(57)【要約】  有機電子デバイスは、周囲放射線源からのバックグラウンドルミネセンスを低下させることによって、改善されたコントラスト比を有する。バックグラウンドルミネセンスを、周囲放射線の吸収を増大させることによって、周囲放射線の反射を低減させることによって、または、この２つの組合せによって、低下させ得る。バックグラウンドの小さいルミネセンスは、有機電子デバイス内に組み込まれる１つもしくは複数のブラック層または格子を使用することによって達成できる。また、多数の材料を吸光度の大きい層用に使用できる。電子デバイスの材料変更が要求されることはなく、したがって、新規材料の適合性の問題が生じることはない。さらに、電子性能の観点から、いくつかの層は厚さに対して感受性がありすぎるということはなく、複数の狭い範囲の厚さが、ある層がその固有の電気的および光学的特性を有するのが可能になる層用に使用できる。この実施形態では、円形偏光子の必要性が回避される。
2007505469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と第２の電極と有機活性層と備えた有機電子デバイスであって、
前記第１の電極が、前記第２の電極と比較して前記有機活性層の反対側に位置し、
前記第１の電極と前記第２の電極と正孔輸送層と電子輸送層と前記有機活性層とから選択される少なくとも１つの層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される
ことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項２】
第１の電極と第２の電極と正孔輸送層と電子輸送層と有機活性層とから選択される少なくとも１つの層を形成するステップを含んでなる有機電子デバイスの作製方法であって、
前記第１の電極が、前記第２の電極と比較して前記有機活性層の反対側に位置し、
前記少なくとも１つの層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように形成される
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの層がｄ１〜ｄ２の範囲の厚さを有しており、ｄ１およびｄ２が、
２ηｄ１ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋１／４）／λ  （式１）
２ηｄ２ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋３／４）／λ  （式２）
によって決定され、式中、
ηは、特定の波長（λ）での前記少なくとも１つの層の材料の屈折率であり、
ｄ１は、前記少なくとも１つの層の第１の厚さであり、
ｄ２は、前記少なくとも１つの層の第２の厚さであり、
θは、入射光の角度であり、
φは、λのとき理想的な反射物によって反射される放射線の全位相変化であり、
ｍは、整数であり、
λは、特定の波長である
ことを特徴とする、請求項１に記載の有機電子デバイスまたは請求項２に記載の方法。
【請求項４】
界面反射率が約３０パーセント以下であって、前記界面反射率が、
【数１】
2007505469.tif 000006
によって決定され、式中、
ηｘは、前記少なくとも１つの層の屈折率であり、
ηｙは、前記少なくとも１つの層に直接隣接して位置する異なる層の屈折率である
ことを特徴とする、請求項１に記載の有機電子デバイスまたは請求項２に記載の方法。
【請求項５】
有機活性層と、
前記有機活性層の対向側に１つの側面を有する第１の電極と
を含んでなる有機電子デバイスであって、
前記第１の電極が、前記有機活性層の対向側の該側面に位置する第１の電極層を含んでなり、
前記第１の電極層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される
ことを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項６】
第２の電極をさらに含んでなる有機電子デバイスであって、
前記有機活性層が前記第１の電極と前記第２の電極の間に位置し、
第２の電極が前記有機活性層の対向側に１つの側面を有し、
前記第２の電極が、前記有機活性層の対向側の該側面に位置する第２の電極層を含んでなり、
前記第２の電極層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の有機電子デバイス。
【請求項７】
有機活性層を形成するステップと、
前記有機活性層の対向側に１つの側面を有する第１の電極を形成するステップと
を含んでなる有機電子デバイスの作製方法であって、
前記第１の電極が、前記有機活性層の対向側の該側面に位置する第１の電極層を含んでなり、
前記第１の電極層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
第２の電極を形成するステップをさらに含んでなる方法であって、
前記有機活性層が前記第１の電極と前記第２の電極の間に位置し、
第２の電極が前記有機活性層の対向側に１つの側面を有し、
前記第２の電極が、前記有機活性層の対向側の該側面に位置する第２の電極層を含んでなり、
前記第２の電極層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の電極層がｄ１〜ｄ２の範囲の厚さを有しており、ｄ１およびｄ２が、
２ηｄ１ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋１／４）／λ  （式１）
２ηｄ２ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋３／４）／λ  （式２）
によって決定され、式中、
ηは、特定の波長（λ）での前記第１の電極層の材料の屈折率であり、
ｄ１は、前記第１の電極層の第１の厚さであり、
ｄ２は、前記第１の電極層の第２の厚さであり、
θは、入射光の角度であり、
φは、λのとき理想的な反射物によって反射される放射線の全位相変化であり、
ｍは、整数であり、
λは、特定の波長である
ことを特徴とする、請求項５に記載の有機電子デバイスまたは請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
界面反射率が約３０パーセント以下であって、前記界面反射率が、
【数２】
2007505469.tif 000007
によって決定され、式中、
ηｘは、前記第１の電極層の屈折率であり、
ηｙは、前記第１の電極層に直接隣接して位置する材料の屈折率である
ことを特徴とする、請求項５に記載の有機電子デバイスまたは請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の電極層が、遷移金属および元素金属から選択される金属を含んでなることを特徴とする請求項５に記載の有機電子デバイスまたは請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属が、Ａｕ、Ｃｒ、Ｓｉ、およびＴａよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の有機電子デバイスまたは方法。
【請求項１３】
前記第１の電極層が、前記金属の酸化物をさらに含んでなることを特徴とする請求項１１に記載の有機電子デバイスまたは方法。
【請求項１４】
反射された周囲放射線の特定の波長を決定するステップと、
特定の波長で第１の材料のηを決定するステップと、
前記第１の材料の第１の層の厚さの範囲を決定するステップと
を含んでなる有機電子デバイスの設計方法であって、
前記厚さの範囲がｄ１〜ｄ２であって、ｄ１およびｄ２が、
２ηｄ１ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋１／４）／λ  （式１）
２ηｄ２ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋３／４）／λ  （式２）
によって決定され、式中、
ηは、特定の波長（λ）での前記第１の層の前記第１の材料の屈折率であり、
ｄ１は、前記第１の層の第１の厚さであり、
ｄ２は、前記第１の層の第２の厚さであり、
θは、入射光の角度であり、
φは、λのとき理想的な反射物によって反射される放射線の全位相変化であり、
ｍは、整数であり、
λは、特定の波長である
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１の層が、有機活性層と正孔輸送層と電子輸送層とよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の層が複数の電極層のうちの１つであり、
前記電極が、前記有機活性層に対向する１つの側面を有するように形成され、
前記第１の層が、有機活性層の対向側の電極の該側面に位置するように形成される
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、
特定の波長で第２の層の第２の材料のηｘを決定するステップと、
特定の波長で前記第２の層に直接隣接する第３の層の第３の材料のηｙを決定するステップと
をさらに含んでなり、
第２と第３の層での界面反射率が約３０パーセント以下であって、前記界面反射率が、
【数３】
2007505469.tif 000008
によって決定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
特定の波長で第１の層の第１の材料のηｘを決定するステップと、
特定の波長で前記第１の層に直接隣接する第２の層の第２の材料のηｙを決定するステップと
を含んでなる有機電子デバイスの設計方法であって、
前記第１と第２の層での界面反射率が約３０パーセント以下であって、前記界面反射率が、
【数４】
2007505469.tif 000009
によって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記有機電子デバイスが、発光ディスプレイと放射線感受性デバイスと光伝導セルとフォトレジスタと光スイッチと光検出器とフォトトランジスタと光電管の群から選択されることを特徴とする請求項１または５に記載の有機電子デバイス、あるいは、請求項２、７、１４または１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に有機電子デバイスに関し、より詳しくは、バックグラウンドの小さいルミネセンス（Ｌバックグラウンド）を有する有機電子デバイスのアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機（小分子または高分子）エレクトロルミネセンスデバイスまたは発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、平面型パネルのディスプレイ用途に将来性がある技術である。ＯＬＥＤには、通常電極層、有機活性層を含む複数の電子デバイス層が含まれ、場合により正孔輸送層、電子輸送層、またはこの両方を含むことがある。しかし、有機電子デバイスには問題がないわけではない。ＯＬＥＤでは、カソードとして働く電極は、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ｃａ／Ａｌ、Ｂａ／Ａｌ  ＬｉＦ／Ａｌ二層などの、通常仕事関数の小さい金属から製造され、その厚さが２０ナノメートル超の場合、鏡のような反射率を有する。高い反射率のため、明るい環境にあるデバイスの判読率が不十分、またはコントラストが小さいという結果になる。
【０００３】
反射の問題を解決しようという一つの試みは、ディスプレイパネルの前に円形偏光子を置くことである。しかし、円形偏光子は、ＯＬＥＤから発光される光の約６０％を遮断し、かつモジュールの厚さおよび経費をかなり増大させる可能性がある。偏光子は、一般に偏光子とＯＬＥＤの間に基板があるように配置される。
【０００４】
ディスプレイコントラストを改善する際の別の試みでは、電子デバイス内に追加の層として干渉機構を使用する。この追加の層は、有機発光層とどちらかの電極との間に位置する。この干渉機構は、予め選択された波長に限定される。有機電子デバイスの実際のコントラスト比は、環境光だけでなく、有機電子デバイスそれ自体から発光される光にも依存する。フルカラーディスプレイにかかる技術を組込むこと、および変化しやすい環境において最終製造物の作業を行うことは、難しいと判明した。干渉フィルムも、製造に複雑さを加え、歩留りを低下させる。かかる複雑化および性能劣化は望ましくない。
【０００５】
ディスプレイコントラストを改善するさらにもう一つの試みには、エレクトロルミネセンスディスプレイの画素間に光吸収材料を使用することが含まれ、この場合、光吸収材料は事実上基板内に位置する。しかし、かかる位置（基板内）の光吸収材料は、最適のコントラストを提供することにはならならない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，３５６，４２９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５３９，５０７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２４７，１９０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，４０８，１０９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３１７，１６９号明細書
【非特許文献１】ビデオ電子回路規格協会ディスプレイ計測学委員会（Ｖｉｄｅｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）（「ＶＥＳＡ」）による「フラットパネル表示装置測定規格（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）」
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
有機電子デバイスは、周囲放射線（ａｍｂｉｅｎｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）源からのバックグラウンドルミネセンスを低下させることによって、改善されたコントラスト比を有する。有機電子デバイスは、第１の電極と、第２の電極と、有機活性層とを含んでなり、この場合、第１の電極は、第２の電極と比べて有機活性層の反対側に位置し、第１の電極と、第２の電極と、正孔輸送層と、電子輸送層と、有機活性層とから選択される少なくとも１つの層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される。
【０００８】
バックグラウンドルミネセンスは、周囲放射線の吸収を増大させることによって、周囲放射線の反射を低減させることによって、または、この２つの組合せによって、低下させ得る。バックグラウンドの小さいルミネセンスは、有機電子デバイス内に組み込まれる１つもしくは複数のブラック層または格子を使用することによって達成できる。また、多数の材料が吸光度の大きい層用に使用できる。電子デバイスの材料変更が要求されることはなく、したがって、新規材料の適合性の問題が生じることはない。さらに、電子性能の観点から、いくつかの層は厚さに対して感受性がありすぎるということはなく、複数の狭い範囲の厚さが、ある層がその固有の電気的および光学的特性を有するのが可能になるような層に使用できる。この実施形態では、円形偏光子の必要性が回避される。
【０００９】
一実施形態では、有機電子デバイスは、有機活性層と、電極とを含むことができる。電極は、有機電子デバイスのアノードまたはカソードとして働くことになる。電極は、有機活性層の対向側に１つの側面を有する。電極には、有機活性層の対向側の該側面に位置する電極層が含まれる。この電極層が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される。電極層は、遷移金属または元素金属を含む。元素金属は、Ａｕ、Ｃｒ、Ｓｉ、およびＴａよりなる群から選択できる。特定の一実施形態では、電極層は、元素金属の酸化物をさらに含む。両方の電極は、それぞれ小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される電極層を含むことができる
【００１０】
ある層の反射率が小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される場合、その層の厚さの範囲（ｄ１〜ｄ２）は、次のように決定できる：
２ηｄ１ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋１／４）／λ  （式１）
２ηｄ２ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋３／４）／λ  （式２）
式中、
ηは、特定の波長（λ）での層材料の屈折率であり、
ｄ１は、その層の第１の厚さであり、
ｄ２は、その層の第２の厚さであり、
θは、入射光の角度であり、
φは、λのとき理想的な反射物によって反射される放射線の全位相変化（ｔｏｔａｌ  ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｇｅ）であり、
ｍは、整数であり、
λは、特定の波長である。
一実施形態では、λを５４０ｎｍ、θを４５°とすることができる。
【００１１】
有機電子デバイス内の２つの隣接する層間の界面反射率が、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成される場合、界面反射率が約３０パーセント以下であることが可能であり、この場合、界面反射率は、次のように決定される：
【００１２】
【数１】
2007505469.tif 000003
式中、
ηｘは、第１の層の屈折率であり、
ηｙは、第１の層に直接隣接して位置する第２の層の屈折率である。
【００１３】
別の態様では、有機電子デバイスを設計する方法が、反射された周囲放射線の特定の波長を決定するステップと、特定の波長で材料のηを決定するステップと、材料層の厚さの範囲を決定するステップであって、厚さの範囲がｄ１〜ｄ２であるステップとを含む。式１および２を使用して、ｄ１およびｄ２を決定することができる。この層は、有機活性層と、正孔輸送層と、電子輸送層または電極とを有する層よりなる群から選択できる。
【００１４】
なお別の実施形態では、有機電子デバイスを設計する方法が、特定の波長で第１の層の第１の材料のηｘを決定するステップと、特定の波長で第１の層に直接隣接する第２の層の第２の材料のηｙを決定するステップとを含む。第１と第２の層での界面反射率は、約３０パーセント以下であり、この場合、界面反射率は、前に示した式３によって決定される。
【００１５】
前述の一般的説明および以下の詳細な説明は、例示かつ説明のためにすぎず、添付の特許請求の範囲に記載されているように本発明を限定するものではない。
【００１６】
本発明は実施例により例示され、添付図面には限定されない。
【００１７】
当業者には、図の構成要素が、話を簡単にしてかつ明確にするために例示されたものであり、必ずしも縮尺どおりに描かれたものではないことが理解される。例えば、図中のいくつかの構成要素の寸法は、本発明の実施形態の理解を良くするのを助けるため、他の構成要素に対して誇張されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
有機電子デバイスは、周囲放射線源からのバックグラウンドルミネセンスを低下させることによって、改善されたコントラスト比を有する。バックグラウンドルミネセンスは、周囲放射線の吸収を増大させることによって、周囲放射線の反射を低減させることによって、または、この２つの組合せによって、低下させ得る。バックグラウンドの小さいルミネセンスは、有機電子デバイス内に組み込まれる１つもしくは複数のブラック層または格子を使用することによって達成できる。また、多数の材料が吸光度の大きい層用に使用できる。電子デバイスの材料変更が要求されることはなく、したがって、新規材料の適合性の問題が生じることはない。さらに、電子性能の観点から、いくつかの層は厚さに対して感受性がありすぎるということはなく、複数の狭い範囲の厚さが、ある層がその固有の電気的および光学的特性を有するのが可能になるような層に使用できる。この実施形態では、円形偏光子の必要性が回避される。
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、以下の発明を実施するための最良の形態および特許請求の範囲から明らかになろう。発明を実施するための最良の形態では、まず定義および用語の説明を扱い、続けて光学原理および設計に関する考察、ブラック格子（Ｂｌａｃｋ  Ｌａｔｔｉｃｅ）およびブラック層（Ｂｌａｃｋ  Ｌａｙｅｒ）の構造、ブラック格子およびブラック層用の材料、有機電子デバイスの製造、有機電子デバイスの動作、代替の実施形態、効果、並びに、最後に実施例を扱う。
【００２０】
（１．用語の定義および説明）
後述の実施形態の詳細を扱う前に、いくつかの用語が定義され、または明確にされる。本明細書で使用されるとき、用語「アレイ」、「周辺回路」、および「リモート回路」は、異なる領域または構成要素を意味するものとする。例えば、アレイは、相当数の画素、セル、または、構成部品内の規則的な配置（通常行と列で示される）内の他の電子デバイスを含むことができる。これらの電子デバイスは、周辺回路によって、構成部品に関して局所的に制御することができ、周辺回路は、同じ構成部品内にアレイとして、しかしアレイそれ自体の外側に位置することができる。リモート回路は、アレイに信号を送信し、または、アレイから信号を受信することによって（通常周辺回路を介して）アレイを制御することができる。
【００２１】
層または材料を改質するのに使用されるときの用語「ブラック」は、デバイス内の位置に依存し、特定の色相を示すことまたは暗示することを意味しない。画素内において、ブラック層または材料が有機活性層とデバイスのユーザー側との間に位置するとき、ブラック層または材料は、対象とする波長またはスペクトルにおける放射線について低い反射率を有することができる。他の全ての位置では、例えば、（平面図の上から見て）画素の全部または一部を取り囲む位置では、または、ユーザー側の反対側の有機活性層の側面に位置する位置では、ブラック層または材料は、放射線の対象とする波長またはスペクトルにおける放射線の約１０％以下しか透過させない。
【００２２】
「ブラック格子」は、平面図の上から見て、画素の少なくとも一部を取り囲むパターン化したブラック層である。図２および６、並びにそれらに関するテキストを参照されたい。
【００２３】
用語「構成する」およびその変形は、材料もしくは層、その厚さ、または、２つの層の間の関係が、目的が達成される程度に改善されるように選択することを意味するものとする。例えば、単一の層の反射率は、反射率が大きすぎるレベルに到達しないようにする範囲の厚さを有することができる。別の例では、界面の反対側の層用の材料は、予め定められた値未満の界面反射率を有するように選択できる。「構成する」は、最適な程度の最大に到達することを必要としないことに留意されたい。
【００２４】
用語「電子吸引」は、「正孔注入」と同義語である。文字通り、正孔は電子の欠乏を表し、通常電子を除くことによって形成され、それによって正孔と呼ばれる正電荷キャリアが作り出されたという錯覚、または注入されたという錯覚が引き起こされる。正孔は電子のシフトによって移動し、その結果、電子欠乏領域が隣接する層からの電子で満たされると、見た目には正孔がその隣接する領域に移動したように見える。話を簡単にするため、用語の正孔、正孔注入、およびそれらの変形が使用される。
【００２５】
用語「高さ」は、基準面に対して実質的に平行な平面を意味するものとする。基準面は、通常、基板表面から電子デバイスの少なくとも一部が形成される主基板表面である。
【００２６】
用語「実質的にＸ」は、材料の組成物が主にＸであるが、しかし、その材料がもはやその所期の目的を果たせない程度まで、その材料の機能特性に悪影響を及ぼさない他の成分も含み得ることを意味するものとする。
【００２７】
層または材料を改質するときの用語「吸光度の大きい」は、対象とする波長またはスペクトルにおける放射線の約１０％以下が、層または材料を経由して透過すること意味するものとする。
【００２８】
用語「界面反射率」は、界面で反射される放射線を意味するものとし、この場合、界面のそれぞれの側面の材料が、互いと比較して異なる屈折率を有する。界面のそれぞれの側面の材料は、同じかもしくは異なる相状態（固体−固体、気体−固体、液体−固体等）とすることができる。
【００２９】
用語「小さいＬバックグラウンド」は、周囲コントラスト比（Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ）試験（この明細書の後半に議論される）を使用して、デバイスへの周囲光入射の約３０％以下がデバイスから反射されることを意味するものとする。
【００３０】
用語「仕事関数の小さい層」は、約４．４ｅＶ以下の仕事関数を有する層を意味するものとする。用語「仕事関数の大きい層」は、少なくとも約４．４ｅＶの仕事関数を有する層を意味するものとする。
【００３１】
用語「大部分」は、半分超を意味するものとする。
【００３２】
用語「有機電子デバイス」は、１つもしくは複数の有機半導体層または材料を含むデバイスを意味するものとする。有機電子デバイスには以下が含まれる：（１）電気エネルギーを放射線に変えるデバイス（例えば発光ダイオード、発光ダイオードディスプレイ、またはダイオードレーザ）、（２）電子的なプロセスを介して信号を検出するデバイス（例えば光検出器（例えば光伝導セル、フォトレジスター、光スイッチ、フォトトランジスター、光電管）、ＩＲ検出器）、（３）放射線を電気エネルギーに変えるデバイス（例えば光起電力デバイスまたは太陽電池）、および、（４）１つまたは複数の有機半導体層が含まれる１つまたは複数の電子部品を含むデバイス（例えばトランジスタまたはダイオード）。
【００３３】
用語の電子デバイスの「ユーザー側」は、透明電極に隣接する電子デバイスの側を指し、主に電子デバイスの通常動作の際使用される。ディスプレイの場合、ユーザーが見る電子デバイス側がユーザー側になるだろう。検出器またはボルタ電池の場合、ユーザー側は、検出されるかまたは電気エネルギーに変換されることになる、主として放射線を受光する側になるだろう。いくつかのデバイスは、２つ以上のユーザー側を有することができることに留意されたい。
【００３４】
本明細書で使用されるとき、用語「含んでなる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」、またはこれらの他のいかなる変形形態も、非排他的な包含を網羅するものとする。例えば、列挙した構成要素を含んでなるプロセス、方法、物品、または装置は、必ずしもそれらの構成要素だけに限定されず、そのようなプロセス、方法、物品、または装置に対して明示的に列挙してない、または固有の他の構成要素も含むことができる。さらに、それとは反対に明白に述べない限り、「または」は、非排他的な「または」を指し、排他的論理和を指さない。例えば、「条件ＡまたはＢ」は、次のうちの任意の一つによって満たされる：Ａは真であり（または存在する）かつＢは偽である（または存在しない）、Ａは偽であり（または存在しない）かつＢは真である（または存在する）、ＡかつＢの両方が真である（または存在する）。また、「ａ」または「ａｎ」の使用は、本発明の構成要素および構成部品を記載するために使用される。これは、単に便宜のために、および、本発明の一般的な意味を与えるためになされるだけである。この記載は、１つまたは少なくとも１つを含むと読むべきであり、それが違うことを意味することが明らかでない限り、単数は複数も含む。
【００３５】
元素の周期表内の欄に対応する族番号は、「化学および物理のＣＲＣハンドブック（ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ）」（８１版（２０００））に示されている「新表記法」規約を使用している。
【００３６】
特に他に定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本発明が属する分野の当業者が普通に理解するものと同じ意味を有する。本明細書に記載したものと類似または均等な方法および材料を、本発明の実施または試験に使用できるが、適切な方法および材料が後述される。本明細書で述べる全ての刊行物、特許出願、特許、および他の引用文献は、引用によりその全体が組み込まれたものとする。矛盾がある場合、定義を含めて、本明細書が優先する。加えて、材料、方法、および実施例は単なる例示であり、限定することを意図するものではない。
【００３７】
本明細書に記載されてない範囲で、特定の材料、処理行為、および回路に関する詳細の多くは従来通りであり、有機発光ダイオードディスプレイ技術、光検出器技術、および半導体技術の範囲の教科書、並びにその他の情報源に見出すことができる。
【００３８】
（２．光学原理と設計に関する考察）
実施形態を参照する前に、詳細な説明の明確性を向上させるため、いくつかの光学上の諸原理を扱う。ＯＬＥＤデバイスのコントラストを定量的に特徴づけるため、コントラスト比（「ＣＲ」）が以下の式を使用して導入される。
【００３９】
【数２】
2007505469.tif 000004
【００４０】
ＬＯＮは、ターンオンしたＯＬＥＤデバイスの輝度である。ＬＯＦＦは、オフのＯＬＥＤデバイスの輝度である。Ｌバックグラウンドは、デバイスから反射した周囲光である。ＣＲは、周囲の輝度に依存している。明るい環境の場合、例えば太陽直下の場合、そのコントラスト比は、弱光状態下で測定したものより小さい。平面型パネルのディスプレイ工業では、コントラスト比を求めるため２つの標準的な試験が使用される。一方は暗室コントラスト比（Ｄａｒｋ  Ｒｏｏｍ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ）であり、他方は周囲コントラスト比（Ａｍｂｉｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ）である。実験のセットアップおよび手続きは、（非特許文献１）に詳述されている。以下の実施例では、本明細書内で参照されるコントラスト比は、周囲コントラスト比試験に設定されている条件を使用して得られる。ブラック格子、またはブラック格子とブラック層の組合せを使用することによって、ＣＲを、ブラック格子または組合せなしの同じアレイのＣＲと比較して、少なくとも約５０％だけ向上させることができる。
【００４１】
ＣＲは、ＬＯＮを増大させることによって、または、ＬＯＦＦもしくはＬバックグラウンドを減少させることによって、向上させることができる。しかし、ＬＯＮまたはＬＯＦＦを変えることは、デバイス性能に関して意図しない厄介な問題を引き起こすおそれがある。したがって、ＣＲは、Ｌバックグラウンドをできるだけゼロに近づけることによって向上させることができる。一実施形態では、電子デバイスは、デバイスに到達する入射周囲光Ｌ入射の約３０％以下であるＬバックグラウンドを有することができる。他の実施形態では、Ｌバックグラウンドは、Ｌ入射のわずか約１０％、または、それどころか１％パーセントだけの場合がある。Ｌバックグラウンドを低減させる一つの方法は、周囲放射線をできるだけ多く吸収し、周囲放射線をできるだけ少ししか反射しない材料を使用すること、つまり、吸光度が大きくかつ反射率が小さい組合せを使用することである。有機電子デバイスが異なる層を多く含む場合があり、したがって、層のそれぞれを、個別にもしくは任意に組合せて検討することが必要になることに留意されたい。
【００４２】
図１は、吸光度および反射率の概念を例示する。図１は、第１の層１０２、第２の層１０４、および鏡のような表面１０６を含む。入射光１１２０Ｌ入射は、表面１０１で放射線１１２１として反射し、言い換えると、少なくとも部分的に透過することになり、これを放射線１１４１として例示する。第１の層１０２と第２の層１０４の間の界面１０３で、放射線１１４１は、表面１０１の方へ放射線１１４２として反射されることになる。放射線１１４２は、デバイスから放射線１１２２として送出されるか、または、放射線１１４３として例示するように表面１０１で反射されることになり、それは、界面１０３で放射線１１４４として反射され、放射線１１２３として発光することになる。図示されてないが、放射線１１４３の一部は、層１０４を経由して少なくとも部分的に透過する。この放射線は、導波路に類似して、層１０２に沿って通過し続けることができるが、かかる放射線は図１に示してない。
【００４３】
放射線の少なくとも一部は、それが層１０２を通過するたびにその層によって吸収されることに留意されたい。また、界面１０３に到達する放射線の一部は、層１０４に入ることができる。したがって、放射線１１２１は、放射線１１２２より大きな輝度を有し、放射線１１２２は、放射線１１２３より大きな輝度を有する。輝度が減少する重要性は、この明細書の後半に扱う。
【００４４】
引き続き図１を参照すると、放射線１１４１の少なくとも一部は、層１０４を経由して透過することになり、これを放射線１１６２として例示する。放射線１１６２が鏡のような表面１０６に到達するので、表面１０６に到達するほとんど全ての放射線は、放射線１１６４で示すように反射される。界面１０３では、放射線１１６４の一部は、放射線１１６６で示すように反射されるか、または、放射線１１４５で示すように層１０２を経由して透過することになる。層１０２に類似して、層１０４は導波路として働き、放射線１１６６、１１６８、および他の放射線を含むことになるが、これは図示してない。
【００４５】
層１０２を経由して透過する放射線の一部は（矢印１１４５および１１４７で示す）、放射線１１２４および１１２５で示すように発光されることになる。放射線１１４５の一部は、矢印１１４６で例示するように表面１０１で反射される。層内の放射線の「はね返り」、および層の透過または層からの発光が続くのは可能であるが、図１には示してないことに留意されたい。
【００４６】
層１０２の吸光度だけを考慮する場合、反射される放射線１１２１は大きすぎるだろう。第１の層１０２の反射率が低いことだけを考慮する場合も、第２の層１０４を通過し、表面１０６で反射され、かつデバイスから再発光される放射線（放射線１１４１、１１６２、１１６４、１１４５、および１１２４を参照されたい）は、大きすぎるだろう。したがって、Ｌバックグラウンドを十分に低下させ得ることを確実にするためは、全ての層の反射率および吸光度が考慮されることになる。
【００４７】
実質的に一定の組成を有する層の吸光度は、経験的に決定することができ、経験的な試験から集められた吸光度（または透過率）測定からのデータを使用して、吸光度の式を厚さの関数として作成することができる。それぞれの材料は、厚さの関数としてそれ自身の吸光度式を有することができる。吸光および透過が相補的な機構であることに留意されたい。層に入る初期放射線は、この放射線の一部が吸収されて、放射線の残りの部分は透過する。したがって、当業者は、吸光度概念よりむしろ透過概念を使用する場合がある。したがって、対象とする波長もしくはスペクトル、または放射線において、吸光度の大きい材料は透過率が小さい。
【００４８】
単一層の反射率または厚さは、以下の式によって決定することができる。
２ηｄｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋１／２）／λ  （式５）
式中、
ηは、特定の波長（λ）での選択された材料の屈折率であり、
ｄは、層の厚さであり、
θは、入射光の角度であり、
φは、λのとき理想的な反射物によって反射される放射線の全位相変化であり、
ｍは、整数であり、
λは、特定の波長である。
【００４９】
可視光スペクトルの場合、５４０ｎｍが、低反射率層の適切な厚さを決定する特定の波長として使用でき、金属鏡が、理想的な反射物として使用できる。明らかに、企図される放射線に依存して他の波長も使用できる。シータは、約４５度になるように選択することができる。
【００５０】
式５は、厚さのサイン波関数である。したがって、広い範囲内の多発性の、単一点厚さを使用して、特定の波長の低反射率を得ることができる。式５は、赤外線または紫外線光などの可視光スペクトルの外側の放射線に使用してもよい。
【００５１】
製造時、単一点の目標厚さを使用することは、達成するのが難しい場合がある。したがって、以下の一対の式を使用して、目標厚さ「ｄ」（式５から）に対応する許容可能な厚さ範囲を決定することができる。
２ηｄ１ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋１／４）／λ  （式１）
２ηｄ２ｃｏｓ（θ）＋φ＝（ｍ＋３／４）／λ  （式２）
【００５２】
式１および２において、式５の「ｄ」は、それぞれ「ｄ１」およびｄ２によって置き換えられ、「ｍ＋１／２」は、それぞれ「ｍ＋１／４」および「ｍ＋３／４」によって置き換えられる。式５の場合、「ｍ＋１／２」は、放射線の位相が最大の弱め合う干渉に達するために＋１８０°だけずれていることを表す。「ｍ＋１／４」（式１）および「ｍ＋３／４」（式２）は、放射線の位相がそれぞれ＋９０°および＋２７０°だけずれていることを表す。範囲が広すぎる（すなわち、位相が十分遠くにずれていない）場合、放射線の位相が＋１３５°および＋２２５°だけずれているのに対して、この範囲をそれぞれ「ｍ＋３／８」および「ｍ＋５／８」まで狭めてもよい。同様に、反射率が依然として許容可能な場合、位相がずれている場合に使用される角度の範囲を、（「ｍ＋１／２」からさらに）増大させてもよい。選択される数が「ｍ＋１／２」について対称である必要はないことに留意されたい。例えば、「ｍ＋３／８」および「ｍ＋０．６」を使用することができよう。許容可能な位相ずれのレベルが選択された後、特定の材料の厚さｄ１およびｄ２を算出することができる。厚さが範囲外にない限り、合理的に許容可能な低反射率を得ることができる。
【００５３】
式１および２を使用して有機電子デバイスを設計する方法は、反射された周囲放射線の特定の波長を決定するステップと、この特定の波長で層材料のηを決定するステップとを含むことができる。光の場合、選択される特定の波長を５４０ｎｍとすることができる。他の放射線の波長が反射率に対してより適切である場合、他の波長を選択できることに留意されたい。屈折率の決定は、ハンドブックを使用して特定の材料の屈折率を調べることによって、あるいは、基板上に層を（単独でまたは他と組合わせて）形成し、エリプソメータもしくは他の光学式測定手段を使用して、慣用技術を使用して屈折率を得ることによって、行うことができる。特定の波長および屈折率が決定された後、この方法では、引き続き式１および２を使用することによって層の厚さの範囲（ｄ１〜ｄ２）を決定することができる。
【００５４】
直接隣接する層の間のそれぞれの界面反射率は、以下の界面反射率の式によって決定できる。
【００５５】
【数３】
2007505469.tif 000005
【００５６】
式中、ηｘおよびηｙは、界面の両面に関する層内材料の屈折率である。
【００５７】
有機電子デバイスを設計する方法は、特定の波長で第１の層の第１の材料のηｘを決定するステップと、特定の波長で、第１の層に直接隣接する第２の層の第２の材料のηｙを決定するステップとを含む。屈折率の決定法は前述した。界面の両面での屈折率が互いの近くに近づくほど、界面反射率がますます小さくなることに留意されたい。一実施形態では、第１と第２の層での界面反射率は、約３０パーセント以下にできる。例えば、Ｓｉ３Ｎ４とＳｉＯ２の層が互いに直接隣接して位置することを想定されたい。Ｓｉ３Ｎ４は２．００の屈折率を有し、ＳｉＯ２は１．４５の屈折率を有する。これらの屈折率を使用すると、界面反射率は、界面に入射する放射線の約０．０２５または２．５％である。
【００５８】
設計方法論の一部を記載してきたが、層のそれぞれに対して一連の式を使用することによってさらに正確な解を得ることができ、界面は、（各層を経由するそれぞれの通過に対する）吸光度、単一層反射率（式２）、および界面反射率の式（式３）を使用して記述することができる。理論的には、式の数が非常に多い場合がある。しかし、いくつかの単純化の仮定を行うことができる。例えば、放射線１１２１および１１２２のそれぞれが、放射線１１２３と比較して重要な場合がある。その結果、放射線１１２３を無視することができる。同様に、放射線１１２４および１１２５が重要な場合があり、一方、層１０４からの「次の反射」（図１に示してない）がデバイスから発光されるのは重要でない場合がある。さらに、鏡のような表面１０６は、それに到達する全ての放射線を反射すると仮定することができる。表面１０６が黒い場合、それは全ての放射線を吸収することができる。
【００５９】
式および単純化の仮定を用いたコンピュータープログラムを走らせて、任意の１つもしくは複数の層の厚さまたは層の組成によって、Ｌバックグラウンドがどのように影響を受けるかを決定することができる。Ｌバックグラウンドは、放射線１１２１〜１１２５の合計とすることができる。放射線１１２１〜１１２５は、異なる輝度および異なる位相を有する場合があることに留意されたい。層の厚さおよび組成を変えることによって輝度および位相を変えて、弱め合う干渉を引き起こし、Ｌバックグラウンドを低下させることができる。
【００６０】
反射率および吸光度の式の任意の組合せを使用できる。多くのデバイスが、図１に示した２つの代わりにいくつかの層を有することができる。式は、１つの層または層のサブセットに焦点を合わせるだけでよい。この明細書を読んだ後、当業者なら、使用される式のタイプおよび数を理解するだろう。
【００６１】
（３．ブラック格子およびブラック層の構造）
本明細書に記載した概念を使用して、組成および厚さを決定し、ブラック層またはブラック格子を得ることができる。ブラック機構は、ブラック格子でもブラック層でも関係なく、デバイス内のどこにも、例えば電極と同じ高さに、電極と有機層の間の高さに、または有機層の間の高さに挿入できる。
【００６２】
図２および３は、一実施形態において周囲光を吸収するのに使用できるブラック格子を含む。図２は、ブラック格子２２０を有する画素のアレイ２００の平面説明図を含む。画素は、ブラック格子２２０内の開口部２４０を経由して光を発光することができる。図３は、図２に示すアレイ２００の一部の断面説明図を含む。入射周囲光３００の一部は、ブラック格子２２０によって吸収される。周囲光３００のその他の一部は、アレイ２００内の表面３２０から反射して、ブラック格子２２０の別の部分によって吸収される。画素からの光３４０は、発光される光３６０として格子２２０内の開口部２４０を通過できる。
【００６３】
図４を参照すると、ブラック格子は、有機電子デバイス内の基板４００上のほぼあらゆる高さに形成できる。より詳しくは、ブラック格子（黒い破線で例示される）は、第１の電極（例えばアノード）の高さ４２０、正孔輸送の高さ４４０、有機活性層の高さ４６０、電子輸送の高さ４８０、または、第２の電極（例えばカソード）の高さ４９０に形成できる。
【００６４】
図５は、ブラック層が電極の一部として使用できる説明図を含む。有機電子デバイスは、基板４００、アノードとして働く第１の電極５２０、有機活性層５６０、およびカソードとして働く第２の電極５９０を含むことができる。図示されてないが、正孔輸送層、電子輸送層、または場合により他の層が存在することができる。第１の電極５２０は、導電性ブラック層５２２および仕事関数の大きい層５２４を含むことができ、第２の電極５９０は、仕事関数の小さい層５９４および導電性ブラック層５９２を含むことができる。ブラック層５２２および５９２が有機活性層５６０から最も遠くにあり、その一方または両方が有機電子デバイスのユーザー側に最も近くなり得ることに留意されたい。ブラック層５２２および５９２は、有機電子デバイスによって発光または検出される放射線のかなりの部分がブラック層を通過できるように、低反射率を有するように設計できることに留意されたい。
【００６５】
代わりの実施形態では、正孔輸送層、電子輸送層、または有機活性層５６０が、単独でまたは他の層と組合わせてブラック層を含むことができる。多くの異なる高さおよび層にブラック層を組み込めることから、より十分な設計自由度が可能になる。
【００６６】
図６は、パッシブ・マトリックスおよびアクティブ・マトリックスデバイスに使用するためのブラック格子の例示的な設計の説明図を含む。パッシブ・マトリックスデバイスでは、電極は、導電性帯板６０２の一部とすることができる。帯板６０２のそれぞれは対向する側面６０６を有し、ブラック格子６０４の構成要素は、対向する側面６０６に対して実質的に平行である。図６では、ブラック格子６０４は、同じ列ではなく同じ行内の画素間に位置している。帯板６０２およびブラック格子６０４の構成要素の方向を９０％だけ回転できて、その場合は、ブラック格子６０４の構成要素が同じ行ではなく同じ列内の画素間に位置することに留意されたい。
【００６７】
アクティブ・マトリックスデバイスの場合、電極６２２は、帯板の代わりにパッドの形にすることができる。本実施形態では、ブラック・マトリックス６２４は、全ての側面の側面に沿って、電極６２２を取り囲むことができ、追加的に駆動回路を放射線から保護することができる。その他の設計も可能であり、本発明を例示するためいくつかだけを本明細書に記載するが、本発明を限定するものではない。
【００６８】
図７は、ブラック格子の構成要素に対して複数の異なる設計が使用できることを例示する。例えば、正方形７０２、長方形７０４、リング７０６、および円形７０８が、直線の連続的な実線の代わりに使用できる。多くの他の設計も可能であり、本発明を例示するためいくつかだけを本明細書に記載するが、本発明を限定するものではない。
【００６９】
（４．ブラック格子およびブラック層用の材料）
ほぼ無制限の数の材料が、ブラック格子または層用に使用できる。電気的特性材料または可能性がある材料は、導電体から、半導体、絶縁体まで変えることができる。ブラック格子または層用に可能性がある材料は、元素金属（例えば、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、またはＩｎ）；金属合金（例えば、Ｍｇ−Ａｌ、またはＬｉ−Ａｌ）；金属酸化物（例えば、ＣｒｘＯｙ、ＦｅｘＯｙ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ、またはＺｎＯ）；金属合金酸化物（例えば、ＩｎＳｎＯ、ＡｌＺｎＯ、またはＡｌＳｎＯ）；金属窒化物（例えば、ＡｌＮ、ＷＮ、ＴａＮ、またはＴｉＮ）；金属合金窒化物（例えば、ＴｉＳｉＮ、またはＴａＳｉＮ）；金属酸窒化物（例えば、ＡｌＯＮ、またはＴａＯＮ）；金属合金酸窒化物；第１４族酸化物（例えば、ＳｉＯ２、またはＧｅＯ２）；第１４族窒化物（例えば、Ｓｉ３Ｎ４、またはケイ素濃厚Ｓｉ３Ｎ４）；および第１４族酸窒化物（例えば、酸窒化ケイ素、またはケイ素濃厚酸窒化ケイ素）；第１４族材料（例えば、グラファイト、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ、またはＳｉＧｅ）；第１３〜１５族半導体材料（例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、またはＧａＩｎＡｓ）；第１２〜１６族半導体材料（例えば、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ、またはＺｎＳＳｅ）；並びに、これらの組合せから選択される１つまたは複数の無機材料を含んでなることができる。
【００７０】
元素金属は、実質的に単一元素からなり、かつ、別の金属性元素との均質な合金または別の元素との分子化合物でない層を指す。金属合金において、ケイ素は金属とみなせる。多くの実施形態では、金属は、元素金属としてか、または、分子化合物の一部（例えば、金属酸化物もしくは金属窒化物）としてかに関係なく、クロム、タンタル、または金を含めて、遷移金属（元素周期表の第３〜１２族内の元素）とすることができる。
【００７１】
吸光度の大きい層用に可能性がある材料は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）；ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート）；ポリイミド；ポリアミド；ポリアクリロニトリルおよびポリメタクリロニトリル；ペルフルオロ化および部分フルオロ化高分子（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとポリスチレンの共重合体）；ポリカーボネート；ポリ塩化ビニル；ポリウレタン；アクリルまたはメタアクリル酸のエステルのホモポリマーおよび共重合体を含めて、ポリアクリル酸樹脂；エポキシ樹脂；ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）樹脂、有機電荷移動化合物（例えば、テトラチアフルバレン・テトラシアノキノジメタン）（「ＴＴＦ−ＴＣＮＱ」））、並びに、これらの組合せから選択される１つまたは複数の有機材料を含んでなることができる。
【００７２】
材料を選択した後、当業者なら、前述した式を使用して小さいＬバックグラウンドを得るように、材料の厚さを調整できることを理解する。計算により、単一の厚さを得ることができるが、典型的には製造上の理由から、許容可能な厚さの範囲が示されるだろう。厚さがこの範囲の外側にない限り、合理的に許容可能なＬバックグラウンドを得ることができる。
【００７３】
当業者なら、彼らが、一般に使用される層の材料組成を変更する必要なくＬバックグラウンドを得ることができることを理解する。かかる変更は、デバイス性能に関する問題、処理または材料の不相溶性に関する問題、有機電子デバイスの全体の再設計等を引き起こす可能性がある。層の厚さは、許容範囲内の電気的および放射線関連の性能を示すように選択することができる。例えば、電極は、抵抗、電界移動、または、他のデバイス性能もしくは信頼性の理由から決定される最小厚さを有することができる。最大厚さは、その後形成される層のステップカバレージまたはリソグラフィの制約などのステップ高さの懸念によって、制限される場合がある。それでも、電極層の最小と最大の厚さの間の範囲から、特有のデバイス性能を達成しながら依然として小さいＬバックグラウンドを示す複数の厚さを選択するのが可能になるだろう。
【００７４】
（５．有機電子デバイスの製造）
図８〜１３に示す実施形態の第１の組の詳細に注意を向けたい。そこでは、ブラック格子、または、ブラック層と組合わせたブラック格子を使用することによって、小さいＬバックグラウンド、したがって大きいコントラストを達成できる。有機電子デバイス層用に使用される材料は、通常、電子的および（有機活性層によって発光または受光される）放射線の制約に関連がある所望の性能判定基準によって決定される。物理的制約に関連する追加的な制約（機構および空間の厚さおよび幅）も考慮することができる。
【００７５】
第１の実施形態では、第１の電極２２は、図８に例示したように基板１０上に形成される。本実施形態では、第１の電極２２は、アノードとして働く導電体の帯板である。基板１０は、導電性材料、半導体材料、または絶縁材料を含めてほぼあらゆる種類および数の材料を含むことができる。基板１０が導電性基材を含む場合、構成部品のパーツ間の厳密な電気的絶縁を確保するように実行すべく注意が必要な場合がある。導電性基材は、覆い被さる電極または導電体と、下にある導電性基材との間の寄生容量の影響を低下させるのに十分な厚さを有する絶縁層で覆うことができる。当業者なら、絶縁層の適切な厚さを決定して、望ましくない容量結合の影響を低減することができる。
【００７６】
基板１０は、セラミックの材料（例えば、ガラスまたはアルミナ）、あるいは、少なくとも１種の高分子フィルムを含んでなる可撓性基板を含んでなることができる。高分子フィルム用の適切な高分子の例は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）；ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート）；ポリイミド；ポリアミド；ポリアクリロニトリルおよびポリメタクリロニトリル；ペルフルオロ化および部分フルオロ化高分子（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、またはテトラフルオロエチレンとポリスチレンの共重合体）；ポリカーボネート；ポリ塩化ビニル；ポリウレタン；アクリルまたはメタアクリル酸のエステルのホモポリマーおよび共重合体を含めて、ポリアクリル酸樹脂；エポキシ樹脂；ノボラック樹脂；並びに、これらの組合せを実質的に含む１つまたは複数の材料から選択することができる。多重高分子フィルムが使用される場合、適切な接着剤、あるいは、周知の被覆、共押出、または他の類似した方法を含む従来の層製造方法によってそれらを一緒に接合することができる。高分子フィルムは、一般に約１２〜２５０ミクロン（０．５〜１０ミル）の範囲の厚さを有する。１つ以上のフィルム層が存在する場合、個々の厚さをもっと薄くすることができる。
【００７７】
高分子フィルムは、本質的に上記１種または複数の高分子を含むことができるが、このフィルムはまた、慣用の１種または複数の添加剤を含んでもよい。例えば、市販高分子フィルムの多くは、大きいロールとして保存したときフィルム層が一緒に粘着するのを防ぐため、スリップ剤または艶消剤を含んでいる。
【００７８】
複数の高分子フィルムを含む可撓性基板の場合、バリヤー材の少なくとも１つの層を、高分子フィルムの少なくとも２つの間にはさみ込むことができる。限定されない一例では、厚さ約２５〜５０ミクロン（１〜２ミル）のポリエステルフィルムに、厚さ約２〜５００ｎｍの窒化ケイ素（ＳｉＮＸ）の層を、プラズマ加速化学蒸着、または、物理蒸着（慣用のｒｆマグネトロンスパッタリング、または、誘導結合プラズマ物理蒸着（ＩＭＰ−ＰＶＤ））を使用して被覆することができる。次いで、窒化ケイ素の層に、乾燥できるアクリル樹脂、または、エポキシもしくはノボラック樹脂の溶液を上塗して、続けて硬化させることができる。あるいは、窒化ケイ素の層内のポリエステルフィルムに、第２の層のポリエステルフィルムを積層することができる。この複合体構造の全体厚さは、一般に約１２〜２５０ミクロン（０．５〜１０ミル）、より典型的には２５〜２００ミクロン（１〜８ミル）の範囲である。かかる全体厚さは、複合体構造に適用または転用するために使用される方法によって影響を受ける可能性がある。
【００７９】
この明細書を読んだ後、当業者なら、基板１０に使用できる材料の選択が広く様々であることを理解する。当業者なら、その物理的、化学的、および電気的特性に基づいて適切な材料を選択できる。話を簡単にするため、この基部に使用される材料を基板１０と称することにする。
【００８０】
第１の電極２２は、図９に示すように、導電性ブラック層１２および仕事関数の大きい層１４を含むことができる。導電性ブラック層１２は、ほぼあらゆる導電材料を含むことができる。ブラック層１２は、有機電子デバイスの動作中、放射線がブラック層１２を通過する必要であるので、小さい吸光度を有するべきである。式２および５を使用して、合理的に小さい吸光度を依然として保持しながら反射の作用を低減することができる。一実施形態では、ブラック層１２の単一層の反射率（式５）だけを使用することになる。他の実施形態では、すでに存在する層とその後形成される層とを有する界面での反射率（式３）が考慮されることになる。式５は、デバイスのシミュレーションに使用できるが、式１および２は、製造の目的で許容できる厚さ範囲を決定するのに使用できることに留意されたい。
【００８１】
仕事関数の大きい層１４は、金属、混合金、合金、金属酸化物、または混合金属酸化物を含むことができる。仕事関数の大きい層１４の範囲内で適切な金属元素には、第４、５、６族および第８〜１１族遷移金属が含まれる。仕事関数の大きい層１４が光透過性であるべき場合、第１２、１３、および１４族金属の混合金属酸化物を使用することができる。仕事関数の大きい層１４用の材料のいくつかの限定されない具体的な例としては、インジウムスズ酸化物（「ＩＴＯ」）、ジルコニウムスズ酸化物（「ＺＴＯ」）、アルミニウムスズ酸化物（「ＡＴＯ」）、金、銀、銅、ニッケル、およびセレニウムが挙げられる。第１の電極２２は、約１０〜１０００ｎｍの範囲の厚さを有することができる。
【００８２】
ブラック格子４２は、図１０に示したように、基板１０上の第１の電極２２の間に形成できる。導電性ブラック層１２とは異なり、放射線は、ブラック格子４２を経由して透過する必要はない。一実施形態では、このブラック格子４２は、有機電子デバイスの対象とする放射線の相対的に大きい吸光度を達成するために、色素または他の化学物質を含み得るネガ型レジスト層を含むことができる。その他の放射線の画像化可能な材料（例えばポジ型フォトレジスト、光画像化可能なポリイミド等）を、ネガ型レジスト層の代わりに使用できる。吸光度は、Ｌバックグラウンドを低減する際、反射率を低減することに比較して実質的により重要な場合がある。所望の吸光度を達成するための厚さが最小しきい値より上である限り、この厚さは、下限より上のほぼ任意の厚さとすることができる。例えば、最小しきい値の吸光度の厚さが５０ｎｍである場合、ブラック格子４２は、大体少なくとも５０ｎｍの厚さを有することができる。
【００８３】
図１０に戻ると、ブラック格子４２の厚さは、これは要件ではないが、層１２と１４を合わせた厚さにほぼ同じとすることができる。パターン化した後、ブラック格子４２の構成要素は、第１の電極２２の間の間隔を置いた領域に位置する。ブラック格子４２の構成要素は絶縁体であり、隣接する第１の電極２２の間の電気的短絡または導通経路の可能性を低減できる。また、ブラック格子４２の構成要素は、ブラック格子４２の吸光度が大きいので、光学的混信を低減できる。この特定の実施形態では、ブラック格子４２の構成要素は、第１の電極２２に覆い被さることなく、または、その下に重ならない。第１の電極２２とブラック格子４２は、実質的に同じ高さに位置する。ブラック格子４２および導電性ブラック層１２を実質的に同じ高さに有することの重要性は、この明細書の効果の項に記載される。
【００８４】
図１１および１２に示すように、任意選択の正孔輸送層５２、有機活性層５４、および第２の電極６２は、仕事関数の大きい層１４およびブラック格子４２の上に順番に形成できる。図１１は、第２の電極６２を形成した後の、図８に見られるようなアレイの一部の平面図を含み、図１２は、図１１のライン１２〜１２で切断したところの断面図を含む。
【００８５】
正孔輸送層５２を使用して、損傷の程度を低減し、仕事関数の大きい層１４が、その後形成される有機活性層と直接接触することになる有機電子デバイスと比較して、潜在的にデバイスの寿命および信頼性を増大させることができる。第１の電極２２および任意選択の正孔輸送層５２は両方とも導電体であるが、一般に第１の電極２２の導電率は正孔輸送層５２よりかなり大きい。特定の一実施形態では、正孔輸送層５２は、例えばポリアニリン（「ＰＡＮＩ」）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（「ＰＥＤＯＴ」）等の有機高分子、または、例えばＴＴＦ−ＴＣＱＮ等の有機電荷移動化合物を含むことができる。正孔輸送層５２は、通常約３０〜５００ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００８６】
有機活性層５４の組成は、一般に有機電子デバイスの用途に依存する。有機活性層５４が放射線発光有機電子デバイスに使用される場合、、有機活性層５４の材料は、十分なバイアス電圧を有機活性層５４の両端間にかけたとき放射線を発光することになる。放射線発光活性層は、ほぼあらゆる有機エレクトロルミネセンスまたは他の有機放射線発光材料を含むことができる。
【００８７】
かかる材料は、小分子材料または高分子材料とすることができる。小分子材料としては、例えば米国特許公報（特許文献１）（タング（Ｔａｎｇ））および米国特許公報（特許文献２）ファンシリケ（Ｖａｎ  Ｓｌｙｋｅ））に記載されているものを挙げることができる。あるいは、高分子材料としては、米国特許公報（特許文献３）（フレンド（Ｆｒｉｅｎｄ））、米国特許公報（特許文献４）（ヒーガー（Ｈｅｅｇｅｒ））、および米国特許公報（特許文献５）（ナカノ（Ｎａｋａｎｏ））に記載されているものを挙げることができる。例示的な材料は半導体共役ポリマーである。かかる高分子の例は、「ＰＰＶ」と呼ばれるポリ（フェニレンビニレン）およびポリフルオレンである。この発光材料は、添加剤に関係なく、他材料のマトリックス中に分散することができるが、通常単独で層を形成する。この有機活性層は、一般に約４０〜１００ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００８８】
有機活性層５４が放射線受光有機電子デバイスの中に組み込まれる場合、有機活性層５４の材料としては、多くの共役ポリマーおよびエレクトロルミネセンス材料を挙げることができる。かかる材料としては、例えば多くの共役ポリマー、並びに電子および光ルミネセンス材料が挙げられる。具体的な例としては、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）（「ＭＥＨ−ＰＰＶ」）およびＣＮ−ＰＰＶを有するＭＥＨ−ＰＰＶコンポジットが挙げられる。この有機活性層５４は、一般に約５０〜５００ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００８９】
有機活性層５４は、正孔輸送層５２の上に、スピン被覆、キャスティング、および印刷を含む慣用の手段を使用して溶液から塗布することができる。有機活性層５４は、材料の性質に応じて、蒸着方法によって直接塗布することができる。また、有機活性層５４は、塗布できる活性高分子前駆体を塗布し、次いで、典型的には加熱して高分子に転化することによって形成できる。有機活性層５４は、一般に約５０〜５００ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００９０】
図示されてないが、有機活性層５４の上に任意選択の電子輸送層を形成してもよい。電子輸送層は、その後形成される第２の電極（すなわちカソード）から電子を注入され、有機活性層５４へ移動させるのが可能になるように、一般に導電性である。その後形成される第２の電極および任意選択の電子輸送層は導電性であるが、一般に第２の電極の導電率は電子輸送層よりかなり大きい。
【００９１】
特定の一実施形態では、電子輸送層は、金属キレート化オキシノイド化合物（例えばＡｌｑ３）；フェナントロリン系化合物（例えば２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（「ＤＤＰＡ」）、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（「ＤＰＡ」））；アゾール化合物（例えば２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（「ＰＢＤ」）、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（「ＴＡＺ」））；またはそれらの任意の１種または複数の組合せを含むことができる。あるいは、任意選択の電子輸送層は無機質でもよく、ＢａＯ、ＬｉＦ、またはＬｉ２Ｏを含んでなる。この電子輸送層は、一般に約３０〜５００ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００９２】
正孔輸送層５２、有機活性層５４、および任意選択の電子輸送層のそれぞれの厚さは、単一の厚さを対象とする場合は式５を、または、厚さの範囲が所望される場合は式１および２を使用して、小さいＬバックグラウンドを達成するように構成できることに留意されたい。また、正孔輸送層５２、有機活性層５４、任意選択の電子輸送層、および、場合によっては任意の１つまたは複数の界面での他の層に使用される実際の材料は、界面反射率を小さく保持するように選択できる（式３）。
【００９３】
正孔輸送層５２および有機活性層５４は、層５２および５４の一部を除去するため慣用技術を使用してパターン化でき、この場合電気的接触（図示せず）はその後に行われる。通常、電気的接触領域は、周辺回路がアレイへ信号を送信する、あるいは、アレイから信号を受信するのが可能になるように、アレイの端部の近くまたはアレイの外側にある。
【００９４】
第２の電極６２は、第１の電極２２に関して記載した材料の少なくとも１種を含むことができる。第２の電極６２は、カソードの働きをし、かつ有機活性層５４に注入される電子の発生源を提供する導電性帯板である。この特定の実施形態では、第２の電極６２は、仕事関数の小さい層７２と、良好な導電性を提供するのを助ける導電層７４とを含んでなる。仕事関数の小さい層７２は、第１族の金属（例えばＬｉまたはＣｓ）、第２族（アルカリ土類）金属、ランタニドおよびアクチニドを含む希土類金属から選択できる。仕事関数の小さい導電性ポリマーも使用できる。導電層７４は、層１２および１４に関して前述したものを含めて、ほぼあらゆる導電材料を含むことができる。導電層７４は、主として、抵抗を相対的に小さく保持しながら電流を流すのが可能になるというその機能を理由に使用される。導電層７４用の例示的ないくつかの材料としては、アルミニウム、銀、銅、並びにこれらの組合せが挙げられる。
【００９５】
第２の電極６２用に選択される厚さが相当数の因子の関数である場合がある。放射線が第２の電極６２を全く通過しない場合、使用される材料およびそれらの厚さは放射線の透過に関係なく選択できる。放射線が第２の電極６２を経由して透過すべき場合、層７２および７４の組成および厚さは、第１の電極２２と同様に、十分な放射線がそれらを通過するのが可能になるように選択できる。
【００９６】
第１の電極２２内のブラック導電層１２と同様に、第２の電極６２は、導電層７４で置き換えるか、または、それと併せて使用できるブラック導電層を含むことができる。ブラック導電層が第２の電極６２と共に使用される場合、その位置は、第２の電極６２内の他の層と比較して、有機活性層５４から一番遠いことになる。第２の電極６２のブラック導電層に使用できる組成および厚さは、第１の電極２２のブラック導電層１２と同じかもしくは類似した考慮すべき点を使用して定めることができる。
【００９７】
多くの用途では、第２の電極６２の厚さは約５〜５００ｎｍの範囲になろう。放射線が第２の電極６２を経由して透過すべきでない場合、厚さに関する上限は拡大できる。
【００９８】
図１１に見られるように、第２の電極６２の長方向は、互いに実質的に平行であり、図１１の破線で例示される第１の電極２２の長方向に対して実質的に垂直である。図１１では、第２の電極６２および有機活性層５４の一部が露出している。第１の電極２２と第２の電極６２のそれぞれの対の交差点がデバイス領域５０を画定する。デバイス領域５０のそれぞれの範囲内において、有機活性層５４が電極２２と６２の間に位置する。４つのデバイス領域５０が、図１２に例示されている。
【００９９】
図８〜１２において例示してないその他の回路は、前述のまたは追加のいくつかの層を使用して形成できる。図示されてないが、アレイの外側に位置することになる周辺領域の回路（図示せず）を許容できるように、追加の絶縁層および相互接続層を形成できる。かかる回路としては、列または行デコーダ、ストローブ（例えば列アレイストローブ、行アレイストローブ等）、あるいはセンス増幅器を挙げることができる。
【０１００】
図１３に例示したように、遮蔽層８２を第２の電極６２の上に形成して、電子ディスプレイ、放射線検出器、またはボルタ電池などの実質的に完成した有機電気デバイスを形成できる。周辺回路は従来型であり、当業者に知られている。遮蔽層は、一般に、有機電子デバイスのユーザー側に対向する有機電子デバイスの側面上に位置する。依然として、必要に応じて、放射線は、遮蔽層８２を経由して透過することができる。その場合、遮蔽層は、十分な放射線がそれを通過するのを許容すべきである。
【０１０１】
（６．有機電子デバイスの動作）
ディスプレイの動作中、有機活性層５４から放射線が発光されるのを引き起こすように、適切な電位を第１および第２の電極２２および６２にかける。より詳しくは、光が発光されるべきとき、第１および第２の電極２２および６２の間の電位差により、電子正孔対が有機活性層５４内で結合するのが可能になり、その結果、光または他の放射線が、有機電子デバイスから発光することができる。ディスプレイでは、列および行に信号が与えられ、適切な画素が活性化され、視聴者に対してヒトが理解できる形で画面を表示することができる。
【０１０２】
光検出器などの放射線検出器の動作中、センス増幅器がアレイの第１の電極２２または第２の電極６２に接続されて、放射線が電子デバイスによって受光されたとき、有意な電流の流れを検出することができる。光起電力電池などのボルタ電池では、光または他の放射線が外部エネルギー源なしで流れ得るエネルギーに変換できる。この明細書を読んだ後、当業者なら、それらの特定の要求に最も適する電子デバイス、周辺回路、および、場合によってはリモート回路を設計できる。
【０１０３】
（７．代替の実施形態）
代替の実施形態では、ブラック格子は、ブラック格子４２と第１の電極２２の間の関係と同様に、第２の電極６２の間に形成できる。ブラック格子は、電子デバイス内の層のいずれかの間に位置することができることに留意されたい。したがって、ブラック格子の大部分は、第１の電極２２から第２の電極６２までの高さに位置することができる。例えば、ブラック格子は、第１の電極２２と正孔輸送層５２の間、正孔輸送層５２と有機活性層５４の間、または、有機活性層５４と第２の電極６２の間に位置することができる。この明細書を読んだ後、当業者なら、１つまたは複数のブラック格子が、電子デバイス内の多数の異なるレベルに形成できることを理解するだろう。
【０１０４】
さらに別の実施形態では、ブラック格子４２は、同じ高さのデバイス構造体を形成する前に形成できる。図１０を参照すると、ブラック格子４２は、第１の電極２２が形成される前に基板１０の上に形成できる。なお別の実施形態では、ブラック格子２２０は、基板１０および第１の電極２２の上に開口部２４０を画成するようなパターンで形成でき、この場合、開口部２４０は画素位置に対応する。ブラック格子２２０は、大きい吸光度を有することができる。正孔輸送層５２および有機活性層５４は、開口部２４０内だけに形成できる。この実施形態では、ブラック格子が一連の帯板例えばブラック格子４２として形成される実施形態と比較して、列間の光学的混信を小さくすることができる。
【０１０５】
さらに他の実施形態では、ブラック格子４２は、１層だけの厚さに対応する厚さを有することができる。例えば、ブラック格子４２の厚さは、層１２と１４を含む第１の電極２２の厚さではなく、導電層１２の厚さとほぼ同じにすることができる。
【０１０６】
さらに別の実施形態では、第１および第２の電極２２および６２を逆にすることができる。放射線が第２の電極６２を通過すべき場合、第２の電極６２の導電層は、放射線が有機活性層５４によって発光されるか、または受光されるべきとき、その（それらの）厚さが、十分な放射線が導電性層を通過するように調節される必要があるだろう。
【０１０７】
代替の実施形態では、ブラック層、ブラック格子、またはその両方ともが、電子デバイスの両面に使用できる。有機電子デバイスの両面のそれぞれがユーザー側である場合、かかる構成が有用な場合がある。
【０１０８】
（８．効果）
本明細書に記載した実施形態は、多くの用途に適応させることができ、従来型の有機電子デバイスと比較して相対的により大きいコントラストを提供するため経済的でかつ製造可能な解決策を提供することができる。これらの実施形態では、円形偏光子の必要性が回避される。小さいＬバックグラウンドは、吸光度の大きい層を使用することによって、または、低反射率の有機電気デバイスを設計することによって達成できる。作用を受ける層は、有機電子デバイスの第１の電極の高さから第２の電極の高さまでの高さに位置し、有機電子デバイスの厚さ全体にさほど影響を及ぼさない。
【０１０９】
本明細書に記載した実施形態では、従来型の有機電子デバイスと比較して相対的により大きいコントラストを提供するため経済的でかつ製造可能な解決策を提供することができる。何故なら、電子デバイス領域内での現行材料の交換、またはそこへの新規な層の挿入を必要とせずに、既存の材料を電子デバイス内に使用できるからである。現行材料を使用できるため、電子デバイスの中への吸光度の大きい層の組込みが簡単になり、デバイス再設計の可能性、材料適合性、またはデバイス信頼性の問題が低減される。
【０１１０】
ブラック格子または層は、さほどの厄介な問題または不都合な結果なしでプロセスに組み込むことができる。ブラック格子は、ほぼあらゆる高さで有機電子デバイスの中に組み込むことができ、バックグラウンドルミネセンスを低減する、パーツ（例えば電極）を電気的に絶縁する、または、有機電子デバイス内の光学的混信を低減する助けになり得る。
【０１１１】
多数の材料を吸光度の大きい層用に使用して、低反射率を達成することができる。新規材料が、コントラストの懸念に無関係に、それらがより優れた電子的特性、または放射線の発光もしくは受光特性を有するために使用される場合、本明細書に記載した諸原理を使用して、新規材料を用いて小さいＬバックグラウンドも達成し、許容範囲内のレベルでコントラストを保持することができる。
【０１１２】
一実施形態では、ブラック導電層１２およびブラック格子４２は、実質的に同じ高さに位置する。電子デバイスのユーザー側（すなわち基板１０）から、アレイの全体表面をブラック機構（ブラック層１２およびブラック格子４２）で覆うことができ、デバイス内のその他の高さでブラック機構を使用する必要性が回避される。その他の層、特に第２の電極からの反射に関する懸念は、さほど重大にはならず、単一の高さの層に対する小さいＬバックグラウンドにだけに焦点を合わせることによって、有機電子デバイスの設計が単純化される。
【実施例】
【０１１３】
以下の特定の実施例は例示するためのものであり、発明の範囲を限定するものではない。以下の実施例において与えられる厚さの多くは、公称厚さを表す。
【０１１４】
（実施例１）
実施例１では、偏光子を使用せずに、ＯＬＥＤディスプレイ内にブラックの第１の電極を用いると、コントラストの大きいディスプレイを得ることができることが例示される。実施例１では、ＯＬＥＤの光路長（高分子層の厚さ）を調整することによって、周囲光を部分的に排除できることも示される。
【０１１５】
ブラックの第１の電極を有するＯＬＥＤは、本明細書に前述したのとほぼ同じ手続きに従って製作できる。基板としてガラスが使用できる。ガラス／（ＣｒおよびＣｒｘＯｙ）／ＩＴＯ、ガラス／（ＴａおよびＴａｘＯｙ）／ＩＴＯ、並びに、ガラス／Ｓｉの組合せのそれぞれにおいて、（ＣｒおよびＣｒｘＯｙ）／ＩＴＯ、（ＴａおよびＴａｘＯｙ）／ＩＴＯ、またはＳｉが、第１の電極接点として使用される。ガラスの上の層は、加熱蒸発法、有機金属化学蒸着法、またはプラズマ加速化学蒸着法によって調製することができる。第１の電極の反射率または吸光度は、Ｃｒ、Ｔａ、またはＳｉの厚さを変えることによって調節して、約１０％未満の光吸光度を達成できる。薄く透明なポリアニリン層を、約３０〜５００ｎｍの範囲の厚さにスピンキャストして、正孔輸送層として使用できる。発光が約５５０〜８００ｎｍの波長範囲を網羅するＰＰＶ誘導体を、有機活性層として使用することができる。その厚さは約７０ｎｍとすることができる。導電層および発光層の全体の厚さは、反射率の先の式によって満足される。Ｂａ（３ｎｍ）／Ａｌ（３００ｎｍ）が、第２の電極として使用できる。
【０１１６】
（実施例２）
実施例２では、偏光子を使用せずに、ＯＬＥＤ内のブラックの第２の電極を使用して大きいコントラストを得ることができることが示される。実施例２では、ＯＬＥＤの光路長（高分子層の厚さ）を調整することによって、周囲光を部分的に排除できることも示される。ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＰＰＶ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）／Ｃｒ（２００ｎｍ）のデバイスにおいて、５０：１のコントラスト比を得ることができる。
【０１１７】
ブラックの第２の電極を有するＯＬＥＤは、注記した場合を除き、実施例１に記載したのとほぼ同じ手続きに従って製作できる。有機活性層の厚さは、約７０〜８０ｎｍの範囲とすることができる。ＯＬＥＤの光路長は、透明なポリアニリン層の厚さによって変化させた。約２ｎｍ、１０ｎｍ、および２００ｎｍの厚さを有する第２の電極材料として、Ｂａ／Ａｌ／Ｃｒが使用される。
【０１１８】
その性能を、従来の構造体（低反射率層が全くない）を有するデバイスと比較した。ブラックの第２の電極を有するＯＬＥＤ（ＯＬＥＤ層は、ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＰＰＶ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）／Ｃｒ（２００ｎｍ）を含む。）のコントラスト比は、約５０：１である。従来金属の第２の電極を有するＯＬＥＤ（ＯＬＥＤ層は、ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＰＰＶ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（４００ｎｍ）を含む。）は、１５のＣＲを有する。
【０１１９】
（実施例３）
実施例３では、放射線が透過するＯＬＥＤ内に低反射率層を使用できることが示される。透明ＯＬＥＤは、ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＰＰＶ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）／Ａｕ（２５ｎｍ）、または、ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＰＰＶ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）／ＩＴＯ（２００ｎｍ）構造体を含むことができる。
【０１２０】
その性能を、相対的により厚いアルミニウムの第２の電極（ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＯＡＬ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（５００ｎｍ）を有するデバイスと比較した。ここで「ＯＡＬ」は有機活性層である。これらのデバイスは、電極としてＩＴＯを使用すると４００〜７００ｎｍで８０％以上の透明度である。これらのデバイスは、ケイ素チップまたは厚い金属層などの不透明基板の上に製造される上面発光デバイスに使用できる。最初の組成物を有するデバイスにおいて、約５０：１のコントラスト比を得ることができる。対照的に、厚いＡｌの第２の電極を有するＯＬＥＤのＣＲは、約１５のはずである。
【０１２１】
ＩＴＯ層の上またはその下にブラック層（導電性または非導電性）を用いると、コントラストの大きいデバイスを製造できる。例えば、ＯＬＥＤは、ＩＴＯ／ＰＡＮＩ／ＯＡＬ／Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）／ＩＴＯ／炭素の構造体を有することができる。炭素層は、第２の電極（Ｂａ（２ｎｍ）／Ａｌ（１０ｎｍ）／ＩＴＯ／炭素）の低反射率層として使用できる。
【０１２２】
前述の明細書において、特定の実施形態を参照しながら本発明が記載されてきた。しかし、当業者なら、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱せずに様々な修正および変更を行えることが理解されよう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味とみなされるべきであり、かかる修正形態の全ては、本発明の範囲内に含まれることを意図するものである。
【０１２３】
利点、他の長所、および問題の解決策は、特定の実施形態に関して上記してきた。しかし、利点、長所、問題の解決策、並びに、利点、長所、または見出される解決策を生じ得るか、あるいはより顕著になり得るあらゆる構成要素は、特許請求の範囲のいずれかもしくは全ての必須の特徴、必要な特徴、または本質的な特徴、あるいは構成要素と解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】放射線が、層によりおよび層間の界面でどのように反射または透過するかの説明図を含む。
【図２】画素用の開口部を含むブラック格子の平面説明図を含む。
【図３】図２のブラック格子を含む有機電子デバイスの一部の断面説明図を含み、ブラック格子が、どのような方法で電子デバイスから再発光される周囲放射線の量を低下させ得るか、および画素間の混信を低下させ得るかを示す。
【図４】有機電子デバイスの断面説明図を含み、可能性のあるいくつかのブラック層の位置を示す。
【図５】ブラック層を組み込んだ電極を含む有機電子デバイスの断面説明図を含む。
【図６】パッシブ・マトリックスおよびアクティブ・マトリックスディスプレイ用の電極に関してブラック格子の位置の平面説明図を含む。
【図７】ブラック格子用に使用できる他の構造の平面説明図を含む。
【図８】実施形態のうちの一セットによる、有機電子デバイスのアレイの一部の図の説明図を含む。
【図９】実施形態のうちの一セットによる、有機電子デバイスのアレイの一部の図の説明図を含む。
【図１０】実施形態のうちの一セットによる、有機電子デバイスのアレイの一部の図の説明図を含む。
【図１１】実施形態のうちの一セットによる、有機電子デバイスのアレイの一部の図の説明図を含む。
【図１２】実施形態のうちの一セットによる、有機電子デバイスのアレイの一部の図の説明図を含む。
【図１３】実施形態のうちの一セットによる、有機電子デバイスのアレイの一部の図の説明図を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
2007505469.tif 000023
2007505469.tif 000024
2007505469.tif 000025
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