具有低背景發光、黑色層或它們的任意組合的電子器件的製作方法

2023-04-25 15:37:41 2

專利名稱：具有低背景發光、黑色層或它們的任意組合的電子器件的製作方法
具有低背景發光、黑色層或它們的任意組合的電子器件 發明領域本發明一般涉及電子器件，更具體地，涉及具有低背景發光、黑色層或它們 的任意組合的電子器件。
背景技術：
電子器件可包括液晶顯示器("LCD")、有機發光二極體("0LED")顯示器等。 LCD和0LED顯示器是用於平板顯示器應用的有希望的方法。被反射的環境輻照 對顯示器用戶可能是一個問題。如果用於顯示器內電極的一種或多種材料的厚 度大於20納米，這種材料可能具有類似鏡面的反射率。高反射率可能導致器 件在有光線的環境，特別是戶外使用時可讀性差或者較低的對比度 (contrast)。一種試圖解決反射問題的方式是在OLED顯示板前面放置一個圓偏振器。 然而，圓偏振器可阻擋約60y。從0LED發射的光，並使模塊厚度(module thickness)和成本明顯增加。偏振器的位置通常應使襯底位於偏振器和OLED 之間。試圖改善顯示器對比度的另一種方式包括在電致發光顯示器的像素之間 使用吸光材料。電極可以位於這些吸光材料之間的位置。因此，來自一個或多 個電極的反射仍是問題，因為電極可以包括和像素尺寸一樣大或更大的部分。發明概述一種電子器件或形成電子器件的方法包括配置第一電極以達到低L^或包 括黑色層。在第一方面，電子器件包括包含用戶表面的襯底。電子器件還可以 包括第一電極，所述第一電極包含第一層，第二層和第三層。第二層在第一層 和第三層之間，第一電極可構造成達到低L背景。電子器件還可以包括第二電極， 與第一電極相比，第二電極遠離用戶表面。在第二方面， 一種電子器件可包括包含用戶表面的襯底。該電子器件還可 以包括包含第一層和第二層的第一電極。第二層可以設定該電極的功函，並且第二層可以是黑色層。所述電子器件還可以包括第二電極，與第一電極相比， 第二電極遠離用戶表面。在第三方面， 一種形成電子器件的方法包括在襯底上形成第一電極，其中， 第一電極具有低L能。形成第一電極的步驟包括形成第一層，在第一層上形成 第二層，在第二層上形成第三層。該方法還包括在形成第一電極後，形成第二 電極。以上一般描述和以下詳細描述僅僅是示例性和說明性的，而不對所附權利要 求中定義的本發明作出限制。附圖簡述在附圖中示出實施方式，以更好理解本文中提出的概念。

圖1包括在形成第一電極後的部分襯底的截面圖。 圖2包括圖1中的襯底在形成有機層後的截面圖。圖3包括圖2中的襯底在形成第二電極後的截面圖。圖4包括圖3中的襯底在形成基本完成的電子器件後的截面圖。圖5包括另一個實施方式的截面圖，其中第一電極的組成不同於圖l至圖3中的第一電極的組成。圖6至圖8分別是對陰極中包含Sm層的電子器件的亮度，顏色和反射率的圖。圖9至圖ll分別是對陽極中包含Ru或Cr層的電子器件的亮度，顏色和 反射率的圖。本領域技術人員應當理解圖中示出的元件是為了簡便和清晰起見，因而並 不需要按比例來繪製。例如，圖中一些元件的尺寸可相對於其它元件進行放大，以 便有助於加強對本發明各實施方式的理解。發明詳述一種電子器件或者一種形成電子器件的方法包括配置第一電極以達到較 低L背景或包括黑色層。在第一方面， 一種電子器件包括包含用戶表面的襯底。 該電子器件還可以包括第一電極，所述第一電極包含第一層、第二層和第三層。 第二層位於第一層和第三層之間，可以將第一電極配置成達到較低L能。該電 子器件還可以包括第二電極，與第一電極相比，第二電極遠離用戶表面。在第一方面的一個實施方式中，第二層可以包含包括選自以下的材料Cr， Ru， Ir, 0s， Rh, Pt， Pd， Au，或它們的任意組合。在另一個實施方式中，第 二層可以包含導電金屬氧化物。在又一個實施方式中，第一電極可以基本上不 含第二層的氧化物。在又一個實施方式中，第一層和第三層各自包含透明導電 層。在另一個實施方式中，第一電極可以充當陽極，第二電極可以充當陰極。 在另一個實施方式中，電子器件還可以包括在第一電極和第二電極之間的有機 活性層。在第二方面， 一種電子器件可以包括包含用戶表面的襯底。該電子器件還 可以包括包含第一層和第二層的第一電極。第二層可以設定電極的功函，第二 層可以是黑色層。該電子器件還可以包括第二電極，與第一電極相比，第二電 極遠離用戶表面。在第二方面的一個實施方式中，第二層可以包含包括選自以下的材料Cr， Ru， Ir， 0s， Rh， Pt， Pd， Au，或它們的任意組合。在另一個實施方式中，第 二層可以包括導電金屬氧化物。在又一個實施方式中，第一電極可以基本上不 含第二層的氧化物。在又一個實施方式中，該電子器件還可以包括有機層，其 中，有機層與第一電極接觸，該有機層包含有機活性層。在另一個實施方式中， 第二層的厚度不大於IO納米。在另一個實施方式中，第一電極充當陽極，而 第二電極充當陰極。在第三方面， 一種形成電子器件的方法包括在襯底上形成第一電極，其 中第一電極具有低L能。形成第一電極的步驟包括形成第一層，在第一層上形 成第二層，在第二層上形成第三層。該方法還包括在形成第一電極後形成第二 電極。在第三方面的一個實施方式中，第二層可以包含包括選自以下的材料Cr， Ru， Ir, 0s， Rh, Pt， Pd, Au，或它們的任意組合。在另一個實施方式中，該 方法還包括使襯底與含氧材料接觸，其中，第二層的一部分反應，形成導電金 屬氧化物。在又一個實施方式中，所述方法還包括使第二層與含氧材料接觸， 其中，第二層中沒有顯著量的部分發生反應，形成氧化物。在又一個實施方式 中，第一層和第三層各自包括透明導電層。在另一個實施方式中，所述方法還 包括在形成第一電極之後但在形成第二電極之前形成有機活性層。上面已經描述了許多方面和實施方式，它們都只是示例，而不構成限制。 本領域技術人員在閱讀了本說明書後應能理解，在不偏離本發明範圍下其他方面和實施方式都是可能的。根據以下詳細說明書以及權利要求，本發明的其它特性和優點將變得顯而易 見。本詳細說明書首先提出術語的定義和說明，接著是電子器件的製造、操作、益 處和最終實施例。l.術語的定義和說明在提出以下所述的各實施方式的細節之前，定義或說明一些術語。術語"環 境輻射"旨在表示在電子器件的用戶側入射的輻射。環境輻射可以來自電子器 件外側的輻射源，或者可以是被人、壁、或電子器件外側的其他物體反射的輻 射，即使這種輻射可能來源於電子器件內。術語"陣列"、"外圍電路"和"遠程電路"旨在表示電子器件的不同區域 或元件。例如，陣列可包括有序排列(通常由列和行指示)內的像素、單元或 其它結構。陣列中的這些像素、單元或其它結構可通過外圍電路進行控制，該 外圍電路可與陣列位於同一襯底上，但在該陣列本身之外。遠程電路通常遠離 外圍電路，並可向陣列發送信號或從陣列接收信號(通常經由外圍電路)。遠 程電路也可執行與陣列無關的功能。遠程電路可位於或可不位於具有陣列的襯 底上。術語"黑色層"旨在表示一個層，其本身或者與一個或多個其他層一起發 揮作用，使得目標波長或入射在電子器件上的波長光譜中有不超過約10%的環 境輻射被反射到電子器件的外側。對於金屬氧化物，金屬氮化物或者金屬氮氧化物，術語"導電的"旨在表 示還包含氧、氮或它們的組合的含金屬的材料，其中，這些含金屬材料的體電阻率比同樣的含金屬材料但不含氧或氮時的體電阻率高出不到2個量級。例如， Ru02是一種導電金屬氧化物，其體電阻率比Ru的體電阻率高出不到2個量級。 對於電子元件、電路或其一部分，術語"電連接"或其變體旨在表示兩個或 更多個電子元件、電路、或至少一個電子元件和至少一個電路的任意組合，在它們 之間沒有任意插入的電子元件。為本定義目的，寄生電阻、寄生電容，或兩者都不 被認為是電子元件。在一個實施方式中，當電子元件相互電短路並且基本上處於相 同電壓時，電子元件電連接。注意到，電連接包括一個或多個允許光信號傳輸的接 點(connection)。例如，電子元件可以用光纖線電連接在一起，使光信號在這樣的 電子元件之間傳輸。術語"電控耦合的"或其變體旨在表示兩個或更多個電子元件、電路、系統、或以下(1)至(3)的任意組合的電連接、連結或關聯(association): (l)至少一個電 子元件，(2)至少一個電路，或(3)至少一個系統，這樣的電連接、連結或關聯方式， 使信號(如，電流，電壓或光信號)可以從一點傳輸到另一點。"電控耦合的"的非 限制性例子可以包括電子元件、電路之間的直接電連接，或者電子元件或電路與位 於它們之間電連接的開關(如，電晶體)的電連接。術語"電極"旨在表示構造成能在電子元件內輸運載流子的元件、結構或 者它們的組合。例如，電極可以是陽極、陰極、電容器電極、柵電極等。電極 可以包括電晶體、電容器、電阻器、電感器、二極體、電子元件、電源或它們 的任意組合的一部分。術語"電子元件"旨在表示進行電或電子-輻射(如，電一光)功能的電路的 最低水平單元。電子元件可以包括電晶體，二極體，電阻器，電容器，電感器，半導體雷射器，光開關等。電子元件不包括寄生電阻(如，電線的電阻)或寄生電容 (如，電連接到不同電子元件的兩個導體之間的電容耦合，其中導體之間的電容器 是非計劃中的或伴隨發生的)。術語"電子器件"旨在表示在適當地電連接並提供適當的電位時，將執行一 項功能的電路、電子元件的集合，或者其組合。電子器件可包括或作為系統的一部 分。電子器件的一個示例包括顯示器、傳感器陣列、計算機系統、航空電子系統、 汽車、蜂窩式電話、其它消費或工業電子產品，或它們的任意組合。在指一層或材料時術語"高功函"旨在表示層或材料的功函大於約4.4eV。術語"入射輻射"旨在表示在層、元件或結構的表面上的輻射，包括這種 輻射的強度、相角度，或這兩者。術語"低L^"旨在表示採用環境對比率試驗(將在下面的說明書中討論)入 射在電子器件上的環境光中有不大於30%從該器件反射。在指一層或材料時術語"低功函"旨在表示層或材料的功函不大於約4.4eV。術語"有機活性層"旨在表示一個或多個有機層，其中至少一個有機層其 本身，或與不同材料接觸時，能夠形成整流結。術語"有機層"旨在表示一個或多個層，其中，至少一個層包含包括碳和 如氫、氧、氮、氟等中的至少一種元素的材料。術語"戶外"旨在表示環境光隨陽光的強度明顯變化或者不存在環境光的區域。注意到，除了在建築物外部，戶外還包括在圓屋頂內具有透明或半透明 板的圓頂露天運動場的內部，因為圓頂露天運動場的內部的環境光隨氣候、每 天中的時間或兩者明顯變化。術語"輻射發射元件"旨在表示在適當偏壓時在目標波長或波長光譜下發 射輻射的電子元件。輻射可落在可見光光譜內，或者落在可見光光譜之外(uv 或IR)。發光二極體是輻射-發射元件的一個示例。術語"輻射-響應元件"旨在表示在適當偏壓時可響應於目標波長或波長 光譜下的輻射的電子元件。該輻射可落在可見光光譜內，或者落在可見光光譜之外(UV或IR) 。 IR傳感器和光伏電池是輻射-感應元件的一個示例。術語"整流結"旨在表示半導體層內的結點，或者由半導體層與不同材料 之間的界面形成的結點，其中一類電荷載流子較易於在一個方向流過結點(與反方向相比)。pn結是可用作二極體的整流結的一個示例。術語"襯底"旨在表示可以是剛性或柔性的工件，並可包括一種或多種材料的一個或多個層，這些材料可包括但不限於玻璃、聚合物、金屬或陶瓷材料或者其組合。在指層、材料或結構時，術語"透明的"旨在表示，該層、材料或結構允許目標波長或波長光譜中至少70%的輻射傳輸通過該層、材料或結構。術語"用戶表面"旨在表示主要在電子器件的常規操作期間使用的電子器件的表面。在顯示器情況中，用戶看到的電子器件的表面就是用戶表面。在傳感器或光伏電池的情況中，用戶表面是主要傳輸能被感應或轉化為電能的輻射的表面。注意到，電子器件可具有一個以上的用戶表面。術語"可見光光譜"旨在表示波長相應在400-700納米的輻射光譜。 當在本文中使用時，術語"包括"、"包含"、"具有"、"含有"或其任意變化都旨在涵蓋非排他性的包含。例如，包括一系列特徵的工藝、方法、製品或裝置並非必須僅限於這些特徵，而是也可包括未明確列出的、或者這些工藝、方法、製品或裝置所固有的其它特徵。此外，除非明顯聲明相反意思， "或者"指"相容或"而非"異或"。例如，如果以下任一成立，則條件A或B滿足A成立(或存在)並且B不成立(或不存在)、A不成立(或不存在)並且B成立(或存在)、以及A和B都成立(或存在)。另外，採用"一個"或"一種"描述本發明的元素或元件。這僅僅是為了方便以及給出本發明的廣義範圍。在本說明書中應當理解成包括一個或至少一個，並且單數也包括複數，除非另外清楚地表示其相反意思。與元素周期表內的列相對應的族序號使用如第81版(2000-2001)的CRC Handbook of Chemistry and Physics (CRC化學物理手冊)中所見的"新命名 法"規範。除非另外定義，本文所使用的所有科技術語具有如本發明所屬領域中的普 通技術人員所公知的相同含義。儘管可使用與所述的那些類似或等效的方法和 材料來實施或測試本發明的實施方式，但是在下面描述了合適的方法和材料。 本文所提及的所有出版物、專利申請、專利、或其它參考文獻都通過引用全文 結合於此，除非引用具體的段落。在矛盾的情況下，以包括定義的本說明書為 準。另外，材料、方法和實施例只是示例性的而非限制的。在本文未描述的範圍中，關於具體材料、處理方法和電路的許多細節是常 規的，並且可在教科書以及有機發光二極體顯示器、光電檢測器、光電的和半 導體元件領域內的其它原始資料中找到。關於反射、對比率和其他類似原理的 概念的細節描述可參見美國專利申請第2005/0052119號，標題為"Organic Electronic Device Having Low Background Luminance"， 由Yu等人在2003 年9月8日提交(以下"Yu")。2.製造電子器件可以採用本文所述的原理來確定用於電極的層的組成和厚度，所述電極構造 成能達到低L背景。在一個實施方式中，可以調整電極中任意一個或多個層的厚度， 以獲得低L背景。圖1包括在襯底20上形成第一電極26後部分完成的電子器件的一部分的 截面圖。襯底20可以是剛性或柔性的，可以包括一種或多種材料的一個或多 個層，所述材料包括但是不限於玻璃，聚合物，金屬或陶瓷材料，或它們的 組合。 一個實施方式中，襯底20對與電子器件相關的目標波長或波長光譜基 本上透明。例如，電子器件可以發射可見光光譜內的輻射，因此，襯底20對 可見光光譜內的輻射為透明的。在另一個實施例中，電子器件可響應紅外輻射， 因此，襯底20對紅外輻射是透明的。襯底20包括用戶表面22和主表面24。用戶表面22可以是使用電子器件 時由用戶看到的襯底20的表面。主表面24可以是形成了該電子器件的至少一 些電子元件的表面。雖然沒有示出，但是在襯底20內有控制電路，其中，每個控制電路都與相應的第一電極26電連接。大量的導電材料可用於第一電極26。在第一電極26內的一個或多個層包 含一種或多種元素金屬(如，Cr， Ru， Ir， 0s， Rh， Pt， Pd， Au等)；金屬合金 (如，Mg-Al， Li-Al等)；導電金屬氧化物(如，Ru02, Ir02， 0s0x， RhOx，等)； 導電金屬合金氧化物(如，InSnO, AlZnO， AlSnO等)；導電金屬氮化物(如，WN， TaN， TiN等)；導電金屬合金氮化物(如，TiSiN， TaSiN等)；導電金屬氮氧化 物；導電金屬合金氮氧化物；摻雜的第14族的材料(如，C(如，納米管)，Si, Ge， SiC或SiGe);第13至15族的半導體材料(如，GaAs， InP或GalnAs); 第12至16族的半導體材料(如，ZnSe， CdS或ZnSSe);或它們的任意組合。元素金屬指基本上由單種元素組成的層，而不是與另一種金屬元素或有另 一種元素的分子化合物的均勻合金。為金屬合金的目的，可以認為矽是一種金 屬。在許多實施方式中，無論是作為元素金屬或作為分子化合物(如，金屬氧 化物或金屬氮化物)的一部分，金屬可以是過渡金屬(元素周期表中第3至12 族內的元素)。在特定的實施方式中，第一電極26內的層可以包括在其氧化態和還原態 為導電性的材料(如，Ru， Ir, 0s， Rh， InSn， AlZn， AlSn等)。在另一個特定 的實施方式中，在形成層以及電子器件的任何其他後續製造期間，在高於室溫 的溫度(如，高於或等於4(TC)下，層與含氧材料接觸時，該層與氧沒有發生顯 著的反應。含氧材料可以包含來自環境的氧、水或臭氧，它們直接與層接觸或 擴散到層中，或者來自不同的相鄰層。在特定的實施方式中，所述層可以包含 Pt、 Pd、 Au，其他合適的抗氧化材料，或它們的任意組合。技術人員應理解，選擇用於這些層的材料後，可以採用Yu中的等式調整 材料的厚度，以獲得低L賴。雖然該計算可以產生單一厚度，但是因為製造的 原因，通常可以給出可接受的厚度範圍。只要厚度不超出該範圍，就能夠獲得 可接受的合理的L背景。技術人員應理解，他們能夠獲得L^，並仍具有為電子器件可接受的電性 能和與輻射相關的性能。例如，第一電極26的最小厚度是由電阻、電遷移或 其他器件性能或可靠性原因決定的。最大厚度受到階躍高度因素的限制，如對 後續形成的層的階梯覆蓋(st印coverage)或光刻術的限制。對第一電極26內 的層的最小和最大厚度之間的範圍可允許多個選擇厚度，仍能達到低L肖胃，同 時達到合適的器件性能。在圖l所示的實施方式中，各第一電極26包含層262、 264和266。層266 緊靠後續形成的有機活性層，因此，設定第一電極26的功函。在一個實施方 式中，第一電極26可以充當陽極，層266內的材料的功函可以大於或等於4.4 eV。在特定實施方式中，層266可以包含第12、 13和14族金屬的混合金屬氧 化物。層266的材料的非限制性的具體例子包括氧化銦-錫("IT0")，氧化 鋯-錫("ZT0")，氧化鋁-錫("AT0")，金，銀，銅，鎳，硒，或它們的任意 組合。層264可以包含在其氧化態和還原態為導電性的材料(如，Ru, Ir， 0s， Rh， InSn， AlZn， AlSn等)。在另一個特定實施方式中，在形成層以及電子器件的 任何其他後續製造期間，在高於室溫的溫度(如，高於或等於4(TC)下，層與含 氧材料接觸時，該層與氧沒有發生顯著的反應。含氧材料可以包含來自環境的 氧、水或臭氧，它們直接與層接觸或擴散到層中，或者來自不同的相鄰層。在 特定的實施方式中，所述層可以包含Pt、 Pd、 Au，其他合適的抗氧化材料，或 它們的任意組合。在又一個實施方式中，層264可以包含Cr。層262可以包含對第一電極26所列的一種或多種材料。層262的組成可 以與層264和266各自的組成相同或不同。在一個特定的實施方式中，層262 和266可以包含基本上相同的組成。在層264內的一種或多種材料可能沒有與 襯底20良好粘合。層262可以充當襯底20和層264之間的粘合層。在一個實施方式中，目標波長或波長光譜的輻射將通過第一電極26傳輸。 因此，第一電極26內的層的厚度不能太厚，應能夠使目標波長或波長光譜的 輻射的顯著部分可以通過第一電極26傳輸。此外，可以調整層262、 264、 266 或者它們的組合的厚度，以達到低L背景。因此，通過用三層替代兩層，在選擇 厚度方面可獲得更高的靈活性，同時仍能達到低L^。在特定的實施方式中， 為達到低L ，第一電機26對目標波長或波長光譜的輻射的透射或反射可能 沒有達到最佳。在一個實施方式中，第一電極26的厚度可以約為10-500納米。在特定的 實施方式中，層264的厚度可以不大於IO納米，在另一個實施方式中，可以 為至少2納米。在另一個特定的實施方式中，層264的厚度可以不大於6納米， 在更具體的實施方式中，厚度可以不大於4納米。層264在相同像素的不同亞 像素內可以具有相同或不同的厚度。在一個實施方式中，第一電極26可以通過以下方式形成，目卩，在襯底20上放置模版掩模，並使用常規或專有的物理氣相沉積技術沉積第一電極26，如 圖1所示。在另一個實施方式中，第一電極26是通過以下方式形成的，覆蓋沉積第一電極26的各層262、 264和266的單獨層或它們的組合。然後，在這 些層中要保留下來用來形成第一電極26的部分上形成掩模層(未示出)。採用 常規或專有的蝕刻技術，去除各層的暴露部分，留下第一電極26。蝕刻之後， 採用常規或者專有技術去除掩模層。如圖2所示，在第一電極26和襯底20上形成有機層30。有機層30可包 括一個或多個層。例如，有機層可以包括有機活性層，緩衝層，電子-注射層， 電子-輸運層，電子-阻擋層，空穴-注射層，空穴-輸運層或空穴-阻擋層，或 它們的任意組合。在一個實施方式中，有機層30可以包括第一有機層32和有 機活性層34、 36和38。有機層30內的任意單獨各層或層的組合可以通過常規或專有的技術形成， 包括旋塗，氣相沉積(化學或物理的)，印刷(噴墨印刷，絲網印刷，溶液分配(如 從平面觀察的，將液體組合物分配在各帶或其他預定幾何形狀或圖案中)，或 它們的任意組合)，用於如下所述的適當材料的其他沉積技術或它們的任意組 合。有機層30內的任意單獨各層或層的組合可以在沉積後進行固化。如圖2所示，第一有機層32可以充當緩衝層、電子-阻擋層、空穴-注射 層、空穴-輸運層，或它們的任意組合。在一個實施方式中，第一有機層包括 單個層，在另一個實施方式中，第一有機層32可以包括多個層。第一有機層 32可以包含一種或多種材料，這些材料可依據第一有機層32要提供的功能來 選擇。在一個實施方式中，如果第一有機層32是充當緩衝層，則第一有機層 可以包含適合用於緩衝層，如用於OLED顯示器的常規或專有的材料。在另一 個實施方式中，如果第一有機層32是充當空穴-輸運層，則第一有機層可以包 含適合用於空穴-輸運層的常規或專有的材料。在一個實施方式中，第一有機 層32的厚度在約50-300納米範圍，在與第一電極26隔開的位置，在襯底20 上測定的。在另一個實施方式中，第一有機層32的厚度可以小於或大於上面 列出的範圍。有機活性層34、 36、 38或它們的任意組合的組成可能取決於電子器件的 應用。在一個實施方式中，有機活性層34、 36和38可以用於輻射-發射元件。 在特定的實施方式中，有機活性層34可以包含藍光發射材料，有機活性層36可 以包含綠光發射材料，有機活性層38可以包含紅光發射材料。雖然沒有示出，但是在第一電極26之間可以存在一種結構(如，壁結構，陰極隔板等)，以降 低來自不同有機活性層的材料在第一電極26上面的位置相互接觸的可能性。對單色顯示器，有機活性層34、 36和38可以具有基本上相同的組成。在另一 個實施方式中，可以用在襯底20的一部分上基本連續的有機活性層替代有機 活性層34、 36和38，如圖2所示。在另一個實施方式中，有機活性層34、 36、 38，或它們的任意組合可以用於輻射-響應元件，如輻射傳感器，光伏電池等。有機活性層34、 36和38各自可以包含常規用作有機電子器件中的有機活 性層的材料，並可以包含一種或多種小分子材料， 一種或多種聚合物材料，或 它們的任意組合。技術人員在閱讀了本說明書後能夠選擇用於各有機活性層 34、 36和38的適當的一種或多種材料、 一個或多個層或者兩者。 一個實施方 式中，有機活性層34、 36和38各自的厚度約為40-IOO納米，在更具體的實 施方式中，在約70-90納米的範圍。在另一個實施方式中，有機層30可以包含組成隨厚度變化的單個層。例 如，最靠近第一電極26的組成可以用作空穴輸運劑，接下的組成可以用作有 機活性層，最遠離第一電極26的組成可以用作電子輸運劑。類似地，可以在 有機層30中結合以下功能電荷注射、電荷阻擋，或電荷注射、電荷輸運和 電荷阻擋的任意組合。 一種或多種材料可以存在於有機層的整個厚度，或僅部 分厚度。雖然未示出，空穴-阻擋層，電子-注射層，電子-輸運層，或它們的任意 組合可以是有機層30的一部分，並可以形成在有機活性層34、 36和38的上 面。電子-輸運層可以使電子從後續形成的第二電極(即，陰極)注射並遷移到 有機活性層34、 36和38。空穴-阻擋層，電子-注射層，電子-輸運層，或它們 的任意組合的厚度通常在約30-500納米的範圍。有機層30內的層中任何一層或多層可以採用常規或專有技術進行圖案化， 以去除有機層30中隨後成為電接觸點的部分(未示出)。通常，電接觸區域靠 近陣列的邊緣或在陣列的外側，以使外圍電路向陣列傳送信號或從陣列接受信 號。第二電極40形成在有機層30上面，如圖3所示。在一個實施方式中，第 二電極40可以用作陰極。電子器件的陣列可以具有一個或多個公用(common) 陰極，其中各公用陰極被多個電子元件共享。在另一個實施方式中(未示出)， 第二電極40可以包含一個用於陣列內的各電子輻射-發射或輻射-響應元件的陰極。在一個實施方式中，第二電極40可以包括低功函層42和導電層44，導電 層44有助於提供良好的導電性。低功函層42可以包含第l族金屬(如，Li， Cs 等)，第2族(鹼土)金屬，稀土金屬，包括鑭系和錒系，包含上述任何金屬的 合金，或它們的任意組合。也可以使用低功函的導電聚合物。導電層44可以 包含幾乎任意的導電材料，包括前面對第一電極26所述的那些材料。導電層 44因其能使電流流動同時保持相對低的電阻的能力而被使用。用於導電層44 的示例材料包括鋁，銀，銅，或它們的任意組合。可以採用對第一電極26所述的形成技術中的任何一種或多種技術來形成 第二電極40。在許多應用中，第二電極40的厚度在約5-500納米範圍。如果 輻射不必通過第二電極40傳輸，則厚度的上限可大於500納米。未示出的其他電路，可以使用任何前面所述的或另外的層形成。雖然未示 出，可以形成另外的絕緣層和互連層面(level)，以使周邊區域的電路(未示出) 位於陣列外側。這種電路可以包括行或列解碼器，選通閘(strobe)(如，行陣 列選通閘，列陣列選通閘等)，讀出放大器，或它們的任意組合。帶乾燥劑54的蓋子52被連接到位於陣列外側位置(圖4中未示出)的襯底 20上，以形成基本上完成的電子器件。可以在第二電極40和乾燥劑54之間存 在間隙56，或不存在間隙。用於蓋子和乾燥劑的材料以及連接方法都是常用的 或是專有的。蓋子52通常位於電子器件上與用戶側相對的一側。如果需要，輻 射還可以通過蓋子52傳輸，作為從襯底傳輸的替代或補充。假如這樣，蓋子 52和乾燥劑54配置成能使足夠的輻射通過。在其他實施方式中，第一電極26和第二電極40可以顛倒。在這種實施方 式中，第二電極40相對於第一電極26，可能更靠近襯底20的用戶側22。第 二電極40可以包括多個第二電極，將這些第二電極連接來控制電路(未示出)。 此外，第一電極26可以被公用的第一電極替代。在另一個實施方式中，將控 制電路與一種類型的電極相連，這種類型的電極與另一種類型的電極相比，遠 離襯底20。3.運行電子器件在顯示器運行時，在第一電極26和第二電極40上施加適當的電勢，引起 從有機層30發射輻射。更具體地，當光被發射時，第一電極26和第二電極40之間的電勢差使電阻-空穴對在有機層30內結合，使得從電子器件發射光或其 他輻射。在顯示器中，行和列可以給出信號來活化適當的像素，使顯示器給予 電視觀眾以人可理解的形式。在如光檢測器的輻射檢測器運行期間，讀出放大器可以與陣列的第一電極26或第二電極40耦合，以檢測電子器件接受輻射時的明顯電流。在如光伏電池的伏打電池中，光或其他輻射可以轉化為不需要外部能源就可以流動的能 量。技術人員在閱讀本說明書後，能夠設計最適合他們的特定要求的電子器件， 外圍電路和可能的遠程電路。4. 其他實施方式在另一個實施方式中，層266不存在。在這種特定層中，層264可設定電 極66的功函，如圖5所示。層264可以具有前面所述的任何一種或多種材料 和厚度。層264可以用作黑色層。層264可以與有機層30直接接觸，該有機 層可包含第一有機層32，有機活性層34、 36、 38，或它們的任意組合。5. 益處技術人員在閱讀了本說明書後應理解，可以調整第一電極26內各層或者 各層組合的組成、厚度，或兩者，來達到低L背景。電子器件中任何單獨的層或 多層的組合都可以用於執行上述的計算。在一個實施方式中，可以認為第一電 極26內只有一個層，在另一個實施方式中，可以認為第一電極26內只有一個 層組合。在一個實施方式中，層264可以包含許多不同的材料，這些材料在升高的 溫度(高於室溫)條件下不會受到存在的氧的不利影響。在一個特定的實施方式 中，在升高的溫度，材料可以與氧(來自環境或者緊鄰該材料的另一種材料)反 應，形成導電金屬氧化物。在另一個特定實施方式中，該材料在升高溫度條件 下與氧沒有發生顯著反應，如在形成包含這種材料的層期間或之後所見。在一個實施方式中，層264可與有機層30直接接觸。在特定的實施方式 中，第一有機層32可以是腐蝕性的。例如，第一有機層可以包含PEDOT-PSS 或PANI-PSS。層264可以包含不易腐蝕(如，不會明顯氧化)的材料，或者是不 會受到這種腐蝕的不利影響的(如，可能形成導電金屬氧化物、氮化物或者氮 氧化物)的材料。如果層266存在，並包含ITO，則該層很可能更容易受到與層266接觸的腐蝕層的不利影響。層264的厚度基本上是均勻的，可選擇用作對藍光調諧的諧振腔。這樣厚 度的層264能有助於提高從電子器件發射的藍光的強度。但是，從該電子器件 發射的綠光和紅光的強度較低，通過少許猛烈(如，更大電流)驅動發射綠光的 元件和發射紅光的元件可以補償較低的綠光和紅光的強度。在又一個實施方式 中，層264對發射藍光、綠光和紅光的各元件具有不同的厚度。本文所述的實施方式與常規電子器件相比，提供了成本有效地可製造的方 案，該方案提供了低L背景，原因是現有材料可用於電子器件，而不需要替代電 子器件區域內的通用(current)材料。使用通用材料的能力簡化了集成並減少 了出現器件再設計、材料相容性或器件可靠性問題的可能性。本文所述的實施方式可以適用於許多應用，與常規電子器件相比，提供了 成本有效的可製造的方案，該方案提供了相對高的對比。這些實施方式不需要 圓偏振器。通過設計用於低反射率的電器件，可以達到低L賴。受到影響的層 對電子器件的總厚度沒有顯著的影響。實施例在下面的實施例對本文所述的概念進一步描述，這些實施例不構成對權利 要求書中所述的本發明的範圍的限制。在下面的實施例中，與陰極相比，證實 陽極對低L背景的影響較大。在實施例l提供了有關陰極的資料，在實施例2提 供了有關陽極的資料。實施例1實施例l證實陰極中的一個或多個層的組成、厚度或兩者可能並不非常適 合達到低L背景。可以製造具有陰極的電子器件，該陰極中包含Sm層。陰極可 以包括Ba/Al/Sra/Al或LiF/Al/Sm/Al的夾層體，取決於是使用Ba還是LiF作 為低功函層。圖6至圖8包括對包含Sm層的陰極的亮度，CIEy(顏色)和反射 比的圖。對於不同厚度的Sm層，亮度和顏色性質都是可接受的，但是最小反 射比相對較高，並且發生在藍光光譜中的頻率(約470納米)。最小反射比大於 20%。與綠光光譜(500-600納米)相比，人眼對藍光光譜(400-500納米)內的輻 射的感光度較低。實施例2實施例2證實，與實施例l的陰極相比，陽極中的一個或多個層的組成、厚度或兩者對於達到低L，的作用更大。可以製造具有陰極的電子器件，該陰 極包含陽極中的Ru或Cr層。陽極可以包括IT0/Ru/IT0或IT0/Cr/IT0夾層體。 圖9至圖ll包括了包含Ru或Cr層的陽極的亮度，CIEy和反射比的圖。亮度 不如實施例1的陰極那樣良好。但是，改進了顏色，並最小反射比明顯降低， 並且是眼感光度範圍中很低的值，該感光度範圍對應於綠光光譜(波長範圍為 500-600納米)。最小反射比小於10%，在特定的實施方式中，小於5%。因此， 實施例2的陽極達到的L背"氏於實施例1的陰極。注意 一般描述或實施例中並不需要以上所述的所有活動， 一部分特定的 活動可能不需要，並且除上述那些之外，可執行一個或多個其它活動。更進一 步地，所列活動的次序並非必須是它們所執行的次序。在前述說明書中，已參考具體實施例對這些概念進行了描述。然而，本領域 普通技術人員應當理解可進行各種更改和變化而不背離以下權利要求中所闡述的 本發明的範圍。因此，說明書和附圖被認為是說明性的而非限制性的，並且任何或 所有這些更改或其它變化都旨在被包含在本發明的範圍內。已參照具體實施例描述了益處、其它優點、對問題的解決方案。然而，這些益處、優點、問題的解決方案以及可能產生任何益處、優點或解決方案、或者使其 變得更為顯著的任意因素並不被解釋為是關鍵的、必需的或者是任一或所有權利要 求的本質特徵或要素。應當理解為了清晰起見，在各獨立實施方式的上下文中描述的本發明的特定特徵也可組合於單個實施方式中提供。相反，為了簡便起見，在單個實施例的上 下文中描述的本發明的各種特徵也可單獨地或以任意亞組合方式提供。此外，對範 圍中所述各值的引用包括該範圍內的各個或每個值。
權利要求
1.一種電子器件，該電子器件包括包含用戶表面的襯底；第一電極，包含第一層、第二層和第三層，其中第二層位於第一層和和第三層之間；和配置第一電極，以達到低L背景；和第二電極，與第一電極相比，第二電極遠離用戶表面。
2. 如權利要求l所述的電子器件，其特徵在於，所述第二層包含包括選自以下的材料Cr, Ru， Ir， 0s， Rh， Pt， Pd， Au，或它們的任意組合。
3. 如權利要求l所述的電子器件，其特徵在於，所述第二層包含導電金屬 氧化物。
4. 如權利要求l所述的電子器件，其特徵在於，所述第一電極基本上不含 第二層的氧化物。
5. 如權利要求l所述的電子器件，其特徵在於，第一層和第三層各自包含 透明導電層。
6. 如權利要求l所述的電子器件，其中 第一電極充當陽極；和 第二電極充當陰極。
7. 如權利要求l所述的電子器件，其特徵在於，該電子器件還包括位於第 一電極和第二電極之間的有機活性層。
8. —種電子器件，該電子器件包括 包含用戶表面的襯底；第一電極，包含第一層和第二層，其中-第二層設定電極的功函；和 第二層是黑色層；和第二電極，與第一電極相比，第二電極遠離用戶表面。
9. 如權利要求8所述的電子器件，其特徵在於，所述第二層包含包括選自 以下的材料Cr, Ru， Ir, 0s， Rh， Pt, Pd， Au，或它們的任意組合。
10. 如權利要求8所述的電子器件，其特徵在於，所述第二層包含導電金 屬氧化物。
11. 如權利要求8所述的電子器件，其特徵在於，所述第一電極基本上不 含第二層的氧化物。
12. 如權利要求8所述的電子器件，其特徵在於，該電子器件還包括有機層，其中-所述有機層與第一電極接觸；和 所述有機層包含有機活性層。
13. 如權利要求8所述的電子器件，其特徵在於，所述第二層的厚度不大 於10納米。
14. 如權利要求8所述的電子器件，其特徵在於 第一電極用作陽極；和 第二電極用作陰極。
15. —種形成電子器件的方法，該方法包括在襯底上形成第一電極，其中，第一電極具有低L背^形成第一電極的步 驟包括形成第一層；在第一層上形成第二層；和 在第二層上形成第三層；和 在形成第一電極後形成第二電極。
16. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，所述第二層包含包括選自以 下的材料Cr， Ru， Ir， 0s， Rh， Pt， Pd， Au，或它們的任意組合。
17. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，該方法還包括使襯底與含氧 材料接觸，其中，第二層的一部分反應，形成導電金屬氧化物。
18. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，該方法還包括使第二層與含 氧材料接觸，其中，第二層沒有明顯的部分發生反應形成氧化物。
19. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，第一層和第三層各自包含透 明導電層。
20. 如權利要求15所述的方法，其特徵在於，該方法還包括在形成第一電 極之後但在形成第二電極之前形成有機活性層。
全文摘要
一種電子器件或形成電子器件的方法包括配置第一電極以獲得低L背景或包括黑色層。電子器件可以包括含用戶表面的襯底。所述電子器件還可以包括第一電極，該第一電極包含第一層、第二層和第三層。第二層位於第一層和第三層之間，第一電極可以配置成獲得低L背景。所述電子器件還可以包括第二電極，與第一電極相比，第二電極遠離用戶表面。在另一個實施方式中，第一電極可以包含第一層和第二層。第二層可以設定電極的功函，第二層可以是黑色層。該方法可以用於形成電子器件。
文檔編號H01J1/62GK101331575SQ200680047223
公開日2008年12月24日 申請日期2006年12月18日 優先權日2005年12月19日
發明者S·普拉卡什 申請人:E.I.內穆爾杜邦公司