DE4440410A1 - Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen Hybridtyps und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen Hybridtyps und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
- Publication number
- DE4440410A1 DE4440410A1 DE19944440410 DE4440410A DE4440410A1 DE 4440410 A1 DE4440410 A1 DE 4440410A1 DE 19944440410 DE19944440410 DE 19944440410 DE 4440410 A DE4440410 A DE 4440410A DE 4440410 A1 DE4440410 A1 DE 4440410A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- organic
- inorganic
- insulating material
- light
- emitting element
- 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.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
- H05B33/145—Arrangements of the electroluminescent material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/20—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the material in which the electroluminescent material is embedded
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
- H05B33/24—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers of metallic reflective layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Ele
ment des organisch/anorganischen Hybridtyps, welches in Kom
bination die Vorteile eines anorganischen lichtemittierenden
Dispersionselements und die Vorteile eines organischen licht
emittierenden Dispersionselements aufweist, und betrifft ein
Verfahren zu dessen Herstellung, und betrifft insbesondere ein
lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen Hybrid
typs, welches eine geringe thermische Verschlechterung von
Phosphor aufweist, eine hohe Leuchtkraft (Luminanz), eine her
vorragende Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und eine
hervorragende Festigkeit, und betrifft ein Verfahren zur Her
stellung des lichtemittierenden Elements des organisch/anorga
nischen Hybridtyps bei niedrigen Temperaturen von nicht mehr
als 300°C.
Als lichtemittierende Elemente des Dispersionstyps sind
bereits Elemente mit dem in den Fig. 7 und 8 gezeigten Aufbau
bekannt. Derartige Elemente werden in weitem Umfang für Auto
mobilanzeigen, Dekorationen für Schaufenster und dergleichen
eingesetzt.
Das in Fig. 7 gezeigte, konventionelle lichtemittierende Ele
ment (flacher Typ) des Dispersionstyps wird dadurch herge
stellt, daß aufeinanderfolgend eine isolierende Reflexions
schicht 2 aus weißem Emaille, eine Phosphor-Leuchtschicht 3,
die durch Verteilung eines Phosphors (Leuchtstoffes) in ei
nem Bindemittel erhalten wird, ein transparenter, elektrisch
leitfähiger Film 4, wie beispielsweise ein ITO-Film oder der
gleichen, und eine Oberflächenschutzschicht 5, zum Schutz der
transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht 4 auf einer dün
nen, plattenartigen Metallbasis 1, beispielsweise Edelstahl,
erzeugt werden.
Weiterhin werden eine Elektrode 4a, die in dem transparenten,
elektrisch leitfähigen Film 4 vorgesehen ist, und eine in der
Metallbasis 1 angeordnete Elektrode 1a, elektrisch mitein
ander verbunden, über einen Leitungsdraht 6 oder dergleichen,
so daß ein elektrisches Feld in der Phosphor-Leuchtschicht 3
hervorgerufen wird, durch Anlegen einer Spannung von einer
elektrischen Spannungsquelle 7, um hierdurch den Phosphor
(Leuchtstoff) zum Aussenden von Licht zu veranlassen.
Auf ähnliche Weise ist das konventionelle lichtemittierende
Element (Zeigertyp) des Dispersionstyps, welches in Fig. 8
gezeigt ist, so ausgebildet, daß aufeinanderfolgend folgende
Teile gebildet werden: eine isolierende Reflexionsschicht 2,
eine Phosphor-Leuchtschicht 3, ein transparenter, elektrisch
leitfähiger Film 4, und eine Oberflächenschutzschicht 5, auf
einem linearen Metallkern 1, beispielsweise Edelstahl, so daß
die Sichtbarkeit der gesamten Form des Zeigers dadurch ver
bessert wird, daß der Phosphor Licht auf dieselbe Weise aus
sendet wie bei dem flachen lichtemittierenden Element.
Man sagt von den konventionellen lichtemittierenden Elemen
ten des Dispersionstyps, daß die Auswahl des Bindemittels für
die Phosphor-Leuchtschicht 3 zu einer hohen Dielektrizitäts
konstanten beiträgt, zu einer guten Spannungsverteilung (Ver
teilung des elektrischen Feldes) bei dem Phosphor, einer hohen
Leuchtkraft (Luminanz) und zu einem hohen Wirkungsgrad. Die
konventionellen lichtemittierenden Elemente des Dispersions
typs werden grob in zwei Arten unterteilt, nämlich lichtemit
tierende Elemente des anorganischen Dispersionstyps und licht
emittierende Elemente des organischen Dispersionstyps, abhän
gig von der Art des Bindemittels.
Daher wird, falls das Bindemittel für die Phosphor-Leucht
schicht 3 aus einem anorganischen Isoliermaterial wie bei
spielsweise Glas, Emaille, Keramik und dergleichen besteht,
das lichtemittierende Element als lichtemittierendes Element
des anorganischen Dispersionstyps bezeichnet, wogegen dann,
wenn das Bindemittel aus einem organischen Isoliermaterial
wie beispielsweise Kunstharz, Plastik und dergleichen besteht,
das lichtemittierende Element als lichtemittierendes Element
des organischen Dispersionstyps bezeichnet wird.
Weiterhin dient die isolierende Reflexionsschicht 2 des licht
emittierenden Elements des Dispersionstyps zur Erhöhung der
dielektrischen Festigkeit des Elements, und auch zum Reflek
tieren von Licht, welches von der Phosphorleuchtschicht 3
ausgestrahlt wird, zur Seite der Metallbasis 1 hin. Als iso
lierende Reflexionsschicht 2 wurde bislang hauptsächlich ei
ne weiße Glasschicht oder dergleichen im Falle eines licht
emittierenden Elements des anorganischen Dispersionstyps ver
wendet, und ein weißes Kunstharz, ein Material, welches durch
Dispergieren eines anorganischen Pulvers in einem transpa
renten Kunstharz oder dergleichen erhalten wurde, wurde bis
lang hauptsächlich im Falle eines lichtemittierenden Elements
des organischen Dispersionstyps verwendet.
Bei dem konventionellen lichtemittierenden Element des anor
ganischen Dispersionstyps ist allerdings eine hohe Temperatur
zwischen etwa 600°C und 700°C zum Zeitpunkt des Sinterns
der isolierenden Reflexionsschicht 2 erforderlich, die aus
einem anorganischen Isoliermaterial oder Glas besteht. Daher
ist der thermische Wirkungsgrad zum Zeitpunkt der Herstel
lung schlecht, und darüber hinaus wird nicht nur der Phosphor
durch Wärme beeinträchtigt, so daß hierdurch die Lichtemis
sions-Leuchtkraft absinkt, sondern es weist auch das anorga
nische Isoliermaterial eine geringere Dielektrizitätskonstan
te auf als das organische Isoliermaterial, so daß die Schwie
rigkeit entsteht, daß die Lichtemissions-Leuchtkraft gerin
ger ist als jene des lichtemittierenden Elements des organi
schen Dispersionstyps unter denselben Bedingungen, nämlich
in bezug auf beispielsweise die Treiberbedingungen, die Ent
fernung zwischen den Elektroden usw.
Weiterhin kann bei dem konventionellen lichtemittierenden Ele
ment des organischen Dispersionstyps eine hohe Leuchtkraft
erwartet werden, verglichen mit dem lichtemittierenden Ele
ment des anorganischen Dispersionstyps, durch Auswahl eines
organischen Isoliermaterials, welches eine hohe Dielektrizi
tätskonstante und Transparenz aufweist, als Bindemittel. Da
allerdings die meisten lichtemittierenden Elemente aus orga
nischen Kunstharzmaterialien hergestellt werden, bestehen
in der Hinsicht Schwierigkeiten, daß die lichtemittierenden
Elemente eine geringere Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtig
keitseinwirkungen aufweisen, so daß der Phosphor durch Ein
treten von Wasser in den Phosphor von außen beeinträchtigt
wird, und daß nicht nur die Tendenz der Verringerung der Lu
minanz besteht, sondern auch eine Verringerung der Festig
keit in bezug auf die Einwirkung äußerer Kräfte, die auf das
lichtemittierende Element ausgeübt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde erzielt als Ergebnis der Un
tersuchungen zum Lösen der Schwierigkeiten, die bei den vor
anstehend erwähnten lichtemittierenden Elementen des anorga
nischen Dispersionstyps und des organischen Dispersionstyps
auftreten.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht daher in der
Bereitstellung eines lichtemittierenden Elements des orga
nisch/anorganischen Hybridtyps, welches eine geringe thermi
sche Verschlechterung des Phosphors aufweist, welches eine
hohe Leuchtkraft aufweist, hervorragende Feuchtigkeitsbestän
digkeit und Festigkeit aufweist, und der Bereitstellung ei
nes Verfahrens zur Erzeugung des lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps, mit hohem Wirkungs
grad bei einer geringen Temperatur von nicht mehr als 300°C.
Zur Erzielung der voranstehend genannten und anderer Vorteile
zeichnet sich das lichtemittierende Element des organisch/
anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden Erfindung da
durch aus, daß in einem lichtemittierenden Element des Dis
persionstyps, in welchem eine isolierende Reflexionsschicht,
eine Phosphor-Leuchtschicht, die durch Verteilung eines Phos
phors in einem Bindemittel erhalten wird, ein transparenter,
elektrisch leitfähiger Film und eine Oberflächenschutzschicht
aufeinanderfolgend auf einer Oberfläche einer Metallbasis
hergestellt werden, und bei welchem die Metallbasis und der
transparente, elektrisch leitfähige Film elektrisch mitein
ander verbunden sind, sich das lichtemittierende Element des
organisch/anorganischen Hybridtyps dadurch auszeichnet, daß
die Phosphor-Leuchtschicht durch eine Leuchtschicht aus einem
organisch/anorganischen Phosphor gebildet wird, in welcher
der Phosphor in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial
als Bindemittel verteilt ist, und in welcher Poren zumindest
in der Oberflächenschichtseite des porösen, anorganischen
Isoliermaterials durch ein organisches Isoliermaterial ver
siegelt oder abgedichtet sind.
Weiterhin kann das lichtemittierende Element des organisch/
anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden Erfindung
wirksam durch die folgenden Verfahren (1) bis (3) hergestellt
werden.
- 1) Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Ausbildung eines porösen, anorganischen Dispersionsfilms, welcher aus einem porösen, anorganischen Isoliermaterial besteht, in welchem ein Phosphor verteilt ist, auf einer isolierenden Reflexions schicht, die auf einer Oberfläche einer Metallbasis ausgebil det ist; Herstellung einer Leuchtschicht aus einem organisch/ anorganischen Phosphor durch Eintauchen der porösen, anorga nischen Dispersionsschicht in eine Lösung aus einem organi schen Isoliermaterial, Trocknung der porösen, anorganischen Dispersionsschicht und Versiegeln der Poren zumindest in der Oberflächenschichtseite der porösen, anorganischen Disper sionsschicht mit dem organischen Isoliermaterial; und darauf folgende Ausbildung einer transparenten, elektrisch leitfähi gen Schicht und einer Oberflächenschutzschicht auf der Lumi neszenzschicht aus einem organisch/anorganischen Phosphor.
- 2) Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Aufeinanderfol gende Ausbildung einer isolierenden Reflexionsschicht, ei ner inneren Abdichtungsschicht, die aus einem Siliziumoxid film besteht, eines porösen, anorganischen Dispersionsfilms, der durch Verteilung eines Phosphors in einem porösen, anor ganischen Isoliermaterial erhalten wird, einer äußeren Ab dichtungsschicht, die aus einem Siliziumoxidfilm besteht, und einem transparenten, elektrisch leitfähigen Film, auf einem linearen Metallkern zur Ausbildung einer sich ergeben den Metallbasis; und gleichzeitiges Ausbilden einer Lumineszenzschicht aus einem organisch/anorganischen Phosphor und einer Oberflächenschutzschicht durch Eintauchen der sich ergebenden Metallbasis in ein organisches Isoliermaterial, wobei das organische Isoliermaterial zwischen die innere Ab dichtungsschicht und die äußere Abdichtungsschicht eingesaugt wird, und nachfolgendes Härten des organischen Isoliermate rials.
- 3) Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Ausbildung eines porösen, anorganischen Dispersionsfilms, der durch Verteilung eines Phosphors in einem porösen, anorganischen Isoliermate rial erhalten wird, auf einer dünnen Metallplatte, die als Metallbasis verwendet wird; Imprägnieren des porösen, anorga nischen Dispersionsfilms mit einem organischen Isoliermate rial von der Oberflächenschichtseite des porösen, anorgani schen Dispersionsfilms zu dessen innerer Schichtseite, um so einen trüben Abschnitt in der Seite der dünnen Metallplatte zu hinterlassen, und nachfolgendes Härten des organischen Isoliermaterials, um hierdurch gleichzeitig eine isolierende Reflexionsschicht und eine Lumineszenzschicht aus einem orga nisch/anorganischen Phosphor aus dem trüben Abschnitt bzw. einen Abschnitt zu bilden, der mit dem organischen Isolier material imprägniert ist; und nachfolgende Ausbildung eines transparenten, elektrisch leitfähigen Films und einer Ober flächenschutzschicht auf der Lumineszenzschicht aus dem orga nisch/anorganischen Phosphor.
Das lichtemittierende Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Eigenschaf
ten, welche in Kombination die Vorteile eines lichtemittie
renden Elements des anorganischen Dispersionstyps und Vortei
le eines lichtemittierenden Element des organischen Disper
sionstyps zeigen, da ein Verbundmaterial aus einem porösen,
anorganischen Isoliermaterial und einem organischen Isolier
material als Bindemittel verwendet wird.
Da als Bindemittel ein poröses, anorganisches Isoliermate
rial wie beispielsweise ein Aluminiumoxid-Siliziumoxid-Sol
oder dergleichen verwendet wird, welches bei einer niedrigen
Temperatur von etwa 300°C gesintert werden kann, ist der
Phosphor nicht durch thermische Verschlechterung beeinträch
tigt, verglichen mit dem konventionellen lichtemittierenden
Element des anorganischen Dispersionstyps. Daher besteht kei
ne Gefahr, daß die Leuchtkraft (Luminanz) beeinträchtigt wird.
Da Poren des porösen, anorganischen Isoliermaterials mit ei
nem organischen Isoliermaterial mit einer hohen Dielektrizi
tätskonstante versiegelt werden, wird die Intensität des elek
trischen Feldes vergrößert, welches auf den Phosphor einwirkt.
Daher kann eine hohe Luminanz unter denselben Treiberbedin
gungen erzielt werden, verglichen mit dem konventionellen
lichtemittierenden Element des anorganischen Dispersionstyps.
Verglichen mit dem konventionellen lichtemittierenden Element
des organischen Dispersionstyps tritt darüber hinaus nur ei
ne geringe Beeinträchtigung des Phosphors auf, die durch das
Eindringen von Wasser hervorgerufen wird, so daß die Feuch
tigkeitswiderstandsfähigkeit gut ist, da der Phosphor dadurch
beschichtet wird, daß das poröse, anorganische Isoliermate
rial als Bindemittel verwendet wird. Darüber hinaus ist die
Festigkeit gegen von außen einwirkende Kräfte gut, da das
Bindemittel das poröse, anorganische Isoliermaterial als Ba
sis benutzt.
Bei dem Verfahren zur Herstellung des lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vor
liegenden Erfindung kann darüber hinaus das lichtemittieren
de Element des organisch/anorganischen Hybridtyps mit den
voranstehend geschilderten, hervorragenden Eigenschaften mit
hohem Wirkungsgrad bei einer niedrigen Temperatur hergestellt
werden, die nicht höher ist als 300°C. Das voranstehend
geschilderte Verfahren (1) kann gemeinsam für die Herstellung
von lichtemittierenden Elementen des flachen Typs und des
Zeigertyps verwendet werden. Das voranstehend geschilderte
Verfahren (2) kann insbesondere bei der Herstellung licht
emittierender Elemente des Zeigertyps eingesetzt werden. Das
Verfahren (3) kann insbesondere bei der Herstellung flacher
lichtemittierender Elemente verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können daher lichtemittie
rende Elemente des organisch/anorganischen Hybridtyps wirk
samer bei einer niedrigeren Temperatur hergestellt werden,
verglichen mit dem konventionellen Fall. Darüber hinaus wei
sen die lichtemittierenden Elemente des organisch/anorgani
schen Hybridtyps solche Eigenschaften auf, daß eine geringe
thermische Beeinträchtigung des Phosphors auftritt, eine hohe
Luminanz vorhanden ist, und sie hervorragende Feuchtigkeits
widerstandseigenschaften und Festigkeit aufweisen. Daher kön
nen die lichtemittierenden Elemente des organisch/anorgani
schen Hybridtyps in weitem Ausmaß als Anzeigen für Kraftfahr
zeugmeß- oder -anzeigeelemente, Dekorationen für Schaufenster
und dergleichen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell
ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich
weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht, welche eine erste Ausführungs
form (Zeigertyp) des lichtemittierenden Element des
organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorlie
genden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine vergrößerte Modellansicht, welche einen Zustand
zeigt, bevor die Lumineszenzschicht aus organisch/
anorganischem Phosphor in Fig. 1 mit einem organi
schen Isoliermaterial getränkt wird;
Fig. 3 eine erläuternde Schnittansicht einer zweiten Aus
führungsform (Zeigertyp) des lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine erläuternde Ansicht, welche das Verfahren zur
Herstellung des lichtemittierenden Elements des or
ganisch/anorganischen Hybridtyps gemäß Fig. 3 zeigt,
wobei: Diagramm (a) ein Schnitt entlang der Linie
a-a ist; Diagramm (b) ein Schnitt entlang der Linie
b-b ist; und Diagramm (c) ein Schnitt ist, welcher
den Vorgang des Verpackens des organischen Isolier
materials zeigt;
Fig. 5 eine erläuternde Schnittansicht einer dritten Aus
führungsform (flacher Typ) des lichtemittierenden
Elements des organisch/anorganischen Hybridtyps ge
mäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine erläuternde Ansicht, welche das Verfahren zur
Herstellung des lichtemittierenden Elements des or
ganisch/anorganischen Hybridtyps gemäß Fig. 5 zeigt,
wobei: Diagramm (a) ein Schnitt ist, welcher einen
Zustand zeigt, in welchem der poröse, anorganische
Dispersionsfilm auf der Metallbasis ausgebildet wird;
und Diagramm (b) ein Schnitt ist, welcher einen Zu
stand zeigt, in welchem der poröse, anorganische
Dispersionsfilm mit dem organischen Isoliermaterial
imprägniert wird;
Fig. 7 eine erläuternde Ansicht eines konventionellen licht
emittierenden Elements des Dispersionstyps (flacher
Typ); und
Fig. 8 eine erläuternde Ansicht eines konventionellen licht
emittierenden Elements des Dispersionstyps (Zeiger
typ).
Nachstehend werden Ausführungsformen des lichtemittierenden
Elements des organisch/anorganischen Hybridtyps und das Ver
fahren zu deren Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung
im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine erläuternde Schnittansicht, welche eine erste
Ausführungsform (Zeigertyp) des lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; Fig. 2 ist eine vergrößerte Modellansicht,
welche einen Zustand zeigt, bevor die Lumineszenzschicht aus
einem organisch/anorganischen Phosphor in Fig. 1 mit einem
organischen Isoliermaterial imprägniert oder getränkt wird;
Fig. 3 ist eine erläuternde Schnittansicht, welche eine zwei
te Ausführungsform (Zeigertyp) des lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht, welche
ein Verfahren zur Herstellung des lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps von Fig. 3 zeigt; Fig.
5 ist eine erläuternde Schnittansicht, welche eine dritte
Ausführungsform (flacher Typ) des lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegen
den Erfindung zeigt; und Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht,
welche ein Verfahren zur Herstellung des lichtemittierenden
Elements des organisch/anorganischen Hybridtyps von Fig. 5
zeigt.
Bei der in Fig. 1 gezeigten, ersten Ausführungsform wird das
lichtemittierende Element des organisch/anorganischen Hybrid
typs gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch ausgebildet,
daß aufeinanderfolgend ausgebildet werden: eine isolierende
Reflexionsschicht 29, eine Lumineszenzschicht (Leuchtschicht)
30 aus einem organisch/anorganischen Phosphor, ein transpa
renter, elektrisch leitfähiger Film 40 und eine Oberflächen
schutzschicht 50, auf einer Oberfläche eines linearen Metall
kerns 10 als Metallbasis, und daß dann elektrisch eine Elek
trode (nicht gezeigt), die in dem linearen Metallkern 10 vor
gesehen ist, und eine (nicht gezeigte) Elektrode, die in dem
transparenten, elektrisch leitfähigen Film 40 vorgesehen ist,
mit einer elektrischen Energiequelle über einen Leitungsdraht
verbunden werden, beispielsweise einen emaillierten Draht oder
dergleichen.
Hierbei bezeichnet die Bezugsziffer 60 in der Zeichnung einen
Passivierungsfilm, beispielsweise einen Siliziumdioxidfilm
oder dergleichen, der zwischen dem linearen Metallkern 10 und
der isolierenden Reflexionsschicht 20 je nach Anforderung
vorgesehen ist, um zu verhindern, daß Bestandteile von dem
linearen Metallkern 10 aus eintreten.
Nachstehend wird der grundlegende Aufbau des lichtemittieren
den Element des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben, sowie das Verfahren zur
Herstellung des lichtemittierenden Elements des organisch/
anorganischen Hybridtyps durch das voranstehend erwähnte Ver
fahren (1).
Der lineare Metallkern 10 ist ein zeigerförmiges, Stangen
artiges Materialstück, welches aus einem Metall hergestellt
wird, welches unter kohlenstofffreiem Stahl, Edelstahl und
dergleichen ausgesucht ist. Der lineare Metallkern 10 ist
vorzugsweise verjüngt ausgebildet, und seine Länge und sein
mittlerer Durchmesser (der Durchmesser im zentralen Abschnitt
in Längsrichtung) sind vorzugsweise so gewählt, daß sie in
einem Bereich von etwa 20 mm bis etwa 100 mm bzw. in einem
Bereich von etwa 0,7 mm bis etwa 2,0 mm liegen.
Weiterhin werden vorzugsweise die Adhäsionseigenschaften des
linearen Metallkerns 10 an dem Passivierungsfilm 60 oder der
isolierenden Reflexionsschicht 20 durch Einsatz eines Reini
gungsvorgangs vor der Ausbildung des Passivierungsfilms 60
oder der isolierenden Reflexionsschicht 20 verbessert.
Die Filmdicke der isolierenden Reflexionsschicht 20 ist so ge
wählt, daß sie in einem Bereich von etwa 5 µm bis 10 µm liegt,
durch Aufbringen einer Fluorharzlösung, in welcher ein weißes,
anorganisches Pigment verteilt ist, auf den linearen Metall
kern 10 oder den Passivierungsfilm 60, und Trocknenlassen der
Fluorharzlösung.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bildet die Lumineszenzschicht 30
aus organisch/anorganischem Phosphor, welche ein besonders
wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt,
einen porösen, anorganischen Dispersionsfilm 33, der einen
Phosphor (Farbstoff) 31 wie beispielsweise Zinksulfid und
dergleichen aufweist, welches gleichförmig in einem porösen,
anorganischen Isoliermaterial 32 dispergiert ist, bevor eine
Imprägnierung mit einem organischen Isoliermaterial erfolgt.
Gleichförmig über dem gesamten, porösen anorganischen Disper
sionsfilm 33 sind Poren 34 ausgebildet.
Das poröse, anorganische Isoliermaterial 32 als Bindemittel
für die Lumineszenzschicht 30 aus organisch/anorganischem
Phosphor wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt,
welches einen Film bei einer möglichst niedrigen Temperatur
ausbilden kann. Die Verwendung einer Aluminiumoxid-Silizium
dioxid-Kolloidlösung ist besonders empfehlenswert.
In der Phosphor-Lumineszenzschicht 30, in welcher das Binde
mittel aus dem porösen, anorganischen Dispersionsfilm 33 ge
bildet wird, so daß wie voranstehend beschrieben die Schicht
30 in einem porösen Zustand gehalten wird, würde die Luminanz
des Phosphors 31 im Inneren diffus werden und abklingen, da
die Phosphor-Lumineszenzschicht 30 porös ist.
Daher werden bei der vorliegenden Erfindung die Poren 34 des
porösen, anorganischen Dispersionsfilms 33 mit einem organi
schen Isoliermaterial abgedichtet, um eine transparente Lumi
neszenzschicht 30 aus einem organisch/anorganischen Phosphor
auszubilden, um es so zu ermöglichen, auf wirksame Weise die
Luminanz des Phosphors 31 zu entnehmen.
Wenn die Poren 34 zumindest an der Oberflächenschichtseite
des porösen, anorganischen Dispersionsfilms 33 mit dem orga
nischen Isoliermaterial abgedichtet werden sollen, so wird
der poröse, anorganische Dispersionsfilm 33 in eine Lösung
des organischen Isoliermaterials in einem organischen Lösungs
mittel eingetaucht und dann getrocknet, um das organische
Lösungsmittel zu verdampfen.
Als das organische Isoliermaterial, welches hier verwendet
wird, wird zumindest eine der folgenden Substanzen, die aus
lösungsmittelfreien Materialien ausgesucht sind, bei dem vor
anstehend geschilderten Eintauchvorgang eingesetzt: UV-Acryl
harze, thermisch aushärtende Acrylharze, thermisch aushärten
de und UV-aushärtende Epoxyharze, in einer Mischung aus zwei
Flüssigkeiten aushärtende Epoxyharze, und dergleichen, oder
aber eine Lösung, die dadurch erhalten wird, daß das organi
sche Isoliermaterial Cyanoethylcellulose, Cyanoethylpullulan,
Cyanoethylpoval und ein Fluorharz in einem organischen Lö
sungsmittel aufgelöst wird, beispielsweise DMF, in einer Men
ge von 10 Gew.-% bis 60 Gew.-%. In bezug auf einige Lösungs
mittel wird vorzugsweise der Vorgang mehrfach wiederholt, um
deren Packungsrate zu verbessern.
In der auf diese Weise ausgebildeten Lumineszenzschicht 30 aus
einem organisch/anorganischen Phosphor werden nicht nur die
Poren des porösen, anorganischen Isoliermaterials 32 durch das
organische Isoliermaterial abgedichtet, sondern auch eine dün
ne Schicht aus dem organischen Isoliermaterial zumindest an
der Oberflächenschichtseite des porösen, anorganischen Iso
liermaterials 32 ausgebildet, so daß ein transparenter Ver
bundwerkstoff ausgebildet wird, der aus dem porösen, anorga
nischen Isoliermaterial 32 und dem organischen Isoliermate
rial besteht.
Hierbei ist die Filmdicke der Lumineszenzschicht 30 aus dem
organisch/anorganischen Phosphor so gewählt, daß sie in einem
Bereich zwischen etwa 30 µm und 60 µm liegt.
Dann werden ein transparenter, elektrisch leitfähiger Film
40 und eine Oberflächenschutzschicht 50 aufeinanderfolgend
auf der voranstehend geschilderten Lumineszenzschicht 30 aus
organisch/anorganischem Phosphor ausgebildet, um hierdurch
das lichtemittierende Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps gemäß der ersten Ausführungsform fertigzustellen.
Der transparente, elektrisch leitfähige Film 40 wird bei
spielsweise dadurch hergestellt, daß Filme wie beispielswei
se ITO-Filme (Indiumoxid, dem Zink zugesetzt ist) oder der
gleichen auf die Lumineszenzschicht 30 aus organisch/anorga
nischem Phosphor auflaminiert wird, oder durch Ausbildung
eines ITO-Films auf der Lumineszenzschicht 30 aus organisch/
anorganischem Phosphor durch ein trockenes Verfahren, bei
spielsweise ein Dampfablagerungsverfahren, ein Sputterverfah
ren und dergleichen, oder ein nasses Verfahren, beispielsweise
ein Sol/Gel-Verfahren, ein Beschichtungsverfahren mit thermi
scher Zersetzung, und dergleichen. Die Position, an welcher
die in dem transparenten, elektrisch leitfähigen Film 40 vor
gesehene Elektrode herausgeführt wird, ist frei wählbar.
Die Filmdicke des transparenten, elektrisch leitfähigen Films
40 wird im allgemeinen so gewählt, daß sie im Bereich zwi
schen 0,1 µm und 1,0 µm liegt.
Die Oberflächenschutzschicht 50, die auf einer Oberfläche des
transparenten, elektrisch leitfähigen Films 40 ausgebildet
wird, dient zur Bereitstellung einer Isolierung nach außen
und zum Schutz des Elements. Als Material für die Oberflächen
schutzschicht 50 kann folgendes Material eingesetzt werden:
ein hochmolekulares Material wie beispielsweise Polyethylen,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid,
Polystyrol, Polyvinylalkohol, Acrylharz, Epoxyharz, Cyano
ethylcellulose, Cyanoethylpullulan, Cyanoethylpoval, Cyano
ethylsaccharose, Cyanoethylsorbitol, Cyanoethylsucrose oder
dergleichen.
Die Oberflächenschutzschicht 50 kann durch ein Verfahren
wie beispielsweise Abtropfen, Siebdruck, Eintauchen oder der
gleichen hergestellt werden. Ihre Filmdicke wird im allgemei
nen so gewählt, daß sie im Bereich zwischen 20 µm und 500 µm
liegt.
Bei dem lichtemittierenden Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps gemäß der ersten Ausführungsform, das auf solche
Weise erhalten wird, wird Emaille, Glas oder dergleichen
nicht verwendet, sondern statt dessen wird als Bindemittel
ein poröses, anorganisches Isoliermaterial verwendet, bei
spielsweise ein Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Sol oder der
gleichen, welches bei einer relativ niedrigen Temperatur ge
sintert werden kann, die nicht höher als 300°C ist, so daß
der Phosphor nicht durch Wärmeeinflüsse beeinträchtigt wird.
Daher besteht kein Risiko, daß die Luminanz (Leuchtkraft) ab
sinkt. Weiterhin werden die Poren 34 des porösen, anorgani
schen Dispersionsfilms 33 mit einem organischen Isoliermate
rial mit hoher Dielektrizitätskonstante versiegelt, so daß
die Intensität des an den Phosphor 31 angelegten elektrischen
Feldes erhöht wird. Daher läßt sich eine hohe Luminanz im
selben Treiberzustand erzielen, verglichen mit dem konventio
nellen, anorganischen lichtemittierenden Element.
Darüber hinaus ist der poröse, anorganische Dispersionsfilm
33 mit dem organischen Isoliermaterial beschichtet, so daß
nur eine geringe Beeinträchtigung des Phosphors 34 infolge des
Eindringens von Wasser vorhanden ist. Daher weist das licht
emittierende Element des organisch/anorganischen Hybridtyps
eine hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit auf. Darüber
hinaus ist das Bindemittel aus dem porösen, anorganischen Iso
liermaterial 33 als Basismaterial gebildet, so daß das licht
emittierende Elements des organisch/anorganischen Hybridtyps
eine hervorragende Festigkeit in bezug auf äußere Kräfte auf
weist.
Weiterhin kann mit dem voranstehend geschilderten Herstel
lungsverfahren (1) das lichtemittierende Element des orga
nisch/anorganischen Hybridtyps, welches wie voranstehend ge
schildert gute Leistungen aufweist, wirksam bei einer nied
rigen Temperatur hergestellt werden, die nicht höher ist als
300°C, so daß das Verfahren gemeinsam für die Herstellung
lichtemittierender Elemente des flachen Typs und die Herstel
lung zeigerartiger lichtemittierender Elemente eingesetzt
werden kann.
Bei dem lichtemittierenden Element des organisch/anorgani
schen Hybridtyps gemäß der ersten Ausführungsform ist das
organische Isoliermaterial wie beispielsweise Kunstharz oder
dergleichen im Aufbau des Elements enthalten. Daher ist es
nicht wünschenswert, daß in einem nachfolgenden Prozeß eine
hohe Temperatur eingesetzt wird. Wenn beispielsweise ein Ver
fahren, bei welchem eine thermische Zersetzung bei hoher Tem
peratur auftritt, beispielsweise ein Sputterverfahren oder
dergleichen, bei der Ausbildung des transparenten, elektrisch
leitfähigen Films 40 auf der Lumineszenzschicht 30 aus orga
nisch/anorganischem Phosphor eingesetzt wird, wie bezüglich
des Verfahrens (1) erläutert, so bestehen gewisse Befürchtun
gen in der Hinsicht, daß hierbei eine Zersetzung, Oxidation
und dergleichen des organischen Isoliermaterials auftreten
könnte.
Insbesondere in einem Fall, in welchem die Metallbasis 10
durch den linearen Metallkern 10 (Zeigertyp) gebildet wird,
wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt, so ist es schwierig,
ein Verfahren zum Anhaften und Laminieren von ITO-Filmen auf
die Lumineszenzschicht 30 aus organisch/anorganischem Phos
phor einzusetzen.
Daher ist das voranstehend geschilderte Verfahren (1) in
gewisser Weise bezüglich der Materialauswahl begrenzt, als
Verfahren zur Herstellung eines zeigerartigen lichtemittie
renden Elements des organisch/anorganischen Hybridtyps.
Wie voranstehend noch erläutert wird, zeigt daher die zweite
Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 den Aufbau eines licht
emittierenden Elements des organisch/anorganischen Hybrid
typs, welches insbesondere durch ein Herstellungsverfahren
erhalten wird, welches an das lichtemittierende Element des
organisch/anorganischen Hybridtyps des Zeigertyps angepaßt
ist, um die voranstehend geschilderten Einschränkungen auszu
schalten, und zeigt daher das voranstehend geschilderte Ver
fahren (2).
Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 das Herstellungs
verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert, und
daraufhin wird der Aufbau des lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps, welches durch dieses
Verfahren erhalten wird, unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläu
tert.
Die zweite Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß
der Vorgang der Ausbildung einer transparenten, elektrisch
leitfähigen Schicht durchgeführt wird, bevor das Einpacken
eines organischen Isoliermaterials in eine Lumineszenzschicht
aus einem organisch/anorganischen Phosphor erfolgt, und daß
darüber hinaus eine Oberflächenschutzschicht gleichzeitig mit
dem Packen des organischen Isoliermaterials erfolgt, um hier
durch Schwierigkeiten wie beispielsweise eine Zersetzung,
Oxidation und dergleichen des organischen Isoliermaterials
auszuschalten, so daß der transparente, elektrisch leitfähi
ge Film einfach durch ein trockenes Verfahren wie beispiels
weise ein Sputterverfahren oder dergleichen ausgebildet wer
den kann.
In Fig. 4 ist das Diagramm (a) ein Schnitt entlang der Linie
a-a im Diagramm (c), das Diagramm (b) ein Schnitt entlang der
Linie b-b im Diagramm (c), und das Diagramm (c) ein Schnitt,
welcher den Vorgang des Packens des organischen Isoliermate
rials zeigt.
Bei der zweiten Ausführungsform werden daher zuerst eine
isolierende Reflexionsschicht 20 aus Aluminiumoxid-Silizium
dioxid, eine innere Abdichtungsschicht 21, die aus einem
Siliziumdioxidfilm besteht, und ein poröser, anorganischer
Dispersionsfilm 33, der durch Dispergieren eines Phosphors 34
in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial (Aluminium
oxid-Siliziumdioxid) erhalten wird, vorzugsweise aufeinander
folgend auf einem linearen Metallkern 10 ausgebildet, der
als Metallbasis dient, um hierdurch den Zustand auszubilden,
der im Diagramm (a) von Fig. 4 gezeigt ist.
Hierbei dient die innere Abdichtungsschicht 21 dazu, eine
Verringerung der Lichtdiffusion zu verhindern, die durch das
Eindringen des organischen Isoliermaterials in die isolieren
de Reflexionsschicht 20 zum Zeitpunkt des Packens des organi
schen Isoliermaterials in einem nachfolgenden Herstellungs
vorgang hervorgerufen wird, um die isolierende Reflexions
schicht 20 transparent auszubilden. In der Grenzfläche zwi
schen der isolierenden Reflexionsschicht 20 und der inneren
Abdichtungsschicht 21 dringt Siliziumdioxid in die Poren
des porösen, organischen Isoliermaterials 20 ein, so daß die
Poren durch Siliziumdioxid abgedichtet werden.
Dann werden eine Beschichtungsschicht 22, die aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht, eine äußere Abdichtungsschicht
23, die aus einem Siliziumdioxidfilm besteht, und eine trans
parente, elektrisch leitfähige Schicht 40 aufeinanderfolgend
auf dem voranstehend geschilderten porösen, anorganischen
Dispersionsfilm 33 ausgebildet, wogegen ein nicht abgedichte
ter Abschnitt (der Abschnitt X im Diagramm (c) von Fig. 4)
an einem Ende übrig gelassen wird, um hierdurch ein Zwischen
material 60 in einem in Fig. 4 gezeigten Zustand zu bilden.
Hierbei ist die aus Aluminiumoxid-Siliziumdioxid bestehende
Beschichtungsschicht 22 eine Schicht, die je nach Wunsch vor
gesehen ist, und zwar zu dem Zweck, einen Drahtbruch zu ver
hindern, der durch das Vorspringen des Phosphors 31 an der
Oberfläche des porösen, anorganischen Dispersionsfilms 33
hervorgerufen wird, und weiterhin zu dem Zweck, die Oberflä
che des porösen, anorganischen Dispersionsfilms 33 insbeson
dere in dem Fall zu glätten, in welchem die Filmdicke des
porösen, anorganischen Dispersionsfilms 33 gering ist. Diese
Filmdicke ist so gewählt, daß sie im Bereich zwischen etwa
5 µm und etwa 10 µm liegt.
Weiterhin dient die aus einem Siliziumdioxidfilm bestehende,
äußere Abdichtungsschicht 23 dazu, eine Haftlaminierung des
transparenten, elektrisch leitfähigen Films als Film mit aus
reichender Dielektrizitätskonstante auf einer Oberfläche des
Siliziumdioxidfilms durchzuführen, und Poren in einer Ober
fläche des porösen, anorganischen Dispersionsfilms 33 abzu
dichten, oder die Schicht 22 auf dieselbe Weise wie die inne
re Abdichtungsschicht 21 zu beschichten. Deren Filmdicke ist
so ausgewählt, daß sie ebenso groß ist wie jene der inneren
Abdichtungsschicht, beispielsweise im Bereich zwischen 0,2 µm
und 3 µm liegt.
Weiterhin ist die Dicke des nicht abgedichteten Abschnitts X
im allgemeinen so gewählt, daß sie im Bereich zwischen 1 mm
und 5 mm liegt, so daß der poröse, anorganische Dispersions
film 33 mit dem organischen Isoliermaterial durch den nicht
abgedichteten Abschnitt X imprägniert wird.
Weiterhin erfolgt das Imprägnieren oder Tränken mit dem orga
nischen Isoliermaterial durch ein Vakuumsaugverfahren, wie in
dem Diagramm (c) von Fig. 4 gezeigt ist.
Daher wird ein Behälter 70, der mit dem organischen Isolier
material 35 gefüllt ist, in einem Vakuumbehälter (nicht ge
zeigt) angeordnet, so daß ein Vakuumsaugvorgang durchgeführt
wird, während das Zwischenmaterial 60 in Fig. 4 im oberen Ab
schnitt des Behälters gehalten wird.
Nachdem dann ein vorbestimmter Vakuumdruck erreicht ist,
wird das Zwischenmaterial 60 langsam nach unten in das orga
nische Isoliermaterial 35 durch einen (nicht gezeigten) Lift
heruntergezogen, welcher in dem Behälter angeordnet ist, so
daß das Zwischenmaterial 60 bis zu dem nicht abgedichteten
Abschnitt X in das organische Isoliermaterial 35 eingetaucht
wird. Dann wird der Innendruck des Behälters auf Atmosphären
druck zurückgeführt, so daß das organische Isoliermaterial
35 durch den nicht abgedichteten Abschnitt X in den porösen,
anorganischen Dispersionsfilm 33 eingesaugt wird. Das Eintau
chen wird fortgesetzt, bis der poröse, anorganische Disper
sionsfilm 33 ausreichend transparent wird, also bis der porö
se, anorganische Dispersionsfilm 33 mit einer vorbestimmten
Menge des organischen Isoliermaterials 35 gefüllt ist.
Durch einen derartigen Vakuumsaugvorgang wird das organische
Isoliermaterial 35 zwischen die innere Abdichtungsschicht 31
und die äußere Abdichtungsschicht 23 eingesaugt. Gleichzei
tig wird die Oberfläche des transparenten, elektrisch leit
fähigen Films 40 mit dem organischen Isoliermaterial 35 be
schichtet. Durch Herausziehen des Zwischenmaterials 60 aus
dem Vakuumbehälter, nachdem dieser Saugvorgang beendet ist,
und Einsatz eines Härtevorgangs, beispielsweise Ultraviolett
bestrahlung, Erhitzung in einem Ofen oder dergleichen, wird
das organische Isoliermaterial 35 ausgehärtet. Auf diese Wei
se können die Lumineszenzschicht 30 aus organisch/anorgani
schem Phosphor und die Oberflächenschutzschicht 50 gleichzei
tig ausgebildet werden.
Als das voranstehend geschilderte, organische Isoliermaterial
35, welches bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird,
kann ein lösungsmittelfreies Harz eingesetzt werden, welches
unter thermisch aushärtbaren Harzen, unter Ultraviolettbe
strahlung aushärtbaren Harzen, und durch Mischung zweier Flüs
sigkeiten aushärtbaren Harzen ausgesucht wird.
Da der transparente, elektrisch leitfähige Film 40 voll
ständig durch das organische Isoliermaterial zum Zeitpunkt
des Packens des organischen Isoliermaterials 35 beschichtet
wird, wird vorzugsweise eine Leitungsklemme vorher über ei
nen emaillierten Draht öder dergleichen in einem Teil des
transparenten, elektrisch leitfähigen Films 40 herausgeführt,
oder ein Teil des organischen Isoliermaterials zum geeigne
ten Zeitpunkt zwischen dem Herausziehen aus dem Vakuumbehäl
ter und dem Aushärten abgetrennt, um die Elektrodenklemme
herauszuführen.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird das lichtemittierende Element
des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der zweiten Aus
führungsform, welches auf diese Weise erhalten wird, so her
gestellt, daß aufeinanderfolgend auf einem linearen Metall
kern 10 eine isolierende Reflexionsschicht 20, eine innere
Abdichtungsschicht 21, die aus einem Siliziumdioxidfilm be
steht, eine Lumineszenzschicht 30 aus organisch/anorganischem
Phosphor, welche einen Phosphor-Leuchtstoff 31 aufweist, der
in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial dispergiert
ist, und welche durch Abdichten von Poren des porösen, anor
ganischen Isoliermaterials mit einem organischen Isoliermate
rial transparent ausgebildet wird, eine Beschichtungsschicht
22, eine äußere Abdichtungsschicht 23 aus einem Siliziumdi
oxidfilm, ein transparenter, elektrisch leitfähiger Film 40
sowie eine Oberflächenschutzschicht 50, die aus dem ausgehär
teten, organischen Isoliermaterial besteht, ausgebildet wer
den. Das lichtemittierende Element des organisch/anorgani
schen Hybridtyps weist dieselben Leistungen auf wie bei der
ersten Ausführungsform.
Bei dem Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform wird
der Vorgang der Ausbildung des transparenten, elektrisch
leitfähigen Films 40 vor dem Einbringen oder Packen des
organischen Isoliermaterials 35 in die Lumineszenzschicht 30
aus organisch/anorganischem Phosphor durchgeführt, und die
Oberflächenschutzschicht 50 wird gleichzeitig mit dem Packen
des organischen Isoliermaterials 35 durchgeführt. Daher kann
nicht nur der transparente, elektrisch leitfähige Film 40
einfach durch ein trockenes Verfahren wie beispielsweise ein
Sputterverfahren oder dergleichen ausgebildet werden, ohne
das Auftreten von Nachteilen wie beispielsweise Zersetzung,
Oxidation und dergleichen des organischen Isoliermaterials
35, sondern es ist auch der Vorgang der Ausbildung der Ober
flächenschutzschicht 50 vereinfacht, so daß ein lichtemittie
rendes Element des organisch/anorganischen Hybridtyps des
Zeigertyps mit größerem Wirkungsgrad hergestellt werden kann.
Nachstehend zeigt die in den Fig. 5 und 6 dargestellte, drit
te Ausführungsform ein Verfahren, welches besonders vorteil
haft bei der Herstellung eines lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps des flachen Typs ist,
zeigt also das voranstehend geschilderte Verfahren (3), sowie
ein lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps, welches durch dieses Verfahren erhalten wird.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 das Herstellungsver
fahren gemäß der dritten Ausführungsform erläutert, und dann
wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 der Aufbau des durch dieses
Verfahren erhaltenen lichtemittierenden Elements des orga
nisch/anorganischen Hybridtyps erläutert.
Die dritte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß
eine isolierende Reflexionsschicht gleichzeitig mit der Aus
bildung einer Lumineszenzschicht mit einem organisch/anorga
nischen Phosphor ausgebildet werden kann, und darüber hinaus
ein transparenter, elektrisch leitfähiger Film 40 beispiels
weise durch Kleben, Laminieren und dergleichen von ITO-Filmen
ausgebildet werden kann, um hierdurch das Auftreten von Nach
teilen auszuschalten, beispielsweise einer Zersetzung, Oxida
tion und dergleichen eines organischen Isoliermaterials, wel
ches vorher in eine Lumineszenzschicht aus einem organisch/
anorganischen Phosphor eingetaucht wird.
In Fig. 6 ist das Diagramm (a) ein Schnitt, welche einen Zu
stand zeigt, in welchem ein poröser, anorganischer Disper
sionsfilm auf einer Metallbasis ausgebildet wird, und das Dia
gramm (b) ist ein Schnitt, welcher einen Zustand zeigt, in
welchem der poröse, anorganische Dispersionsfilm mit einem
organischen Isoliermaterial imprägniert oder getränkt wird.
Daher wird bei der dritten Ausführungsform ein poröser, an
organischer Dispersionsfilm 33, bei welchem ein Phosphor 31
in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial 32 disper
giert ist, vorzugsweise Aluminiumoxid-Siliziumdioxid oder der
gleichen, auf einer dünnen Metallplatte 10 beispielsweise aus
Aluminium, Edelstahl und dergleichen ausgebildet, die als
Metallbasis dient, um hierdurch ein Zwischenmaterial in ei
nem im Diagramm (a) von Fig. 6 gezeigten Zustand auszubilden.
Hierbei ist die Filmdicke des porösen, anorganischen Disper
sionsfilms so gewählt, daß sie im Bereich zwischen 30 µm und
100 µm liegt.
Dann wird eine Oberfläche des porösen, anorganischen Disper
sionsfilms 33 als das voranstehend geschilderte Zwischenmate
rial mit einem organischen Isoliermaterial 35 imprägniert,
durch ein Verfahren wie Abtropfen, Siebdruck, Eintauchen oder
dergleichen, während ein trüber Abschnitt 36 an der Seite der
dünnen Metallplatte 10 übrig bleibt, um so den im Diagramm
(b) von Fig. 6 gezeigten Zustand auszubilden.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Abschnitt des porösen, anorgani
schen Dispersionsfilms 33, der mit dem organischen Isolier
material 35 gefüllt ist, transparent, jedoch bleibt der trü
be Abschnitt 36 undurchlässig, und hat dieselbe Funktion wie
die isolierende Reflexionsschicht.
Dann wird durch Einsatz eines Härtungsvorgangs wie beispiels
weise Ultraviolettbestrahlung, Erhitzung in einem Ofen oder
dergleichen, bei dem imprägnierten, organischen Isoliermate
rial 35 das organische Isoliermaterial 35 ausgehärtet, so daß
gleichzeitig die isolierende Reflexionsschicht 20, in welcher
ein trüber Abschnitt übrigbleibt, und die Lumineszenzschicht
30 aus organisch/anorganischem Phosphor, welche durch Abdich
tung der Poren des porösen anorganischen Dispersionsfilms 33
mit dem organischen Isoliermaterial 35 transparent ausgebil
det wird, ausgebildet werden können.
Weiterhin wird eine einzelne Schicht 37 (vergleiche das Dia
gramm (b) von Fig. 6) in der oberen Schicht der Lumineszenz
schicht 30 aus organisch/anorganischem Phosphor ausgebildet.
Diese Schicht 37 dient zum Schutz des Phosphors 31.
Weiterhin werden ein transparenter, elektrisch leitfähiger
Film 40 und eine Oberflächenschutzschicht 50 aufeinanderfol
gend auf der voranstehend geschilderten Lumineszenzschicht
30 aus organisch/anorganischem Phosphor ausgebildet, um hier
durch das lichtemittierende Element des organisch/anorgani
schen Hybridtyps gemäß der dritten Ausführungsform fertigzu
stellen.
Wie bei der zweiten Ausführungsform kann als das bei der
dritten Ausführungsform verwendete, voranstehend erwähnte
organische Isoliermaterial ein lösungsmittelfreies Harz ver
wendet werden, welches unter thermisch aushärtbaren Harzen,
unter Ultraviolettbestrahlung aushärtbaren Harzen und durch
eine Mischung zweier Flüssigkeiten aushärtbaren Harzen aus
gewählt wird.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird das auf diese Weise erhal
tene lichtemittierende Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps folgendermaßen hergestellt: aufeinanderfolgend
werden auf einer dünnen Metallplatte 10 eine isolierende Re
flexionsschicht 20, eine Lumineszenzschicht 30 mit organisch/
anorganischem Phosphor, die einen Phosphor 31 aufweist, der
in einem porösen anorganischen Isoliermaterial dispergiert
ist, und welche durch Abdichtung der Poren des porösen anor
ganischen Isoliermaterials mit einem organischen Isoliermate
rial transparent ausgebildet wird, ein transparenter, elek
trisch leitfähiger Film 40 und eine Oberflächenschutzschicht
50 ausgebildet. Das lichtemittierende Element des organisch/
anorganischen Hybridtyps weist dieselben Leistungen auf wie
das lichtemittierende Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps bei der ersten und zweiten Ausführungsform.
Weiterhin kann bei dem Verfahren gemäß der dritten Ausfüh
rungsform nicht nur die isolierende Reflexionsschicht 20
gleichzeitig mit der Ausbildung der Lumineszenzschicht 30
aus organisch/anorganischem Phosphor erfolgen, sondern kann
auch der transparente, elektrisch leitfähige Film 40 bei
spielsweise durch Kleben, Laminieren und dergleichen von
ITO-Filmen ausgebildet werden, so daß flache lichtemittierende
Elemente des organisch/anorganischen Hybridtyps mit hohem
Wirkungsgrad hergestellt werden können, ohne das Auftreten
von Nachteilen wie beispielsweise einer Zersetzung, Oxida
tion und dergleichen des organischen Isoliermaterials, mit
welchem die Lumineszenzschicht aus organisch/anorganischem
Phosphor vorher imprägniert wird.
Nachstehend werden der Aufbau und die Wirkungen der vorlie
genden Erfindung mit mehr Einzelheiten anhand von Versuchs
beispielen beschrieben, welche nicht als Einschränkung der
Erfindung auf irgendwelche Weise verstanden werden sollten.
Falls nicht anders angegeben sind sämtliche Teilangaben, Pro
zentangaben, Verhältnisse und dergleichen auf das Gewicht
bezogen.
Ein linearer Metallkern, der aus SUS420 besteht, einen Durch
messer von 1,0 mm und eine Länge von 70 mm aufweist, wurde
als Metallbasis hergestellt, und deren Oberfläche wurde durch
Ultraschallreinigung in Alkohol gereinigt.
Das voranstehend beschriebene Material (1) wurde in ein Sili
ziumdioxid-Filmausbildungsmittel NT-L6008 eingetaucht, welches
von Nissan Chemical Industries Ltd. hergestellt wird, heraus
gezogen, bei 100°C 10 Minuten lang getrocknet, und 30 Minuten
lang bei 300°C gesintert, um hierdurch einen Passivierungs
film auszubilden, der eine Filmdicke von etwa 1 um aufwies.
Das voranstehend beschriebene Material (2) wurde in ein Fluor
harz des Fluorethylentyps eingetaucht, in welchem ein weißes
Pigment dispergiert war, herausgezogen, 10 Minuten lang bei
80°C getrocknet, und 30 Minuten lang bei 180°C gesintert,
um hierdurch eine isolierende Reflexionsschicht mit einer
Filmdicke von etwa 5 µm auszubilden.
Das voranstehend beschriebene Material (3) wurde in eine
Mischung von 3 : 7 (Gewichtsteile) aus einem Aluminiumoxid-
Siliziumdioxid-Sol NT-G501, hergestellt von Nissan Chemical
Industries Ltd., und EL-Phosphor 729, hergestellt von Silva
nia Corp., hergestellt, herausgezogen, 10 Minuten lang bei
80°C getrocknet, und 30 Minuten lang bei 200°C gesintert,
um hierdurch einem porösen, anorganischen Dispersionsfilm mit
einer Filmdicke von etwa 40 µm auszubilden. Dann wurde die
ser Film in eine Lösung eingetaucht, die durch Auflösung von
Cyanoethylcellulose in Dimethylformamid und Einstellung von
deren Konzentration auf 15 Gew.-% erhalten wurde, herausgezo
gen und im Bereich zwischen 150°C und 200°C etwa 1 Stunde
lang getrocknet, um hierdurch eine Lumineszenzschicht aus
organisch/anorganischem Phosphor auszubilden, die bis zu ihrer
Oberfläche mit Cyanoethylcellulose beschichtet ist und trans
parent gemacht wurde.
Kleine ITO-Körnchen (mittlere Körnchengröße: etwa 0,1 µm)
wurden in eine Lösung eingetaucht, die durch Auflösen eines
organischen Harzes, welches ein Bindemittel darstellte, in
einem Lösungsmittel erhalten wurde, herausgezogen, auf natür
liche Weise 10 Minuten lang getrocknet, und zwangsweise in
einem Ofen 10 Minuten lang bei 120°C getrocknet, um hier
durch ITO mit 0,2 µm herzustellen.
Eine Oberflächenschutzschicht (Siliziumdioxidfilm) mit einer
Filmdicke von 1 µm wurde auf dem ITO-Film durch dasselbe Ein
tauchverfahren wie bei dem voranstehend geschilderten Mate
rial (2) ausgebildet.
Ein Elektrodenausbildungsabschnitt wurde abgetrennt, und eine
Elektrode wurde in einem Teil des linearen Metallkerns vor
gesehen. Weiterhin wurde ein emaillierter Draht auf den
ITO-Film gewickelt, um eine vereinfachte Elektrode auszubilden.
Auf diese Weise wurde ein lichtemittierendes Element des or
ganisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden Er
findung fertiggestellt.
Andererseits wurde zu Vergleichszwecken ein lichtemittieren
des Element des anorganischen Dispersionstyps auf dieselbe
Weise wie voranstehend beschrieben hergestellt, jedoch mit
der Ausnahme, daß das Imprägnieren der Lumineszenzschicht aus
organisch/anorganischem Phosphor mit Cyanoethylcellulose weg
gelassen wurde.
Bei diesen beiden Arten von lichtemittierenden Elementen des
Dispersionstyps wurde ein elektrisches Wechselfeld zwischen
der Elektrode auf dem ITO-Film und der Elektrode des linearen
Metallkerns angelegt. Dies führte dazu, daß das lichtemittie
rende Element des anorganischen Dispersionstyps gemäß Ver
gleichsbeispiel eine Lichtemissions-Luminanz von 15 cd/m² im
Maximum bei 100 V und 400 Hz aufwies, wogegen das lichtemit
tierende Element des organisch/anorganischen Hybridtyps ge
mäß der vorliegenden Erfindung eine maximale Lichtemissions-
Luminanz von 30 cd/m² aufwies, so daß etwa die doppelte
Lichtemissions-Luminanz erzielt wurde. Darüber hinaus wies
das lichtemittierende Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps gemäß der vorliegenden Erfindung nur eine geringe
Beeinträchtigung des Phosphors infolge von Feuchtigkeit auf,
und hatte hervorragende Festigkeitseigenschaften und eine
hervorragende Lebensdauer.
Ein linearer Metallkern aus sus440 mit einem Durchmesser von
1,0 mm und einer Länge von 70 mm wurde als Metallbasis her
gestellt, und deren Oberfläche wurde durch Ultraschallreini
gung in Alkohol gereinigt.
Das voranstehend beschriebene Material (1) wurde in ein Alu
miniumoxid-Siliziumdioxid-Sol NT-G501 eingetaucht, welches
von Nissan Chemical Industries Ltd. hergestellt wird, heraus
gezogen, 10 Minuten lang bei 100°C getrocknet, und 30 Minu
ten lang bei 350°C gesintert, um hierdurch eine isolierende
Reflexionsschicht mit einer Filmdicke von etwa 10 µm auszu
bilden.
Das voranstehend beschriebene Material (2) wurde in ein Si
liziumdioxid-Filmausbildungsmittel NT-L5007 eingetaucht,
welches von Nissan Chemical Industries Ltd. hergestellt wird,
herausgezogen, 10 Minuten lang bei 100°C getrocknet, und
30 Minuten lang bei 400°C gesintert, um hierdurch eine inne
re Abdichtungsschicht mit einer Filmdicke von etwa 1 µm aus
zubilden.
Das voranstehend beschriebene Material (3) wurde in eine
Mischung von 3 : 7 (Gewichtsteile) aus einem Aluminiumoxid-
Siliziumdioxid-Sol NT-G501, welches von Nissan Chemical In
dustries Ltd. hergestellt wird, und einem EL-Phosphor 729,
hergestellt von Silvania Corp., eingetaucht, herausgezogen,
10 Minuten lang bei 100°C getrocknet, und 30 Minuten lang
bei 300°C gesintert; um hierdurch einen porösen, anorgani
schen Dispersionsfilm mit einer Filmdicke von etwa 40 µm aus
zubilden.
Das voranstehend beschriebene Material (4) wurde in ein Alu
miniumoxid-Siliziumdioxid-Sol NT-G501 eingetaucht, welches
von Nissan Chemical Industries Ltd. hergestellt wird, her
ausgezogen, etwa 10 Minuten lang bei 100°C getrocknet, und
30 Minuten lang bei 300°C gesintert, um hierdurch eine Be
schichtungsschicht mit einer Filmdicke von etwa 5 µm aus zu
bilden.
Das voranstehend beschriebene Material (5) wurde in ein Sili
ziumdioxid-Filmausbildungsmittel NT-L5007 eingetaucht, wel
ches von Nissan Chemical Industries Ltd. hergestellt wird,
herausgezogen, etwa 10 Minuten lang bei 100°C getrocknet,
und 30 Minuten lang bei 400°C gesintert, um hierdurch eine
Beschichtungsschicht mit einer Filmdicke von etwa 2 µm aus
zubilden. Hierbei wurde ein nicht-abgedichteter Abschnitt,
der eine Länge von 1 mm aufwies, an einem Endabschnitt der
Grenzfläche zwischen dieser Schicht und der Schicht (3) in
der voranstehenden Beschreibung ausgebildet.
Ein transparenter, elektrisch leitfähiger Film wurde auf der
äußeren Abdichtungsschicht durch ein Beschichtungsverfahren
mittels thermischer Zersetzung ausgebildet, unter Verwendung
organischen Indiums (dem teilweise Zink zugesetzt wurde) des
Acetylacetonattyps als Precursorlösung. Hierbei wurde das vor
anstehend beschriebene Material (6) in eine Precursorlösung
eingetaucht, so daß der nicht abgedichtete Abschnitt übrig
blieb, herausgezogen, etwa 10 Minuten lang bei 80°C getrock
net, und dann in einer Stickstoffatmosphäre auf 400°C er
hitzt, 10 Stunden lang bei 400°C gehalten, und abgekühlt, um
hierdurch einen ITO-Film mit 5 KOhm/Flächeneinheit auszubil
den.
Ein Behälter, der mit einem bei Ultraviolettbestrahlung aus
härtenden Acrylharz TB3042C (Viskosität: 1500 cps) gefüllt
war, welches von Three Bond Corp. hergestellt wird, wurde in
einem Vakuumbehälter angeordnet. Ein Vakuumsaugvorgang wurde
durchgeführt, während das voranstehend beschriebene Material
(7) im oberen Abschnitt des Behälters gehalten wurde. Nach
dem der Vakuumdruck 1×10-7 Torr erreicht hatte, wurde das
voranstehend geschilderte Material (7) langsam in das TB3042
durch einen Aufzug heruntergezogen, der in dem Behälter an
gebracht war, und bis zu dem nicht-abgedichteten Abschnitt
eingetaucht. Dann wurde der Vakuumdruck auf Atmosphärendruck
zurückgeführt. Das Eintauchen wurde fortgesetzt, bis der po
röse, anorganische Dispersionsfilm mit TB3042 gefüllt war,
so daß er transparent wurde.
Dann wurde dieser Film aus dem Vakuumbehälter herausgezogen
und mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt, um hierdurch das
TB3042 auszuhärten. Auf diese Weise wurde eine Lumineszenz
schicht aus organisch/anorganischem Phosphor und eine Ober
flächenschutzschicht gleichzeitig hergestellt.
Ein Elektrodenausbildungsabschnitt wurde abgetrennt und eine
Elektrode wurde in einem Teil des linearen Metallkerns vor
gesehen. Weiterhin wurde ein emaillierter Draht auf den
ITO-Film gewickelt, um eine vereinfachte Elektrode auszubilden.
Auf diese Weise wurde ein lichtemittierendes Element des orga
nisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden Erfin
dung fertiggestellt.
Andererseits wurde als Vergleichsbeispiel ein lichtemittie
rendes Element des anorganischen Dispersionstyps auf dieselbe
Weise wie voranstehend beschrieben erzeugt, mit der Ausnahme,
daß das Packen von TB3042 weggelassen wurde.
Bei diesen zwei Arten von lichtemittierenden Elementen des
Dispersionstyps wurde ein elektrisches Wechselfeld zwischen
die Elektrode auf dem ITO-Film und die Elektrode des linea
ren Metallkerns angelegt. Hierbei ergab sich, daß das licht
emittierende Element des anorganischen Dispersionstyps gemäß
Vergleichsbeispiel eine Lichtemissions-Luminanz von 18 cd/m²
im Maximum bei 100 V und 400 Hz aufwies, wogegen das licht
emittierende Element des organisch/anorganischen Hybridtyps
gemäß der vorliegenden Erfindung eine maximale Lichtemissions-
Luminanz von 40 cd/m² zeigte, so daß etwa die doppelte Licht
emissions-Luminanz erzielt wurde. Weiterhin wies das licht
emittierende Element des organisch/anorganischen Hybridtyps
gemäß der vorliegenden Erfindung eine geringe Verschlechte
rung des Phosphors infolge von Feuchtigkeit auf, und zeigte
hervorragende Festigkeitseigenschaften und eine hervor ragen
de Lebensdauer.
Eine Aluminiumplatte einer Dicke von 0,5 mm wurde als
Metallbasis hergestellt, und wurde durch Ultraschallreinigung
in Alkohol gereinigt.
Das voranstehend geschilderte Material (1) wurde in eine
Mischung von 6 : 4 (Gewichtsteile) von Aluminiumoxid-Sili
ziumdioxid-Sol NT-G501, hergestellt von Nissan Chemical Indu
stries Ltd., und EL-Phosphor 729 eingetaucht, hergestellt
von Silvania Corp., herausgezogen, 10 Minuten lang bei 150°C
getrocknet, und 30 Minuten lang bei 300°C gesintert, um
hierdurch einen porösen, anorganischen Dispersionsfilm mit
einer Filmdicke von etwa 45 µm auszubilden.
Unmittelbar nachdem die Oberflächenschichtseite des voran
stehend beschriebenen Materials (2) in ein bei Ultraviolett
bestrahlung aushärtendes Acrylharz TB3042C (Viskosität:
1500 cps), hergestellt von Three Bond Corp., eingetaucht
wurde, und mit einer Herausziehgeschwindigkeit von 1 mm/sec
herausgezogen wurde, wurde Ultraviolettbestrahlung einge
setzt, während die Oberflächenschichtseite getrocknet wurde,
um hierdurch eine isolierende Reflexionsschicht (trübe
Schicht) mit einer Filmdicke von 15 µm auszubilden, die
durch gleichzeitiges Aushärten von TB3042C und einer Lumines
zenzschicht (transparente Schicht) aus organisch/anorganischem
Phosphor erhalten wurde.
Ein ITO-Film (Indiumoxid mit Zinkzusatz) mit einer Filmdicke
von 0,2 µm wurde auf: das voranstehend geschilderte Material
(3) aufgebracht und mit diesem zusammenlaminiert.
Ein Siliziumdioxidfilm mit einer Filmdicke von 1 µm wurde
auf dem ITO-Film des voranstehend beschriebenen Materials
(4) durch ein Eintauchverfahren ausgebildet.
Ein Elektrodenausbildungsabschnitt wurde dann abgetrennt, und
eine Elektrode in einem Teil des linearen Metallkerns vorge
sehen. Weiterhin wurde ein emaillierter in Kontakt mit dem
ITO-Film gewickelt, zur Ausbildung einer vereinfachten Elek
trode. Auf diese Weise wurde ein lichtemittierendes Element
des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorliegenden
Erfindung fertiggestellt.
Andererseits wurde zu Vergleichszwecken ein lichtemittieren
des Element des anorganischen Dispersionstyps auf dieselbe
Weise wie voranstehend beschrieben hergestellt, mit der Aus
nahme, daß das Packen oder Einbringen von 3042C in die vor
anstehend geschilderte Lumineszenzschicht aus organisch/an
organischem Phosphor weggelassen wurde.
Bei diesen beiden Arten von lichtemittierenden Elementen des
Dispersionstyps wurde ein elektrisches Wechselfeld zwischen
die Elektrode auf dem ITO-Film und die Elektrode der Alumi
niumplatte angelegt. Dies führte dazu, daß das lichtemittie
rende Element des anorganischen Dispersionstyps gemäß Ver
gleichsbeispiel eine maximale Lichtemissions-Luminanz von
18 cd/m² im Maximum bei 100 V und 400 Hz zeigte, wogegen das
lichtemittierende Element des organisch/anorganischen Hybrid
typs gemäß der vorliegenden Erfindung eine Lichtemissions-
Luminanz im Maximum 40 cd/m² zeigte, so daß etwa die doppelte
Lichtemissions-Luminanz erzielt wurde. Darüber hinaus wies
das lichtemittierende Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps gemäß der vorliegenden Erfindung eine geringe Be
einträchtigung des Phosphors infolge von Feuchtigkeit auf,
und zeigte hervorragende Festigkeitseigenschaften und eine
hervorragende Lebensdauer.
Wie voranstehend beschrieben kann gemäß der vorliegenden Er
findung ein lichtemittierendes Element des organisch/anorga
nischen Hybridtyps bei einer niedrigeren Temperatur und mit
höherem Wirkungsgrad erzielt werden, verglichen mit dem kon
ventionellen Fall. Weiterhin weist das lichtemittierende Ele
ment des organisch/anorganischen Hybridtyps gemäß der vorlie
genden Erfindung die Eigenschaften auf, daß es eine geringe
thermische Verschlechterung des Phosphors zeigt, eine hohe
Luminanz aufweist, und hervorragende Feuchtigkeitsbeständig
keit und Festigkeit. Daher kann es in weitem Umfang eingesetzt
werden, beispielsweise als Anzeigeelement für ein Kraftfahr
zeug-Anzeigeinstrument, als Dekoration für Schaufenster und
dergleichen.
Zwar wurde die Erfindung im einzelnen und unter Bezugnahme
auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben,
jedoch wird Fachleuten auf diesem Gebiet deutlich werden,
daß sich verschiedene Änderungen und Modifikationen vornehmen
lassen, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (26)
1. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps, mit:
einer Metallbasis, auf welcher eine isolierende Reflexions schicht vorgesehen ist;
einer Phosphor-Luimineszenzschicht, die durch Dispergieren eines Phosphors in einem Bindemittel erhalten wird;
einem transparenten, elektrisch leitfähigen Film; und einer Oberflächenschutzschicht;
wobei die Metallbasis und der transparente, elektrisch leitfähige Film elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Phosphor-Lumineszenzschicht eine Lumineszenz schicht mit einem organisch/anorganischen Phosphor auf weist, in welcher Phosphor in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial dispergiert ist, und in welcher Poren zumindest an einer Oberflächenschichtseite des porösen, anorganischen Isoliermaterials mit einem organischen Iso liermaterial abgedichtet sind.
einer Metallbasis, auf welcher eine isolierende Reflexions schicht vorgesehen ist;
einer Phosphor-Luimineszenzschicht, die durch Dispergieren eines Phosphors in einem Bindemittel erhalten wird;
einem transparenten, elektrisch leitfähigen Film; und einer Oberflächenschutzschicht;
wobei die Metallbasis und der transparente, elektrisch leitfähige Film elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Phosphor-Lumineszenzschicht eine Lumineszenz schicht mit einem organisch/anorganischen Phosphor auf weist, in welcher Phosphor in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial dispergiert ist, und in welcher Poren zumindest an einer Oberflächenschichtseite des porösen, anorganischen Isoliermaterials mit einem organischen Iso liermaterial abgedichtet sind.
2. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Metallbasis aus einem linearen Metallkern oder einer
dünnen Metallplatte besteht.
3. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps, mit folgenden
Schritten:
Ausbildung einer porösen, anorganischen Dispersionsschicht, die aus einem porösen, anorganischen Isoliermaterial be steht, in welchem ein Phosphor dispergiert ist, auf einer isolierenden Reflexionsschicht, die auf einer Oberfläche einer Metallbasis ausgebildet ist;
Ausbildung einer Lumineszenzschicht mit einem organisch/ anorganischen Phosphor, durch Eintauchen der porösen, an organischen Dispersionsschicht in eine Lösung aus einem organischen Isoliermaterial, Trocknen der porösen, anorga nischen Dispersionsschicht und Abdichten von Poren zumin dest in einer Oberflächenschichtseite der porösen, anorga nischen Dispersionsschicht durch das organische Isolier material; und
aufeinanderfolgendes Ausbilden einer transparenten, elek trisch leitfähigen Schicht und einer Oberflächenschutz schicht auf der Lumineszenzschicht aus organisch/anorga nischem Phosphor.
Ausbildung einer porösen, anorganischen Dispersionsschicht, die aus einem porösen, anorganischen Isoliermaterial be steht, in welchem ein Phosphor dispergiert ist, auf einer isolierenden Reflexionsschicht, die auf einer Oberfläche einer Metallbasis ausgebildet ist;
Ausbildung einer Lumineszenzschicht mit einem organisch/ anorganischen Phosphor, durch Eintauchen der porösen, an organischen Dispersionsschicht in eine Lösung aus einem organischen Isoliermaterial, Trocknen der porösen, anorga nischen Dispersionsschicht und Abdichten von Poren zumin dest in einer Oberflächenschichtseite der porösen, anorga nischen Dispersionsschicht durch das organische Isolier material; und
aufeinanderfolgendes Ausbilden einer transparenten, elek trisch leitfähigen Schicht und einer Oberflächenschutz schicht auf der Lumineszenzschicht aus organisch/anorga nischem Phosphor.
4. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Elements
des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das organische Isoliermaterial
Cyanoethylcellulose, Cyanoethylpullulan, Cyanoethylpoval,
und zumindest ein Harz aufweist, welches unter Acrylharzen,
Epoxyharzen und Fluorharzen ausgewählt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps, mit folgen
den Schritten:
aufeinanderfolgendes Ausbilden einer isolierenden Re flexionsschicht, einer inneren Abdichtungsschicht, die aus einem Siliziumdioxidfilm besteht, eines porösen, an organischen Dispersionsfilms, der durch Dispergieren eines Phosphors in, einem porösen, anorganischen Isoliermaterial erhalten wird, einer äußeren Abdichtungsschicht, die aus einem Siliziumdioxidfilm besteht, und eines transparenten, elektrisch leitfähigen Films auf einem linearen Metallkern, zur Ausbildung einer sich ergebenden Metallbasis; und
gleichzeitiges Ausbilden eines Lumineszenzschicht aus organisch/anorganischem Phosphor und einer Oberflächen schutzschicht, durch Eintauchen der sich ergebenden Metall basis in ein organisches Isoliermaterial, wobei das orga nische Isoliermaterial zwischen die innere Abdichtungs schicht und die äußere Abdichtungsschicht eingesaugt wird, und dann das organische Isoliermaterial ausgehärtet wird.
aufeinanderfolgendes Ausbilden einer isolierenden Re flexionsschicht, einer inneren Abdichtungsschicht, die aus einem Siliziumdioxidfilm besteht, eines porösen, an organischen Dispersionsfilms, der durch Dispergieren eines Phosphors in, einem porösen, anorganischen Isoliermaterial erhalten wird, einer äußeren Abdichtungsschicht, die aus einem Siliziumdioxidfilm besteht, und eines transparenten, elektrisch leitfähigen Films auf einem linearen Metallkern, zur Ausbildung einer sich ergebenden Metallbasis; und
gleichzeitiges Ausbilden eines Lumineszenzschicht aus organisch/anorganischem Phosphor und einer Oberflächen schutzschicht, durch Eintauchen der sich ergebenden Metall basis in ein organisches Isoliermaterial, wobei das orga nische Isoliermaterial zwischen die innere Abdichtungs schicht und die äußere Abdichtungsschicht eingesaugt wird, und dann das organische Isoliermaterial ausgehärtet wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung des trans
parenten, elektrisch leitfähigen Films durch ein trocke
nes Verfahren oder ein nasses Verfahren durchgeführt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenverfahren aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Vakuumdampf
ablagerungsverfahren und einem Sputterverfahren besteht,
und daß das Naßverfahren aus der Gruppe ausgewählt wird,
die aus einem Sol-Gel-Verfahren und einem Beschichtungs
verfahren mit thermischer Zersetzung besteht.
8. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps, mit folgen
den Schritten:
Ausbildung eines porösen, anorganischen Dispersionsfilms, der durch Dispergieren eines Phosphors in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial erhalten wird, auf einer dünnen Metallplatte, die als Metallbasis verwendet wird;
Imprägnieren des porösen, anorganischen Dispersionsfilms mit einem organischen Isoliermaterial von einer Oberflä chenschichtseite des porösen, anorganischen Dispersions films aus in Richtung zu dessen Innenschichtseite, um so einen trüben Abschnitt nahe an der dünnen Metallplatte übrigzulassen und nachfolgendes Aushärten des organischen Isoliermaterials, um hierdurch gleichzeitig eine isolie rende Reflexionsschicht und eine Lumineszenzschicht aus organisch/anorganischem Phosphor aus dem trüben Abschnitt bzw. einem Abschnitt auszubilden, der mit dem organischen Isoliermaterial imprägniert ist; und
aufeinanderfolgendes Ausbilden eines transparenten, elek trisch leitfähigen Films und einer Oberflächenschutz schicht auf der Lumineszenzschicht aus organisch/anorga nischem Phosphor.
Ausbildung eines porösen, anorganischen Dispersionsfilms, der durch Dispergieren eines Phosphors in einem porösen, anorganischen Isoliermaterial erhalten wird, auf einer dünnen Metallplatte, die als Metallbasis verwendet wird;
Imprägnieren des porösen, anorganischen Dispersionsfilms mit einem organischen Isoliermaterial von einer Oberflä chenschichtseite des porösen, anorganischen Dispersions films aus in Richtung zu dessen Innenschichtseite, um so einen trüben Abschnitt nahe an der dünnen Metallplatte übrigzulassen und nachfolgendes Aushärten des organischen Isoliermaterials, um hierdurch gleichzeitig eine isolie rende Reflexionsschicht und eine Lumineszenzschicht aus organisch/anorganischem Phosphor aus dem trüben Abschnitt bzw. einem Abschnitt auszubilden, der mit dem organischen Isoliermaterial imprägniert ist; und
aufeinanderfolgendes Ausbilden eines transparenten, elek trisch leitfähigen Films und einer Oberflächenschutz schicht auf der Lumineszenzschicht aus organisch/anorga nischem Phosphor.
9. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung des trans
parenten, elektrisch leitfähigen Films durch Laminieren
von Filmen durchgeführt wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Isolier
material ein lösungsmittelfreies Harz ist, welches aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus thermisch aushärten
den Harzen, unter Ultraviolettbestrahlung aushärtbaren
Harzen, und durch Mischen zweier Flüssigkeiten aushärt
baren Harzen besteht.
11. Verfahren zum Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Isolier
material ein lösungsmittelfreies Harz ist, welches aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus thermisch aushärten
den Harzen, unter Ultraviolettbestrahlung aushärtbaren
Harzen, und durch Mischen zweier Flüssigkeiten aushärt
baren Harzen besteht.
12. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Isolier
material ein lösungsmittelfreies Harz ist, welches aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus thermisch aushärten
den Harzen, unter Ultraviolettbestrahlung aushärtbaren
Harzen, und durch Mischen zweier Flüssigkeiten aushärt
baren Harzen besteht.
13. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
8, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Isolier
material ein lösungsmittelfreies Harz ist, welches aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus thermisch aushärten
den Harzen, unter Ultraviolettbestrahlung aushärtbaren
Harzen, und durch Mischen zweier Flüssigkeiten aushärt
baren Harzen besteht.
14. Verfahren zur Herstellung eines lichtemittierenden Ele
ments des organisch/anorganischen Hybridtyps nach Anspruch
9, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Isolier
material ein lösungsmittelfreies Harz ist, welches aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus thermisch aushärten
den Harzen, unter Ultraviolettbestrahlung aushärtbaren
Harzen, und durch Mischen zweier Flüssigkeiten aushärt
baren Harzen besteht.
15. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
16. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
17. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
18. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
19. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
20. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
21. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Aluminium
oxid-Siliziumdioxid besteht.
22. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Alumi
niumoxid-Siliziumdioxid besteht.
23. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Alumi
niumoxid-Siliziumdioxid besteht.
24. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Alumi
niumoxid-Siliziumdioxid besteht.
25. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Alumi
niumoxid-Siliziumdioxid besteht.
26. Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen
Hybridtyps nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das poröse, anorganische Isoliermaterial aus Alumi
niumoxid-Siliziumdioxid besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5282699A JPH07135080A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 有機・無機系ハイブリット型発光素子およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4440410A1 true DE4440410A1 (de) | 1995-05-18 |
Family
ID=17655908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944440410 Ceased DE4440410A1 (de) | 1993-11-11 | 1994-11-11 | Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen Hybridtyps und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07135080A (de) |
DE (1) | DE4440410A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19741333A1 (de) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Bosch Gmbh Robert | Elektrolumineszierende Anordnung |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU6853898A (en) | 1997-04-17 | 1998-11-11 | Kureha Kagaku Kogyo K.K. | Moisture-proofing film and electroluminescent device |
TW545079B (en) | 2000-10-26 | 2003-08-01 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device |
KR100870542B1 (ko) * | 2006-09-29 | 2008-11-26 | 부산대학교 산학협력단 | 하나의 유기-무기 혼성 홀 주입-수송층을 포함하는 유기전기발광소자 및 그 제조방법 |
JP6103183B2 (ja) * | 2012-10-10 | 2017-03-29 | ペクセル・テクノロジーズ株式会社 | ペロブスカイト化合物を用いた電界発光素子 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE963172C (de) * | 1952-08-09 | 1957-05-02 | Gen Electric | Elektrolumineszenzzelle |
DE1051401B (de) * | 1955-01-17 | 1959-02-26 | Gen Electric | Spannungs-Elektrolumineszenzlampe |
DE2249867A1 (de) * | 1971-10-11 | 1973-04-12 | Ise Electronics Corp | Elektrolumineszenzelement vom dispersionstyp |
DE2221441A1 (de) * | 1972-05-02 | 1973-11-15 | Bernt Von Grabe | Optoelektronischer zeichengenerator |
DE2120926B2 (de) * | 1970-04-28 | 1977-04-07 | Mitsubishi Denki KJC., Tokio | Verfahren zur herstellung einer elektrolumineszierenden tafel |
US4097776A (en) * | 1977-03-25 | 1978-06-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Coated electroluminescent phosphors |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5282699A patent/JPH07135080A/ja active Pending
-
1994
- 1994-11-11 DE DE19944440410 patent/DE4440410A1/de not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE963172C (de) * | 1952-08-09 | 1957-05-02 | Gen Electric | Elektrolumineszenzzelle |
DE1051401B (de) * | 1955-01-17 | 1959-02-26 | Gen Electric | Spannungs-Elektrolumineszenzlampe |
DE2120926B2 (de) * | 1970-04-28 | 1977-04-07 | Mitsubishi Denki KJC., Tokio | Verfahren zur herstellung einer elektrolumineszierenden tafel |
DE2249867A1 (de) * | 1971-10-11 | 1973-04-12 | Ise Electronics Corp | Elektrolumineszenzelement vom dispersionstyp |
DE2221441A1 (de) * | 1972-05-02 | 1973-11-15 | Bernt Von Grabe | Optoelektronischer zeichengenerator |
US4097776A (en) * | 1977-03-25 | 1978-06-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Coated electroluminescent phosphors |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Patentanmeldung G 12428 VIIIc/21f bek.gem. am 15.11.56 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19741333A1 (de) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Bosch Gmbh Robert | Elektrolumineszierende Anordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07135080A (ja) | 1995-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005041260B4 (de) | Wellenlängen-Konvertierungssubstanz und Licht emittierende Vorrichtung und einkapselndes Material, das gleiches aufweist | |
DE10225778B4 (de) | Leuchtstoff umgewandelte, Licht emittierende Anordnung | |
DE2803626A1 (de) | Elektrolumineszierende lampe | |
DE2533364A1 (de) | Beschichtete scheibe | |
DE60026778T2 (de) | Substrat für lichtemittierende Vorrichtung, lichtemittierende Vorrichtung und Herstellungsverfahren | |
DE19638667A1 (de) | Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement | |
DE3740559A1 (de) | Elektrolumineszierendes lichtelement | |
DE10027199A1 (de) | Lichtemittierende Halbleitervorrichtung | |
WO2003026030A1 (de) | Weisslicht-led mit auf einer streuscheibe angeordneten verschiedenfarbigen lichtemitterschichten makroskopischer strukturbreiten | |
DE10301676A1 (de) | Beschichteter Phosphorfüllstoff und Verfahren zum Bilden eines beschichteten Phosphorfüllstoffs | |
WO2011104364A1 (de) | Strahlungsemittierendes bauelement mit einem halbleiterchip und einem konversionselement und verfahren zu dessen herstellung | |
DE102004010000A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer organischen EL-Anzeigevorrichtung | |
DE102008011153A1 (de) | Anordnung mit mindestens zwei lichtemittierenden Halbleiterbauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit mindestens zwei lichtemittierenden Halbleiterbauelementen | |
DE102013212247B4 (de) | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE112013001391T5 (de) | Organisches Elektrolumineszenzelement | |
DE4132753C2 (de) | Farbkathodenstrahlröhre | |
DE4440410A1 (de) | Lichtemittierendes Element des organisch/anorganischen Hybridtyps und Verfahren zu dessen Herstellung | |
WO2018158091A1 (de) | Verfahren zur herstellung von leuchtdioden und leuchtdiode | |
DE102006028999B4 (de) | Flachtafeldisplay und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102009029874A1 (de) | Beleuchtungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Lichtquellen | |
DE112011104877T5 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Leuchtstoffvorrichtung und Beleuchtungsvorrichtung, welche eine solche Leuchtstoffvorrichtung aufweist | |
EP2425469B1 (de) | Bauteil mit einem ersten und einem zweiten substrat und verfahren zu dessen herstellung | |
WO2015107038A1 (de) | Verfahren zum herstellen von optoelektronischen halbleiterbauteilen und optoelektronisches halbleiterbauteil | |
DE4042389C2 (de) | Dünnfilm-Elektrolumineszenzvorrichtung | |
EP2749813B1 (de) | Röhrenlampe mit verbesserter Lichtverteilung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |