DE60026778T2

DE60026778T2 - Substrat für lichtemittierende Vorrichtung, lichtemittierende Vorrichtung und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60026778T2
Application number: DE60026778T
Authority: DE
Inventors: Matsushita Electric Works Hiroshi Kadoma-shi Yokogawa; Tetsuo Kasuga-shi Tsutsui; Matsushito Electric Works Masaru Kadoma-shi Yokoyama; Matsushito Electric Works Kenji Kadoma-shi Tsubaki; Matsushito Electric Works Kenji Kadoma-shi Kawano
Original assignee: Tsutsui Tetsuo Kasuga; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Tsutsui Tetsuo Kasuga; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: DE60026778D1; TWI286388B; EP1100129A3; EP1100129A2; EP1100129B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Substrat für eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Licht emittierende Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Licht emittierenden Vorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Licht emittierende Vorrichtung, die für verschiedene Vorrichtungen verwendet wird, wie z.B. eine Display-Vorrichtung, eine Anzeigevorrichtung und eine Hintergrundbeleuchtung für ein Flüssigkristall-Display, ein Substrat für die Herstellung einer solchen Licht emittierenden Vorrichtung und ein Herstellverfahren für eine solche Licht emittierende Vorrichtung. Bei der oben beschriebenen Licht emittierenden Vorrichtung können verschiedene Lichtemissionsmechanismen (wie z.B. ein Elektrolumineszenz- (der als "EL" bezeichnet werden kann) Mechanismus, ein Fotolumineszenz- (der als "PL" bezeichnet werden kann) Mechanismus und ein Lichtemissionsmechanismus mittels Elektronenstrahlung) angewendet werden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine ebene Lampe (wie z.B. eine flache Fluoreszenzlampe) oder ein Plasma-Flachdisplay, bei dem eine solche Licht emittierende Vorrichtung verwendet wird.
Beschreibung der verwandten Technik
Bisher sind mit dem Fortschritt der intelligenten Gesellschaft verschiedene Display-Vorrichtungen entwickelt worden. Eine dieser Vorrichtungen ist eine EL-Vorrichtung (oder eine Elektrolumineszenz-Vorrichtung), die als elektronisches Display des selbstemittierenden Typs verwendet werden soll. Die EL-Vorrichtung nutzt ein Lichtphänomen aus, das bei Anlegen eines elektrischen Felds an ein Material auftritt, und weist eine Struktur auf, bei der eine anorganische EL-Schicht oder eine organische EL-Schicht sandwichartig zwischen Elektroden angeordnet ist.
10 zeigt eine Basisstruktur eines Beispiels für eine solche organische EL-Vorrichtung, bei der eine transparente Elektrode 12 als Anode aus Indiumzinnoxid (ITO), eine organische EL-Schicht 13 und eine Metall-Gegenkathode 14 als Kathode in der genannten Reihenfolge auf einer Glasplatte 11 laminiert sind. Bei einer solchen Vorrichtung erfolgt eine Vereinigung eines von der transparenten Elektrode 12 erzeugten Lochs und eines von der Metall-Gegenkathode injizierten Elektrons in der organischen EL-Schicht 13, wobei ein Emissionszentrum, wie z.B. ein Fluoreszenzfarbstoff, angeregt wird, um die Lichtemission zu bewirken. Das in der organischen EL-Schicht 13 emittierte Licht wird direkt oder nach Reflexion durch die Metall-Gegenelektrode 14, die beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist, von der Glasplatte 11 emittiert.
Bei Emittieren des Lichts wie oben beschrieben wird eine externe Effizienz (η, die auch als Auskoppel-Effizienz bezeichnet wird), welche durch ein Verhältnis einer aus der Licht emittierenden Vorrichtung emittierten Lichtmenge zu einer in der Licht emittierenden Vorrichtung erzeugten Lichtmenge definiert ist, durch den kritischen Winkel θc bestimmt, wenn das Licht bei Emittieren von einem Medium, dessen Brechungsindex n ist, in die Umgebungsluft, deren Brechungsindex 1,0 ist, entsprechend der Theorie der klassischen Optik eine Totalreflexion erfährt. Gemäß den Brechungsgesetzen wird der kritische Winkel θc durch folgende Gleichung (1) angegeben: sinθc = 1/n (1)
Die externe Effizienz (η) wird durch die folgende Gleichung (2) anhand des Verhältnisses einer von dem Medium, dessen Brechungswinkel n ist, in die Umgebungsluft emittierten Lichtmenge zu einer Menge an erzeugtem Licht (d.h. der Summe der Lichtmenge, die an der Grenzfläche zwischen der Luft und dem Medium eine Totalreflexion erfährt, und einer in die Luft emittierten Lichtmenge) erhalten: η = 1 – (n2 – 1)1/2/n (2)
Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn der Brechungsindex n des Mediums größer als 1,5 ist, die folgende ungefähre Gleichung (3) angewendet werden kann: η = 1/(2n2) (3)
Wenn jedoch der Brechungsindex n des Mediums nahe 1,00 liegt, muss die vorstehende Gleichung (2) angewendet werden.
Da die Dicke der organischen EL-Schicht 13 und die Dicke der transparenten Elektrode 12 kleiner sind als eine Wellenlänge des Lichts, trägt der Brechungsindex der Glasplatte 11 hauptsächlich zu der externen Effizienz (η) bei. Der Brechungsindex des Glases liegt generell im Bereich zwischen 1,5 und 1,6, so dass die externe Effizienz (η) gemäß Gleichung (3) 0,2 (20%) beträgt. Die Differenz von 80% ist aufgrund der Totalreflexion zwischen der Glasplatte 11 und der Umgebungsluft als geführtes Licht verloren.
In der vorstehenden Beschreibung ist ein Beispiel, bei dem die anorganische oder organische EL-Schicht als Licht emittierendes Element verwendet wird, erläutert, und die gleiche Erläuterung gilt für eine PL-Vorrichtung, bei der eine Licht emittierende PL-Schicht 15 als Licht emittierendes Element verwendet wird. 11 zeigt eine Basisstruktur der PL-Vorrichtung, bei der eine Licht emittierende PL-Schicht 15 auf einer Glasplatte 11 laminiert ist. Bei der PL-Vorrichtung erzeugt, wenn ein Strahl, wie z.B. ein Ultraviolettstrahl, auf die PL-Schicht 15 gestrahlt wird, die PL-Schicht 15 Licht, das von der Glasplatte 11 emittiert wird. Bei der PL-Vorrichtung ist die externe Effizienz (η) klein, wie es bei der oben beschriebenen EL-Vorrichtung der Fall ist, und es geht viel Licht als geführtes Licht verloren.
US-A-5,313,485 beschreibt beispielsweise eine Laservorrichtung mit dem Lasermaterial, einem Resonator und einem mit einer Komponente, die in der Lage ist, bei Interaktion mit einer Anregungsstrahlung Licht zu emittieren, bestückten porösen Substrat. Das poröse Substrat kann ein Aerogel sein.
In US-A-3,573,529 ist eine Frontplatte eines Aufzeichnungsmediums mit einem schmalen Fenster beschrieben, die aus einer Mikro-Glasscheibe, einer Fluoreszenzschicht aus Phosphormaterial, die durch Beschichtung der Innenfläche der Glasplatte aufgebracht worden ist, und einer mit der Innenfläche der Fluoreszenzschicht verbundenen, mit Aluminium plattierten Trägerschicht gebildet ist.
A. Haugeneder et al. (in Journal of Applied Physics 1999, 85 (2), 1124–1130, "Nonlinear Emission and Recombination in Conjugated Polymer Waveguides") beschreiben eine Licht emittierende Vorrichtung, die aus einem mit Indiumzinnoxid beschichteten Glassubstrat und einer Schicht aus einem Elektro- und Fotolumineszenz-Polymer, die auf der mit Indiumzinnoxid beschichteten Fläche des Glassubstrats angeordnet ist, gebildet ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Wie oben beschrieben, ist die externe Effizienz beim Emittieren des in der EL-Vorrichtung oder der PL-Vorrichtung erzeugten Lichts aus der Vorrichtung in die Umgebungsluft (z.B. die Auskoppeleffizienz für Oberflächenemission) gering, und eine solche geringe externe Effizienz stellt ein Problem nicht nur bei der EL-Vorrichtung oder der PL-Vorrichtung dar, sondern ist auch ein generelles Problem bei einer Licht emittierenden Vorrichtung, die in der Vorrichtung erzeugtes Licht, das die Form der Oberflächenebene aufweist, in die Umgebungsluft emittiert.
Die vorliegende Erfindung basiert auf dem oben beschriebenen Problem, und der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Licht emittierende Vorrichtung, deren externe Effizienz zum Aufnehmen von Außenlicht höher ist und deren Oberflächenleuchtkraft höher ist; ein Substrat für eine solche Licht emittierende Vorrichtung; und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Licht emittierenden Vorrichtung zu schaffen.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Substrat für eine Licht emittierende Vorrichtung mit einem elektrisch leitenden transparenten Film (elektrisch leitenden und transparenten Film) bereit, der mit mindestens einer Fläche eines Elements mit niedrigem Brechungsindex in Kontakt steht. Das Substrat bewirkt eine höhere externe Effizienz des Lichts, das durch das Element mit niedrigem Brechungsindex in die Luft läuft, so dass es die Verwendung eines solchen Substrats ermöglicht, eine Licht emittierende Vorrichtung herzustellen, deren externe Effizienz beim Emittieren von Licht aus der Vorrichtung heraus höher ist.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für eine Licht emittierende Vorrichtung bei der ersten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass es einen elektrisch leitenden transparenten Film aufweist, der mit mindestens einer Fläche des Elements mit niedrigem Brechungsindex in Kontakt steht, dessen Brechungsindex größer als 1 und nicht größer als 1,30 ist. Dieses Substrat bewirkt insbesondere eine höhere externe Effizienz des Lichts, das durch das Element mit niedrigem Brechungsindex in die Luft läuft, so dass die Verwendung eines solchen Substrats zu einer effizienten Licht emittierenden Vorrichtung führt, deren externe Effizienz zum Emittieren des Lichts aus der Vorrichtung heraus höher ist.
Das Element mit niedrigem Brechungsindex hat die Form einer Schicht, einer Bahn oder einer Platte und weist den elektrisch leitenden transparenten Film auf einer von zwei Flächen auf, die das Element mit niedrigem Brechungsindex bilden. Das Element mit niedrigem Brechungsindex kann bei der oben beschriebenen Form wesentlich dicker sein, und in einem solchen Fall kann das Element mit niedrigem Brechungsindex im Wesentlichen mindesten drei Flächen aufweisen und beispielsweise in Form eines Quaders ausgeführt sein, wobei das Element mit niedrigem Brechungsindex zwei oder mehr Flächen aufweisen kann, die jeweils mit den elektrisch leitenden transparenten Elektroden versehen sind. Bei der ersten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt liegt der Brechungsindex des Elements mit niedrigem Brechungsindex vorzugsweise im Bereich zwischen 1,003 und 1,300 und bei einer stärker bevorzugten Variante vorzugsweise zwischen 1,01 und 1,2.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der zweiten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex bei der ersten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt aus einem Aerogel gefertigt ist. Das Aerogel kann ein beliebiges bekanntes Aerogel sein, solange sein Brechungsindex klein ist, wie oben beschrieben. Bei dem Substrat ist die Verwendung des Aerogels dahingehend vorteilhaft, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex einen weiteren niedrigen Brechungsindex, der in dem oben spezifizierten Bereich liegt, aufweist.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der dritten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex bei der ersten oder zweiten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt aus einem Silica-Aerogel gefertigt ist. Das Silica-Aerogel kann ein beliebiges bekanntes Silica-Aerogel sein, solange es den niedrigen Brechungsindex aufweist. Die Verwendung des Silica-Aerogels als Element mit niedrigem Brechungsindex ist dahingehend vorteilhaft, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex eine exzellente Transparenz auf weist und anorganisch ist, so dass es bei Ausbildung des elektrisch leitenden transparenten Films stabil ist.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der vierten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex bei einer der ersten bis dritten Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt zwei Flächen aufweist, die einander gegenüberliegen, und der elektrisch leitende transparente Film auf einer dieser Flächen positioniert ist und ein transparentes Element auf der anderen Fläche positioniert ist. Das heißt, dass der elektrisch leitende transparente Film auf einer Fläche auf einer Seite des Elements mit niedrigem Brechungsindex platziert ist, während das transparente Element auf einer Fläche auf der anderen Seite des Elements mit niedrigem Brechungsindex platziert ist. Das Platzieren des transparenten Elements wie oben beschrieben bewirkt den Schutz des Elements mit niedrigem Brechungsindex durch das transparente Element. Ferner wird, da das transparente Element das Element mit niedrigem Brechungsindex trägt, dem Substrat als Ganzes Festigkeit verliehen. Folglich kann das Element mit niedrigem Brechungsindex mit kleinerer Dicke ausgeführt sein.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der fünften Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende transparente Film bei einer der ersten bis vierten Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt aus mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid, Zinkaluminiumoxid, Gold, Silber, Kupfer und Chrom ausgewählten Material gefertigt ist. Der elektrisch leitende transparente Film ist bei einer besonders bevorzugten Variante aus Indiumzinnoxid (ITO) gefertigt. Da es diese Materialien ermöglichen, den elektrisch leitenden transparenten Film mit einer größeren Transparenz auszubilden, wird dieses Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für die Licht emittierende Vorrichtung bevorzugt.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der sechsten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Element bei einer der ersten bis fünften Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt aus Glas oder einem transparenten Harz (oder einem Kunststoffmaterial) gefertigt ist. Das transparente Element oder das Glas oder der transparente Kunststoff können beispielsweise in Form einer Schicht, einer Bahn oder einer Platte ausgeführt sein, oder es kann wesentlich dicker ausgebildet sein. Das Ausbilden des transparenten Elements aus Glas oder transparentem Harz verleiht dem transparenten Element selbst Festigkeit, so dass die Festigkeit des Substrats gewährleistet ist. Ferner schützt das transparente Element das Element mit niedrigem Brechungsindex.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der siebten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex, wie z.B. das Element aus Silica-Aerogel, bei einer der ersten bis sechsten Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt die Form eines Dünnfilms aufweist. Bei dieser Ausführungsform kann, wenn das Element mit niedrigem Brechungsindex die Form eines Dünnfilms aus Aerogel, wie z.B. Silica-Aerogel, aufweist, durch Rotationsbeschichtung oder Tauchbeschichtung des transparenten Elements, der ein überkritisches Trocknen folgt, das Aerogel, wie z.B. das Silica-Aerogel, auf einfache Weise in Form eines Dünnfilms ausgebildet werden.
Gemäß dem ersten Aspekt ist das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung bei der achten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex, wie z.B. das Element aus Silica-Aerogel, bei einer der ersten bis siebten Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt, hydrophob ausgeführt ist. Wenn das Element mit niedrigem Brechungsindex hydrophob ausgeführt ist, wird eine Degradation des Verhaltens des Aerogels, wie z.B. des Silica-Aerogels, beispielsweise hinsichtlich des Brechungsindex und der Lichtdurchlässigkeit verhindert.
Gemäß dem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Licht emittierende Vorrichtung bereit, die eine Leuchtschicht und das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und insbesondere gemäß einer der ersten bis achten Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt aufweist. Bei dieser Licht emittierenden Vorrichtung wird das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung verwendet, das die höhere externe Effizienz des Lichts bietet, so dass eine größere Menge des in der Leuchtschicht erzeugten Lichts aus der Licht emittierenden Vorrichtung nach außen (d.h. in die Umgebungs- (oder umgebende) Luft) emittiert wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der ersten Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass sie die Leuchtschicht und das Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und insbesondere gemäß einer der ersten bis achten Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt aufweist und dass der elektrisch leitende transparente Film auf seiner einen Fläche, die der anderen Fläche gegenüberliegt, welche das Element mit niedrigem Brechungsindex aufweist, die Leuchtschicht aufweist. Das heißt, dass diese Licht emittierende Vorrichtung auf einer Fläche des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung die Leuchtschicht aufweist, wobei diese Fläche derjenigen gegenüberliegt, die das Element mit niedrigem Brechungsindex aufweist. Wenn eine solche Licht emittierende Vorrichtung verwendet wird, wird bei Emittieren des in der Leuchtschicht erzeugten Lichts in die Umgebungsluft die externe Effizienz des Lichts, das durch das Element mit niedrigem Brechungsindex in die Luft läuft, erhöht.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der zweiten Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht bei der ersten Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt eine organische EL-Schicht ist. Diese Licht emittierende Vorrichtung weist eine höhere externe Effizienz des in der Leuchtschicht erzeugten Lichts, das durch das Element mit niedrigem Brechungsindex in die Umgebungsluft läuft, auf.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der dritten Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht bei der ersten Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt eine anorganische EL-Schicht ist. Diese Licht emittierende Vorrichtung weist eine höhere externe Effizienz des in der Leuchtschicht erzeugten Lichts, das durch das Element mit niedrigem Brechungsindex in die Umgebungsluft läuft, auf.
Gemäß dem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine weitere Licht emittierende Vorrichtung bereit, die eine Leuchtschicht aufweist, welche mit einem Element mit niedrigem Brechungsindex in Kontakt steht. Die Licht emittierende Vorrichtung weist eine höhere externe Effizienz des Lichts auf, das von der Leuchtschicht durch das Element mit niedrigem Brechungsindex in die Luft läuft.
Gemäß dem dritten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der ersten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass sie die Leuchtschicht aufweist, die mit mindestens einer Fläche des Elements mit niedrigem Brechungsindex, dessen Brechungsindex größer als 1 und nicht größer als 1,30 ist, in Kontakt steht, wobei die Leuchtschicht der Licht emittierenden Vorrichtung eine PL-Leuchtschicht oder ein Schicht ist, die Licht durch Strahlung eines Elektronenstrahls emittiert. Bei dieser Licht emittierenden Vorrichtung ist das Verhältnis der Lichtmenge, die das Element mit niedrigem Brechungsindex durchläuft und in die Umgebungsluft emittiert wird, zu der in der Leuchtschicht erzeugten Lichtmenge, das heißt die externe Effizienz des Lichts, besonders erhöht.
Gemäß dem dritten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der zweiten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex bei der ersten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt in Form eines Dünnfilms ausgebildet und auf einem transparenten Element angeordnet ist und die Leuchtschicht in Form eines Dünnfilms auf dem Element mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet ist.
Gemäß dem dritten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der dritten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass das Element mit niedrigem Brechungsindex bei der ersten oder zweiten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt aus einem Aerogel, vorzugsweise einem Silica-Aerogel, gebildet ist.
Gemäß dem dritten Aspekt ist die Licht emittierende Vorrichtung bei der vierten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Element bei der zweiten oder dritten Ausführungsform gemäß dem dritten Aspekt eine Platte, vorzugsweise eine Glasplatte, ist.
Bei dem dritten Aspekt sei hinsichtlich des Elements mit niedrigem Brechungsindex, das einen Brechungsindex aufweist, der größer ist als 1 und nicht größer ist als 1,30, des Elements mit niedrigem Brechungsindex, das in Form eines Dünnfilms ausgebildet ist, des Elements mit niedrigem Brechungsindex, das aus einem Aerogel, vorzugsweise aus Silica-Aerogel, gefertigt ist, und des transparenten Elements, das in Form einer Platte, vorzugsweise einer Glasplatte, ausgebildet ist, darauf hingewiesen, dass die oben im Zusammenhang mit dem gleichen Gegenstand des ersten Aspekts dargelegten Erläuterungen gelten.
Daher ist gemäß dem dritten Aspekt ein Ausführungsbeispiel der Licht emittierenden Vorrichtung eine ebene Licht emittierende Vorrichtung, bei der die Leuchtschicht (wie z.B. eine PL-Leuchtschicht) über der Glasplatte ausgebildet ist und das Silica-Aerogel in Form eines Dünnfilms zwischen der Glasplatte und der Leuchtschicht (wie z.B. einer PL-Leuchtschicht) ausgebildet ist. Bei einer solchen ebenen Licht emittierenden Vorrichtung läuft in der Leuchtschicht erzeugtes Licht durch den Dünnfilm aus Silica-Aerogel mit dem niedrigeren Brechungsindex in die Glasplatte, so dass das Verhältnis der Lichtmenge, die als geführte Welle verloren geht, reduziert wird und die externe Effizienz des Lichts, das der Fläche der Glasplatte entzogen wird (d.h. die Auskoppeleffizienz für die Oberflächenemission) erhöht wird, wodurch die Leuchtkraft der Glasplattenfläche erhöht wird.
Die Leuchtschicht der Licht emittierenden Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt ist eine PL-Leuchtschicht oder eine Schicht, die Licht durch Strahlung eines Elektrons (oder eines Elektronenstrahls) emittiert. Bei einer solchen Licht emittierenden Vorrichtung braucht, da die Leuchtschicht Licht durch die Fotolumineszenz oder die Elektronenstrahlung emittiert, nicht unbedingt ein elektrisch leitender Film auf einer Fläche des Elements mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet zu sein, und es ist von Vorteil, wenn bei Vorhandensein des elektrisch leitenden Films die Lichtemissionsleistung der Licht emittierenden Vorrichtung nicht durch das Verhalten des elektrisch leitenden Films beeinträchtigt wird.
Gemäß dem vierten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Licht emittierenden Vorrichtung und insbesondere der Licht emittierenden Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform des dritten Aspekts. Dieses Verfahren dient zum Herstellen einer Licht emittierenden Vorrichtung mit einem Dünnfilm aus Silica-Aerogel auf einer Glasplatte und einer Leuchtschicht (wie z.B. einer Schicht aus einem PL-Leuchtstoff) auf dem Dünnfilm aus Silica-Aerogel, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Alkoxysilanlösung auf die Glasplatte aufgebracht wird, gefolgt von einer Gelbildung der Lösung zum Bilden eines Gelmaterials und Trocknung des Gelmaterials, wodurch der Silica-Aerogel-Dünnfilm gebildet wird, und dann die Leuchtschicht auf dem Silica-Aerogel-Dünnfilm gebildet wird. Bei diesem Verfahren wird der Dünnfilm aus Silica-Aerogel auf einfache Weise ausgebildet, so dass die Herstellung der Licht emittierenden Vorrichtung, wie z.B. einer ebenen Licht emittierenden Vorrichtung, vereinfacht wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Licht emittierende Vorrichtung als Ganzes flach oder gekrümmt ausgeführt sein kann. Das heißt, dass die Formen des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung und der Leuchtschicht, die die Licht emittierende Vorrichtung bilden, flach oder gekrümmt sein können. Somit sind bei flacher Licht emittierender Vorrichtung das Element mit niedrigem Brechungsindex, der elektrisch leitende transparente Film und das transparente Element jeweils flach ausgeführt. Bei gekrümmter Licht emittierender Vorrichtung sind das Element mit niedrigem Brechungsindex, der elektrisch leitende transparente Film und das transparente Element jeweils mit im Wesentlichen der gleichen Krümmung gekrümmt ausgeführt. Mit der flachen Licht emittierenden Vorrichtung wird eine flache ebene Lampe oder ein Plasma-Flachdisplay hergestellt. Mit der gekrümmten Licht emittierenden Vorrichtung wird eine gekrümmte ebene Lampe oder ein gekrümmtes Plasma-Display hergestellt.
Bei einer Ausführungsform gemäß einem der oben beschriebenen Aspekte kann das Material für das Element mit niedrigem Brechungsindex ein Aerogel, insbesondere ein Silica-Aerogel, sein. Das Element mit niedrigem Brechungsindex ist in Form einer Schicht, einer Bahn oder einer Platte mit einer Dickendimension, die wesentlich kleiner ist als die anderen Dimensionen, ausgebildet, oder die Form des Elements mit niedrigem Brechungsindex kann eine Dickendimension aufweisen, die in der gleichen Größenordnung liegt wie die anderen Dimensionen. Eine geeignete Form des Elements mit niedrigem Brechungsindex kann je nach Anwendung des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung oder der Licht emittierenden Vorrichtung selbst ausgewählt werden.
Ferner ist bei einer Ausführungsform gemäß einem der oben beschriebenen Aspekte das Material für das transparente Element ein transparentes Glas oder ein transparentes Harz. Das transparente Element ist in Form einer Schicht, einer Bahn oder einer Platte mit einer Dickendimension, die wesentlich kleiner ist als die anderen Dimensionen, ausgebildet, oder die Form des Elements mit niedrigem Brechungsindex kann eine Dickendimension aufweisen, die in der gleichen Größenordnung liegt wie die anderen Dimensionen. Eine geeignete Form des transparenten Elements und ein geeignetes Material für das transparente Element können je nach Anwendung des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung oder der Licht emittierenden Vorrichtung selbst ausgewählt werden.
Ferner ist bei einer Ausführungsform gemäß einem der oben beschriebenen Aspekte der elektrisch leitende transparente Film aus mindestens einem Material gefertigt, das aus der Gruppe bestehend aus Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid, Zinkaluminiumoxid, Gold, Silber, Kupfer und Chrom ausgewählt ist. Der elektrisch leitende transparente Film ist in Form einer Schicht, insbesondere einer dünnen Schicht, ausgebildet. Eine geeignete Dicke des elektrisch leitenden transparenten Films und ein geeignetes Material für den elektrisch leitenden transparenten Film können je nach Anwendung des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung oder der Licht emittierenden Vorrichtung selbst ausgewählt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine konkrete Ausführungsform eines Substrats für eine Licht emittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine konkrete Ausführungsform eines weiteren Substrats für eine Licht emittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt schematische Querschnittsansichten von Beispielen für konkrete Ausführungsformen von Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 3(a) ein Beispiel ohne transparentes Element zeigt, während 3(b) ein Beispiel mit einem transparenten Element zeigt;
4 zeigt schematische Querschnittsansichten von Beispielen für konkrete Ausführungsformen von weiteren Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 4(a) ein Beispiel ohne transparentes Element zeigt, während 4(b) ein Beispiel mit einem transparenten Element zeigt;
5 zeigt schematische Querschnittsansichten von Beispielen für konkrete Ausführungsformen von weiteren Licht emittierenden Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei 5(a) ein Beispiel ohne transparentes Element zeigt, während 5(b) ein Beispiel mit einem transparenten Element zeigt;
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine konkrete Ausführungsform einer ebenen Licht emittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
7(a) zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine konkrete Ausführungsform von ebenen Fluoreszenzlampen gemäß der vorliegenden Erfindung bei Verwendung der in 6 gezeigten ebenen Licht emittierenden Vorrichtung;
8(a) zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine konkrete Ausführungsform von Plasma-Displays gemäß der vorliegenden Erfindung bei Verwendung der in 6 gezeigten ebenen Licht emittierenden Vorrichtung;
9 zeigt Kopien von Fotos, die Lichtemissionszustände von Licht emittierenden Vorrichtungen zeigen, wobei 9(a) die Licht emittierende Vorrichtung eines Beispiels 1 betrifft, während 9(b) die Licht emittierende Vorrichtung eines Vergleichsbeispiels 1 betrifft;
10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine dem Stand der Technik entsprechende Elektrolumineszenz-Vorrichtung; und
11 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels für eine dem Stand der Technik entsprechende Fotolumineszenz-Vorrichtung.
KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend erläutert.
1 zeigt ein Beispiel für eine konkrete Ausführungsform des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung (A) gemäß der vorliegenden Erfindung, und das Substrat ist derart ausgebildet, dass eine Konfiguration aufweist, bei der eine elektrisch leitende transparente Schicht 2 auf einer Fläche des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex laminiert ist. Das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex ist derart in ebener Form ausgebildet, dass es einen Brechungsindex im Bereich zwischen 1,003 und 1,300 aufweist. Wenn der Brechungsindex größer ist als 1,300, wird es schwierig, eine Licht emittierende Vorrichtung herzustellen, deren externe Effizienz (η) des Lichts hoch ist. Es ist besser, dass der Brechungsindex des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex kleiner ist. Es gibt jedoch eine Grenze für die Herstellung eines Materials (einschließlich des Silica-Aerogels) mit dem niedrigeren Brechungsindex, und es ist nicht einfach, das Material für das Element mit niedrigem Brechungsindex, dessen Brechungsindex kleiner ist als 1,003, industriell herzustellen.
Die Dicke des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex ist nicht in besonderem Maße begrenzt, und sie ist vorzugsweise größer als 1 μm und liegt bei einer stärker bevorzugten Variante im Bereich zwischen 1 μm und 100 μm. Generell erfolgt, wenn die Dicke des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex größer ist als 2 mm, keine so bemerkenswerte Verbesserung bei der externen Effizienz, so dass ein solches dickeres Element mit niedrigem Brechungsindex nicht so effektiv ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Dicke des Elements mit niedrigem Brechungsindex bei Vorhandensein des transparenten Elements die Form eines Dünnfilms aufweisen kann, während das Element mit niedrigem Brechungsindex bei Nichtvorhandensein des transparenten Elements vorzugsweise dicker ist.
Generell ist der Brechungsindex eines Massivmaterials, das aus einem gleichförmigen einfachen Werkstoff oder Verbundstoff gefertigt ist, nicht kleiner als 1,3, und ein Material, dessen Brechungsindex kleiner ist als 1,3, ist notwendigerweise ein poröses Material. Nebenbei bemerkt gilt generell, dass, selbst wenn massive Teile eines porösen Materials aus einem wasserklaren Material gefertigt sind, Licht, dass von der porösen Struktur gestreut wird, so auftritt, dass das poröse Material weißlich trübe aussieht.
Das erfindungsgemäße Element mit niedrigem Brechungsindex ist ein feinporöses Element, das dadurch eine Lichtdurchlässigkeit aufweist, dass es eine geeignete feinporöse Struktur hat, die eine Lichtstreuung aufgrund der porösen Struktur unterdrückt, wie oben beschrieben. Ein solches Element mit niedrigem Brechungsindex kann aus einem Material, wie z.B. Silica, einem transparenten Harz (beispielsweise einem Melaminharz oder einem Methacrylharz) oder dergleichen gefertigt sein, wodurch eine gleichförmige poröse Struktur beibehalten wird.
Das Element mit niedrigem Brechungsindex aus Silica ist ein transparentes poröses Element aus einem Material, das beispielsweise durch Trocknen eines Nassgelmaterials, das durch pH-Einstellung einer wässrigen Natriumsilikatlösung oder Hydrolyse und Polymerisationsreaktion eines Alkoxysilans zum Bilden eines festgewordenen Nassgelmaterials hergestellt wird. Unter den wie beschrieben hergestellten Materialien wird ein Material, das eine besonders große Porosität aufweist, als Silica-Aerogel bezeichnet. Gewöhnlich wird das Silica-Aerogel durch überkritisches Trocknen eines in nassem Zustand befindlichen Gelmaterials erhalten.
Beispielsweise wird selbst bei Verwendung einer wässrigen Natriumsilikatlösung als Ausgangsmaterial, wie in US-A-5,137,927 oder 5,124,364 beschrieben, oder Alkoxysilan als Ausgangsmaterial, wie in US-A-4,402,927, 4,432,956 oder 4,610,863 beschrieben, das Silica-Aerogel durch den überkritischen Trocknungsprozess erhalten.
Konkret wird gemäß US-A-4,402,927, 4,432,956 oder 4,610,863 ein in einem nassen Zustand befindliches und ein Silica-Gerüst aufweisendes Gelcompound, das durch Hydrolyse mit anschließender Polymerisation des Alkoxysilan (oder Siliciumalkoxyid oder Alkylsilicat) hergestellt worden ist, durch überkritisches Trocknen in Anwesenheit eines Lösungsmittels (oder eines Dispersionsmediums), wie z.B. eines Alkohols oder von Kohlendioxid, unter überkritischen Bedingungen, bei denen ein kritischer Punkt der Lösung überschritten wird, getrocknet.
Beispielsweise kann das überkritische Trocknen durch Tauchen des erhaltenen Nassgelmaterials in verflüssigtes Kohlendioxid als Dispersionsmedium durchgeführt werden, so dass zuerst ein in dem Gel enthaltenes Medium durch das verflüssigte Kohlendioxid ersetzt wird und anschließend ein Trocknen unter überkritischen Bedingungen des Kohlendioxids erfolgt oder das erhaltene Nassgelmaterial den überkritischen Bedingungen des Kohlenstoffdioxids in Anwesenheit von Kohlendioxid und des Mediums, das in dem Gel enthalten ist, ausgesetzt wird, so dass das Medium durch das Kohlendioxid aus dem Gel extrahiert wird, worauf dann ein Trocknungsvorgang erfolgt.
In den jüngsten Japanischen Patentveröffentlichungen JP-A-8-504674 und 10-508569 von Kohyo ist beschrieben, dass eine poröse Silica, deren Porosität der derjenigen Silica, die durch das überkritische Trocknen erhalten worden ist, im Wesentlichen gleich ist, durch Trocknen unter Bedingungen, die die überkritischen Bedingungen noch unterschreiten, hergestellt wird. Daher können einige Gelmaterialien, die als Xerogel bezeichnet werden, als Element mit niedrigem Brechungsindex verwendet werden, und die Struktur solcher Gelmaterialien unterscheidet sich nicht so sehr von der des Aerogel-Materials.
In jedem Fall ist bei der vorliegenden Erfindung das Element mit niedrigem Brechungsindex ein poröses Element, dessen Porosität mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 60% und bei der am stärksten bevorzugten Variante mindestens 80% beträgt. Bei einem solchen Element mit niedrigem Brechungsindex wird bevorzugt, dass eine Hydrophob-Behandlung des Silica-Aerogels, durch die das Silica-Aerogel hydrophob wird, durchgeführt wird, wie in US-A-5,830,387 beschrieben, und die poröse Struktur der so behandelten Silica über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die größere Porosität des Elements mit niedrigem Brechungsindex bei der vorliegenden Erfindung besser ist, es ist jedoch technisch nicht so einfach zu erreichen, dass die Porosität des Elements mit niedrigem Brechungsindex 99,5% übersteigt.
Das Element mit niedrigem Brechungsindex z.B. aus Melaminharz, Methacrylharz oder dergleichen ist ein poröses Element aus transparentem Harz. Beispielsweise kann folgendes als Beispiel dienen: ein poröses Element, das durch Ausbildung eines Nassgels aus Melaminharz mit anschließendem überkritischen Trocknen erhalten wird, wie in US-A-5,086,085 beschrieben; und ein poröses Material aus einem Polymethylmethacrylatharz, das durch Her stellen einer Harzmischung aus Polystyrolharz und Polymethylmethacrylatharz und anschließendes selektives Entfernen des Polystyrolharzes durch dessen Auflösung erhalten wird, wie in einer technischen Referenz "SCIENCE, Vol. 283, 1999, S. 520" beschrieben. Dies sind nur Beispiele, und in jedem Fall ist das Element mit niedrigem Brechungsindex, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein poröses Element, dessen Porosität mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 60% und bei der am stärksten bevorzugten Variante mindestens 80% beträgt.
Wie oben beschrieben, ist das Xerogel-Material oder das Gelmaterial aus Harz, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ein poröses Material, dessen Porosität so groß ist wie die des Aerogel-Materials. Daher umfasst in diesem Sinne das Aerogel-Material der vorliegenden Erfindung auch das Xerogel-Material und das Gelmaterial aus Harz.
Unter den Materialien für das Element mit niedrigem Brechungsindex wird das Aerogel, das durch überkritisches Trocknen erhalten wird, bevorzugt, da es einfach ist, ein poröses Element als Element mit niedrigem Brechungsindex, das einen niedrigeren Brechungsindex aufweist, herzustellen, dessen Porosität nicht kleiner als 90% ist. Ferner wird bei Berücksichtigung der bei der vorliegenden Erfindung durchzuführenden Schritte, wie z.B. die Ausbildung der Leuchtschicht und die Ausbildung des elektrisch leitenden transparenten Films, das Silica-Aerogel am stärksten bevorzugt.
Wie oben beschrieben, wird das Silica-Aerogel als bestes Material für das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex verwendet. Da das Silica-Aerogel transparent ist und einen Brechungsindex aufweist, der dem von Luft nahe kommt, kann die externe Effizienz (η) des Lichts, die durch die oben aufgeführte Gleichung (2) ermittelt wird, bei Verwendung des Silica-Aerogels auf nahezu 1 (100%) erhöht werden.
Vorzugsweise wird das Gelmaterial, das durch die Hydrolyse und Polymerisation des Alkoxysilans erhalten wird, wie oben beschrieben, der Hydrophob-Behandlung unterzogen, die in den Japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) JP-A-5-279011 und 7-138375 beschrieben ist, um dem Genmaterial die hydrophobe Eigenschaft zu verleihen. Es ist für Feuchtigkeit oder Wasser schwierig, in das Innere des Silica-Aerogel-Materials, dem die hydrophobe Eigenschaft verliehen worden ist, einzudringen, so dass Degradationen des Silica-Aerogels hinsichtlich des Brechungsindex, der Lichtdurchlässigkeit und so weiter verhindert werden.
Die Hydrophob-Behandlung kann vor oder während des Trocknens des Gelmaterials durchgeführt werden. Sie erfolgt durch Reaktion von Hydroxylgruppen von Silanolgruppen (die sich auf der Oberfläche des Gelmaterials befinden) mit hydrophoben Gruppen eines Mittels für die Hydrophob-Behandlung, so dass die Hydroxylgruppen durch die hydrophoben Gruppen ersetzt werden. Konkret wird beispielsweise das Gelmaterial in eine für die Hydrophob-Behandlung vorgesehene Lösung getaucht, welche ein Lösungsmittel enthält, in dem das Mittel für die Hydrophob-Behandlung gelöst ist, und anschließend erfolgt ein Erwärmen, falls erforderlich, um die Reaktion zum Austausch gegen die hydrophoben Gruppen zu bewirken.
Als für die Hydrophob-Behandlung verwendetes Lösungsmittel können beispielhaft Methanol, Ethanol, Isopropanol, Xylol, Toluol, Benzol, N,N-Dimethylformamid, Hexamethyldisiloxan und dergleichen genannt werden. Es gibt keine spezielle Einschränkung hinsichtlich des Lösungsmittels, solange das Lösungsmittel das Mittel für die Hydrophob-Behandlung leicht auflöst und in der Lage ist, das in dem Gelmaterial enthaltene Medium vor der Hydrophob-Behandlung zu ersetzen. Ferner wird, wenn die überkritische Trocknung später durchgeführt wird, ein Lösungsmittel, mit dem die überkritische Trocknung leicht durchführbar ist, bevorzugt, und bevorzugte Bespiele für das Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol, Isopropanol, verflüssigtes Kohlendioxid und ein anderes Material, das die aufgeführten Materialien ersetzen kann.
Als Mittel für die Hydrophob-Behandlung können beispielsweise Hexamethyldisilazan, Hexamethyldisiloxan, Trimethylmethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan und Methyltriethoxysilan und so weiter genannt werden.
Der Brechungsindex des wie oben beschrieben hergestellten Silica-Aerogels kann auf bekannte Weise auf einen bestimmten Wert im Bereich von größer als 1 und nicht größer als 1,3 eingestellt werden. Beispielsweise ist der Brechungsindex je nach Mischungsverhältnis der Ausgangsmaterialien zum Herstellen des Gelmaterials frei veränderbar, wie beispielsweise in Journal of Non-Crystalline Solids 225 (1998), Seiten 19–23 ("Optical polarized reflectance characterization of thin aerogel and xerogel films") beschrieben.
Zur Gewährleistung der Charakteristiken des Silica-Aerogels, wie z.B. seine Transparenz, wird bevorzugt, dass der Brechungsindex auf einen Wert im Bereich zwischen 1,008 und 1,18 eingestellt wird.
Der elektrisch leitende (und) transparente Film 2, der auf der Fläche des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel 1a ausgebildet ist, kann aus Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid, Zinkaluminiumoxid, Gold, Silber, Kupfer, Chrom oder dergleichen gefertigt sein. Indiumzinnoxid wird hinsichtlich seiner Transparenz, seines Flächenwiderstands (der ein Maß ist, das die Flächenleitfähigkeit des elektrisch leitenden transparenten Films angibt) und der Ablösearbeit am stärksten bevorzugt. Die Dicke des elektrisch leitenden transparenten Films 2 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen ungefähr 50 nm und 400 nm, damit ein angemessener Flächenwiderstand und eine angemessene Transparenz sichergestellt sind. Es gibt keine spezielle Einschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Ausbilden des elektrisch leitenden transparenten Films 2 auf der Fläche des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex, und es kann ein beliebiges bekanntes Verfahren, wie z.B. Beschichten der Fläche des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex mit einer ein Material, wie z.B. ITO, enthaltenden Dispersion oder Aufsputtern eines solchen Materials auf das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, angewendet werden.
2 zeigt ein weiteres Beispiel für eine konkrete Ausführungsform des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung (A) gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein elektrisch leitender transparenter Film 2 auf einer der beiden Flächen des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel 1a ausgebildet ist, während ein transparentes Element 3 auf der anderen Fläche der beiden Flächen platziert ist. Das transparente Element 3 bildet das eine Festigkeit aufweisende Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung. Es gibt keine spezielle Einschränkung hinsichtlich der Dicke des transparenten Elements 3 und es reicht aus, dass die Dicke die Festigkeit gewährleistet.
Obwohl das transparente Element 3 dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex benachbart angeordnet ist, wie bei der in 2 gezeigten konkreten Ausführungsform, wird die externe Effizienz (η) des nach außen emittierten Lichts nicht sehr stark reduziert, da der Brechungsindex des Element 1 mit niedrigem Brechungsindex nahe 1 ist. Das heißt, dass Fachleute auf dem Sachgebiet anhand der Brechungsgesetze der klassischen Optik erkennen, dass der größte Teil des emittierten Lichts in die Umgebungsluft emittiert wird, wenn das erzeugte Licht zuerst in und durch das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, dessen Brechungsindex nahe 1 ist und dessen Dicke nicht kleiner als 1,0 μm ist, und dann in und durch das transparente Element 3, dessen Brechungsindex viel größer als 1 ist, und dann in die Umgebungsluft läuft.
Für das transparente Element 3 kann außer Glas ein transparentes Harz, wie z.B. ein Acrylharz, ein Polycarbonat- (PC-) Harz, ein Polyesterharz und ein Polyethylenterephthalat- (PET-) Harz verwendet werden. Es kann ein beliebiges geeignetes Verfahren zum Laminieren (oder Stapeln) des transparenten Elements 3 und des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel 1a angewendet werden. Beispielsweise kann in der Sol-Gel-Verarbeitungsphase zum Herstellen des Silica-Aerogels ein Verfahren angewendet werden, bei dem die Alkoxylsilanlösung durch Anwenden des Tauchbeschichtungsverfahrens oder des Rotationsbeschichtungsverfahrens auf die Fläche des transparenten Elements 3 aufgebracht wird. Es gibt keine spezielle Einschränkung hinsichtlich der Dicke des Elements mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel.
Als nächstes wird die oben beschriebene Licht emittierende Vorrichtung mit der Leuchtschicht und dem Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) näher erläutert.
3 zeigt Beispiele für Konfigurationen der erfindungsgemäßen Licht emittierenden Vorrichtungen, von denen jede eine organische EL-Schicht als Leuchtschicht aufweist. Bei dem in 1 und 2 gezeigten Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) ist die organische EL-Schicht 4a als Leuchtschicht 4 auf einer Fläche des elektrisch leitenden transparenten Films 2, die der Fläche mit dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex gegenüberliegt, aufgebracht, und eine Gegenelektrode 14 ist auf einer Fläche der organischen EL-Schicht 4a, die der Fläche mit dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 gegenüberliegt, platziert. Die organische EL-Schicht 4a kann aus einem organischen EL-Material (wie z.B. einem Färbemittel mit niedrigem Molekulargewicht oder einem konjugierten Polymermaterial), das im Allgemeinen auf dem Sachgebiet verwendet wird, gebildet sein.
Ferner kann die organische EL-Schicht 4a ein mehrschichtiges Laminat mit mehreren Schichten, wie z.B. einer Löcherinjektionsschicht, einer Löcherübergangsschicht, einer Elektroneninjektionsschicht, einer Elektronenübertragungsschicht und so weiter, sein. Für die Gegenelektrode 14 kann ein Metall, wie z.B. Aluminium, Silbermagnesium, Calcium und so weiter, verwendet werden. 3(a) zeigt eine eine organische EL-Schicht aufweisende Licht emittierende Vorrichtung ohne ein transparentes Element 3 auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, während 3(b) eine eine organische EL-Schicht aufweisende Licht emittierende Vorrichtung mit dem transparenten Element 3 auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex zeigt.
Bei der oben beschriebenen die organische EL-Schicht aufweisenden Licht emittierenden Vorrichtung ist eine Gleichstromversorgung 17 mit dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 und der Gegenelektrode (oder Rückplatte) 14 verbunden, und wenn ein elektrisches Feld an die organische EL-Schicht 4a angelegt wird, erfolgt die Lichtemission in der organischen EL-Schicht 4a. In 3 zeigen die Pfeile, wie das in der organischen EL-Schicht 4a erzeugte Licht direkt oder nach Reflexion durch die Gegenelektrode 14 den elektrisch leitenden transparenten Film 2 und das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex durchläuft und in die Umgebungsluft läuft, während in dem in 3(b) gezeigten Fall das Licht erst nach Durchlaufen des transparenten Elements 3 in die Umgebungsluft läuft. Da das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, das beispielsweise aus dem Silica-Aerogel 1a gefertigt ist, einen Brechungsindex aufweist, der sehr nahe bei 1 liegt, wird die externe Effizienz (η) des emittierten Lichts erhöht, wie in der vorstehenden Gleichung (2) berechnet. Es sei darauf hingewiesen, dass zwar der elektrisch leitende transparente Film 2 zwischen der organischen EL-Schicht 4a und dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex angeordnet ist, die Dicke des elektrisch leitenden transparenten Films 2 die externe Effizienz des emittierten Lichts (η) jedoch nicht wesentlich beeinträchtigt, da die Dicke des elektrisch leitenden transparenten Films kleiner ist als die Wellenlänge des Lichts.
4 zeigt Beispiele für die Konfigurationen der erfindungsgemäßen Licht emittierenden Vorrichtungen, von denen jede eine anorganische EL-Schicht als Leuchtschicht aufweist. Bei dem in 1 und 2 gezeigten Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) ist die anorganische EL-Schicht 4b als Leuchtschicht 4 auf einer Fläche des elektrisch leitenden transparenten Films 2, die der Fläche mit dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex gegen überliegt, aufgebracht, und eine Gegenelektrode 14 ist auf einer Fläche der anorganischen EL-Schicht 4b, die der Fläche mit dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 gegenüberliegt, platziert. Die anorganische EL-Schicht kann aus einem anorganischen Fluoreszenzmaterial gefertigt sein, für das es keine spezielle Einschränkung gibt, soweit es auf dem Sachgebiet im Allgemeinen als anorganisches EL-Material verwendet wird. Vorzugsweise ist eine Isolierschicht auf einer Fläche und insbesondere auf jeder Fläche der anorganischen EL-Schicht 4b ausgebildet. Konkret ist eine Isolierschicht aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante zwischen der Elektrode 14 und der Leuchtschicht 4 und/oder zwischen dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 und der Leuchtschicht 4 ausgebildet. Die Isolierschicht ist daher von einem Material abhängig und ist generell aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante, wie z.B. Y₂O₃, SiO₂ gefertigt. 4(a) zeigt eine eine anorganische EL-Schicht aufweisende Licht emittierende Vorrichtung ohne ein transparentes Element 3 auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, während 4(b) eine eine anorganische EL-Schicht aufweisende Licht emittierende Vorrichtung mit dem transparenten Element 3 auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex zeigt.
Bei der oben beschriebenen die anorganische EL-Schicht aufweisenden Licht emittierenden Vorrichtung ist eine Wechselstromversorgung 18 mit dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 und der Gegenelektrode 14 verbunden, und wenn ein elektrisches Feld an die anorganische EL-Schicht 4b angelegt wird, erfolgt die Lichtemission in der anorganischen EL-Schicht 4b. In 4 zeigen die Pfeile, wie das in der anorganischen EL-Schicht 4b erzeugte Licht direkt oder nach Reflexion durch die Gegenelektrode 14 den elektrisch leitenden transparenten Film 2 und das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex durchläuft und in die Umgebungsluft läuft, während in dem in 4(b) gezeigten Fall das Licht erst nach Durchlaufen des transparenten Elements 3 in die Umgebungsluft läuft. Da das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, das beispielsweise aus dem Silica-Aerogel 1a gefertigt ist, einen Brechungsin dex aufweist, der sehr nahe bei 1 liegt, wird die externe Effizienz (η) des emittierten Lichts erhöht, wie in der vorstehenden Gleichung (2) berechnet.
5 zeigt Beispiele für die Konfigurationen weiterer erfindungsgemäßer Licht emittierender Vorrichtungen, bei denen eine Leuchtschicht 5, wie z.B. eine PL-Leuchtschicht 5 auf einer Fläche eines Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex, das aus dem Silica-Aerogel 1a gefertigt ist, platziert ist. Wenn die Leuchtschicht 5 die PL-Leuchtschicht ist, ist diese aus einem Lumineszenzmaterial gefertigt, das Licht durch Fotoenergie emittiert. Es gibt keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich des Lumineszenzmaterials, und es können ein anorganisches Material, ein organisches Material und ein Seltenerdmetall-Komplex verwendet werden, solange diese eine Fotolumineszenz-Eigenschaft aufweisen. 5(a) zeigt eine Licht emittierende Vorrichtung ohne ein transparentes Element 3 auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, während 5(b) eine Licht emittierende Vorrichtung mit dem transparenten Element 3 auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex zeigt.
Wenn die Licht emittierende Vorrichtung die PL-Schicht 5 aufweist, wie oben beschrieben, sind die für das Anlegen eines elektrischen Felds erforderlichen Elektroden nicht nötig, da die Schicht Licht mittels Fotoenergie emittiert, und die die PL-Schicht aufweisende Licht emittierende Vorrichtung ist derart aufgebaut, dass das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex als ein Element ausgebildet ist, das die PL-Leuchtschicht 5 trägt.
In 5 zeigen die Pfeile, wie das in der PL-Schicht 5 erzeugte Licht das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex und das transparente Element 3 durchläuft und in die Umgebungsluft läuft. Da das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex, das beispielsweise aus dem Silica-Aerogel 1a gefertigt ist, einen Brechungsindex aufweist, der sehr nahe bei 1 liegt, wird die externe Effizienz des emittierten Lichts (η) erhöht, wie in der vorstehenden Gleichung (2) berechnet, so dass eine PL-Vorrichtung mit einer exzellenten externen Effizienz (η) realisiert wird.
6 zeigt ein Beispiel für eine ebene Licht emittierende Vorrichtung, die unter Verwendung der in 5(b) gezeigten PL-Vorrichtung hergestellt worden ist und bei der eine Glasplatte 11 als transparentes Element 3 verwendet wird, ein Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 als Element 1 mit niedrigem Brechungsindex auf eine Fläche der Glasplatte 11 laminiert ist und eine PL-Leuchtschicht 5 auf der Fläche des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16 platziert ist. Die Ausbildung des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16 auf der Fläche der Glasplatte 11 erfolgt durch Aufbringen einer Alkoxysilanlösung auf die Fläche der Glasplatte 11 unter Anwendung des Tauchbeschichtungsverfahrens oder des Rotationsbeschichtungsverfahrens, dem ein Trocknen während der Sol-Gel-Verarbeitungsphase zur Herstellung des Silica-Aerogels folgt.
Die PL-Leuchtschicht 5 kann wie oben beschrieben aus dem PL-Material gefertigt sein. Für die Leuchtschicht wird ein anorganisches Fluoreszenzmaterial verwendet, das hauptsächlich Y₂O₃:Eu (rot), LaPO₄:Ce, Tb (grün) oder BaMgAl₁₀O₁₇:Eu (blau) umfasst. Ein geeignetes anorganisches Fluoreszenzmaterial wird je nach vorgesehener Farbe des Lichts oder der Wellenlänge eines eingestrahlten Ultraviolettstrahls ausgewählt. Ferner kann die PL-Leuchtschicht 5 aus einem Material, wie z.B. einem Färbemittel mit einem niedrigen Molekulargewicht oder einem konjugierten Polymermaterial, das auf dem Sachgebiet im Allgemeinen für die organische EL-Leuchtschicht verwendet wird, gefertigt sein. Die Ausbildung der PL-Leuchtschicht 5 auf dem Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 kann durch Ausbilden einer Schicht aus Fluoreszenzmaterial beispielsweise unter Anwendung des Druckverfahrens oder des Sputterverfahrens erfolgen.
Das Druckverfahren erfolgt beispielsweise durch Mischen eines Fluoreszenzmaterials, eines wahlweise vorgesehenen Polymers und Wasser derart, dass eine Aufschlämmung entsteht, und Aufbringen der Aufschlämmung auf eine Fläche des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16 und anschließendes Trocknen und Erwärmen bei einer hohen Temperatur von mindestens 500°C. Die Aufschläm mung kann eine Aufschlämmung auf Wasserbasis oder eine Aufschlämmung auf organischer Basis sein.
Im Falle der Aufschlämmung auf organischer Basis wird eine durch Dispergieren eines Fluoreszenzmaterials, wie z.B. Y₂O₃:Eu, und eines Bindemittels in einem organischen Lösungsmittel hergestellte Aufschlämmung auf die Fläche der Glasplatte 11 aufgebracht, und anschließend erfolgt ein Erwärmen bei einer Temperatur zwischen 500°C und 600°C zum Entfernen des Lösungsmittels, wodurch die PL-Leuchtschicht 5 gebildet wird.
Im Falle der Aufschlämmung auf Wasserbasis wird eine durch Dispergieren eines Fluoreszenzmaterials, wie z.B. Y₂O₃:Eu, und eines Bindemittels in einer Lösung, die ein Verdickungsmittel, Reinwasser und ein Tensid enthält, hergestellte Aufschlämmung auf die Fläche der Glasplatte 11 aufgebracht, und anschließend erfolgt ein Erwärmen bei einer Temperatur zwischen 500°C und 600°C zum Entfernen des Wassers und des Verdickungsmittels, wodurch die PL-Leuchtschicht 5 gebildet wird. Das Bindemittel verbessert die Bindekraft des Fluoreszenzmaterials, und es kann beispielsweise ein Tonerde-Sol als Bindemittel verwendet werden.
Das Sputterverfahren kann unter den Bedingungen einer Ausgangsleistung im Bereich zwischen 100 W und 300 W, einer Temperatur im Bereich zwischen 200°C und 400°C und einem Maß an Unterdruck im Bereich zwischen 0,7 Pa und 1 Pa durchgeführt werden.
Es gibt keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich der Dicke der PL-Schicht 5, und sie liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 μm und 500 μm, wenn sie durch Anwendung des Druckverfahrens hergestellt worden ist. Die Dicke der PL-Schicht 5, die durch das Sputterverfahren hergestellt worden ist, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,05 μm und 1 μm, und die kleinere Dicke ist besser. Die Dicke wird auf angemessene Weise je nach erforderlicher Lichtmenge ausgewählt.
Bei Ausbildung der PL-Leuchtschicht 5 auf der Fläche des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16 dringt das Fluoreszenzmaterial der PL-Leuchtschicht 5 in einen Teil der Fläche des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16 ein, um einem Ankereffekt zu bewirken, so dass die PL-Leuchtschicht 5 mit einer starken Bindekraft auf den Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 laminiert wird, wodurch die PL-Leuchtschicht 5 über den Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 fest mit der Glasplatte 11 verbunden wird.
Wenn ein Ultraviolettstrahl auf die PL-Leuchtschicht 5 in der wie oben beschrieben hergestellten ebenen Licht emittierenden Vorrichtung gestrahlt wird, emittiert die PL-Leuchtschicht 5 dadurch Licht, dass sie von dem Ultraviolettstrahl angeregt wird. Das in der PL-Leuchtschicht 5 erzeugte Licht wird über den Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 in die Glasplatte 11 injiziert und tritt von der Fläche der Glasplatte 11 wieder aus. Da der Silica-Aerogel-Dünnfilm 16, dessen Brechungsindex nahe 1 ist, zwischen der PL-Leuchtschicht 5 und der Glasplatte 11 angeordnet ist, läuft das in der Leuchtschicht 5 erzeugte Licht in einem kleinen Einfallswinkel in die Glasplatte 11 und tritt dann aus der Fläche der Glasplatte 11 wieder aus, so dass das Verhältnis der Lichtmenge, die als geführte Welle verloren geht, verringert wird und das Verhältnis der Lichtmenge, die von der Fläche der Glasplatte 11 in die Luft emittiert wird, erhöht wird, wodurch die Leuchtkraft der Fläche der ebenen Licht emittierenden Vorrichtung erhöht wird.
Bei der konkreten Ausführungsform aus 6 sind die PL-Leuchtschicht 5 und der Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 als zwei separate Schichten ausgebildet.
Bei einem weiteren Beispiel, das nicht in den Umfang der Erfindung fällt, wird der Silica-Aerogel-Dünnfilm 16, in dem die Teilchen des Fluoreszenzmaterials dispergiert sind oder der solche Teilchen enthält, durch Herstellen einer Alkoxysilanaufschlämmung, in der die feinen Teilchen des Fluoreszenzmaterials dispergiert sind, und darauffolgendes Aufbringen der Alkoxysilanauf schlämmung auf die Fläche der Glasplatte 11 unter Anwendung eines der oben genannten Beschichtungsverfahren und anschließendes Trocknen ausgebildet.
Das Mischungsverhältnis der Teilchen des Fluoreszenzmaterials in der Alkoxysilanaufschlämmung liegt vorzugsweise im Bereich von 10 Volumenprozent bis 60 Volumenprozent basierend auf dem Gesamtvolumen der Alkoxysilanaufschlämmung, und es gibt keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich des Durchmessers der Teilchen des Fluoreszenzmaterials, dieser liegt jedoch vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 μm und 100 μm, wobei je feiner desto besser ist. Bei der Aufschlämmung sind die Teilchen des Fluoreszenzmaterials gleichmäßig und dicht in dem Silica-Aerogel dispergiert, und das Silica-Aerogel fungiert als Bindemittel zur festen Anhaftung an der Glasplatte 11. Wenn das Erwärmen wahlweise nach dem Trocknen erfolgt, wird die feste Anhaftung weiter verbessert.
Wenn ein Ultraviolettstrahl auf den Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 in der wie oben beschrieben hergestellten ebenen Licht emittierenden Vorrichtung gestrahlt wird, werden die Teilchen des Fluoreszenzmaterials in dem Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 durch den Ultraviolettstrahl zur Lichterzeugung angeregt. Das in dem Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 erzeugte Licht wird in die Glasplatte 11 injiziert und tritt von der Fläche der Glasplatte 11 wieder aus. Da das Licht von dem Silica-Aerogel-Dünnfilm 16, dessen Brechungsindex nahe 1 ist, in einem kleinen Einfallswinkel in die Glasplatte 11 läuft und dann aus der Fläche der Glasplatte 11 wieder austritt, wird das Verhältnis der Lichtmenge, die als geführte Welle verloren geht, verringert und das Verhältnis der Lichtmenge, die von der Fläche der Glasplatte 11 in die Luft emittiert wird, erhöht, wodurch die Leuchtkraft der Fläche der ebenen Licht emittierenden Vorrichtung erhöht wird.
Die ebene Licht emittierende Vorrichtung (B), die wie oben beschrieben hergestellt worden ist, kann als Licht emittierende Ebene für eine ebene Fluores zenzlampe verwendet werden. 7(a) zeigt ein Beispiel für die ebene Fluoreszenzlampe, bei der die in 6 gezeigte ebene Licht emittierende Vorrichtung (B) verwendet wird, wobei zwei ebene Licht emittierende Vorrichtungen (B) derart parallel zueinander platziert sind, dass ihre Seiten, auf denen die PL-Leuchtschicht 5 und der Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 angeordnet sind, entgegengesetzt zueinanderliegen, und Dichtelemente 20 sind um die ebenen Licht emittierenden Vorrichtungen (B) platziert, wodurch ein geschlossener Raum 21 entsteht, der von den beiden ebenen Licht emittierenden Vorrichtungen (B) und den Dichtelementen 20 gebildet ist. In dem geschlossenen Raum 21 ist ein Paar Entladeelektroden 22 angeordnet. Quecksilber oder ein Inertgas, wie z.B. Xe, Ne oder Kr oder eine beliebige andere daraus gebildete Gaskombination, ist dort eingeschlossen.
Bei der wie oben beschrieben hergestellten ebenen Fluoreszenzlampe werden, wenn zum Erzeugen einer Glimmentladung eine Spannung zwischen den Entladeelektroden 22 angelegt wird, Plasma durch die von einer Entladeelektrode 22 ausgestoßenen thermische Elektronen und ein Ultraviolettstrahl von dem Quecksilber oder dem Inertgas in dem Plasma erzeugt. Die Wellenlänge des Ultraviolettstrahls hängt von der angeregten Substanz ab und beträgt beispielsweise 185 nm und 254 nm. Wenn ein solcher Ultraviolettstrahl auf das Fluoreszenzmaterial in der PL-Leuchtschicht 5 der ebenen Licht emittierenden Vorrichtung (B) gestrahlt wird, wird das Fluoreszenzmaterial zum Erzeugen von sichtbarem Licht angeregt, wodurch die ebene Licht emittierende Vorrichtung (B) Licht emittiert, um als Lampe zu fungieren. Bei einer kompakten ebenen Fluoreszenzlampe wird kein Quecksilber verwendet, und vorzugsweise bewirkt ein Vakuum-Ultraviolettstrahl (dessen Wellenlänge 147 nm beträgt), der durch die Entladung des Inertgases erzeugt wird, dass das Fluoreszenzmaterial Licht erzeugt. Somit ist es in diesem Fall besser, ein Fluoreszenzmaterial zu verwenden, dessen Anregungsempfindlichkeit gegenüber dem Ultraviolettstrahl hoch ist.
Die wie oben beschrieben hergestellte ebene Licht emittierende Vorrichtung B kann als Licht emittierende Ebene für ein Plasma-Display verwendet werden. 8(a) zeigt ein Beispiel für ein Plasma-Display, bei dem die in 6 gezeigte ebene Licht emittierende Vorrichtung B verwendet wird, wobei eine Fläche eines Substrats 25, auf der das dielektrische Element 23 sandwichartig zwischen einem Paar Elektroden 24 angeordnet ist, von derjenigen Seite einer ebenen Licht emittierenden Vorrichtung (B), auf der die PL-Leuchtschicht 5 und der Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 angeordnet sind, beabstandet ist, so dass das Substrat 25 und die Vorrichtung B getrennt voneinander und parallel zueinander platziert sind. Durch Vorsehen von Trennelementen 26 um das Substrat 25 und die Licht emittierende Vorrichtung (B) entsteht ein geschlossener Raum 27, der von der ebenen Licht emittierenden Vorrichtung B, dem Substrat 25 und den Trennelementen 26 gebildet ist, und ein Inertgas, wie z.B. Ne-Xe, ist in diesem Raum 27 eingeschlossen.
Bei dem wie oben beschrieben hergestellten Plasma-Display werden, wenn zum Erzeugen einer Glimmentladung eine Spannung zwischen den Elektroden 24 angelegt wird, Entladeplasma durch die von der Elektrode 24 ausgestoßenen thermische Elektronen und ein Ultraviolettstrahl von dem Inertgas in dem Plasma erzeugt. Wenn ein solcher Ultraviolettstrahl auf das Fluoreszenzmaterial in der PL-Leuchtschicht 5 der ebenen Licht emittierenden Vorrichtung (B) gestrahlt wird, wird das Fluoreszenzmaterial zum Erzeugen von sichtbarem Licht angeregt, wodurch die ebene Licht emittierende Vorrichtung (B) Licht emittiert, um als Plasma-Display zu fungieren.
BEISPIELE
Als nächstes wird die vorliegende Erfindung anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Eine Lösung A wurde durch Mischen eines Oligomers aus Tetramethoxysilan (hergestellt von Colcoat Co. Ltd. unter der Handelsbezeichnung "Methylsilicate 51") und Methanol mit einem Gewichtsverhältnis von 47:81 hergestellt. Ferner wurde eine Lösung B durch Mischen von Wasser, 28 Gewichtsprozent einer wässrigen Ammoniaklösung und Methanol mit einem Gewichtsverhältnis von 50:1:81 hergestellt. Dann wurden die Lösung A und die Lösung B in einem Gewichtsverhältnis von 16:17 gemischt, um eine Alkoxysilanlösung zu bilden, die auf eine Seite eines als transparentes Element 3 fungierendes Objektglas, dessen Dicke 1,1 mm und dessen Brechungsindex 1,46 betrugen, getropft wurde, und anschließend wurde zehn Sekunden lang eine Rotationsbeschichtung bei 700 UpM durchgeführt. Dann wurde nach der Gelbildung des Alkoxysilans zum Bilden eines Gelmaterials auf dem Glas das Glas in eine Alterungslösung, die Wasser, 28 Gewichtsprozent wässrige Ammoniaklösung und Methanol in einem Gewichtsverhältnis von 162:4:640 enthielt, getaucht, um das Gelmaterial einen Tag lang bei Raumtemperatur altern zu lassen.
Als nächstes wurde das Objektglas mit dem in Form einer wie oben beschrieben dünnen Schicht ausgebildeten Gelmaterial, welches altern gelassen worden ist, zur Durchführung der Hydrophob-Behandlung in eine Isopropanollösung mit 10 Gewichtsprozent Hexamethyldisilazan getaucht. Das Objektglas als transparentes Element 3, auf dem das Gelmaterial in Form einer dünnen Schicht ausgebildet war, wurde in Isopropanol getaucht, um das Gelmaterial zu waschen. Dann wurde das Objektglas in einen Autoklav platziert, der mit verflüssigtem Kohlendioxid gefüllt war, und dann unter überkritischen Bedingungen von 80°C und 16 MPa getrocknet, wodurch ein Element 1 mit niedrigem Brechungsindex aus einem Silica-Aerogel 1a mit einer Dicke von 30 μm und einem Brechungsindex von 1,03 auf dem transparenten Element 3 gebildet wurde.
Dann wurde eine PL-Leuchtschicht 5 mit einer Dicke von 50 nm auf derjenigen Fläche ausgebildet, die der Fläche des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex gegenüberlag, auf welchem das transparente Element 3 ausgebildet war, um eine PL-Vorrichtung als Licht emittierende Vorrichtung, wie in 5(b) gezeigt, herzustellen. Die Leuchtschicht 5 wurde durch Vakuumabscheidung eines Aluminiumchinolinolkomplexes (Tris(8-chinolinolat)aluminium, hergestellt von Dojindo Laboratories) ausgebildet.
Vergleichsbeispiel 1
Eine PL-Leuchtschicht 5 wurde wie bei Beispiel 1 auf einer Fläche eines als transparentes Element 3 fungierenden Objektglases ausgebildet, jedoch ohne Ausbildung des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel 1a.
Schwarzlicht (Ultraviolettstrahl) wurde auf die PL-Vorrichtungen, die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurden, gestrahlt, und das Auftreten einer Fluoreszenzemission der Vorrichtungen wurde von der Seite des transparenten Elements 3 aus beobachtet. Die Ergebnisse sind in 10 dargestellt, wobei 10(a) ein Foto der PL-Vorrichtung gemäß Beispiel 1 und 10(b) ein Foto der PL-Vorrichtung gemäß Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
Gemäß 10(a) leuchtet bei der Vorrichtung des Beispiels 1 die in der PL-Leuchtschicht 5 erzeugte Fluoreszenz in ebener Form, wobei fast kein Licht als geführte Welle von den Rändern der Vorrichtung verloren geht. Andererseits leuchten die Ränder der Vorrichtung aus Vergleichsbeispiel 1 stark, wie in 10(b) gezeigt, und es geht viel in der PL-Leuchtschicht 5 erzeugtes Licht als geführte Welle von den Rändern verloren.
Beispiel 2
Eine wie bei Beispiel 1 hergestellte Alkoxysilanlösung wurde in einen Behälter aus Styrolharzschaum gegossen, und der Behälter wurde geschlossen, und anschließend wurde dieser bei Raumtemperatur stehen gelassen, um eine Gelbildung des Alkoxysilans und ein Alternlassen des entstandenen Gelmaterials zu ermöglichen. Dann wurden die Hydrophob-Behandlung und das überkritische Trocknen wie bei Beispiel 1 durchgeführt, so dass ein Element 1 mit niedrigem Brechungsindex aus einem Silica-Aerogel 1a gebildet wurde, dessen Brechungsindex 1,03 betrug. Das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex wies Abmessungen von 1 cm × 1 cm × 0,5 cm auf.
Dann wurde ein Indiumzinnoxid- (ITO-) Film durch Aufsputtern auf einer Fläche des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet, um einen elektrisch leitenden transparenten Film 2 herzustellen, wodurch ein Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) aus 1 erzeugt wurde. Der elektrisch leitende transparente Film wies eine Dicke von 300 nm auf.
Als nächstes erfolgte eine Vakuumabscheidung von N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4-diamin (hergestellt von Dojindo Laboratories) mit einer Dicke von 50 nm auf eine Fläche des elektrisch leitenden transparenten Films 2, die derjenigen Fläche gegenüberlag, auf der das Element 1 mit niedrigem Brechungsindex angeordnet war, und dann erfolgte eine Vakuumbedampfung mit dem Aluminiumchinolinolkomplex (Tris(8-hydrochinolin)aluminium, hergestellt von Dojindo Laboratories) mit einer Dicke von 50 nm, so dass eine organische EL-Schicht 4a mit einer Löcherübergangsschicht und einer Leuchtschicht ausgebildet wurde. Ferner erfolgte eine Vakuumabscheidung von Aluminium mit einer Dicke von 150 nm auf der organischen EL-Schicht 4a, um eine Gegenelektrode 14 herzustellen, wodurch eine organische EL-Vorrichtung, wie in 3(a) gezeigt, ausgebildet wurde.
Beispiel 3
Unter Anwendung des Rotationsbeschichtungsverfahrens wurde wie bei Beispiel 1 ein Element 1 mit niedrigem Brechungsindex mit einer Dicke von 100 μm aus einem Silica-Aerogel 1a, dessen Brechungsindex 1,03 betrug, auf einer Fläche eines aus einer Glasplatte gebildeten transparenten Elements 3 hergestellt. Die Glasplatte wies einen Brechungsindex von 1,46 und Abmessungen von 20 mm × 20 mm × 1,1 mm (Dicke) auf. Ein Film aus Indiumzinnoxid wurde durch Anwendung des Sputterverfahrens auf dem Element 1 mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet, so dass ein elektrisch leitender transparenter Film 2 mit einer Dicke von 300 nm hergestellt wurde, wodurch ein Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) aus 2 ausgebildet wurde.
Mittels des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung (A) wurden wie bei Beispiel 2 eine organische EL-Schicht 4a und eine Gegenelektrode 14 ausgebildet, so dass eine organische EL-Vorrichtung mit einer in 3(b) gezeigten Struktur entstand.
Vergleichsbeispiel 2
Beispiel 2 wurde zum Herstellen einer organischen EL-Vorrichtung wiederholt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel 1a eine Glasplatte mit einer Dicke von 1,1 mm und einem Brechungsindex von 1,46 verwendet wurde.
Beispiel 4
Es wurde wie bei Beispiel 2 ein Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) mit einer in 1 gezeigten Struktur hergestellt.
Dann wurde eine Isolierschicht mit einer Dicke von 0,4 μm aus Si₃N₄ unter Anwendung des Sputterverfahrens auf der Fläche des elektrisch leitenden transparenten Films 2 des Substrats für die Licht emittierende Vorrichtung (A) ausgebildet. Eine Schicht als anorganische EL-Schicht 4b aus ZnS:Mn (die Mn-Konzentration betrug 0,5 Gewichtsprozent) mit einer Dicke von 1,0 μm wurde mittels des Elektronenstrahldampfauftragsverfahrens auf der Isolierschicht ausgebildet, und eine Isolierschicht mit einer Dicke von 0,4 μm aus Si₃N₄ wurde durch Anwendung des Sputterverfahrens auf der anorganischen EL-Schicht 4b ausgebildet, wodurch die Leuchtschicht 4 auf dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 hergestellt wurde. Es erfolgte eine Vakuumbedampfung mit Aluminium mit einer Dicke von 150 nm auf der Leuchtschicht 4, so dass eine Gegenelektrode 14 gebildet wurde, wodurch eine anorganische EL-Vorrichtung mit einer in 4(a) gezeigten Struktur hergestellt wurde.
Beispiel 5
Es wurde wie bei Beispiel 3 ein Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) mit einer in 2 gezeigten Struktur hergestellt. Mittels dieses Substrats (A) wurde wie bei Beispiel 4 eine organische EL-Vorrichtung mit einem transparenten Element 3, deren Vorrichtungsstruktur der in 4(b) gezeigten gleich ist, durch Vorsehen einer Leuchtschicht 4 mit einer anorganischen EL-Schicht 4b und einer Gegenelektrode 14 hergestellt.
Vergleichsbeispiel 3
Beispiel 4 wurde zum Herstellen einer anorganischen EL-Vorrichtung wiederholt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Elements 1 mit niedrigem Brechungsindex aus dem Silica-Aerogel 1a eine Glasplatte mit einer Dicke von 1,1 mm und einem Brechungsindex von 1,46 verwendet wurde.
Eine Gleichstromversorgung 17 (sieben Volt) wurde mit dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 und der Gegenelektrode 14 jeder organischen EL- Vorrichtung der Beispiele 2 und 3 und des Vergleichsbeispiels 2 verbunden, und die Leuchtkraft der Fläche der Vorrichtung wurde mit einem Leuchtkraftmesser (LS-110, hergestellt von Minolta Co. Ltd.) gemessen. Die Leuchtkraft wurde in einem Winkel von 45° relativ zu der Normalen der Fläche gemessen.
Eine Wechselstromversorgung 18 (100 V und 400 Hz) wurde mit dem elektrisch leitenden transparenten Film 2 und der Gegenelektrode 14 jeder anorganischen EL-Vorrichtung der Beispiele 4 und 5 und des Vergleichsbeispiels 3 verbunden, und die Leuchtkraft der Fläche der Vorrichtung wurde mit einem Leuchtkraftmesser (LS-110, hergestellt von Minolta Co. Ltd.) gemessen. Die Leuchtkraft wurde in einem Winkel von 45° relativ zu der Normalen der Fläche gemessen.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Tabelle 1 zeigt, dass die Leuchtkraft der Licht emittierenden Vorrichtung des Beispiels 2 oder 3 höher ist als die des Vergleichsbeispiels 2, so dass die externe Effizienz des Lichts bei der Licht emittierenden Vorrichtung des Beispiels 2 oder 3 höher ist. Ferner ist die Leuchtkraft der Licht emittierenden Vorrichtung des Beispiels 4 oder 5 höher als die des Vergleichsbeispiel 3, so dass die externe Effizienz des Lichts bei der Licht emittierenden Vorrichtung des Beispiels 4 oder 5 höher ist.
Beispiel 6
Eine Aufschlämmung, die eine Mischung aus Butylacetat mit 2,0 Gewichtsprozent Cellulosenitrat (17,5 g) und Butylacetat (43,3 g) und einer Silica (1,5 g, hergestellt von Degussa) als in der Mischung dispergiertem Verdickungsmittel enthält, wurde auf die Glasplatte 11, deren Brechungsindex 1,46 betrug, aufgebracht, und die Aufschlämmung wurde getrocknet, so dass ein Schutzfilm auf einer Fläche der Glasplatte 11 ausgebildet wurde.
Eine Lösung A wurde durch Mischen eines Oligomer aus Tetramethoxysilan (hergestellt von Colcoat Co. Ltd. unter der Handelsbezeichnung "Methylsilicate 51") und Methanol mit einem Gewichtsverhältnis von 47:81 hergestellt. Ferner wurde eine Lösung B durch Mischen von Wasser, 28 Gewichtsprozent einer wässrigen Ammoniaklösung und Methanol mit einem Gewichtsverhältnis von 50:1:81 hergestellt. Dann wurden die Lösung A und die Lösung B in einem Gewichtsverhältnis von 16:17 gemischt, um eine Alkoxysilanlösung zu bilden, die auf den Schutzfilm auf der Glasplatte 11 getropft wurde, welche in eine Rotationskammer einer Rotationsbeschichtungseinrichtung platziert wurde, so dass die Alkoxysilanlösung durch Rotationsbeschichtung auf die Glasplatte 11 aufgebracht wurde.
Es sei darauf hingewiesen, dass zuvor durch Einbringen von Methanol in die Kammer eine Methanolatmosphäre in der Rotationskammer der Rotationsbeschichtungseinrichtung aufrechterhalten worden ist. Die Glasplatte 11 wurde zehn Sekunden lang bei 700 UpM rotiert. Nach dieser Rotationsbeschichtung mit der Alkoxysilanlösung ruhte die Glasplatte drei Minuten lang, um eine Gelbildung des Alkoxysilans zwecks Ausbildung eines Gelmaterials zu ermöglichen. Dann wurde die Glasplatte mit dem Gelmaterial in Form eines Dünnfilms in eine Alterungslösung, die Wasser, 28 Gewichtsprozent wässrige Ammo niaklösung und Methanol in einem Gewichtsverhältnis von 162:4:640 enthielt, getaucht, um das Gelmaterial einen Tag lang bei Raumtemperatur altern zu lassen.
Als nächstes wurde die Glasplatte 11 mit dem in Form einer Dünnschicht ausgebildeten Gelmaterial in eine Isopropanollösung getaucht, um das Gelmaterial zu waschen. Dann wurde die Glasplatte in einen Autoklav platziert, der mit verflüssigtem Kohlendioxid gefüllt war, und dann unter überkritischen Bedingungen von 80°C, 16 MPa zwei Stunden lang getrocknet, wodurch ein Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 mit einer Dicke von 20 μm auf der Glasplatte 11 laminiert wurde.
Dann wurden Y₂O₃:Eu (Fluoreszenzmaterial in Form von Teilchen, 24 g) und Tonerde-Sol als Bindemittel (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd., 12 mg) in einer Mischung aus 3,0 Gewichtsprozent wässriger Polyethylenoxidlösung als Verdickungsmittel (25 g), Reinwasser (5 g) und 0,5 Gewichtsprozent wässriger Tensidlösung (10 g) dispergiert, um eine Aufschlämmung zu bilden. Die Aufschlämmung wurde auf den auf der Glasplatte 11 ausgebildeten Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 aufgebracht, und anschließend erfolgte ein zehnminütiges Erwärmen bei 600°C, um das Lösungsmittel und das Verdickungsmittel zu entfernen, so dass eine PL-Leuchtschicht 5 mit einer Dicke von 30 μm, die Y₂O₃:Eu enthielt, gebildet wurde, wodurch eine ebene Licht emittierende Vorrichtung (B) mit einer in 6 gezeigten Struktur hergestellt wurde.
Beispiel 7
Ein Schutzfilm und ein Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 wurden wie bei Beispiel 6 auf einer Glasplatte 11 ausgebildet. Dann wurde ein Y₂O₃:Eu-Film mit einer Dicke von 100 nm auf den Silica-Aerogel-Dünnfilm 16 unter Bedingungen von 400°C, 0,7 Pa und 200 W aufgesputtert, wodurch eine ebene Licht emittierende Vorrichtung (B) mit einer in 6 gezeigten Struktur hergestellt wurde.
Beispiel 8 (nicht die Erfindung darstellend)
Eine Lösung A wurde durch Mischen eines Oligomer aus Tetramethoxysilan (hergestellt von Colcoat Co. Ltd. unter der Handelsbezeichnung "Methylsilicate 51") und Methanol mit einem Gewichtsverhältnis von 47:81 hergestellt. Ferner wurde eine Lösung B durch Mischen von Wasser, 28 Gewichtsprozent einer wässrigen Ammoniaklösung und Methanol mit einem Gewichtsverhältnis von 50:1:81 hergestellt. Dann wurden Y₂O₃:Eu als spezielles Fluoreszenzmaterial, Lösung A und Lösung B mit einem Volumenverhältnis von 40:29:31 gemischt (Bewegungszeitraum von einer Minute), um eine Alkoxysilanlösung zu bilden, in der die Teilchen des Fluoreszenzmaterials dispergiert waren. Die Alkoxysilanlösung wurde auf den auf der Glasplatte 11 ausgebildeten Schutzfilm getropft, und anschließend wurde wie bei Beispiel 1 eine Rotationsbeschichtung durchgeführt. Ferner erfolgten wie bei Beispiel 1 eine Gelbildung, ein Alternlassen und ein überkritisches Trocknen, um auf der Glasplatte 11 einen Silica-Aerogel-Dünnfilm mit einer Dicke von 20 μm auszubilden, in dem die Teilchen des Fluoreszenzmaterials dispergiert waren, wodurch eine ebene Licht emittierende Vorrichtung (B) mit einer in 7 gezeigten Struktur hergestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 4
Wie bei Beispiel 6 wurde ein Schutzfilm auf der Glasplatte 11 ausgebildet, und dann wurde auf im Wesentlichen gleiche Weise wie bei Beispiel 6, jedoch ohne Ausbildung des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16, eine PL-Leuchtschicht 5 aus Y₂O₃:Eu durch Anwenden des Druckverfahrens auf dem Schutzfilm ausgebildet, wodurch eine ebene Licht emittierende Vorrichtung hergestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 5
Wie bei Beispiel 6 wurde ein Schutzfilm auf der Glasplatte 11 ausgebildet, und dann wurde auf im Wesentlichen gleiche Weise wie bei Beispiel 7, jedoch ohne Ausbildung des Silica-Aerogel-Dünnfilms 16, eine PL-Leuchtschicht 5 aus Y₂O₃: Eu durch Anwenden des Sputterverfahrens auf dem Schutzfilm ausgebildet, wodurch eine ebene Licht emittierende Vorrichtung hergestellt wurde.
Eine ebene Fluoreszenzlampe wurde jeweils unter Verwendung der ebenen Licht emittierenden Vorrichtungen der Beispiele 6 bis 8 (Beispiel 8 stellt nicht die Erfindung dar) und der Vergleichsbeispiele 4 und 5 hergestellt. Eine Inertgasmischung aus He und Xe wurde in den geschlossenen Raum eingetragen, und ein Ultraviolettstrahl (Wellenlänge 147 nm) wurde durch Glimmentladung in dem Raum erzeugt. Das von dem Ultraviolettstrahl erzeugte Licht, und die Leuchtkraft der Lampenfläche wurde wie bei Tabelle 1 in einem Winkel von 45° relativ zu der Normalen gemessen.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2
Tabelle 2 zeigt, dass die Lampe jedes Beispiels eine höhere Leuchtkraft aufweist und eine hellere ebene Fluoreszenzlampe hergestellt wird.

Claims

Substrat für eine Licht emittierende Vorrichtung (A), dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat einen elektrisch leitenden transparenten Film (2) aufweist, der mit mindestens einer Fläche eines in Form einer Schicht, einer Bahn, einer Platte oder einer Ebene ausgebildeten Elements mit niedrigem Brechungsindex in Kontakt steht, und das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex einen Brechungsindex aufweist, der größer als 1 und nicht größer als 1,30 ist, und eine Dicke von mindestens 1,0 μm aufweist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex aus einem Aerogel gefertigt ist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex aus einem Silica-Aerogel (1a) gefertigt ist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex zwei einander gegenüberliegende Flächen aufweist und der elektrisch leitende transparente Film (2) auf einer dieser Flächen ausgebildet ist und ein transparentes Element (3) auf der anderen Fläche positioniert ist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende transparente Film (2) aus mindestens einem Material gefertigt ist, das aus der Gruppe bestehend aus Indiumzinnoxid, Indiumzinkoxid, Zinkaluminiumoxid, Gold, Silber, Kupfer und Chrom ausgewählt ist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Element (3) aus Glas oder einem transparenten Harz gefertigt ist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex die Form eines Dünnfilms mit einer Dicke von höchstens 2 mm aufweist.
Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex hydrophob ausgeführt ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) mit einer Leuchtschicht (4) und dem Substrat für die Licht emittierende Vorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende transparente Film (2) die Leuchtschicht (4) auf seiner einen Fläche aufweist, die seiner anderen Fläche gegenüberliegt, welche das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex aufweist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht eine organische Elektrolumineszenzschicht (4a) ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das die Leuchtschicht eine anorganische Elektrolumineszenzschicht (4b) ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) mit einer Leuchtschicht (5), die eine Fotolumineszenzschicht (5) oder eine Schicht ist, die Licht durch Strahlung eines Elektronenstrahls emittiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtschicht (5) mit mindestens einer Fläche eines in Form einer Schicht, einer Bahn, einer Platte oder einer Ebene ausgebildeten Elements (1) mit niedrigem Brechungsindex in Kontakt steht, das einen Brechungsindex aufweist, der größer als 1 und nicht größer als 1,30 ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 12, bei der das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex die Form eines Dünnfilms mit einer Dicke von mindestens 1,0 μm und höchstens 2 mm aufweist und bei der das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex auf einem transparenten Element (3) angeordnet ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 12 oder 13, bei der das Element (1) mit niedrigem Brechungsindex aus einem Aerogel gefertigt ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) nach Anspruch 14, bei der das Aerogel Silica-Aerogel (1a) ist.
Licht emittierende Vorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der das transparente Element (3) eine Platte und vorzugsweise eine Glasplatte ist.
Verfahren zum Herstellen einer Licht emittierenden Vorrichtung (A) mit einem auf einer Glasplatte (3) ausgebildeten Silica-Aerogel-Dünnfilm (1a) mit einer Dicke von mindestens 1,0 μm und höchstens 2 mm und einem Brechungsindex von größer als 1 und nicht größer als 1,30, und einer Leuchtschicht (4/5) auf dem Silica-Aerogel-Dünnfilm (1a), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Alkoxysilanlösung auf die Glasplatte aufgebracht wird, gefolgt von einer Gelbildung der Lösung zum Bilden eines Gelmaterials und Trocknung des Gelmaterials, wodurch der Silica-Aerogel-Dünnfilm gebildet wird und dann die Leuchtschicht (4/5) auf dem Silica-Aerogel-Dünnfilm (1a) gebildet wird.