことが可能であるか、あるいはＭＯＭＬ含有領域と第１の電極の両方はそれぞれ隣接非導電性層を含む。（電荷伝導の観点から）ＭＯＭＬ含有領域が第１の電極の一部と考えられないので、ＭＯＭＬは導電性又は非導電性のいずれかであることが可能である。
【００９１】
ＭＯＭＬ含有領域は、そのいずれか、一部又は全部がＭＯＭＬであることが可能である１層、２層、３層もしくはそれ以上の層からなってもよい。実施形態において、ＭＯＭＬ含有領域は、１対及び２対などの層の対を含む。各対において、第１の電極により近い層はＭＯＭＬであってよく、他の層は実質的に透明であってよい。実質的に透明な層は、例えば、米国特許第５，０４９，７８０号で開示された層（ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＳ、ＩＴＯ、ＴｉＯ2又はＳｉＯ2などの層組成）に似ることが可能である。この特許の開示は本明細書において全体的に引用して援用する。実質的に透明な層は、ＷＯ第０１／０８２４０Ａ１号で開示された層（ＩＴＯ，ＺｎＯなどの層組成）のように導電性であることも可能である。この特許の開示は本明細書において全体的に引用して援用する。
【００９２】
外部ＭＯＭＬ含有領域を有する表示装置の例は、（１）透明陽極、（２）発光領域、（３）透明又は実質的に透明の陰極（例えば、（ｉ）ＬｉＦの層、（ｉｉ）Ｃａの層、（ｉｉｉ）Ｍｇ：Ａｇ合金の層、（ｉｖ）Ａｌ：Ｌｉ合金の層、（ｖ）Ａｌ：ＬｉＦ混合物の層又は（ｖｉ）Ａｌの層で被覆されたＬｉＦの層からなる［Ａ］電子注入領域（＜２５ｎｍ）及び例えば、ＩＴＯ又はＺｎＯを含む［Ｂ］導電性透明領域を含む）、（４）ＭＯＭＬである。任意に、陰極は透明保護キャッピング層（例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2又はＡｌ2Ｏ3）を含む。上の実施形態において、ＭＯＭＬ含有領域はＭＯＭＬからなる単層である。さらに、この実施形態のＭＯＭＬは導電性又は非導電性のいずれかであることが可能である。
【００９３】
ＭＯＭＬを組み込んだ表示装置の一般論
導電性であるとともに反射減少性であるＭＯＭＬ実施形態の厳密な性質はまだ不明確である。一つの可能性は、無機金属含有材料及び有機材料が相分離し、その後別個のドメイン（すなわち、金属リッチドメイン及び有機リッチドメイン）を形成することがありうる。もう一つの可能性は、無機金属含有材料及び有機材料が２種の材料の完全に混和性の固体溶液を形成するか、又は分子／原子レベルで相互作用さえし、観察された機能を提供する新化学種を形成することがありうる。ＭＯＭＬを形成する際に使用してよい物理蒸着（「ＰＶＤ」）プロセス中に、又はＭＯＭＬ中の有機材料への接触中に、無機金属含有材料が導電性光吸収金属化合物に変換される可能性もある。その点では、多くの金属化合物が導電性で光吸収性であることが知られている。従って、有機材料と導電性光吸収性金属化合物の混合物をＭＯＭＬの実施形態を提供するために用いることが可能であることは認識されている。
【００９４】
実施形態におけるＭＯＭＬは、全ＭＯＭＬ厚さを横切って一般に均一組成を有する。一般に均一組成を達成するために、ＭＯＭＬは、「制御された混合比法」（例えば、スピン被覆及び共蒸着）を用いることにより調製することが可能である。従って、実施形態において、ＭＯＭＬは、例えば別個の蒸発源から同時に蒸発される異なる成分の各々の蒸発速度を制御することにより異なる成分の混合比を特定のレベルに制御するという意味で制御された組成の混合物である。ＭＯＭＬ中の異なる成分の比は、一般に同じままであり、経時的に変化しない（すなわち、ＭＯＭＬ中の成分の比は、組み立て直後に測定されたものと、数日後及びそれ以上後で測定されたものとで等しい）。
【００９５】
他の実施形態において、ＭＯＭＬは、全ＭＯＭＬ厚さを横切って不均一組成を有する場合がある。共蒸着は、ＭＯＭＬの不均一組成をもたらすために用いることが可能である（例えば、ＭＯＭＬの形成中にＭＯＭＬ材料の共蒸着速度を変えることにより）。層内拡散又は層間拡散に起因して、ＭＯＭＬの特定の実施形態において一般的均一組成（「制御された混合比法」によって調整された時）から不均一組成への長期間にわたる変化が起きうる。さらに、材料の層間拡散はＭＯＭＬを調製するために用いることが可能である。拡散は以下の理由でＭＯＭＬを組み立てるためにはあまり好ましくないアプローチである。（ａ）拡散は大幅な時間を必要としうる（数日、数週間、数ヶ月もしくはそれ以上）、（ｂ）混合比は経時的に変化する、及び（ｃ）ＭＯＭＬ材料の所望の比について、わずかな制御しかできない。
【００９６】
本発明の実施形態において、ＭＯＭＬは、一般に反射減少性及び導電性である。導電性ＭＯＭＬは、例えば約１００，０００Ｏｈｍを上回らない、特に約５，０００Ｏｈｍを上回らない断面（すなわち、ＭＯＭＬ厚さを横切る）オーム抵抗を有することが可能である。しかし、他の実施形態において、ＭＯＭＬは反射減少性であるが、非導電性と考えてよい。例えば、本明細書で記載した例証的範囲より高いオーム抵抗値を有する。
【００９７】
実施形態において、本表示装置は、ＭＯＭＬが全くない表示装置と比べて少なくとも約３０％、特に少なくとも約５０％反射光を減少させる。
【００９８】
ＭＯＭＬのための無機金属含有材料は、例えば、金属及び無機金属化合物を含む。本明細書で用いられる「無機金属含有材料の金属」という言葉（こうした言葉は、特定の元素金属のリストの前に置かれる）は、元素金属と無機金属化合物の金属成分の両方を意味する。金属には、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及びＥｕが挙げられるが、それらに限定されない。本発明の実施形態において、「金属」という用語は、Ｓｂ、Ｓｅ及びＴｅを含む。実施形態において、金属合金はＭＯＭＬを形成するために用いることが可能である。金属合金の１種の金属は、無機金属含有材料と考えられる。金属合金の他の金属又は複数の金属はＭＯＭＬの追加成分又は複数の成分と考えられる。例えば、有機材料と組み合わせた二元金属合金は三元ＭＯＭＬと考えられるであろう。
【００９９】
ＭＯＭＬのための無機金属化合物は、金属ハロゲン化物（例えば、弗化物、塩化物、臭化物、沃化物）、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属炭化物及び金属臭化物であってよい。金属ハロゲン化物は、例えば、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＳｒＦ2、ＡｌＦ3、ＡｇＣｌ、ＡｇＦ及びＣｕＣｌ2であることが可能であるが、それらに限定されない。金属酸化物は、ＬｉＯ2、Ｃａ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｃｕ2Ｏ、ＣｕＯ、Ａｇ2Ｏ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｃｒ2Ｏ3であることが可能であるが、それらに限定されない。金属水酸化物は、例えばＡｇＯＨであることが可能であるが、それに限定されない。金属窒化物は、ＬａＮ、ＹＮ及びＧａＮであることが可能であるが、それらに限定されない。金属硫化物は、ＺｎＳ、Ｓｂ2Ｓ3、Ｓｂ2Ｓ5及びＣｄＳであることが可能であるが、それらに限定されない。金属炭化物は、Ｌｉ2Ｃ、ＦｅＣ及びＮｉＣであることが可能であるが、それらに限定されない。金属臭化物は、ＣａＢ6であることが可能であるが、それに限定されない。
【０１００】
ＭＯＭＬのための無機材料には、例えば、（ｉ）Ｃ、Ｓｉ及びＧｅなどの元素非金属材料、（ｉｉ）ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4などのこれらの元素非金属材料の無機化合物及び（ｉｉｉ）本明細書で記載されたものなどの無機金属化合物が挙げられる。（ＭＯＭＬのための成分のリストにおいて）金属のための別個の成分範疇があるので、金属は無機材料として分類されていない。
【０１０１】
本明細書に記載されたように、幾つかの金属化合物は、導電性で光吸収性であることが知られている。従って、実施形態における有機化合物とこれらの金属化合物の混合物は、本発明の所望の機能を実現することが可能である場合がある。実施形態において、ＭＯＭＬ中で使用するための無機金属含有材料は、金属化合物、特にＡｇ2Ｏ、Ｃｕ2Ｏ、ＣｕＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、ＮｉＯ、Ｖ2Ｏ5、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3及びＳｎＯ2などの導電性と光吸収性の両方を有する金属化合物であってよい。
【０１０２】
ＭＯＭＬのために適する有機材料は、例えば、表示装置の発光領域を組み立てる際に用いられるエレクトロルミネセンス材料であることが可能であり、こうしたエレクトロルミネセンス材料は本明細書で記載されている。例えば、ＭＯＭＬのために適する有機材料には、金属オキシノイド、金属キレート、第三級芳香族アミン、インドロカルバゾール、ポルフィリン、フタロシアニン、トリアジン、アントラセン及びオキサジアゾールなどの分子（小分子）有機材料、並びにポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリフェニレン、ポリアニレン及びポリフェニレンビニレンなどの高分子化合物を挙げることが可能である。ＭＯＭＬ中で使用することもできる他の有機化合物には、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリスチレン、有機染料及び顔料（例えば、ペリノン、クマリン及び他の縮合芳香族環化合物）が挙げられる。
【０１０３】
本表示装置の実施形態は、分子（小分子）系ＯＬＥＤ、ポリマー系ＯＬＥＤ又は発光領域に分子材料と高分子材料の両方を含む混成ＯＬＥＤを含むあらゆる種類のＯＬＥＤ中の１層以上のＭＯＭＬの使用を包含する。ＭＯＭＬは、発光領域中の有機材料と無機材料の両方からなる混成ＯＬＥＤに適用することも可能である。さらに、本発明内に包含される表示装置のタイプには、ＯＬＥＤ、無機エレクトロルミネセンス素子又は燐光素子、液晶ディスプレイ及びプラズマディスプレイなどが挙げられる。
【０１０４】
ＭＯＭＬ及び表示装置の残りを形成するために、適するあらゆる技術及び装置を用いることが可能である。例えば、熱蒸着（すなわち、物理蒸着法−「ＰＶＤ」）、スピン被覆、スパッタリング、電子ビーム、電気アーク及び化学蒸着法（「ＣＶＤ」）などを用いてよい。最初の二つの技術、特にＰＶＤは、より望ましいアプローチである。ＰＶＤの場合、ＭＯＭＬは、材料の各々の蒸着速度を独立して制御して所望の混合比を達成しつつ、ＭＯＭＬの成分を例えば共蒸発させることによって形成することが可能である。本発明者らの検討によると、異なる成分の混合比の特定の範囲がＭＯＭＬの所望特性をもたらす際により効果的であることが示されている。これらの好ましい混合比は、特定の材料の組み合わせについて試行錯誤で決定してよい。一般的に言うと、ＭＯＭＬは、約５体積％〜約９５体積％の有機化合物及び約９５体積％〜約５体積％の無機金属含有材料を含むことが可能である。より好ましい範囲は、選択された特定の材料に応じて異なる。「制御された混合比法」という言葉はスピン被覆及び共蒸着を意味する。共蒸着は、熱蒸着（すなわち、物理蒸着法−「ＰＶＤ」）、スパッタリング、電子ビーム、電気アーク及び化学蒸着法（「ＣＶＤ」）などを意味する。
【０１０５】
実施形態において、ＭＯＭＬは、以下の例証的ＰＶＤ手順を用いて形成することが可能である。（ｉ）無機金属化合物、有機化合物及び任意のあらゆる追加成分を共蒸着する、（ｉｉ）元素金属、有機化合物及び任意のあらゆる追加成分を共蒸着する、ここで、元素金属は、プロセス中又はＭＯＭＬにおいて、あるいは以下の（ｉｉｉ）によってさえ、（ｉ）の無機金属化合物に変換される、（ｉｉｉ）（ｉｉ）の元素金属の異なる無機化合物、有機化合物及び任意のあらゆる追加成分を共蒸着する、ここで、異なる無機金属化合物は、プロセス中又はＭＯＭＬにおいて、（ｉ）の無機金属化合物に変換される。あるいは、ＭＯＭＬは、例えば無機金属含有化合物及び他の任意のあらゆる成分を含有するポリマー溶液のスピン被覆によって形成することが可能である。すべての百分率及び部は、特に指示がない限りＭＯＭＬの体積による。
【０１０６】
実施例１〜５１（比較例は「Ｃ」で示した）
以下の第１の表の実施例１〜５１は実行された発明ＯＬＥＤ素子を要約している。ＵＶオゾンクリーニングを用いて前もって清浄化されたＩＴＯ被覆ガラス基材上に真空（５ｘ１０-6トル）中で物理蒸着法を用いて、すべての素子を組み立てた。括弧内の数字はオングストロームでの層厚さを指している。本発明素子の減少した反射は、比較素子のそれと比較して、「％反射」欄中で、より低い値で観察されている。上の実行された実施例から、本発明による広範囲の実施形態が、示した発光値及び電圧値において反映された改善された素子性能に加えて、減少した光反射を素子に提供できることが明らかである。
【０１０７】
実施例１Ａ〜２３Ａ
以下の第２の表の実施例１Ａ〜２３Ａは、実施例１〜５１と同じ手順を用いて調製できる他の発明のＯＬＥＤ素子を要約している。括弧内の数字はオングストロームでの層厚さを指している。実施例１Ａ〜２３Ａは、実行されなかった「紙上実施例」である。
【０１０８】
以下の表において、以下が用いられている。
ＰｅＤｏｔ：ポリチオフェン
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
ＣｕＰｃ：銅フタロシアニン
ＮＰＢ：Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン
ＡｌＱ３：トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム
ドーパント：Ｃ５４５Ｔ及びＰｔＯＥＰなどのあらゆるドーパント
ＩＴＯ：インジウム錫酸化物
ＭｅＮＩＣ：２，８−ジメチル−５，１１−ジ−１−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバゾール
Ｔ１：４，４’−ビス［２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジニル）］−１，１’−ビフェニル
ペリノンブラック顔料：ビス（１，８−ナフトイミダゾ）ペリノン
ＰｔＯＥＰ：２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン白金（ＩＩ）及び
Ｃ５４５Ｔ：１０−２−（ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７，−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−（１）ベンゾピロピラノ（６，７，−８−ｉｊ）キノリジン−１１−オン
【０１０９】
第１の表
2005522852.tif 000003
【０１１０】
2005522852.tif 000004
【０１１１】
2005522852.tif 000005
【０１１２】
2005522852.tif 000006
【０１１３】
第２の表
2005522852.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施形態による陰極を含む有機発光素子を例示している。
【図２】本発明のもう一つの実施形態による陰極を含む有機発光素子を例示している。
【図３】正孔輸送域及び電子輸送域を含む発光領域を含む図１に示した有機発光素子に似た有機発光素子を例示している。
【図４】従来の陰極構造を含む有機発光素子を例示している。
【図５】本発明による陰極の実施形態を含む有機発光素子を例示している。
【図６Ａ】従来の陰極を含む有機発光素子の素子組み立て直後の発光領域を示している。
【図６Ｂ】周囲条件下で４８時間にわたり素子を貯蔵した後の図６Ａの有機発光素子の発光領域を示している。
【図７Ａ】本発明による陰極を含む有機発光素子の素子組み立て直後の発光領域を示している。
【図７Ｂ】周囲条件下で４８時間にわたり素子を貯蔵した後の図７Ａの有機発光素子の発光領域を示している。
【図８】従来の有機発光素子と本発明による有機発光素子についての波長に対する％反射のグラフを示している。
【図９】異なる視角での本発明による有機発光素子についての波長に対する％反射のグラフを示している。
【図１０】異なる金属有機混合層組成を有する本発明による有機発光素子についての波長に対する％反射のグラフを示している。
【図１１】従来の有機発光素子と本発明による有機発光素子についての波長に対する％反射のグラフを示している。
【図１２】単層電極がＭＯＭＬを組み込んでいる本表示装置の実施形態を例示している。
【図１３】電極がＭＯＭＬ及びキャッピング領域を含む本表示装置の実施形態を例示している。
【図１４】電極が電荷注入領域及びＭＯＭＬを含む本表示装置の実施形態を例示している。
【図１５】電極が電荷注入領域、ＭＯＭＬ及びキャッピング領域を含む本表示装置の実施形態を例示している。
【図１６】発光領域がＭＯＭＬを含む本表示装置の実施形態を例示している。
【図１７】ＭＯＭＬが隣接電極の一部と考えられない領域に位置する本表示装置の実施形態を例示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005522852.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2005522852.tif 000014
【図７Ａ】
2005522852.tif 000015
【図７Ｂ】
2005522852.tif 000016
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005522852.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
2005522852.tif 000021
【図１３】
2005522852.tif 000022
【図１４】
2005522852.tif 000023
【図１５】
2005522852.tif 000024
【図１６】
2005522852.tif 000025
【図１７】
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【国際調査報告】
2005522852.tif 000027