JPH11162641A - Electroluminescent device - Google Patents

Electroluminescent device

Info

Publication number
JPH11162641A
JPH11162641A JP9325737A JP32573797A JPH11162641A JP H11162641 A JPH11162641 A JP H11162641A JP 9325737 A JP9325737 A JP 9325737A JP 32573797 A JP32573797 A JP 32573797A JP H11162641 A JPH11162641 A JP H11162641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electroluminescent device
electron conjugated
fluorescent
molecule
conjugated molecule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9325737A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Kishimoto
良雄 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9325737A priority Critical patent/JPH11162641A/en
Publication of JPH11162641A publication Critical patent/JPH11162641A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new electroluminescent device with lower electric field strength and excellent luminous brightness by composing an element of a new principle. SOLUTION: In this electroluminescent device, a π electron conjugate molecule 7 which has a fluorescent segment and can accept both an electron and a positive hole is vaporized, or/and an ultra fine particle containing the molecule is floated, to stay between a pair of electrodes comprising a transparent electrode 4 and a thin cold cathode 6 in a sealed container, the π electron conjugate molecule 7 is charged through discharging between both electrodes 4, 6 under an electric field, and is made to emit fluorescent light by recombination of the charges of the π electron conjugate molecule. Thereby, a new electroluminescent device with lower electric field strength and excellent luminous brightness can be obtained, Devices with various structures to emit a laser beam are included in this electroluminescent device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ディスプレ
イ、発光ダイオードおよび面発光光源などに用いられる
電場発光デバイスに関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electroluminescent device used for a light emitting display, a light emitting diode, a surface emitting light source, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電場発光デバイス(EL)よりな
るディスプレイパネルは、一対の電極間に蛍光発光層を
形成して構成され、視認性が高く表示能力に優れ、高速
応答も可能という特徴を持っている。有機材料による注
入形電場発光デバイスとして、次のような引例が開示さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a display panel comprising an electroluminescent device (EL) is formed by forming a fluorescent light emitting layer between a pair of electrodes, and is characterized by high visibility, excellent display capability, and high speed response. have. The following reference is disclosed as an injection type electroluminescent device using an organic material.

【0003】特開昭57−51781号公報は、有機発
光体(ゲスト)と結合剤(ホスト)を有し、発光体と陽
極間にポルフィリン層を配置したELセルを開示してい
る。また、特開昭63−264692号公報は、ホール
と電子の両方を注入できるホスト物質と、蛍光物質(ゲ
スト)とからなる厚さ1μm以下の電場発光デバイスを
開示している。
JP-A-57-51781 discloses an EL cell having an organic luminous body (guest) and a binder (host), and having a porphyrin layer disposed between the luminous body and the anode. JP-A-63-264692 discloses an electroluminescent device having a thickness of 1 μm or less, comprising a host substance capable of injecting both holes and electrons, and a fluorescent substance (guest).

【0004】また、特開平2−15595号公報は、ア
ルカリ金属以外の複数の金属よりなる仕事関数4eV未
満のカソードを有する電界発光デバイスの構成を開示し
ている。この注入形電場発光デバイスの電子注入電極と
しては、仕事関数の小さいMgーAg、Ca、Ag、L
i−Al、Li−Ag、およびAlなどの金属薄膜電極
が、例えば特開昭60−165771号公報や特開平5
−121172号公報などにも開示され、蒸着によって
電極が形成されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-15595 discloses a configuration of an electroluminescent device having a cathode made of a plurality of metals other than alkali metals and having a work function of less than 4 eV. As an electron injection electrode of this injection type electroluminescent device, Mg-Ag, Ca, Ag, L having a small work function are used.
Metal thin-film electrodes such as i-Al, Li-Ag, and Al are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
The electrode is also formed by vapor deposition.

【0005】これらの公開発明に関係する具体的な研究
報告としては、アプライド・フィジックス・レターズ、
第51巻、913頁,1987年(Applied Physics Lett
ers,51,1987,P.913.)があり、この報告でC.W.Ta
ngらは有機発光層及び電荷輸送層を積層した構造の注
入形電場発光デバイスを開示している。
[0005] Specific research reports related to these published inventions include Applied Physics Letters,
51, 913, 1987 (Applied Physics Lett
ers, 51, 1987, p. 913.). W. Ta
ng et al. disclose an injection type electroluminescent device having a structure in which an organic light emitting layer and a charge transport layer are laminated.

【0006】ここでは発光材料として高い発光効率と電
子輸送を合わせ持つトリス(8ーキノリノール)アルミ
ニウム錯体(以下Alqと略す)を用いて、優れた注入
形電場発光デバイスを得ている。
Here, an excellent injection type electroluminescent device is obtained by using a tris (8-quinolinol) aluminum complex (hereinafter abbreviated as Alq) having both high luminous efficiency and electron transport as a luminescent material.

【0007】また、ジャーナル・オブ・アプライド・フ
ィジックス、第65巻3610頁1989年(Journal o
f Applied Physics,65,1989,p.3610.)には、有機発光層
を形成するAlqにクマリン誘導体やDCM1(Eastman
Chemicals)等の蛍光色素をドープした素子を作製し、
色素の適切な選択により発光色が変わることを報告する
と共に、発光効率も非ドープに比べ上昇することを開示
している。
Further, Journal of Applied Physics, Vol. 65, p. 3610, 1989 (Journal
f Applied Physics, 65, 1989, p. 3610) states that Alq forming an organic light emitting layer has a coumarin derivative or DCM1 (Eastman).
Chemicals) and other devices doped with fluorescent dyes,
It is reported that the emission color is changed by appropriate selection of the dye, and that the luminous efficiency is increased as compared with the undoped one.

【0008】この研究に続いて多くの研究開発がなさ
れ、新しい機能材料として、蛍光発光性のキレート金属
錯体や電子輸送性有機分子や正孔輸送性有機分子が開発
され検討されている。
Following this research, much research and development has been carried out, and fluorescent chelating metal complexes, electron-transporting organic molecules and hole-transporting organic molecules have been developed and studied as new functional materials.

【0009】これらの有機分子を用いた注入形電場発光
デバイス、即ち有機EL素子は、発光層厚が20〜10
0nm程度(40nm前後が多い)で正孔輸送層と併せ
て約100nm厚で、そこに3〜15Vを印加すること
から、その電界強度は3*105〜1.5*106(V/
cm)と高い。
An injection type electroluminescent device using these organic molecules, that is, an organic EL device, has a light emitting layer thickness of 20 to 10 mm.
Since the thickness is about 100 nm (about 40 nm in many cases) and about 100 nm in thickness together with the hole transport layer, and 3 to 15 V is applied thereto, the electric field strength is 3 * 10 5 to 1.5 * 10 6 (V /
cm) and high.

【0010】このような高電界強度領域は、アバランシ
ェを起こすような常伝導以上の領域で、その伝導は空間
電荷制限伝導によるとも言われている。
[0010] Such a high electric field strength region is a region of normal conduction or more that causes avalanche, and it is said that the conduction is due to space charge limited conduction.

【0011】また、この有機ELの原理を用いて微小共
振構造を有する有機発光素子を構成し半値幅の小さい発
光スペクトルを得る例が「月刊ディスプレイ」、第2
巻、7月号、64頁(1996年)に開示されている。
Further, an example of forming an organic light emitting device having a micro-resonant structure using the principle of the organic EL and obtaining an emission spectrum with a small half width is described in "Monthly Display",
Vol., July, p. 64 (1996).

【0012】また一方、ポリマー微小球内の光閉じ込め
効果を利用して微小球レーザーを開発する試みが、「化
学」、第47巻、3号、156頁(1992年)や、
「化学と工業」、第45巻、6号、1110頁(199
2)に開示されている。
On the other hand, attempts to develop a microsphere laser utilizing the light confinement effect in polymer microspheres have been reported in "Chemistry", Vol. 47, No. 3, page 156 (1992),
"Chemistry and Industry", Vol. 45, No. 6, page 1110 (199
It is disclosed in 2).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の有機
分子よりなる注入形電場発光デバイスでは、有機分子が
分子性材料であり、分子間力が弱く固体バルク内で電場
下で拡散や電気泳動が生じやすく、組成変動や特性変化
が起こり易く、固体素子としては信頼性の高い素子が得
られにくいという課題があった。
However, in the injection type electroluminescent device comprising the above-mentioned conventional organic molecules, the organic molecules are a molecular material, and the intermolecular force is weak, so that diffusion or electrophoresis can be performed under an electric field in a solid bulk. There is a problem that such a solid-state device is difficult to obtain a highly reliable device because it is apt to occur, and composition fluctuation and characteristic change are likely to occur.

【0014】また、この有機分子よりなる上記注入形電
場発光デバイスは、素子の厚みが1μm以下の超薄膜領
域で作られる発光ダイオードで、3〜20Vの直流電圧
(パルス電圧を含む)で駆動するデバイスであり、その
電界強度は上記のように10 5〜106と高く、伝導が不
安定で安定した動作電流が得られないという課題があっ
た。
Further, the above-mentioned injection type electrode comprising the organic molecule is used.
Field light-emitting devices are ultra-thin films with an element thickness of 1 μm or less.
Light emitting diode made in the area, DC voltage of 3-20V
(Including pulse voltage)
The electric field strength is 10 Five-106High and poor conduction
There is a problem that stable and stable operating current cannot be obtained.
Was.

【0015】そこで、本発明は上記課題を解決するもの
で、新たな原理の素子を構成することにより、電界強度
がより低く発光輝度が優れる新規な電場発光デバイスを
提供することを目的としている。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a novel electroluminescent device having a lower electric field strength and an excellent light emission luminance by forming an element based on a new principle.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、封止された容器内の、透明陽極と薄膜冷陰
極とよりなる一対の電極間に、少なくとも一つの放電可
能な空隙を有する層を形成してなり、電界下で生じる放
電により、前記放電可能な空隙を有する層内の蛍光発光
性のパイ電子共役分子を励起、蛍光発光させてなる電場
発光デバイスより構成される。本発明の電場発光デバイ
スには、後述する具体的な各種の構造のデバイスのほ
か、レーザー光を発光するデバイスも含まれる。
To achieve the above object, the present invention provides a liquid discharge head having at least one dischargeable gap between a pair of electrodes comprising a transparent anode and a thin-film cold cathode in a sealed container. And an electroluminescent device that excites and emits fluorescent pi-electron conjugated molecules in the layer having the dischargeable voids by discharge generated under an electric field. The electroluminescent device of the present invention includes a device that emits laser light, in addition to devices having various specific structures described below.

【0017】これにより、電界強度がより低く発光輝度
が優れる新規な電場発光デバイスが得られる。
As a result, a novel electroluminescent device having a lower electric field intensity and an excellent luminance can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明(請求項1)は、封止され
た容器内の、透明陽極と薄膜冷陰極よりなる一対の電極
間に、少なくとも一つの放電可能な空隙を有する層を形
成してなり、電界下で生じる放電により、前記放電可能
な空隙を有する層内の蛍光発光性のパイ電子共役分子を
励起、蛍光発光させてなる電場発光デバイスとしたもの
で、固体発光素子としてのEL素子より電界強度が小さ
い領域で放電を利用して蛍光分子を励起、発光させると
いう作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention (claim 1) forms a layer having at least one dischargeable gap between a pair of electrodes consisting of a transparent anode and a thin film cold cathode in a sealed container. The discharge generated under the electric field excites the luminescent pi-electron conjugated molecule in the layer having the dischargeable voids, thereby forming an electroluminescent device that emits fluorescent light. It has the effect of using a discharge to excite and emit fluorescent molecules in a region where the electric field intensity is smaller than that of the EL element.

【0019】また、本発明において電極間の電荷を運ぶ
蛍光発光性のパイ電子共役分子の励起電圧は、その分子
のエネルギーギャップ(HOMOとLUMO間のエネル
ギー差)に相当し、その電離電圧はイオン化電位に相当
するが、本発明に用いる蛍光発光性のパイ電子共役分子
の励起電圧や電離電圧は、不活性気体のそれより小さ
く、低電圧でこれらの分子がイオンラジカルを形成し放
電する。空隙の壁面の沿面放電により電荷が運ばれる場
合は、蛍光発光性のパイ電子共役分子の固体化したエネ
ルギー値が反映され、より励起電圧は小さくなる。
Further, in the present invention, the excitation voltage of the fluorescent pi-electron conjugated molecule that carries the charge between the electrodes corresponds to the energy gap of the molecule (the energy difference between HOMO and LUMO), and the ionization voltage is the ionization voltage. The excitation voltage and the ionization voltage of the fluorescent pi-electron conjugated molecules used in the present invention are lower than those of the inert gas, and these molecules form ion radicals and discharge at a low voltage. When electric charges are carried by creeping discharge on the wall surface of the void, the solidified energy value of the fluorescent pi-conjugated molecule is reflected, and the excitation voltage is further reduced.

【0020】薄膜冷陰極としては、アルカリ金属やアル
カリ土類金属を含む仕事関数の小さい金属薄膜が適して
おり、Ca、Mg、Liのいずれかを含有した金属合金
薄膜で構成することが望ましい。即ちAl合金、Al−
Zn合金、Ag合金、Zn合金などが用いられる。一
方、上記透明陽極には、インジウム・ティン・オキサイ
ド(ITO)薄膜がおもに用いられる。
As the thin film cold cathode, a metal thin film containing an alkali metal or an alkaline earth metal and having a small work function is suitable, and it is preferable that the cold cathode be formed of a metal alloy thin film containing any of Ca, Mg and Li. That is, Al alloy, Al-
A Zn alloy, an Ag alloy, a Zn alloy, or the like is used. On the other hand, an indium-tin-oxide (ITO) thin film is mainly used for the transparent anode.

【0021】電極間の放電可能な空隙を有する層は、厚
さは50〜10000nmが望ましい。放電のしきい値
の電界強度は、固体の絶縁破壊の電界強度(106V/c
mオーダー)より、1気圧の空気で1.5〜2桁低いか
ら、このように電極間隔が大きくても放電現象を利用し
た本発明のデバイスでは低い電圧で駆動できる。
The layer having a dischargeable gap between the electrodes preferably has a thickness of 50 to 10000 nm. The electric field strength of the discharge threshold is the electric field strength of the dielectric breakdown of solid (10 6 V / c).
(m order), 1.5 to 2 orders of magnitude lower at 1 atm of air, so the device of the present invention utilizing the discharge phenomenon can be driven at a low voltage even with such a large electrode spacing.

【0022】放電には種々のタイプの放電があるが、本
発明ではおもにグロー放電やコロナ放電が起こり、その
放電のしきい値電圧は、1気圧の空気中では湿度にも依
存するが約104(V/cm)である。
Although there are various types of discharges, glow discharges and corona discharges occur mainly in the present invention, and the threshold voltage of the discharges in air at 1 atm depends on humidity but about 10%. 4 (V / cm).

【0023】種々のガス中では放電のしきい値はそのガ
スの種類と圧力により異なり、その電界強度が放電のし
きい値以上であれば放電を起こす。上記50〜1000
0nmの放電長では、3〜15Vの印加でその電界強度
は3*103〜3*106(V/cm)となり、各々の条
件下で種々の放電が起こる。放電長は、気化する蛍光分
子の平均自由行程や駆動電圧を考慮し、輝度と発光効率
が最適になるようなサイズを選ぶのがよい。
In various gases, the discharge threshold varies depending on the type and pressure of the gas. If the electric field intensity is equal to or higher than the discharge threshold, discharge occurs. 50 to 1000
The discharge length of 0 nm, the electric field strength in the application of 3~15V is 3 * 10 3 ~3 * 10 6 (V / cm) , and the various discharge occurs in each conditions. The discharge length is preferably selected in consideration of the mean free path and the driving voltage of the fluorescent molecules to be vaporized so that the luminance and the luminous efficiency are optimized.

【0024】また、ペニング効果等を期待してガスを封
入する場合があり、ガスとしては不活性気体や窒素など
種々のガスを利用できるが、水や酸素は素子構成材料と
の反応性が高く劣化させるため避ける必要がある。
In some cases, a gas is sealed in anticipation of the Penning effect or the like, and various gases such as an inert gas and nitrogen can be used as the gas. However, water and oxygen have high reactivity with element constituting materials. It must be avoided because it causes deterioration.

【0025】本発明の電場発光デバイスは、上記電極間
に、上記放電可能な空隙を有する層のみを形成するので
はなく、一般の有機EL素子で用いられるような正孔輸
送層や、陽極との界面のバッファー層や、ドーパント層
や、電子輸送層や、電荷注入層などを一緒に設けて構成
することができる。
The electroluminescent device of the present invention is not limited to forming only a layer having the above-mentioned dischargeable gap between the above-mentioned electrodes, but also comprises a hole transport layer used in a general organic EL device, and an anode. , A buffer layer, a dopant layer, an electron transport layer, a charge injection layer, and the like at the interface can be provided together.

【0026】本発明(請求項2)は、上記蛍光発光性の
パイ電子共役分子を昇華性芳香族分子としたものであ
り、蒸発性の熱溶融性分子より融点を持たない昇華性分
子の方が液体状態を経ず気化するため、素子形状に影響
を与えず本発明には好ましい。また、芳香族分子はパイ
電子が非局在化しており電子の授受に際して分子構造が
壊れず安定であるという作用を有する。
According to the present invention (claim 2), the fluorescent pi-electron conjugated molecule is a sublimable aromatic molecule, and the sublimable molecule having no melting point has a higher melting point than the evaporable thermofusible molecule. Is vaporized without passing through a liquid state, and thus is preferable in the present invention without affecting the element shape. In addition, the aromatic molecule has a function that the pi electron is delocalized and the molecular structure is not broken when the electron is transferred, so that the aromatic molecule is stable.

【0027】蛍光発光性のパイ電子共役分子として作用
する昇華性芳香族分子としては、緻密で大きな結晶固体
を形成せず、粉体形態を形成し易い分子がむしろ適して
おり、本発明の多孔質な発光層に適する。
As the sublimable aromatic molecule which acts as a fluorescent pi-electron conjugated molecule, a molecule which does not form a dense and large crystalline solid and which easily forms a powder form is rather suitable. Suitable for high quality light emitting layer.

【0028】具体的には、蛍光発光性の有機金属錯体が
適しており、パイ電子が分子全体に非局在化した芳香族
有機分子を配位子とした金属錯体が安定性が高く望まし
い。この金属錯体は電子も正孔も注入され易い性質があ
る。具体的には、蛍光色素やレーザー用色素など様々な
構造の色素が利用できる。また、稀土類元素を中心金属
とする有機錯体も利用できる。
Specifically, a fluorescent organic metal complex is suitable, and a metal complex having an aromatic organic molecule in which a pi electron is delocalized in the whole molecule as a ligand is preferable because of its high stability. This metal complex has a property that both electrons and holes are easily injected. Specifically, dyes having various structures such as fluorescent dyes and laser dyes can be used. Further, an organic complex having a rare earth element as a central metal can also be used.

【0029】上記有機金属錯体としては、窒素または/
および硫黄含有化合物を配位子とする金属錯体が適し、
この窒素含有化合物としてはおもに複数の芳香環が窒素
に結合した芳香族系の第3級ポリアミンが用いられる。
また、窒素含有化合物として含窒素異節環状化合物も適
しており、5員環化合物としてピロール、イミダゾー
ル、トリアゾールなどの各種誘導体(多環誘導体、置換
基付与誘導体など)、6員環化合物としてピリジン、ピ
リミジン、トリアジンなどの各種誘導体(ナフトキノリ
ンのような多環誘導体、置換基付与誘導体など)があ
る。
As the organometallic complex, nitrogen or / and / or
And a metal complex having a sulfur-containing compound as a ligand,
As the nitrogen-containing compound, an aromatic tertiary polyamine in which a plurality of aromatic rings are bonded to nitrogen is mainly used.
Further, nitrogen-containing heterocyclic compounds are also suitable as the nitrogen-containing compound, and various derivatives such as pyrrole, imidazole and triazole (polycyclic derivatives, substituent-added derivatives, etc.) as 5-membered ring compounds, pyridine as 6-membered ring compounds, There are various derivatives such as pyrimidine and triazine (polycyclic derivatives such as naphthoquinoline, derivatives with substituents, etc.).

【0030】また、このほかにヘテロ元素を含む多くの
芳香族縮合多環化合物が本発明に適しており、具体的に
はカルバゾール類やキノリン類、アクリジン類、フタロ
シアニンなどのポルフリン誘導体、フェナントロリン誘
導体、テトラチオフルバレン類、チオフェン類、ビスマ
レイミド類、シアノキノン類、シアノキノジメタン類な
どがある。
In addition, many aromatic condensed polycyclic compounds containing a hetero element are suitable for the present invention. Specifically, porphine derivatives such as carbazoles, quinolines, acridines and phthalocyanines, phenanthroline derivatives, There are tetrathiofulvalenes, thiophenes, bismaleimides, cyanoquinones, cyanoquinodimethanes and the like.

【0031】含窒素異節環状化合物として、キノリン
系、イミダゾール系、トリアゾール系、オキサジアゾー
ル系、オキシキナゾリン系化合物などが適しているが、
キノリン系金属錯体は蛍光発光性並びに電子的(レドッ
クス的)安定性が高く、最も優れた具体的材料の一つで
ある。本発明に用いられる上記のキノリン系化合物とし
ては、キノリノール類のほかナフトキノリン類やキノリ
ン錯体等がある。
As the nitrogen-containing heterocyclic compound, quinoline, imidazole, triazole, oxadiazole and oxyquinazoline compounds are suitable.
The quinoline-based metal complex has high fluorescence and electronic (redox) stability, and is one of the most excellent specific materials. Examples of the quinoline-based compound used in the present invention include quinolinols, naphthoquinolines, and quinoline complexes.

【0032】イミダゾール系化合物としては、ベンツイ
ミダゾール類やフェニル置換、ジフェニル置換、ピリジ
ル置換などの芳香族誘導体等が適している。
Suitable imidazole compounds include benzimidazoles and aromatic derivatives such as phenyl-substituted, diphenyl-substituted and pyridyl-substituted compounds.

【0033】トリアゾール系化合物としては、同様にベ
ンツトリアゾール類やフェニル置換、ジフェニル置換、
ピリジル置換などの芳香族誘導体等が適しており、これ
らと類似の作用をする類似構造体にトリアジン誘導体が
ある。
Examples of the triazole compound include benzotriazoles, phenyl-substituted, diphenyl-substituted, and the like.
Aromatic derivatives such as pyridyl substitution are suitable, and a triazine derivative is a similar structure having an effect similar to these.

【0034】オキサジアゾール系化合物としては、やは
り同様にフェニル置換、ジフェニル置換、ピリジル置換
などの芳香族誘導体等が適している。オキシキナゾリン
系化合物としては、上記キノリン類と同様に多くの誘導
体がある。
As the oxadiazole compound, similarly, aromatic derivatives such as phenyl-substituted, diphenyl-substituted and pyridyl-substituted compounds are suitable. As oxyquinazoline-based compounds, there are many derivatives like the above-mentioned quinolines.

【0035】本発明(請求項3)は、上記蛍光発光性の
パイ電子共役分子が、蛍光性セグメントを有し電子及び
正孔の両方の受容可能なパイ電子共役分子であり、それ
を気化、または/およびその分子を含有する超微粒子を
浮遊させて存在させ、電界下で前記両電極間の放電を介
して前記パイ電子共役分子を帯電させ、前記パイ電子共
役分子の電荷の再結合により蛍光発光させたものであ
り、蛍光発光性のパイ電子共役分子として、蛍光性セグ
メントを有し電子及び正孔の両方の受容可能なパイ電子
共役分子を用い、それを気化させるか、または/および
その分子を含有する超微粒子を浮遊させて存在させるこ
とにより、放電による電荷の移動を連続的に持続させる
ことができ、固体発光素子としてのEL素子より電界強
度が小さい領域で放電を利用して連続した均一で高効率
な発光のデバイスを形成できるという作用を有する。
According to the present invention (claim 3), the fluorescent pi-electron conjugated molecule is a pi-electron conjugated molecule having a fluorescent segment and capable of accepting both electrons and holes. And / or the presence of suspended ultrafine particles containing the molecule, charging of the pi-electron conjugate molecule through electric discharge between the two electrodes under an electric field, and fluorescence due to recombination of the charge of the pi-electron conjugate molecule. A pi-electron conjugated molecule having a fluorescent segment and capable of accepting both electrons and holes, which is vaporized and / or vaporized; By allowing the ultrafine particles containing molecules to be present in a floating state, it is possible to continuously maintain the movement of electric charge due to discharge, and discharge the electric field in a region where the electric field intensity is smaller than that of the EL element as a solid light emitting element. An effect that can form a highly efficient light-emitting devices uniform continuous utilized.

【0036】上記の電極間に存在する気化した蛍光分子
や浮遊粒子は、電荷を帯びてイオンラジカルを形成し放
電するが、本発明の放電による発光には、電極間の気化
し正または負に荷電した蛍光発光性のパイ電子共役分子
が逆帯電した別個の蛍光分子との間で再結合する場合
と、一個の蛍光分子の最高被占軌道(HOMO)と最低
空軌道(LUMO)のそれぞれに正孔と電子が入り一個
の分子内で電荷が再結合を起こし蛍光発光する場合とが
ある。
The vaporized fluorescent molecules and floating particles present between the above-mentioned electrodes are charged and form ion radicals and are discharged. However, the light emission by the discharge of the present invention requires the vaporization between the electrodes to be positive or negative. When the charged fluorescing pi-electron conjugated molecule recombines with another oppositely charged fluorescent molecule, and when one fluorescent molecule has the highest occupied orbital (HOMO) and the lowest unoccupied orbital (LUMO), In some cases, holes and electrons enter and charge is recombined in one molecule to emit fluorescence.

【0037】放電空間内の気化した蛍光発光性のパイ電
子共役分子の励起や電離特性は、その分子のエネルギー
ギャップやイオン化ポテンシャルを反映して起こり、放
電特性に反映される。浮遊粒子の場合にはその分子の固
体化したエネルギー値が反映される。電極間の気化蛍光
分子の濃度は、最も強く蛍光発光する濃度が存在する
が、これは分子の種類や容器内の圧力によって様々であ
る。
Excitation and ionization characteristics of the vaporized fluorescent pi-electron conjugated molecule in the discharge space occur by reflecting the energy gap and ionization potential of the molecule and are reflected in the discharge characteristics. In the case of suspended particles, the solidified energy value of the molecule is reflected. The concentration of the vaporized fluorescent molecule between the electrodes has a concentration at which the strongest fluorescent light is emitted, and this varies depending on the type of the molecule and the pressure in the container.

【0038】浮遊粒子を用いる場合は、少なくともその
表面に蛍光発光性のパイ電子共役分子を含有してなる粒
径100nm以下の超微粒子を用いて電極間にエアロゾ
ルを形成させることにより、上記の気化分子と同様に気
化粒子として存在し放電を介して蛍光発光をする。この
場合には、エアロゾルの粒子が電極に衝突して電極より
電荷注入を受ける場合もある。
In the case of using suspended particles, the above-mentioned vaporization is carried out by forming an aerosol between the electrodes by using ultrafine particles having a particle diameter of 100 nm or less containing at least a luminescent pi-electron conjugated molecule on the surface. Like molecules, it exists as vaporized particles and emits fluorescent light through discharge. In this case, particles of the aerosol may collide with the electrode and receive charge injection from the electrode.

【0039】本発明(請求項4)は、少なくとも一つの
放電可能な空隙を有する層が、蛍光性セグメントを有し
電子及び正孔の両方の受容可能なパイ電子共役分子を少
なくとも孔表面に含有してなる、連続した空隙を有する
多孔質な発光層を形成したものであり、上記のような構
成の多孔質層により素子中に擬固体の放電空間が簡単に
形成できるという特徴がある。
According to the present invention (claim 4), the layer having at least one dischargeable void contains a pi-electron conjugated molecule having a fluorescent segment and capable of accepting both electrons and holes at least on the surface of the hole. Thus, a porous light-emitting layer having continuous voids is formed, and the porous layer having the above structure has a feature that a pseudo-solid discharge space can be easily formed in the device.

【0040】本発明は、多孔質な発光層の空隙の表面
(粒子表面)を放電する沿面放電の利用も含んでいる。
The present invention also includes the use of creeping discharge for discharging the surface (particle surface) of the void in the porous light emitting layer.

【0041】本発明(請求項5)は、多孔質な発光層
が、蛍光発光性のパイ電子共役分子を少なくとも表面に
含有した粒子の群より構成されたものであり、粒子間に
空隙がありこの空隙で放電が起こるという作用を有す
る。この粒子としては、単結晶粒子のほか、表面を蛍光
発光性の電子受容性分子で修飾した超微粒子を用いても
よい。望ましい粒径は、20〜2000nmである。こ
の場合の多孔質な発光層の層厚は、50〜10000n
mが望ましい。
According to the present invention (claim 5), the porous light-emitting layer is composed of a group of particles containing at least a surface of a fluorinated pi-electron conjugated molecule, and there is a gap between the particles. It has the effect that discharge occurs in this gap. As the particles, in addition to single crystal particles, ultrafine particles whose surface is modified with a fluorescent light-emitting electron-accepting molecule may be used. Desirable particle size is 20 to 2000 nm. In this case, the layer thickness of the porous light emitting layer is 50 to 10,000 n
m is desirable.

【0042】この粒子として、前記パイ電子共役分子を
表面層に吸着させた多孔質粒子よりなる構成は、粒子間
にも粒子内にも空隙を有し、粒子の表面積も大きくて蛍
光分子が気化し易く、また放電現象も安定して起こり好
ましい。
The structure composed of the porous particles in which the pi-electron conjugated molecules are adsorbed on the surface layer as the particles has voids between the particles and in the particles, the surface area of the particles is large, and the fluorescent molecules are in the air. It is preferable because the discharge phenomenon easily occurs in a stable manner.

【0043】また、この吸着担持法以外にも、流動コー
ティングや浸漬法などの粒子表面コーティングの各種方
法が可能である。
In addition to the adsorption and carrying method, various methods of particle surface coating such as fluid coating and dipping can be used.

【0044】また、上記多孔質粒子として、金属酸化物
または高分子よりなる透明または白色の球状粒子を用い
る構成では、これらの球状粒子は表面修飾をしやすいと
いう作用がある。金属酸化物としては、シリカ、アルミ
ナに代表される球状粒子がある。高分子も球状粒子の作
製は容易で、粒径の揃った単分散粒子で構成することも
可能で、素子特性のばらつきを押え安定化させることが
できる。
In the case where transparent or white spherical particles made of a metal oxide or a polymer are used as the porous particles, these spherical particles have an effect of easily modifying the surface. As the metal oxide, there are spherical particles represented by silica and alumina. Spherical particles can be easily prepared from polymers, and monodisperse particles having a uniform particle size can be used, and variations in device characteristics can be suppressed and stabilized.

【0045】また、これらの粒子に顔料を添加して着色
させカラー表示の際の反射光を吸収する作用を持たせる
こともできる。
Further, a pigment may be added to these particles to be colored so as to have a function of absorbing reflected light in color display.

【0046】また、これら粒子は電極間のスペーサとし
ての働きもあるため、短絡防止の作用もあり短絡箇所の
ない素子を構成できるという特徴もある。
In addition, since these particles also function as spacers between the electrodes, they also have a feature of preventing short-circuiting and forming an element having no short-circuited portion.

【0047】本発明(請求項6)は、多孔質な発光層
が、蛍光発光性のパイ電子共役分子を少なくとも表面に
含有してなる内部の透明な粒子群より構成され、前記内
部の透明な粒子による光閉じ込め効果によりレーザ発光
させたものであり、透明粒子による光閉じ込め効果によ
りレーザ発光させるという作用を有する。
According to the present invention (claim 6), the porous light-emitting layer is composed of an internal transparent particle group containing at least the surface of a fluorinated pi-electron conjugated molecule, and the internal transparent particle group is formed. Laser light is emitted by the light confinement effect of the particles, and has the effect of emitting laser light by the light confinement effect of the transparent particles.

【0048】これは多孔質な発光層が、微小球レーザ層
として機能するもので、多孔質な発光層の層厚としては
300〜10000nmが適しており、この層を少なく
ともその表面に蛍光性分子を含有する透明微粒子で構成
する。この構成で、レーザー発振が得られない場合でも
発光の半値幅は小さくなり単色性の高い発光が得られ
る。
The porous light-emitting layer functions as a microsphere laser layer. The porous light-emitting layer has a suitable thickness of 300 to 10000 nm. Is composed of transparent fine particles. With this configuration, even when laser oscillation cannot be obtained, the half width of light emission is reduced, and light emission with high monochromaticity can be obtained.

【0049】この微小球レーザ層に用いる透明微粒子
は、直径300〜10000nmの真球状の単分散粒子
が適しており、単分散微粒子は粒径ばらつきを持たない
ため共振しやすくレーザー発振が起こり易い。また、多
孔質な発光層を形成する気体媒質中にこの微小粒子は存
在するため、表面の屈折率の差が大きく反射率が高く光
閉じ込め効果も高い。
As the transparent fine particles used for the microsphere laser layer, perfectly spherical monodisperse particles having a diameter of 300 to 10000 nm are suitable, and since the monodisperse fine particles do not have a variation in particle diameter, resonance easily occurs and laser oscillation easily occurs. Further, since these fine particles are present in the gaseous medium forming the porous light emitting layer, the difference in the refractive index of the surface is large, the reflectance is high, and the light confinement effect is high.

【0050】本発明に用いる蛍光発光性のパイ電子共役
分子を少なくとも表面に含有してなる内部の透明な粒子
としては、透明粒子の全体にわたって色素を含有して
も、粒子表面のみに含有してもいずれでもよい。透明粒
子の材料としては、ガラスや高分子によって、容易に真
球状の単分散粒子が得られるのでこれを利用できる。
As the internal transparent particles containing the fluorescent pi-electron conjugated molecule at least on the surface thereof used in the present invention, the dye may be contained only on the particle surface even if the dye is contained throughout the transparent particles. May be either. As a material of the transparent particles, a glass or a polymer can be used because spherical monodispersed particles can be easily obtained.

【0051】本発明(請求項7)は、半透明反射膜を有
する透明基板上に前記透明陽極を形成し、さらに全反射
性の薄膜冷陰極を形成して基板ー陰極間に微小共振構造
を形成し、電界下で放電を介して前記蛍光発光性のパイ
電子共役分子を励起し、レーザ発光させたものであり、
微小共振構造によりレーザ発光させるという作用を有す
る。
According to the present invention (claim 7), the transparent anode is formed on a transparent substrate having a translucent reflective film, and a thin-film cold cathode having total reflection is further formed to form a microresonant structure between the substrate and the cathode. Formed, exciting the fluorescence emitting pi-electron conjugated molecule through discharge under an electric field, and emitting laser light,
This has the function of emitting laser light by the micro-resonance structure.

【0052】この微小共振構造は、ミラー間を300〜
10000nmの厚みで構成するが、上記の従来の有機
EL素子と異なり、放電形だから共振器長を従来より長
くできるという特徴がある。
This microresonance structure has a distance between mirrors of 300 to
Although formed with a thickness of 10,000 nm, unlike the above-mentioned conventional organic EL element, there is a feature that the length of the resonator can be made longer than before because it is a discharge type.

【0053】また、上記の透明な粒子による微小球レー
ザ発光層を、基板ー陰極間の微小共振構造の内部と、前
記微小共振構造の半透明反射膜の外側の少なくとも一方
に形成した、少なくとも二種の共振構造を有する電場発
光デバイスも構成できる。
Further, the microsphere laser emitting layer made of the transparent particles is formed on at least one of the inside of the microresonance structure between the substrate and the cathode and the outside of the translucent reflection film of the microresonance structure. An electroluminescent device having a kind of resonance structure can also be configured.

【0054】この構成では、微小球レーザ発光層とミラ
ー形の微小共振構造をこのように組み合わせることによ
り、変換効率の高い新規な有機レーザー素子が得られ
る。
In this configuration, a novel organic laser element having high conversion efficiency can be obtained by combining the microsphere laser light emitting layer and the mirror type microresonance structure in this manner.

【0055】すなわち、微小球レーザ発光層はミラー形
の微小共振構造の内側でも外側でもいずれにも形成可能
であり、マッチングのとれた複合共振構造にすることに
より発光をきわめて強くすることができる。
That is, the microsphere laser light-emitting layer can be formed either inside or outside the mirror-shaped microresonance structure, and light emission can be extremely enhanced by using a matched composite resonance structure.

【0056】本発明(請求項8)は、封止された容器内
のガス圧を調整したものであり、発光を最適化するよう
に容器内の圧力(真空度)、すなわち電極間の空隙のガ
ス圧を調整するという作用を有する。本発明では、容器
内に適したガスを封入することも可能で、電極間の放電
と気体状の蛍光発光性のパイ電子共役分子の蛍光発光を
ガス圧で最適化するという作用をする。封入ガスとして
種々のガスの封入が可能で、発光特性は大きな影響を受
ける。
According to the present invention (claim 8), the gas pressure in the sealed container is adjusted, and the pressure (vacuum degree) in the container, that is, the gap between the electrodes is adjusted so as to optimize light emission. It has the effect of adjusting the gas pressure. In the present invention, it is also possible to seal a suitable gas in the container, which has the effect of optimizing the discharge between the electrodes and the fluorescent emission of the gaseous fluorescent pi-electron conjugated molecule by gas pressure. Various gases can be sealed as the sealing gas, and the light emission characteristics are greatly affected.

【0057】以下、本発明の実施の形態について図1か
ら図3を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1に係る電
場発光デバイスの構成の概略を示す図で、カバー容器1
と透明基板2とで封止容器は構成され、透明基板2上に
形成した透明陽極3と薄膜冷陰極6とよりなる一対の電
極間に、蛍光性セグメントを有し電子及び正孔の両方の
受容可能なパイ電子共役分子7を少なくとも表面に含有
してなる空隙を有する多孔質な発光層5が形成されてお
り、この空隙中にパイ電子共役分子7が気化、または/
および前記分子を含有する超微粒子が浮遊しており、電
界下で前記両電極間の放電を介して前記パイ電子共役分
子を帯電させ、前記パイ電子共役分子の電荷の再結合に
より蛍光発光させるという作用を有する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. (Embodiment 1) FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an electroluminescent device according to Embodiment 1 of the present invention.
And a transparent substrate 2 constitute a sealed container, and have a fluorescent segment between a pair of electrodes composed of a transparent anode 3 and a thin-film cold cathode 6 formed on the transparent substrate 2 and have both an electron and a hole. A porous light-emitting layer 5 having a void containing at least a surface thereof containing an acceptable pi-electron conjugated molecule 7 is formed, in which the pi-electron conjugated molecule 7 is vaporized or /
And the ultrafine particles containing the molecule are floating, the pi-electron conjugated molecule is charged through a discharge between the two electrodes under an electric field, and the pi-electron conjugated molecule is caused to emit fluorescence by recombination of its charge. Has an action.

【0058】尚、4はリード線である。 (実施の形態2)図2は本発明における多孔質な発光層
5を構成する粒子の一例を示す図で、蛍光性セグメント
を有し電子及び正孔の両方の受容可能なパイ電子共役分
子7を含有する表面層8を有する粒子9を示す。この粒
子の表面からパイ電子共役分子7が昇華し、素子動作中
は放電の電荷担体となる。また、粒子の表面が沿面放電
を起こす場合もある。また、粒子9が透明粒子の場合、
粒子内に入射した光は、微粒子の光閉じ込め効果により
微小球レーザーの作用をする。レーザー発振を起こすこ
ともある。
Reference numeral 4 denotes a lead wire. (Embodiment 2) FIG. 2 is a view showing an example of particles constituting the porous light emitting layer 5 according to the present invention. The pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent segment and capable of accepting both electrons and holes. Particles 9 having a surface layer 8 containing The pi-electron conjugated molecule 7 sublimes from the surface of the particle, and becomes a charge carrier for discharge during device operation. Further, the surface of the particles may cause a creeping discharge. When the particles 9 are transparent particles,
The light incident on the particles acts as a microsphere laser due to the light confinement effect of the particles. Laser oscillation may occur.

【0059】(実施の形態3)図3は本発明の電場発光
デバイスの原理の概略を示す図で、透明陽極3と薄膜冷
陰極6とよりなる一対の電極間に、蛍光性セグメントを
有し電子及び正孔の両方の受容可能なパイ電子共役分子
7を少なくとも表面に含有してなる空隙を有する多孔質
な発光層5を形成し、パイ電子共役分子7を電極間の空
隙中に気化させるか、または/およびパイ電子共役分子
7を含有する超微粒子を浮遊させて存在させ、電界下で
前記両電極間の放電を介してパイ電子共役分子7を帯電
させ、パイ電子共役分子7の電荷の再結合により蛍光発
光させるという作用を有する。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a view schematically showing the principle of an electroluminescent device according to the present invention, in which a fluorescent segment is provided between a pair of electrodes comprising a transparent anode 3 and a thin-film cold cathode 6. A porous light-emitting layer 5 having a void containing at least a surface containing both electron and hole acceptable pi-electron conjugated molecules 7 is formed, and the pi-electron conjugated molecules 7 are vaporized in the void between the electrodes. Or / and super-fine particles containing the pi-electron conjugated molecule 7 are allowed to exist in a floating state, and the pie-electron conjugated molecule 7 is charged via electric discharge between the two electrodes under an electric field, and the charge of the pi-electron conjugated molecule 7 is charged. Has the effect of causing fluorescence emission by recombination.

【0060】図3の多孔質な発光層5は、蛍光発光性の
パイ電子共役分子7を少なくとも表面に含有してなる粒
子を堆積して形成された場合の模式図で、その多孔質な
発光層内の空隙は気化した前記蛍光発光性のパイ電子共
役分子7で満たされ放電と発光に寄与するという作用を
する。
The porous light-emitting layer 5 of FIG. 3 is a schematic diagram in the case where particles containing at least the surface of the pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent property are deposited and formed. The voids in the layer are filled with the vaporized fluorescent pi-electron conjugated molecules 7 and contribute to discharge and light emission.

【0061】[0061]

【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。Next, specific examples of the present invention will be described.

【0062】(実施例1)ITO薄膜よりなる透明陽極
3を形成したガラス基板2上に、蛍光性セグメントを有
し電子及び正孔の両方の注入可能なパイ電子共役分子7
としてアルミキノリウム錯体(Alq)を選び、このA
lqを吸着し易い平均粒径800nmの白色シリカ粒子
9とを、バインダーを少し含む溶液中に分散し、これを
キャストして厚み2500nmの多孔質な発光層5を形
成した。更に、その上にリチウムを3%含むAl−Li
合金よりなる260nm厚の薄膜冷陰極6を蒸着により
形成した。こうして得た素子は、図3に模式的に示され
るような構造であった。
Example 1 A pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent segment and capable of injecting both electrons and holes was formed on a glass substrate 2 on which a transparent anode 3 made of an ITO thin film was formed.
Aluminum quinolium complex (Alq) as the
White silica particles 9 having an average particle diameter of 800 nm, which easily adsorb lq, were dispersed in a solution containing a small amount of a binder, and cast to form a porous light-emitting layer 5 having a thickness of 2500 nm. Furthermore, Al-Li containing 3% of lithium thereon
A 260 nm thick thin film cold cathode 6 made of an alloy was formed by vapor deposition. The device thus obtained had a structure as schematically shown in FIG.

【0063】こうして得られた電場発光デバイスを図1
のようにカバー容器1をかぶせて減圧可能な構造にして
封止した後、直流電圧を印加してその発光特性を測定し
たところ、常圧下で6V印加で2.4mA/cm2の電
流が流れ、95cd/m2の高い輝度が得られた。この
素子に直流電圧を印加して減圧圧力と発光輝度並びに電
流の関係を測定したところ、減圧圧力に依存して輝度と
電流が大きく変化した。
The thus obtained electroluminescent device is shown in FIG.
After covering with the cover container 1 and sealing it in a structure capable of reducing the pressure as described above, applying a DC voltage and measuring the light emission characteristics thereof, a current of 2.4 mA / cm 2 flows when 6 V is applied under normal pressure. , 95 cd / m 2 . When a DC voltage was applied to the device to measure the relationship between the reduced pressure, the emission luminance, and the current, the luminance and the current changed significantly depending on the reduced pressure.

【0064】(実施例2)ITO薄膜よりなる透明陽極
3を形成したガラス基板2上に、蛍光性セグメントを有
し電子及び正孔の両方の注入可能なパイ電子共役分子7
としてAlqをアセトンに溶解し、流動コーティング法
により平均粒径750nmの透明ポリスチレン粒子9の
表面にAlqの表面被覆層を形成した。この粒子をバイ
ンダーと発泡剤とを含む溶液中に分散し、これをキャス
トして厚み3600nmの多孔質な発光層5を形成し
た。さらにその上にリチウムを3%含むAl−Li合金
よりなる230nm厚の薄膜冷陰極6を蒸着により形成
した。
(Example 2) A pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent segment and capable of injecting both electrons and holes was formed on a glass substrate 2 on which a transparent anode 3 made of an ITO thin film was formed.
Was dissolved in acetone, and a surface coating layer of Alq was formed on the surface of the transparent polystyrene particles 9 having an average particle size of 750 nm by a fluid coating method. The particles were dispersed in a solution containing a binder and a foaming agent, and cast to form a porous light-emitting layer 5 having a thickness of 3600 nm. Further, a thin film cold cathode 6 of 230 nm thickness made of an Al-Li alloy containing 3% of lithium was formed thereon by vapor deposition.

【0065】こうして得られた電場発光デバイスを、図
1のようにカバー容器1をかぶせて少し減圧して封止し
た後、直流電圧を印加してその発光特性を測定したとこ
ろ、7.5V印加で3.6mA/cm2の電流が流れ、
160cd/m2の高い輝度が得られた。
The thus obtained electroluminescent device was covered with a cover container 1 as shown in FIG. 1 and sealed under reduced pressure. Then, a DC voltage was applied to measure the light emitting characteristics. At 3.6 mA / cm 2 flows,
A high luminance of 160 cd / m 2 was obtained.

【0066】カバー容器1をかぶせていない電場発光デ
バイスの表面に、8Vの電圧を印加したまま絶縁性非溶
媒であるn−デカンを一滴注いだところ、上記多孔質な
発光層の空隙がn−デカンで満たされ放電が止まり、発
光が消えた。数十秒後からn−デカンの蒸発に連れて発
光が再び始まり、数分後には完全に元の状態に回復して
きれいに発光した。
When a drop of n-decane, which is an insulating non-solvent, was poured onto the surface of the electroluminescent device not covered with the cover container 1 while applying a voltage of 8 V, the voids in the porous light emitting layer became n-decane. The discharge was stopped by filling with decane, and the light emission disappeared. After several tens of seconds, the light emission started again with the evaporation of n-decane, and after several minutes, it returned to its original state and emitted light neatly.

【0067】(実施例3)ITO薄膜よりなる透明陽極
3を形成したガラス基板2上に、蛍光性セグメントを有
し電子及び正孔の両方の注入可能なパイ電子共役分子7
としてAlqを吸着させた平均粒径2nmの超微粒シリ
カ粒子9を、発泡剤とバインダーとを少し含む溶液中に
分散し、これをキャストして厚み2500nmの多孔質
な発光層5を形成した。さらにその上にリチウムを3%
含むAl−Li合金よりなる230nm厚の薄膜冷陰極
6を蒸着により形成した。
Example 3 A pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent segment and capable of injecting both electrons and holes was formed on a glass substrate 2 on which a transparent anode 3 made of an ITO thin film was formed.
The ultrafine silica particles 9 having an average particle diameter of 2 nm to which Alq was adsorbed were dispersed in a solution containing a small amount of a foaming agent and a binder, and cast to form a porous light-emitting layer 5 having a thickness of 2500 nm. 3% lithium on top
A thin film cold cathode 6 having a thickness of 230 nm and made of an Al-Li alloy containing the same was formed by vapor deposition.

【0068】こうして得られた電場発光デバイスを、図
1のようにカバー容器1をかぶせて減圧下で封止した
後、直流電圧を印加してその発光特性を測定したとこ
ろ、動作中に上記の微粒子が飛翔し上記の厚み2500
nmの多孔質な発光層5内でエアロゾルを形成して、飛
翔粒子からも発光が観測された。そに発光特性は、7V
印加で4.1mA/cm2の電流が流れ、180cd/
2の高い輝度が得られた。
After the thus obtained electroluminescent device was covered with a cover container 1 as shown in FIG. 1 and sealed under reduced pressure, a direct current voltage was applied to measure the light emitting characteristics. The fine particles fly and the above thickness 2500
An aerosol was formed in the porous light emitting layer 5 of nm, and light emission was observed from flying particles. The light emission characteristic is 7V
When applied, a current of 4.1 mA / cm 2 flows, and 180 cd /
A high luminance of m 2 was obtained.

【0069】(実施例4)ITO薄膜よりなる透明陽極
3を形成したガラス基板2を用意し、蛍光性セグメント
を有し電子及び正孔の両方の注入可能なパイ電子共役分
子7としてAlqをアセトンに溶解し、流動コーティン
グ法により粒径の揃った1100nmの単分散の真球状
の透明ポリスチレン粒子の各々にAlqの表面被覆層を
形成し表面修飾粒子を得た。
Example 4 A glass substrate 2 on which a transparent anode 3 made of an ITO thin film was formed was prepared, and Alq was converted to acetone as a pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent segment and capable of injecting both electrons and holes. And an Alq surface coating layer was formed on each of the 1100 nm monodisperse spherical transparent polystyrene particles having a uniform particle size by a fluid coating method to obtain surface-modified particles.

【0070】この粒子をバインダーを少し含む溶液中に
分散し、これをキャストして厚み2700nmの多孔質
な発光層を形成した。さらにその上にリチウムを3%含
むAl−Li合金よりなる220nm厚の薄膜冷陰極6
を蒸着により形成した。
The particles were dispersed in a solution containing a small amount of a binder and cast to form a porous light-emitting layer having a thickness of 2700 nm. Furthermore, a 220 nm thick thin film cold cathode 6 made of an Al-Li alloy containing 3% of lithium is further formed thereon.
Was formed by vapor deposition.

【0071】こうして得られた電場発光デバイスを図1
のようにカバー容器1をかぶせて少し減圧して封止した
後、直流電圧を印加してその発光特性を測定したとこ
ろ、6V印加で2.9mA/cm2の電流が流れ、輝度
100cd/m2の発光が得られた。この発光スペクト
ルを測定したところ、スペクトルの半値幅は、比較例の
スペクトルの半値幅の1/15であった。これらを基に
レーザー発振に向けて検討を進めた。
The thus obtained electroluminescent device is shown in FIG.
After covering the cover container 1 and sealing it under reduced pressure, a DC voltage was applied to measure the light emission characteristics. As a result, a current of 2.9 mA / cm 2 flowed when 6 V was applied, and the luminance was 100 cd / m 2. 2 luminescence was obtained. When this emission spectrum was measured, the half width of the spectrum was 1/15 of the half width of the spectrum of the comparative example. Based on these, we proceeded to study for laser oscillation.

【0072】(実施例5)半透明反射膜を有する透明ガ
ラス基板上にITO薄膜よりなる透明陽極3を形成し、
蛍光性セグメントを有し電子及び正孔の両方の注入可能
なパイ電子共役分子7としてAlqを吸着させた微小な
多孔表面の平均粒径750nmのシリカ粒子9を、バイ
ンダーを少し含む溶液中に分散し、これを透明固体薄膜
4を形成した基板上にキャストして厚み2300nmの
多孔質な発光層5を形成した。
Example 5 A transparent anode 3 made of an ITO thin film was formed on a transparent glass substrate having a translucent reflective film.
As a pi-electron conjugated molecule 7 having a fluorescent segment and capable of injecting both electrons and holes, silica particles 9 having an average particle diameter of 750 nm on a fine porous surface on which Alq is adsorbed are dispersed in a solution containing a small amount of a binder. Then, this was cast on a substrate on which the transparent solid thin film 4 was formed to form a porous light emitting layer 5 having a thickness of 2300 nm.

【0073】さらにその上にリチウムを3%含むAl−
Li合金よりなる250nm厚の全反射性の薄膜冷陰極
6を蒸着により形成し、基板−陰極間に微小共振構造を
形成した。
Further, Al-containing 3% of lithium
A 250 nm-thick total-reflection thin-film cold cathode 6 made of a Li alloy was formed by vapor deposition, and a micro-resonant structure was formed between the substrate and the cathode.

【0074】こうして得られた電場発光デバイスを図1
のようにカバー容器1をかぶせて減圧できるような構造
で封止した後、直流電圧を印加してその発光特性を測定
したところ、圧力に依存し8V印加で6.4mA/cm
2の電流が流れ、350cd/m2の輝度が得られた。
The thus obtained electroluminescent device is shown in FIG.
After sealing with a structure capable of reducing the pressure by covering the cover container 1 as described above, the luminescence characteristics were measured by applying a DC voltage, and depending on the pressure, it was 6.4 mA / cm when 8 V was applied.
2 and a luminance of 350 cd / m 2 was obtained.

【0075】この発光スペクトルを測定したところ、ス
ペクトルの半値幅は、比較例のスペクトルの半値幅の1
/7であった。これらを基にレーザー発振に向けて検討
を進めた。
When this emission spectrum was measured, the half width of the spectrum was 1% of the half width of the spectrum of the comparative example.
/ 7. Based on these, we proceeded to study for laser oscillation.

【0076】(比較例)蒸着装置内に、ITO透明薄膜
よりなる正孔注入用透明陽極を形成したガラス基板を蒸
着ターゲットとしてセットした。蒸発源の4個の各加熱
ボート各々に、熱溶融性の正孔輸送性有機分子としてT
PD、蛍光発光性の電子受容性有機分子としてAlq、
アルミニウム金属、リチウム金属を入れてセットした。
Comparative Example A glass substrate on which a transparent anode for injecting holes made of a transparent ITO thin film was formed was set as an evaporation target in an evaporation apparatus. Each of the four heating boats of the evaporation source has T as a heat-meltable hole transporting organic molecule.
PD, Alq as a fluorescent electron-accepting organic molecule,
Aluminum metal and lithium metal were put and set.

【0077】ベルジャーを閉め、真空度を3*10-6
orrまで引いた後、TPDのボートに電流を流し抵抗
加熱して、上記ガラス基板上に蒸着速度毎秒0.1nm
程度の速度で膜厚として80nmのTPDを蒸着した。
次いで、Alqのボートに電流を流し抵抗加熱して、同
じく蒸着速度毎秒0.1nm程度の速度で膜厚として5
0nmのAlqを蒸着した。
Close the bell jar and reduce the vacuum to 3 * 10 -6 T
After pulling to orr, a current was passed through the boat of the TPD and resistance heating was performed.
An 80 nm-thick TPD was deposited at a speed of about 30 nm.
Next, an electric current is applied to the Alq boat to perform resistance heating, and the film thickness is set to 5 at a deposition rate of about 0.1 nm / sec.
0 nm of Alq was deposited.

【0078】さらに、薄膜冷陰極として、リチウム金属
を入れた蒸発源のボートを加熱し、膜厚センサーでリチ
ウムの蒸発速度が毎秒0.015nm程度になるように
調整した後、すぐAlのボートを加熱しAlを融解蒸発
させ蒸発速度を毎秒1.5nmにした後、すぐ同時蒸着
によりリチウム含有金属合金薄膜を140nmの厚みで
蒸着をした。
Further, as a thin film cold cathode, the boat of the evaporation source containing lithium metal was heated, and the film thickness sensor was adjusted so that the evaporation rate of lithium was about 0.015 nm / sec. After heating to melt and evaporate Al to set the evaporation rate to 1.5 nm / sec, a lithium-containing metal alloy thin film was immediately deposited at a thickness of 140 nm by simultaneous vapor deposition.

【0079】こうして得られた電場発光デバイスを図1
のようにカバー容器1をかぶせて封止した後、直流電圧
を印加してその発光特性を測定したところ、6V印加で
2.5mA/cm2の電流が流れ、55cd/m2の輝度
が得られた。発光スペクトルの半値幅は約100nmで
あった。
The thus obtained electroluminescent device is shown in FIG.
After covering and sealing the cover container 1 as described above, a DC voltage was applied to measure the light emission characteristics. As a result, a current of 2.5 mA / cm 2 flowed by applying 6 V, and a luminance of 55 cd / m 2 was obtained Was done. The half width of the emission spectrum was about 100 nm.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上のように本発明は、透明陽極と薄膜
冷陰極とよりなる一対の電極間に、蛍光性セグメントを
有し、電子及び正孔の両方の受容可能なパイ電子共役分
子を気化、または/およびその分子を含有する超微粒子
を浮遊させて存在させ、電界下で前記両電極間の放電を
介して前記パイ電子共役分子を帯電させ、前記パイ電子
共役分子の電荷の再結合により蛍光発光させるという新
規な原理の電場発光デバイスよりなるという特徴を持
つ。本発明は、放電を利用しているため、放電空間内の
輝度が均一になる上、素子欠陥も目立ちにくく自己修復
も容易で長寿命となるという特徴もある。
As described above, the present invention provides a pi-electron conjugated molecule having a fluorescent segment between a pair of electrodes consisting of a transparent anode and a thin film cold cathode and capable of accepting both electrons and holes. Vaporization or / and super-fine particles containing the molecule are suspended and present, and the pi-electron conjugated molecule is charged via electric discharge between the two electrodes under an electric field, and the charge of the pi-electron conjugated molecule is recombined. It has the characteristic that it is composed of an electroluminescent device based on a new principle of causing the device to emit fluorescent light. Since the present invention utilizes discharge, the brightness in the discharge space becomes uniform, and element defects are less noticeable, self-repair is easy, and the life is long.

【0081】本発明によれば、従来より電界強度をより
低くできるので、厚膜の構成も可能で、発光輝度が優れ
長寿命の新規な電場発光デバイスが得られるという有利
な効果が得られる。本発明の電場発光デバイスには、レ
ーザー光を発光するデバイスも含まれ、面発光レーザー
の構成も可能とするものである。
According to the present invention, since the electric field intensity can be made lower than before, a thick film can be formed, and an advantageous effect that a new electroluminescent device having excellent emission luminance and long life can be obtained can be obtained. The electroluminescent device of the present invention includes a device that emits laser light, and enables a surface emitting laser to be configured.

【0082】このように本発明は工業的価値の大なるも
のである。
As described above, the present invention is of great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1による電場発光デバイス
の構成の概略を示す図
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an electroluminescent device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2による多孔質な発光層を
構成する粒子の一例を示す図
FIG. 2 is a view showing an example of particles constituting a porous light emitting layer according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3による電場発光デバイス
の原理の概略を示す図
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the principle of an electroluminescent device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カバー容器 2 透明基板 3 透明陽極 4 リード線 5 多孔質な発光層 6 薄膜冷陰極 7 蛍光性セグメントを有するパイ電子共役分子 8 パイ電子共役分子を含有する表面層 9 粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cover container 2 Transparent substrate 3 Transparent anode 4 Lead wire 5 Porous light emitting layer 6 Thin film cold cathode 7 Pi electron conjugated molecule having a fluorescent segment 8 Surface layer containing pi electron conjugated molecule 9 Particles

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】封止された容器内の、透明陽極と薄膜冷陰
極とよりなる一対の電極間に、少なくとも一つの放電可
能な空隙を有する層を形成してなり、電界下で生じる放
電により、前記放電可能な空隙を有する層内の蛍光発光
性のパイ電子共役分子を励起、蛍光発光させてなること
を特徴とする電場発光デバイス。
1. A layer having at least one dischargeable gap is formed between a pair of electrodes comprising a transparent anode and a thin-film cold cathode in a sealed container. An electroluminescent device, wherein a fluorescent pi-electron conjugated molecule in the layer having a dischargeable void is excited to emit fluorescent light.
【請求項2】蛍光発光性のパイ電子共役分子が、昇華性
芳香族分子である請求項1記載の電場発光デバイス。
2. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the fluorescent pi-electron conjugated molecule is a sublimable aromatic molecule.
【請求項3】蛍光発光性のパイ電子共役分子が、蛍光性
セグメントを有し電子及び正孔の両方の受容可能なパイ
電子共役分子であり、それを気化、または/およびその
分子を含有する超微粒子を浮遊させて存在させ、電界下
で前記両電極間の放電を介して前記パイ電子共役分子を
帯電させ、前記パイ電子共役分子の電荷の再結合により
蛍光発光させてなる請求項1または2記載の電場発光デ
バイス。
3. The fluorinated pi-electron conjugated molecule is a pi-electron conjugated molecule having a fluorescent segment and capable of accepting both electrons and holes, vaporizing it and / or containing the molecule. The ultrafine particles are suspended and present, the pi-electron conjugated molecule is charged through a discharge between the two electrodes under an electric field, and the pi-electron conjugated molecule emits fluorescence by recombination of the electric charge. 3. The electroluminescent device according to 2.
【請求項4】少なくとも一つの放電可能な空隙を有する
層が、蛍光性セグメントを有し電子及び正孔の両方の受
容可能なパイ電子共役分子を少なくとも孔表面に含有し
てなる、連続した空隙を有する多孔質な発光層を形成し
てなる請求項3記載の電場発光デバイス。
4. A continuous void comprising a layer having at least one dischargeable void comprising a fluorescent segment and containing at least a pi-electron conjugated molecule accepting both electrons and holes at the pore surface. The electroluminescent device according to claim 3, wherein a porous light emitting layer having the following is formed.
【請求項5】多孔質な発光層が、蛍光発光性のパイ電子
共役分子を少なくとも表面に含有した粒子の群より構成
されてなる請求項4記載の電場発光デバイス。
5. The electroluminescent device according to claim 4, wherein the porous light-emitting layer comprises a group of particles containing at least a surface of a pi-electron conjugated molecule having a fluorescent property.
【請求項6】多孔質な発光層が、蛍光発光性のパイ電子
共役分子を少なくとも表面に含有してなる内部の透明な
粒子群より構成され、前記内部の透明な粒子による光閉
じ込め効果によりレーザ発光させてなる請求項4記載の
電場発光デバイス。
6. A porous light-emitting layer comprising a group of internal transparent particles containing at least a luminescent pi-electron conjugated molecule on the surface, and a laser confined by the internal transparent particles. The electroluminescent device according to claim 4, wherein the device emits light.
【請求項7】半透明反射膜を有する透明基板上に前記透
明陽極を形成し、さらに全反射性の薄膜冷陰極を形成し
て基板ー陰極間に微小共振構造を形成し、電界下で放電
を介して前記蛍光発光性のパイ電子共役分子を励起し、
レーザ発光させてなる請求項3記載の電場発光デバイ
ス。
7. A transparent substrate having a translucent reflective film, wherein the transparent anode is formed, a thin-film cold cathode having total reflection is formed to form a micro-resonant structure between the substrate and the cathode, and discharge is performed under an electric field. To excite the fluorescent pi-electron conjugated molecule through
The electroluminescent device according to claim 3, wherein the device emits laser light.
【請求項8】封止された容器内のガス圧を調整してなる
請求項1記載の電場発光デバイス。
8. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the gas pressure in the sealed container is adjusted.
JP9325737A 1997-11-27 1997-11-27 Electroluminescent device Withdrawn JPH11162641A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9325737A JPH11162641A (en) 1997-11-27 1997-11-27 Electroluminescent device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9325737A JPH11162641A (en) 1997-11-27 1997-11-27 Electroluminescent device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11162641A true JPH11162641A (en) 1999-06-18

Family

ID=18180107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9325737A Withdrawn JPH11162641A (en) 1997-11-27 1997-11-27 Electroluminescent device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11162641A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197656A (en) * 2001-12-27 2003-07-11 Seiko Epson Corp Optical device and its manufacturing method, optical module, and circuit board and electronic instrument
WO2004016049A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light emitting element and production method therefor and display device
WO2004112440A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device, method for producing same, and display
JPWO2005004547A1 (en) * 2003-07-02 2006-08-17 松下電器産業株式会社 Light emitting element and display device
JPWO2005004548A1 (en) * 2003-07-02 2006-08-24 松下電器産業株式会社 Light emitting element and display device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197656A (en) * 2001-12-27 2003-07-11 Seiko Epson Corp Optical device and its manufacturing method, optical module, and circuit board and electronic instrument
US7001797B2 (en) 2001-12-27 2006-02-21 Seiko Epson Corporation Optical device and method of manufacturing the same, optical module, circuit board, and electronic instrument
US7541733B2 (en) 2002-08-08 2009-06-02 Panasonic Corporation Light-emitting element, method for producing the same and display device
WO2004016049A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light emitting element and production method therefor and display device
EP1528842A1 (en) * 2002-08-08 2005-05-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light emitting element and production method therefor and display device
EP1528842A4 (en) * 2002-08-08 2009-10-28 Panasonic Corp Light emitting element and production method therefor and display device
US7868331B2 (en) 2003-06-13 2011-01-11 Panasonic Corporation Light-emitting device having a metal oxide semiconductor porous body with an organic light-emitting material
WO2004112440A1 (en) * 2003-06-13 2004-12-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light-emitting device, method for producing same, and display
JPWO2005004548A1 (en) * 2003-07-02 2006-08-24 松下電器産業株式会社 Light emitting element and display device
JPWO2005004547A1 (en) * 2003-07-02 2006-08-17 松下電器産業株式会社 Light emitting element and display device
JP4669785B2 (en) * 2003-07-02 2011-04-13 パナソニック株式会社 Light emitting element and display device
JP4669786B2 (en) * 2003-07-02 2011-04-13 パナソニック株式会社 Display device
US7982390B2 (en) 2003-07-02 2011-07-19 Panasonic Corporation Light emitting element and display device having an inorganic phosphor layer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101302279B1 (en) Organic electroluminescence device
US6614175B2 (en) Organic light emitting devices
US6759146B2 (en) Organic devices
Uchida et al. Charge carrier trapping effect by luminescent dopant molecules in single-layer organic light emitting diodes
JP4925088B2 (en) Organic EL device
JP4414490B2 (en) Electroluminescent devices made of organic materials
US5932363A (en) Electroluminescent devices
JP4420486B2 (en) Organic electroluminescence device and method for producing the same
CN100553396C (en) organic electroluminescent element
EP0869700B1 (en) Electroluminescent devices
EP1923930A1 (en) Blue light emitting organic electroluminescence element
US6737177B2 (en) Red organic light emitting devices
US6753098B2 (en) Organic light emitting devices
US20040209117A1 (en) Organic light emitting devices
WO2001058222A1 (en) Organic electroluminescent element and method of manufacture thereof
US20030104244A1 (en) Organic light emitting devices
JPH09202878A (en) Near ultraviolet or ultraviolet region light-emission element
US20070099024A1 (en) Electrolumiscent device
JP3978976B2 (en) Organic electroluminescence device
US7638206B2 (en) Bifunctional compounds and OLED using the same
JPH11162640A (en) Electroluminescent device
KR100634074B1 (en) Luminescent element
JPH11162641A (en) Electroluminescent device
JP3152506B2 (en) Organic electroluminescent device
JP3972584B2 (en) Organic electroluminescent device and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041117

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20041214

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050624

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060705