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CN1155039C - 电发光装置及其制造方法 - Google Patents

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CN1155039C CNB998041874A CN99804187A CN1155039C CN 1155039 C CN1155039 C CN 1155039C CN B998041874 A CNB998041874 A CN B998041874A CN 99804187 A CN99804187 A CN 99804187A CN 1155039 C CN1155039 C CN 1155039C
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Abstract

一种电发光装置，包括第一组(22)和第二组(24)纤维的紧密排列，这些纤维包括导电元件(28)和发光物质涂层。

Description

电发光装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及电发光装置以及其制造方法。更具体地说，本发明涉及发光物质是半导体的电发光装置。最具体地说，本发明涉及用于可储存信息加工装置的可储存的信息显示屏，其中发光物质是发光聚合物(LEP)。
背景技术
电发光装置是施加电场时发光的结构。用在这种方法的半导体中的物理过程的一般模型是经电子空穴对的发射结合，这些电子空穴对是由相反电极注入半导体的。
基于GaP和相似的III-V组半导体的发光二极管是普通的实例。
尽管这些装置是有效的并且得到广泛应用，但是，它们的尺寸有限，不能容易或经济地使用在大面积显示器。
另外一些可大面积制备的材料是众所周知的，其中是无机半导体，最有效的是ZnS。
但是ZnS系统具有相当大的使用上的缺点，主要是可靠性差。在ZnS中的机理据认为是，一种载流子在强电场下经半导体的加速引起半导体局部的激化，并经辐射发射而松弛。
在有机材料中，简单的芳族分子如蒽、苝、蒄等是可显示电发光的材料。
不仅如此，这些材料的实际困难与ZnS一样是其可靠性差，以及有机层和注入电流电极层难于沉积。
如有机材料的升华技术的缺点是产生的层是软的，易于重结晶以及不能支持顶部接触层的高温沉积。
适宜改性的芳族化合物的Langmuir-Blodgett膜沉积技术的缺点是膜的质量差、活性材料的稀释以及制造的成本高。
美国专利3,621,321公开了用蒽的电发光装置。这装置的缺点是能量消耗高和低发光。而在美国专利4,672,265讨论的改进的装置中是双层结构作为发光层的电发光装置。但是，所建议的双层结构材料是有机材料，其缺点如上所述。
发光聚合物(LEP)预期对监视器和计算机显示器是革命性改进，因为LEP显示器可以制成很薄以及可以拆分，例如可轧制或折叠。
作为本文参考的美国专利5,399,502公开了一种电发光装置，这装置包括(i)包括至少一种共轭聚合物的薄而浓的聚合物薄膜的半导体层，(ii)同半导体层的第一个表面接触的第一接触层，(iii)同半导体第二个表面接触的第二接触层。
半导体层的聚合物薄膜具有足够低的外来载荷子浓度，所以在跨半导体层的第一和第二接触层之间施加电场，以便第二接触层相对于第一接触层是正的，载荷子注入半导体层，从半导体层发出辐射。
美国专利5,399,502中还公开了制造上述电发光装置的方法，此法包括将前体聚合物薄层沉积在底材上，然后将前体聚合聚物加热到高温生成共轭聚合物。
在美国专利5,399,502中公开的发明是根据如下发现，通过由适宜的接触层注入载荷子引起半导体共轭聚合物显示电发光。
但是在美国专利5,399,502中讨论的电发光装置有几个限制。
首先是层压品，装置希望限制在容许的拆分度，因为在高拆分应力下层压品层预期会破裂或分开，无论在那一种情况下，功能将受到严重和不可逆地妨碍。
第二，该装置需要厚的非发光底材的机械支持。
第三是层压品，该装置本来用例如光刻法或其它的复杂的方法制造，在大多数情况下，在特殊的条件下(如但不限于真空)是导电的，因此是不方便的以及昂贵的并需要花功夫的。而且，使用光刻法限制了可得到的装置的最大尺寸。
因此，广泛认为需要没有上述限制的电发光装置，同时也是高度有利的。
发明内容
本发明提供了电发光装置以及其制造方法。
按照下面讨论的本发明的优选的实施方案的其它特征，提供了包括紧密排列的电发光装置，在该紧密排列中包括第一组纤维和第二组纤维，在第一组纤维和第二组纤维之间的交叉点形成两维紧密排列，其中，每一纤维包括纵向导电元件，而第一和第二组纤维中至少一种纤维还包括至少一种与导电元件紧密接触的发光物质的纵向涂层，至少一种发光物质的选择要使得在交叉导电元件之间施加电场时，从发光物质发射出辐射。
施加的电场可以是恒定方向或交变方向，这取决于所用的发光材料。
按照下面讨论的本发明的优选的实施方案的特征，提供了可用于电子信息处理装置的可储存的信息显示屏，包括上述的电发光装置。
按照下面讨论的本发明的优选的实施方案的特征，提供了制造电发光装置的制造方法，此法包括(a)提供第一组纤维和第二组纤维，每一纤维包括纵向导电元件，而第一和第二组纤维中至少一种纤维还包括同导电元件紧密接触的至少一种发光物质的涂层，以及(b)排列第一和第二组纤维的纤维使在它们之间的交叉点形成二维紧密排列，至少一种发光物质的选择使得在交叉的导电元件之间施加电场时，以便交叉的导电元件的一种相对于其它的为正性，从发光物质发出辐射。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是发光物质是具有足够低的外来载荷子浓度的半导体聚合物，从而，当从导电元件在半导体涂层中注入载荷子时，从聚合物发出辐射。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是纵向导电元件是芯，至少一种发光物质的纵向涂层覆盖此芯。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是第一和第二组纤维中的纤维包括导电元件和发光物质涂层。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是至少一种发光聚合物是聚(对-聚亚苯基亚乙烯基)或其衍生物。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是包括发光物质涂层的纤维的宽度为约10微米-约2厘米。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是导电元件包括选自金属、金属氧化物、合金、导电聚合物和它们的混合物的物质。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是物质选自铝、氧化铝、金、镁/银合金、氧化铟和它们的混合物。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是包括发光物质涂层的每一纤维的导电元件为纤维总厚度的约50-99％。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是第一组纤维和第二组纤维的纤维的排列基本上相互垂直。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是第一组纤维和第二组纤维的纤维连接成织物排列。
在所述的优选的实施方案中还有一特征是，装置还包括实现在交叉导电元件之间施加电压的工具。
本发明通过提供以纤维为基础的高度可折分的制法简单的电发光装置，从而解决了现有的已知结构的缺点。
只通过实施例并参考附图讨论这里叙述的本发明，其中
附图说明
图1和2为本发明的电发光装置的透视图。
图3和4分别为具有导电芯和半导体涂层或导电(裸)芯本发明的横截面图。
图5和6为本发明的交叉纤维之间的形成的交叉点的横截面图
图7为本发明的将共轭聚合物涂于导电元件的反应的方程式。
具体实施方式
本发明为一电发光装置，它可以用于电子信息处理装置的可储存的信息显示屏。特别是本发明可以用于提供的电发光装置，其中发光物质是半导体。最特别的是，本发明可以用于提供纤维状的非层压的高度拆分的电发光装置。
本发明的电发光装置的原理和操作用图和附属的叙述可以更好地理解。
在详细解释本发明至少一个实施方案之前，应该理解，本发明在下面叙述或图的说明中不限于其应用的结构和元件排列的细节。本发明能够有其它的实施方案，或用其它方法实现或进行。另外，应理解，在这里使用的用语和名词是为了叙述目的，不应看作限制。
现在参考图1-6，本发明从一个方面提供了电发光装置20。
装置20包括紧密排列的纤维，其中包括第一组纤维22和第二组纤维24。如在图1和2中可以看到的，纤维22和24排列形成它们之间的交叉点26的两维紧密排列，从而每一纤维22的只交叉某一纤维24一次，反过来也一样。纤维22和24的每一纤维包括纵向导电元件，一般为芯28。第一组纤维和第二组纤维至少之一的纤维，即纤维22和/或纤维24还包括纵向的发光物质的涂层，一般为至少一种发光共轭聚合物涂层并与导电元件28紧密接触的半导体涂层30。
发光共轭聚合物具有足够低的外来载荷子浓度，从而在交叉导电芯28之间施加电场时，例如为使交叉导电芯之一相对于其他为正性，载荷子注入半导体涂层30，从半导体涂层30发出辐射。
如在图5-6可以看到的，交叉点26的特征是，包括两个电极和在它们之间紧密接触的发光物质。
可以理解的是，在图1-2中所示的排列有意不严格地较清楚地说明本发明的概念。
选择纤维22和24的紧密排列，使得交叉点26相互足够接近，从而控制由元件28提供的电场的特殊交叉点26的照明灵敏性，观者可以看到足够分辨率的图象。
由交叉点26提供的分辨率在很大程度上取决于特殊应用。例如，每30-100微米的交叉点对于计算机或电视屏幕的细分辨率使用是足够的，但是，对更大的屏幕，例如由更远距离来看的街道商业牌、电影屏幕等，较低的分辨率，例如每几毫米或几厘米的交叉点即已足够。
在任何情况下，优选为纤维22和24的紧密排列面积的大部分，例如80％以上，优选为90％以上或更多由交叉点26覆盖。这意味着，对某些应用如计算机和电视屏幕应用，纤维的宽度选择要小，例如10-100微米，优选约50微米，而对于使用较大屏幕的其它应用来说，纤维的宽度的选择要大，例如100微米到2厘米。
相反，小宽度的纤维或是扁平或圆形，大宽度的纤维优选是扁平纤维，例如带状纤维。在后一种情况下，每一纤维可以包括纵向导电元件的第一层，还可以包括发光物质的第二层。在任何情况下，纵向导电元件优选在可见光范围是透明的。
芯28可以由覆盖以导电物质的内芯形成，内芯可以选择提供导电物质提供支持的介电体。
如在图1-2中特别示出的，按照本发明的优选的实施方案，第一组纤维的纤维22和第二组纤维的纤维24基本上相互垂直排列。如图1所示，纤维22和24优选优选连接成织物排列，这样会减少对非发光基础支持的需要。而且，这种排列减少了对光刻法的需求，因为电极生成是固有的。
如在图2中所示，按照优选的实施方案，装置20还包括为在交叉的导电芯28之间施加电场的工具40。懂得这方面技术的人会知道如何设计和控制工具40使通过装置20表现图象。
在本发明的装置中，两组纤维22和24的纤维优选包括导电元件28也包括至少一个发光物质30。
发光物质优选是共轭聚合物30如聚(亚苯基亚乙烯基)，而导电元件28优选由导电物质制成，如但不限于金属、金属氧化物、合金、导电聚合物(例如掺杂的半导体)或它们的混合物。
例如，制造导电元件28的物质可以是铝、氧化铝、金、镁/银合金、氧化铟或它们的混合物。
发光聚合物涂层30优选以基本上均匀厚度涂布，并有范围为1电子伏-3.5电子伏的半导体带隙。
另外，共轭聚合物在共轭聚合物涂层的电发光区域的比例足以达到在涂层中存在的共轭聚合物中的电荷输送的突增界限。
纤维22和/或24每一导电元件28优选形成纤维总厚度的约50-99％。但是，如在图4-5所示，则纤维22或24的选择应只包括裸的芯，则其导电(裸)芯28直径可以选择相似于如同涂有共轭聚合物的纤维(图3)。
如在图2中特别示出的，装置20优选还包括反射背层50，它的作用是反射在观看者的方向远离观看者发出的光。层50可以是反射的金属，反射的金属可以以任何适宜的方法涂施在纤维排列的背面，所用方法包括但不限于涂布、喷涂等。
如果还需要结构的稳定性，装置20还可以包括支持层52，52可以沉积在其背或前面。如果沉积在前面，则选择在光谱的可见光范围是透明的支持层。层52可以由任何适宜的透明的聚合物制成。
本发明的第二方面是提供制造电发光装置的方法，此方法包括以下各步：
首先，提供第一组纤维和第二组纤维，每一组纤维包括作为芯或层形成的纵向导电元件，而第一和第二组纤维中至少一种纤维还包括至少一种发光物质，优选为半导体发光的共轭聚合物的纵向涂层。涂布的纤维可以制备，例如拉伸后浸渍或喷涂技术。
第二，第一组和第二组纤维的纤维排列以在它们之间的交叉点形成两维的紧密排列，例如交叉或织物排列。可以理解，将纤维制成织物排列是用在织物制造中众所周知的简单技术。
按照本发明的方法，选择发光共轭聚合物使具有足够低的外来载荷子浓度，从而在交叉导电芯之间施加电场，以便使交叉导电芯之一相对于其他显正性，将载荷子注入半导体涂层，从半导体发出辐射。
在另一方法中，制成导电纤维的织物排列，每一涂布以电介体涂层，将织物排列嵌入发光物质中。在这种情况下，当在导电交叉点的电极之间形成电场时，所选的物质发光。这种物质的例子是同环氧树脂混合的磷。
在本说明书和下面权利要求部分所用的“共轭聚合物”一词是指在沿聚合物主链具有非定域化的π-电子系统的聚合物，非定域化的π-电子系统使聚合物具有半导体性能，使之能沿聚合物链支持具有高度移动性的正和负载荷子。这些聚合物在分子电子学杂志(Journal ofMolecular Electronics)4卷(1988)1月-3月第一期的37-46页由R.H.Friend讨论过。
据认为，本发明的机理是，正芯或层将正的载荷子注入聚合物涂层，负芯或层将负的载荷子注入聚合物涂层，这些载荷子结合形成载荷子对，辐射地衰变。
为了达到此目的，正芯或层优选选择具有高功函，负芯或层具有低功函(这在图2的实例中是可行的)。
因为负芯或层包括电子注入材料，例如金属或掺杂的半导体，当同纤维交叉点中存在的聚合物半导体涂层接触时，通过沿电路中施加外电位使相于聚合物半导体涂层显负性，可以使电子注入聚合物半导体涂层。
正芯或层包括空穴注入材料，例如金属或掺杂的半导体，当同聚合物半导体涂层接触时，通过沿电路中施加外电位，使相于聚合物半导体涂层显正性，可以使正电荷，通常称为“空穴”的注入在交叉点的聚合物半导体涂层。
为了得到所要求的电发光，聚合物涂层必须基本上无缺陷，这些缺陷起了非辐射再结合中心的作用，因为这些缺陷防止了电发光。
除了电荷注入材料外，某些或所有的导电芯或层可以包括其它材料，优选为有机材料，这些材料可以控制注入聚合物涂层中的电子和空穴的比值和确保辐射衰减发生远离芯或层的电荷注入材料。
共轭聚合物涂层优选包括简单的共轭聚合物或简单的共聚物这些共聚物含共轭聚合物片段。或者，共轭聚合物涂层可以包括共轭聚合物或聚合物同另外的适宜的聚合物的共混物。
聚合物涂层另一优选的特征是，(i)聚合物对氧、湿气和曝露于高温下应是稳定的，(ii)聚合物涂层对芯或层应具有良好的粘合力，良好的抗热诱发的和应力诱发的裂解，以及良好的抗收缩、溶胀、重结晶或其它的形态变化，以及(iii)聚合物涂层应对离子/原子迁移过程是弹性的，例如由于高结晶度和高熔点。
共轭聚合物的涂层优选是通式如下的聚(对亚苯基亚乙烯基)薄膜。
Figure C9980418700131
式中，亚苯基环可以任选带有一个或多个取代基，这些取代基相互无关地各选自烷基(优选为甲基)、烷氧基(优选为甲氧基或乙氧基)、卤素(优选为氯或溴)或硝基，
由聚(对亚苯基亚乙烯基)衍生的其它的共轭聚合物也是适宜的用作本发明的发光装置的聚合物薄膜。
这些衍生物的典型实例是由下面衍生的聚合物：
(i)用稠环系取代通式(I)的亚苯基环，例如用蒽或萘环系替代亚苯基环得到例如不限于下面的结构：
这些变通的环系也可以带有关于聚亚苯基环的上述类型的一个或多个取代基。
(ii)用杂环系如呋喃环替代亚苯基环得到例如不限于下面结构：
Figure C9980418700141
如前所述，呋喃环可以带有一个或多个关于亚苯基环的上述类型的取代基，
(iii)增加与每个亚苯基环(或在(i)和(ii)中上述每个其它环系)相连的亚乙烯基部分的数目以得到例如不限于下面的结构：
Figure C9980418700142
式中，y代表2，3，4，5，6，7.....再有，环系可以有上述不同的取代基，
这些各种不同的聚(对-亚苯基亚乙烯基)具有不同的半导体带隙，这又会使电发光装置的结构在包括光谱的整个可见光的不同波长发光。
共轭聚合物的涂层可以通过化学和/或热处理溶液加工或熔体加工前体聚合物而制成。后者可以在通过除去反应随后转变成共轭聚合物之前经提纯或预加工成所要求的形式。
上述的各种聚(对-亚苯基亚乙烯基)衍生物的涂层可以通过使用适当的锍前体以相似的方法涂施于导电的芯或层。在某些情况下，使用具有在有机溶剂中有比锍盐前体(II)溶解度高的聚合物前体是有利的。
通过用不太亲水的基团，例如不限于烷氧基(一般为甲氧基)，或吡啶鎓基团代替前体中的锍部分可以达到在有机溶剂中增加溶解度。
一般来说，通过依赖于反应流程(如在图7列举的)方法将聚(对-亚苯基亚乙烯基)涂层涂施于导电芯或层。
在水溶液或在甲醇/水的溶液或甲醇中将锍盐单体(II)转化成前体聚合物(III)。预聚物(III)的这种溶液可以用标准的涂布方法，例如不限于浸涂和喷涂，涂施于导电芯或层。
然后，得到的前体-聚合物(III)纤维通过加热到一般为200-350℃的温度可以转化成聚(对-亚苯基亚乙烯基)(I)。单体(II)的化学合成、将其聚合成前体(III)以及将其热转化成聚(对-亚苯基亚乙烯基)的所需要的条件细节在文献中有过讨论，例如，D.D.C.BradleyJ.Phys.D在应用物理(Applied Physics)20，1389(1987)以及J.D.Stenger Smith，R.W.Lenz and G.Wegner，在聚合物(Polymer)30，1048(1989)的文章。
可以得到的聚(对-亚苯基亚乙烯基)涂层厚度为10纳米-10微米。这些聚(对-亚苯基亚乙烯基)涂层具有不多的针孔。聚(对-亚苯基亚乙烯基)涂层的半导体带隙为约2.5电子伏(500纳米)。它是稳定的，在室温同氧几乎不反应，在没有空气下，超过300℃是稳定的。
通过改进前体聚合物的离去基团可以增加共轭材料中的有序化，以确保经简单的反应顺利地进行消除反应而不会产生其它的中间体结构。
例如，用四氢噻吩鎓可以代替二烷基锍部分。前者作为简单的离去基团去除而不会分解成烷基硫醇，如二烷基硫情况看到的。
这里叙述的实施例中，所用的前体聚合物包括被选作二甲基硫也包括选作四TRYEBRO-噻吩的二烷基锍部分。
这两种前体得到的聚(对-亚苯基亚乙烯基)涂层适用于所述的装置的结构。
另外一种适用于形成共轭聚合物涂层的材料是聚亚苯基。这种材料可以由生物合成的5，6-二羟基环己二烯-1，3衍生物制造。这些衍生物可以用自由基引发剂聚合成可溶于简单有机溶剂的聚合物前体。在Ballard等人在化学会志.化学通讯(J.Chem.Soc.Chem.Comm.)954(1983)文章中更全面地讨论了聚亚苯基的制备。
可以将聚合物前体涂施于导电芯或层，然后一般在140-240℃加热处理使其转化成共轭聚亚苯基聚合物。也可以同乙烯基或二烯单体进行共聚，得到亚苯基共聚物。
还有可以用于形成所需要的共轭聚合物涂层的一类材料是本身可以溶液加工或熔体加工的共轭聚合物，这是由于有连接于共轭主链的大的侧基的存在或由于将这种共轭聚合物包括在同一种或多种不是共轭成分的共聚物结构中。
前者的实例包括但不限于：
(a)聚(4，4-二亚苯基二苯基亚乙烯基)，这是一种亚芳基亚乙烯基聚合物，其中两个亚乙烯基的碳原子都由苯环取代。这种聚合物可以溶于普通有机溶剂中，从而可以制成薄膜。
(b)聚(1，4-亚苯基-1-苯基亚乙烯基)和聚(1，4-亚苯基二苯基亚乙烯基)聚合物，这是聚(对-亚苯基亚乙烯基)中各有一个或两个亚乙烯的碳原子由苯基取代。它们都可溶于有机溶剂中。
(c)聚(3-烷基噻吩)聚合物(烷基是丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十一碳烷基、十二碳烷基等中的一个)，这种聚合物在普通溶剂中可以进行溶液处加工，对于更大的烷基序列(大于或等于辛基的烷基)的聚合物也可以熔体加工。
(d)聚(3-烷基吡咯)聚合物，此聚合物预期和聚(3-烷基噻吩)聚合物相似。
(e)聚(2，5-二烷氧基-对-亚苯基亚乙烯基)聚合物，当烷基大于丁基时可以溶液加工。
(f)聚苯基乙炔，这是聚乙炔的衍生物，沿聚合物链的氢原子由苯基取代，这样的取代使材料可以溶解。
在某些情况下，同其它聚合物形成共轭聚合物的共混物也是适宜的，这样可以得到所要求的聚合物的可加工性，从而在导电芯或层可以促进形成的所要求的薄而均匀的聚合物涂层。
当这些共聚物和聚合物共混物用于形成共聚物涂层时，发光装置的活性区域，即在交叉纤维之间形成的交叉点含共轭聚合物的体积分数必须大于或等于共聚物或聚合物共混物的突增界限。
半导体电发光涂层可以作为同具有不同的带隙和/或大多数电荷片段的聚合物层的复合涂层，从而，例如在电发光装置的具体的区域(交叉点)从电荷注入芯或层可以达到注入电荷的浓度。复合涂层可以例如由连续沉积聚合物层制成。在以前体形式由浸涂沉积涂层的情况，向共轭聚合物的转化过程使涂层成为不溶，从而以后的各层可以类似地涂施，而从前沉积的涂层不会溶解。
其它的适宜用于电发光涂层材料在例如美国专利5,485,355中讨论过，这篇专利在此引为参考。
下面参考下面的实施例连同以上叙述，以非限制方式说明本发明。
                    实施例
通过拉伸制备直径30-50微米的电荷注入铝纤维芯。然后将铝电荷注入芯曝露于空气中，使在其上形成薄的表面氧化物层。此层形成电子注入芯。
将聚(对-亚苯基亚乙烯基)前体在甲醇中的溶液，浓度为1克聚合物至10-25毫升甲醇，涂施于上述的结合的芯底材。这可以通过将该芯浸于聚(对-亚苯基亚乙烯基)溶液达到。
然后将得到的芯和前体聚合物涂层在温度300℃的真空炉中加热12小时。
这种热处理将前体聚合物转化成聚(对-亚苯基亚乙烯基)，得到的聚(对-亚苯基亚乙烯基)纤维的厚度为100-300纳米。涂层的电导决定了涂层厚度的最低要求，低限为20纳米左右。但是，优选的厚度范围是20纳米-1微米或更高。
从美国专利5,399,502中得知，对于聚(对-亚苯基亚乙烯基)涂层厚度约200纳米的装置在交叉点(即电极之间)内电荷注入的临界电压和强电发光的外观电位预期为约40伏。此电压预期给出的临界电场2·106伏厘米-1。在电流密度2毫安/平方厘米下经半透明电极的发光在正常发光条件下预期是可见的。此装置的输出预期对最高100千赫兹的频率只显示弱相关。因此，此电发光装置的响应时间预期很短，快于10微秒。
因为相对于电发光涂层具有低的功函，适宜用作电子注入芯的其它材料有：碱和碱土金属，纯的或同其它金属如银的合金。也可以将“n-型掺杂”的共轭聚合物嵌在芯和电发光聚合物涂层之间形成电子注入芯。
由于相对于电发光涂层具有高功函的其它的适宜用于空穴-注入接触层的其他材料有：铟/锡氧化物(因为它们在光谱的可见部分是透明的，所以有利)、铂、镍、钯和石墨。“p-型掺杂”的共轭聚合物，如电化学聚合的聚吡咯或聚噻吩也可以嵌在涂层和芯之间形成空穴注入涂层。
因为希望的任何长度的纤维可以使用，所以实际上电发光装置的尺寸没有限制。因此用共轭聚合物可以建造面积达数平方米的电发光装置是可行的。
本发明的电发光装置可以以各种方式用在使用电发光的地方。可以用在传统使用液晶的地方，电发光装置的许多性能使其可以替代液晶。
因为电发光装置发光不同于液晶显示器，其视角宽。而且，在使用大面积液晶显示器所遇到的底材平坦性和间隔等问题在大面积电发光装置可以克服。本发明的电发光装置在关节上适用于涉及矩阵的显示器，如电视机和计算机显示器。此种显示器的单独电发光装置称作象素的涉及矩阵可通过选择纤维排列以形成其中的交叉点达到。因为电发光装置有这样高的响应速度，所以电发光装置适用于电视机屏幕，特别因为发射光的颜色可以通过共轭聚合物的选择加以控制，所以其半导体带隙和用适宜于颜色混合的绿、红和蓝象素的颜色显示是可以经在电发光装置不同纤维的定位来控制或如讨论的将三个装置集成成单一的排列，每一集成的装置贡献于红、绿和蓝色之一的发光。
例如，电发光装置可以用作个别的成形元件用在车辆仪表和炊具或录象机的指示器。每一元件可以以所打算用途的所希望的形状生产。另外，电发光装置不要求平坦，并可以在制造后按照三维轮廓形成，例如汽车和飞机的挡风玻璃的轮廓。因为装置的纤维排列是高度灵活的，所以这是很容易利用的。而且，使用在这里公开的技术很容易提供高度拆分的，如可轧制的或可折叠的屏幕。
尽管通过结合其特殊的实施方案讨论了本发明，但是对熟悉本领域的人员会理解本发明的许多替换方案、改进和变化。因此，打算在所附的权利要求的精神实质和广阔范围内包括所有的替代方案、改进和变化。

Claims (27)

1.包括有紧密排列的电发光装置，紧密排列包括第一组纤维和第二组纤维在所说的第一组纤维和第二组纤维之间的交叉点排列形成紧密的两维排列，其中每一所说的纤维包括纵向导电元件而所说的第一组纤维和第二组纤维中至少一种纤维还包括与所说的导电元件密切接触的至少一种的发光物质的纵向涂层，所说的至少一种发光物质的选择，使得在交叉的导电元件之间施加电场时，从所说的发光物质发出辐射。
2.权利要求1的装置，其中所说的发光物质是具有足够低浓度的外来载荷子的半导体聚合物，从而当从所说的导电元件将载荷子注入所说的半导体涂层时，从所说的聚合物发出辐射。
3.权利要求1的装置，其中所说的纵向导电元件是芯，所说的至少一种发光物质的纵向涂层覆盖所说的芯。
4.权利要求1的装置，其中所说的第一和第二组纤维的纤维都包括所说的导电元件和所说的发光物质的所说的涂层。
5.权利要求2的装置，其中所说的至少一种发光聚合物是聚(对-亚苯基亚乙烯基)或其衍生物。
6.权利要求1的装置，其中包括所说的发光物质涂层的纤维宽度为2厘米。
7.权利要求1的装置，其中所说的导电元件包括选自金属、金属氧化物、合金、导电聚合物以及它们的混合物的物质。
8.权利要求6的装置，其中所说的发光物质选自铝、氧化铝、金、镁/银合金、氧化铟以及它们的混合物。
9.权利要求1的装置，其中包括所说的发光物质所说的涂层的每一所说的纤维的所说的导电元件是所说的纤维总厚度的50-99％。
10.权利要求1的装置，其中所说的第一组纤维和所说的第二组纤维的所说的纤维基本上互相垂直排列。
11.权利要求1的装置，其中所说的第一组纤维的所说的纤维和所说的第二组纤维的所说的纤维连接成织物排列。
12.权利要求1的装置，还包括在交叉导电元件之间施加所说的电场的工具。
13.一种用于电子信息处理装置的可储存的信息显示屏，包括电发光装置，此发光装置包括有第一组纤维和第二组纤维排列在所说的第一组纤维且后第二组纤维之间交叉点形成紧密的两维排列的紧密排列，其中每一所说的纤维包括纵向导电元件，而至少一种所说的第一和第二组纤维的纤维还包括至少一种与所说的导电元件紧密接触的发光物质的纵向涂层，所说的至少一种发光物质的选择要使得在交叉的导电元件之间施加电场时，从所说的发光物质发出辐射。
14.权利要求13的装置，其中所说的发光物质是具有足够低的外来载荷子浓度半导体聚合物，从而，当从所说的导导电元件将载荷子注入所说的半导体时，从所说的聚合物发出辐射。
15.权利要求13的装置，其中所说的纵向导电元件是芯，所说的至少一种发光物质的所说的纵向涂层覆盖所说的芯。
16.制造电发光装置的方法，包括下面各步：
(a)提供第一组纤维和第二组纤维，每一所说的纤维包括纵向导电元件，而所说的第一组纤维和第二组纤维中至少之一的纤维还包括与所说的导电元件紧密接触的至少一种发光物质的涂层，以及
(b)将所说的第一组和第二组纤维的所说的纤维排列，使它们之间交叉点形成两维密切排列，从而选择所说的至少一种发光物质使得在交叉的导电元件之间施加电场时，从所说的发光物质发出辐射。
17.权利要求16的方法，其中所说的发光物质是具有足够低的外来载荷子浓度的半导体聚合物，从而当载荷子从所说的导电元件注入所说的半导体涂层时，从聚合物发出辐射。
18.权利要求16的方法，其中纵向导电元件是芯，所说的至少一种发光物质的纵向涂层覆盖所说的芯。
19.权利要求16的方法，其中所说的第一和第二组纤维的纤维包括所说的导电元件和所说的发光物质的所说的涂层。
20.权利要求17的方法，其中所说的至少一种发光物质是聚(对-亚苯基亚乙烯基)或其衍生物。
21.权利要求16的方法，其中包括所说的发光物质的涂层纤维宽度为10微米-2厘米。
22.权利要求16的方法，其中所说的导电元件包括选自金属、金属氧化物、合金、导电聚合物以及它们的混合物的物质。
23.权利要求22的方法，其中所说的发光物质选自铝、氧化铝、金、镁/银合金、氧化铟以及它们的混合物。
24.权利要求16的方法，其中包括所说的发光物质涂层的所说的纤维每一的所说的导电元件是所说的纤维总厚度的50-99％。
25.权利要求16的方法，其中所说的第一组纤维的所说的纤维和所说的第二组纤维的所说的纤维的排列基本上相互垂直。
26.权利要求16的方法，其中所说的第一组纤维和所说的第二组纤维的所说的纤维连接成织物排列。
27.权利要求16的方法，还包括将在交叉导电元件之间施加电场的工具连接到所说的纤维。
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