JP2002502090A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 発光性ポリマーまたはエレクトロルミネセンス有機材料からなるボディー（３）、前記ボディーと電気的に接続された複数の電極（２，４）を含む発光装置。非結晶性の四面体結合されている炭素の層（６）は、ボディーと、少なくとも１つの電極（２）との間に配置されている。四面体結合されている炭素の層（６）は、使用時に、ボディーへの電子の放出を促進するために十分に低い電子親和性を有する。この炭素の層は、また、電極とボディーとの間の付着性を上げる。この炭素の層は、低導電体であり、そして隣接している電極の間で隔離される必要がない。 (57) Abstract: A light emitting device including a body (3) made of a light emitting polymer or an electroluminescent organic material, and a plurality of electrodes (2, 4) electrically connected to the body. A layer of amorphous tetrahedral bonded carbon (6) is arranged between the body and at least one electrode (2). The tetrahedral-bonded carbon layer (6) has a sufficiently low electron affinity in use to facilitate the emission of electrons into the body. This layer of carbon also increases the adhesion between the electrode and the body. This layer of carbon is low conductor and does not need to be isolated between adjacent electrodes.
Description
【０００１】 本発明は、発光性ポリマーもしくは有機材料からなるボディー、および、ボデ
ィーに電気的に接続された複数の電極、を含む発光装置に関する。The present invention relates to a light emitting device including a body made of a light emitting polymer or an organic material, and a plurality of electrodes electrically connected to the body.
【０００２】 バックライト型液晶ディスプレーのために使用される、このタイプの既知の装
置は、ＪＰ−０８０３１５７３−ＡおよびＵＳ５，７１０，４８４明細書に記載
されている。これらの装置において、スパッタリングされた炭素の層は、ボディ
ーとアノード（ホールインジェクション電極）との間に提供されており、ボディ
ーとアノードとの付着性を改良している。Known devices of this type used for backlighting liquid crystal displays are described in JP-08031573-A and US Pat. No. 5,710,484. In these devices, a layer of sputtered carbon is provided between the body and the anode (hole injection electrode) to improve the adhesion between the body and the anode.
【０００３】 本発明の第一の態様によると、請求項１〜７に記載される通りの発光装置が提
供される。本発明の第二の態様によると、請求項８および９に記載される通りの
ディスプレー装置が提供される。According to a first aspect of the present invention, there is provided a light emitting device as described in claims 1 to 7. According to a second aspect of the present invention there is provided a display device as claimed in claims 8 and 9.
【０００４】 本発明の態様は、例示の目的のみとして、添付の模式図を参照して説明される
。 図１は従来技術の装置の断面図であり、そして 図２は本発明の第一の態様の断面図である。[0004] Aspects of the present invention are described, by way of example only, with reference to the accompanying schematic drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a prior art device, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention.
【０００５】 ポリマーまたは有機材料である発光性材料は、現在、ディスプレーにおける使
用のために開発されている。２つのタイプのディスプレーが現在開発されており
、１つのタイプは発光性ポリマーを基礎とするものであり、もう１つのタイプは
ポリマーである必要のない有機エレクトロルミネッセンス材料を基礎とするもの
である。これらの２つのタイプの既知のディスプレー装置に使用される構造は非
常に類似しており、そして図１に示されている。発光性ボディー（３）は電気パ
ルスに応答して光を放出するポリマーまたは有機エレクトロルミネッセンス材料
のいずれかの層を含む。この層は１対の電極、即ち、アノード（４）およびカソ
ード（２）の間に挟まれており、それらは基材（１）により保持されている。ホ
ールキャリアはアノードからボディーに注入され、一方、電子はカソードからボ
ディーに注入される。これらの注入されたキャリアは最終的に放射再結合を経て
、使用時のボディーからの発光となる。このような従来技術の装置のアノードは
、一般に、金属またはインジウム錫酸化物（光透過性である）のような高い仕事
関数の材料の層から製造される。アノードは、また、ＣＮx またはポリアニリン
のような導電性ポリマーのようなホール輸送を補助する他の層を備えている。カ
ソードは、通常、低い仕事関数の金属またはＭｇ：Ａｇ、Ｌｉ：Ａｌ、ＣａＯx またはＬｉＦ：Ａｌのような合金のような低い電子親和性を有する材料から製造
されている。[0005] Luminescent materials, which are polymers or organic materials, are currently being developed for use in displays. Two types of displays are currently being developed, one based on emissive polymers and the other based on organic electroluminescent materials that need not be polymers. The structures used for these two types of known display devices are very similar and are shown in FIG. The luminescent body (3) comprises a layer of either a polymer or an organic electroluminescent material that emits light in response to an electric pulse. This layer is sandwiched between a pair of electrodes, an anode (4) and a cathode (2), which are held by a substrate (1). Hole carriers are injected into the body from the anode, while electrons are injected into the body from the cathode. These injected carriers ultimately undergo radiative recombination to emit light from the body during use. The anode of such prior art devices is typically manufactured from a layer of a high work function material such as metal or indium tin oxide (which is light transmissive). The anode also comprises other layers to assist hole transport such as a conductive polymer such as CN x or polyaniline. The cathode is typically made of a low work function metal or a material with a low electron affinity, such as an alloy such as Mg: Ag, Li: Al, CaO x or LiF: Al.
【０００６】 リチウムまたはその合金のカソードとしての使用は、幾つかの欠点をもたらす
ことがある。例えば、カソードの表面は、電子注入特性を失わせる、水および／
または酸素との化学反応を受けやすい。リチウムは、また、ある有機層と反応す
る。これらの問題はカソード電極とポリマーもしくは有機ボディーとの間に四面
体形に結合した炭素の層を備えることにより、本発明において緩和される。この
特徴は、リチウムまたはその合金（低い電子親和性が必要とされるために、この
電極のために一般に使用されている）のような反応性金属を、より低い反応性の
導電体によって置き換え、それにより、操作の信頼性を改良することができると
いう利点を提供することができる。[0006] The use of lithium or its alloys as a cathode can have several disadvantages. For example, the surface of the cathode may have water and / or
Or they are susceptible to chemical reaction with oxygen. Lithium also reacts with certain organic layers. These problems are alleviated in the present invention by providing a tetrahedral bonded layer of carbon between the cathode electrode and the polymer or organic body. This feature replaces reactive metals such as lithium or its alloys (commonly used for this electrode due to the need for low electron affinity) by lower reactive conductors, Thereby, an advantage that the reliability of operation can be improved can be provided.
【０００７】 図２は、本発明による発光装置を示しており、ポリマーおよび／または有機材
料である発光性材料からなるボディー（３）、ボディーと電気接続されている複
数の電極（２，４）、および、四面体形に結合されている炭素の層（６）、を含
み、この層はボディーと少なくとも１つの電極（２）との間に配置されており、
かつ、ボディーおよびこの少なくとも１つの電極の両方と電気接触している。こ
のような四面体形に結合されている材料はＥＰ−Ａ−０１７５９８０に開示され
ている。四面体形に結合されている炭素の層は、使用時に前記少なくとも１つの
電極に隣接しているこの層からボディー中への電子の放出を促進するために十分
に低い電子親和性を有するものになっている。この効果を達成するために、四面
体形に結合されている炭素の層の仕事関数は好ましくはマグネシウムの仕事関数
よりも低く、即ち、約３．５ｅＶよりも低い。このような層はレーザーアブレー
ション（N Kumar ら、Society for Information Display SID 94 Digest p43 以
降、1994(ISSN 1083-1312/97/1701)に記載される通り) 、または、W Milne のJ.
Non-Cryst. Solids, vol. 198〜200, p605 (1996)に記載される通りのフィルタ
ードカソード真空アーク（ＦＣＶＡ）を使用することにより製造することができ
る。この材料の仕事関数は窒素またはリンのようなｎ−型ドーパントの添加によ
り低減できる。FIG. 2 shows a light emitting device according to the present invention, comprising a body (3) made of a luminescent material that is a polymer and / or an organic material, and a plurality of electrodes (2, 4) electrically connected to the body. And a layer of carbon (6) bonded in a tetrahedral shape, the layer being disposed between the body and at least one electrode (2);
And in electrical contact with both the body and the at least one electrode. Such tetrahedral bonded materials are disclosed in EP-A-0175980. The layer of carbon that is bonded in a tetrahedral manner will have an electron affinity that is low enough to facilitate the emission of electrons into the body from this layer adjacent to the at least one electrode in use. ing. To achieve this effect, the work function of the tetrahedral bonded carbon layer is preferably lower than the work function of magnesium, ie, less than about 3.5 eV. Such layers can be formed by laser ablation (as described in N Kumar et al., Society for Information Display SID 94 Digest p43, 1994 (ISSN 1083-1312 / 97/1701)), or by J. of W Milne.
Non-Cryst. Solids, vol. 198-200, p605 (1996) can be produced by using a filtered cathode vacuum arc (FCVA) as described. The work function of this material can be reduced by adding an n-type dopant such as nitrogen or phosphorus.
【０００８】 図２に示している装置は次のように製造される。コーニング７０５９ガラス基
材（１）は蒸着により付着され、次にフォトリトグラフィーおよびウェットエッ
チングを施されたＩＴＯのパターン化層（４）を有する。有機またはポリマー層
（３）がその後に１００ｎｍの厚さにスピンコーティングされる。その後、その
上に、フィルタードカソード真空アーク（ＦＣＶＡ）を使用して、１００ｎｍ〜
２ミクロンの厚さの、ドーピングされていない、四面体形に結合されている、非
結晶性の炭素の層が付着される。その後、アルミニウムカソードが炭素の層の上
に蒸着される。このアルミニウム層は、フォトリトグラフィーおよびウェットエ
ッチングによりパターン化される。全体の装置は、装置をパッシベートするため
の通常の様式で封止剤（６）を用いて封止される。The device shown in FIG. 2 is manufactured as follows. The Corning 7059 glass substrate (1) has a patterned layer (4) of ITO deposited by evaporation and then photolithographically and wet etched. The organic or polymer layer (3) is subsequently spin-coated to a thickness of 100 nm. After that, a filtered cathode vacuum arc (FCVA) was applied thereon, using
A 2 micron thick layer of undoped, tetrahedral bonded, amorphous carbon is deposited. Thereafter, an aluminum cathode is deposited over the carbon layer. This aluminum layer is patterned by photolithography and wet etching. The entire device is sealed with a sealant (6) in the usual way for passivating the device.
【０００９】 図２に示す態様における発光性材料は、例えば、トリス（８−キノリノラト）
アルミニウム（Ａｌｑとして知られている）のような有機エレクトロルミネッセ
ンス材料、または、例えば、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶとして知られてい
る）のような発光性ポリマーを含むことができる。両方の材料のピーク発光波長
は、適切なドーパントもしくは変性剤化合物の添加、または、構造の変更によっ
て制御されうる。有機もしくはポリマー層は、スピンコーティング、または、ド
クターブレードを用いた基材の表面上での塗布により形成できる。実際上、高い
量子効率を有する装置は、通常、複数の有機および／またはポリマー層を含むボ
ディーを有し、選ばれた層はキャリア輸送またはルミネッセンスを促進するため
にドーピングされている（例えば、C W Tangの論文、Society for Information
Display-Seminar Lecture Notes 1997, volume 2, pF4/3 以降(ISSN 0887-915X)
に記載されている通り) 。ボディー（３）は、それ故、複数のこのような層を含
むことができる。The light-emitting material in the embodiment shown in FIG. 2 is, for example, tris (8-quinolinolato)
An organic electroluminescent material, such as aluminum (known as Alq), or a luminescent polymer, such as, for example, polyphenylenevinylene (known as PPV) can be included. The peak emission wavelength of both materials can be controlled by the addition of appropriate dopants or modifier compounds, or by altering the structure. The organic or polymer layer can be formed by spin coating or application on the surface of the substrate using a doctor blade. In practice, devices with high quantum efficiency typically have a body that includes multiple organic and / or polymer layers, with selected layers being doped to promote carrier transport or luminescence (eg, CW Tang's dissertation, Society for Information
Display-Seminar Lecture Notes 1997, volume 2, pF4 / 3 or later (ISSN 0887-915X)
As described in). Body (3) can therefore comprise a plurality of such layers.
【００１０】 炭素の層（６）は、また、電極（２，４）とボディー（３）との付着性を上げ
る。この炭素の層は低導電体であり、そして隣接している電極の間で隔離されて
いる必要はない。The carbon layer (6) also increases the adhesion between the electrodes (2, 4) and the body (3). This layer of carbon is low conductor and need not be isolated between adjacent electrodes.
【図１】 従来の装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional device.
【図２】 本発明の第一の態様の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment of the present invention.
Claims (9)
ボディー（３）、前記ボディーと電気的に接続された複数の電極（２，４）、前
記ボディーと、少なくとも１つの電極（２）との間に配置されておりかつ前記ボ
ディーおよび前記少なくとも１つの電極の両方と電気接触されている、四面体形
に結合されている炭素の層（６）、を含む発光装置であって、 前記四面体形に結合されている炭素の層は、使用時に、前記少なくとも１つの
電極に隣接している前記層からボディーへの電子の放出を促進するために十分に
低い電子親和性を有することを特徴とする、発光装置。1. A body (3) made of a luminescent material that is a polymer and / or an organic material, a plurality of electrodes (2, 4) electrically connected to the body, the body and at least one electrode (2). 2) a light-emitting device comprising a tetrahedral-bonded carbon layer (6) disposed between and in electrical contact with both the body and the at least one electrode; The tetrahedral bonded carbon layer has a sufficiently low electron affinity in use to facilitate emission of electrons from the layer adjacent to the at least one electrode to the body. Characteristic light emitting device.
記少なくとも１つの電極はカソードである、請求項１記載の装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said at least one electrode in electrical contact with a layer of carbon bonded in a tetrahedral shape is a cathode.
記載の装置。3. The carbon attached in a tetrahedral form is amorphous.
The described device.
ンを含む、請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。4. The device according to claim 1, wherein the layer of tetrahedral bonded carbon comprises nitrogen and / or phosphorus.
さである、請求項１〜４のいずれか１項記載の装置。5. The device according to claim 1, wherein the layer of tetrahedral bonded carbon is more than 100 nm thick.
さである、請求項５記載の装置。6. The device of claim 5, wherein the tetrahedral bonded carbon layer is more than 200 nm thick.
間でボディーの表面に沿って延在しているか、または、同一の電極の隣接してい
る延在部の間でボディーの表面に沿って延在している、請求項１〜６のいずれか
１項記載の装置。7. The tetrahedral bonded carbon layer extends along the surface of the body between adjacent electrodes or adjacent extensions of the same electrode Apparatus according to any of the preceding claims, wherein the apparatus extends along the surface of the body between them.
のいずれか１項記載の装置を複数個、および、前記装置に電気パルスを供給する
ためのドライブ手段、を含むディスプレー装置。8. An arrangement according to claim 1, wherein said arrangement is such as to form a group of image elements.
A display device, comprising: a plurality of the devices according to any one of claims 1 to 4, and drive means for supplying an electric pulse to the device.
られた色のうちの１つの色を有する、請求項９記載のディスプレー装置。9. The display device of claim 9, wherein the light emitted by a given image element has one of a plurality of predetermined colors.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050801 |