专利名称:发光装置及其制造方法
技术领域:
本发明涉及一种发光装置及制造该发光装置的方法。
背景技术:
作为平面型发光装置,目前广泛研究的是固体EL(场致发光的)装置。尽管用这种EL装置有可能获得高亮度,但其发光要求至少6V的电压。另外,由于在这种情况下要求蒸镀成膜的工艺,获得大面积的发光装置的任何尝试都受到了限制,此外,这种尝试导致制造该发光装置的成本增加。
另一方面,在液体发光装置的情况下,虽然发光所要求的电压可以降低至大约3V,但对发光来说,需要使氧化剂和还原剂能够在电解液中移动。再有,液体发光装置的亮度低于固体发光装置的亮度。此时,已经发现在电极表面引入多孔层就有可能增强发光的亮度。通过廉价的步骤例如涂覆和印刷可以实施在电极表面引入多孔层,因此,与上文所提及的蒸镀成膜工艺相比较,其适合容易地制造出大面积的发光装置。由于这些优点,现在液体型发光装置正在引起足够的重视。
关于使用有机溶剂型电解液的发光装置,代替形成传统的ITO,已经提出了一种使用可以通过在绝缘体表面喷射金属制成的串联电极的技术,以形成精细的金属电极。然而,因为如果使用平板电极的话,流至单元的电流取决于电极的面积,流至单元的电流的量级是通过基底的面积来调整的。另外,在这种情况下还要求对形成布线的工艺降低成本。由于这种发光装置的亮度还是劣于固体型发光装置,因此需要进一步提高其发光的亮度。此外,即使在前面提及的装置已经通过在电极表面引入多孔层提高了亮度的情况下,还有其光强度半衰期短的问题,即装置的寿命短。
在传统发光装置的电极制造工艺中,电极是通过喷射等制成的。当形成串联电极的时候,将在两个电极之间产生的电场变得不一致。另外,作用于已经形成的来促进电极间发光反应的多孔层的电场也变得不一致。结果,即使相同量级的电场作用于电极也不可能获得高亮度的光,导致相对于能量消耗而言低效的发光装置。形成相对于其厚度来说显宽的电极,使得电极横截面是扁的。由于这种结构,当导线以较大比例设置在大面积基底之上或设置在高强度发光装置等基底之上的时候,电极部分的相对于导线载流能力而言不会有助于发光的相对有效区域增大。
发明内容
根据本发明一个方面的发光装置,包括绝缘基底;形成在绝缘基底上并具有细长结构的第一电极,在第一电极的单位长度中,表面积是接地面积的3-1000倍,该表面积是第一电极的表面的面积,及接地面积是从绝缘基底顶面观看装配有第一电极的绝缘基底的时候,投影在绝缘基底上的面积;形成在绝缘基底上的第二电极,第二电极与第一电极绝缘并具有细长结构,在第二电极的单位长度内,表面积是接地面积的3-1000倍,该表面积是第二电极的表面的面积,及接地面积是从绝缘基底的顶面观看装配有第二电极的绝缘基底的时候,投影在绝缘基底上的面积;并且在第一电极和第二电极上提供电解液,并且电解液包含作为主要组分的离子液体和具有可逆氧化还原结构的发光色素。
根据本发明另一方面的一种制造发光装置的方法,包括形成包含其间插有隔板的第一电极和第二电极的层叠或卷曲的组合体;在第一绝缘基底上形成该第一电极和第二电极,第一电极和第二电极在纵向上延伸并相互绝缘;去除隔板;把第二绝缘基底设置得面对第一绝缘基底并且在其间插入一个绝缘外框,从而在第二绝缘基底和第一绝缘基底之间留有空隙;通过开口把包含熔盐和色料的电解液注入到该空隙中;密封电解液的开口。
图1是图示应用于根据本发明一个实施例的发光装置中的串联电极的透视图;图2是图示根据本发明一个实施例的发光装置制造方法中的一个步骤的横截面图;图3是图示图2中所示步骤之后的步骤的横截面图;图4是图示图3中所示步骤之后的步骤的横截面图;图5是图示图4中所示步骤之后的步骤的横截面图;图6是图示图5中所示步骤之后的步骤的横截面图;图7是图示图6中所示步骤之后的步骤的横截面图;图8是图示根据本发明另一个实施例的发光装置的横截面图;图9是图示根据本发明的另一个实施例,用于形成发光装置电极的方法中一个步骤的横截面图;图10是图示图9中所示步骤之后的步骤的横截面图;图11是图示图10中所示步骤之后的步骤的横截面图;图12是图示图11中所示步骤之后的步骤的横截面图;图13是图示根据本发明进一步的实施例,用于形成发光装置电极的方法中一个步骤的横截面图;图14是图示图13中所示步骤之后的步骤的横截面图;图15是图示图14中所示步骤之后的步骤的横截面图;图16是图示图15中所示步骤之后的步骤的横截面图;图17是图示根据本发明进一步的实施例,用于形成发光装置电极的方法中一个步骤的透视图;图18是图示图17中所示步骤之后的步骤的透视图;图19是图示图18中所示步骤之后的步骤的透视图;图20是图示电极细节的放大横截面图;图21是图示图20中所示步骤之后的步骤的横截面图;图22是图示制造根据本发明进一步实施例的发光装置的方法中的一个步骤的横截面图;图23是图示图22中所示步骤之后的步骤的横截面图;图24是图示根据本发明进一步的实施例,用于形成发光装置电极的方法中一个步骤的横截面图;图25是图示图24中所示步骤之后的步骤的横截面图;图26是图示图25中所示步骤之后的步骤的横截面图;图27是图示图26中所示电极的平面图;图28是图示图26中所示步骤之后的步骤的横截面图;图29是图示图28中所示步骤之后的步骤的横截面图;图30是图示根据本发明进一步实施例的发光装置电极的横截面图;图31是图示根据本发明进一步实施例的发光装置电极的平面图;图32是图示根据本发明进一步的实施例,用于制造发光装置的方法中一个步骤的横截面图;
图33是图示图32中所示步骤之后的步骤的横截面图;图34是图示根据本发明进一步实施例的发光装置电极的横截面图;图35是图示根据本发明进一步实施例的发光装置的横截面图;图36是图示根据本发明进一步的实施例,用于制造发光装置的方法中一个步骤的横截面图;图37是图示图36中所示步骤之后的步骤的横截面图;图38是图示图37中所示步骤之后的步骤的横截面图;图39是图示图38中所示步骤之后的步骤的横截面图;图40是图示图39中所示步骤之后的步骤的横截面图;图41是图示图40中所示步骤之后的步骤的横截面图;图42是图示根据本发明进一步的实施例,制造发光装置的方法中一个步骤的横截面图;图43是图示图42中所示步骤之后的步骤的横截面图;图44是图示图43中所示步骤之后的步骤的横截面图;图45是图示图44中所示步骤之后的步骤的横截面图;图46是图示图45中所示步骤之后的步骤的横截面图;图47是图示制造根据本发明进一步实施例的发光装置方法中一个步骤的透视图;图48是图示整个电极片的横截面图;图49是图示折叠电极片的侧视图;图50是图示冲压电极片的侧视图;图51是图示冲压电极片的透视图;图52是图示粘结在基底上的电极片的透视图;图53是图示电极片制造的一个步骤的横截面图;图54是图示图53中所示步骤之后的步骤的横截面图;
图55是图示根据本发明进一步实施例的发光装置的横截面图;图56是图示制造根据本发明进一步实施例的发光装置方法中一个步骤的透视图;图57是图示图56中所示步骤之后的步骤的横截面图;图58是图示图57中所示步骤之后的步骤的横截面图;图59是图示已经切除电极组的透视图;图60是图示电极组已经粘合到基底上的透视图;和图61是图示根据本发明进一步实施例的发光装置的横截面图。
具体实施例方式
接下来将如下详细描述本发明的实施例。
在根据本发明的一个实施例的发光装置中,每一个都是延长结构的第一电极和第二电极都设置在绝缘基底上并相互绝缘。对于绝缘基底的材料来说是不受任何限制的,因此绝缘基底可以从玻璃、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯、环氧树脂等材料中选择来制成。
第一电极和第二电极分别是细长结构,并且可以是线状的或片状的。当第一电极和第二电极是线状结构时,它们可以分别编成串联电极。当第一和第二电极是片状的时候,它们可以卷起来使用。就电极的材料来说,可以从导电材料中任意选择。举例来说,有可能使用金属、在表面上设有导电材料的绝缘材料、和导电石墨。在它们之中金属是更可取的。具体来说,应用抗腐蚀性极强的金属材料如金、铂、银、不锈钢和钨是更可取的。当用金属作为电极的时候,就将可能变得容易加工它们并且易于加工成薄的电极。
然而,在本发明的一个实施例中,第一和第二电极每单位长度上的表面积限定为是第一和第二电极每单位长度上接地面积的3-1000倍。“电极的单位长度”的说法是指设置在基底上的导线在纵向上的任意长度。“电极横截面”的说法是指垂直于导线纵向的平面。“电极接地面积”的说法是指当从基底顶面观看设置有电极的基底的时候,前面提及的单位长度电极投影的面积。举例来说,当假设电极的宽度为50μm,电极的单位长度为1mm的时候,电极接地面积可以从这些数值中确定为0.05mm2。就确定电极每单位长度上的表面积的方法来说,将在下文中解释。由于这一面积的比例最低限定为3,现在就有可能充分增强发光亮度。另一方面,由于这一面积的比例最高限定为1000,这就有可能避免任何问题如第一和第二电极倾斜引起的短路。
每一个第一和第二电极的高度都可以限定在1μm-10mm的范围内。如果这些电极的高度是1μm或以上,这就有可能确保足够的电极面积量级来获得足够高的发光亮度。另一方面,如果这些电极的高度不超过10mm,就可能容易地把在电极深处发出的光引出到装置以外,因此,使得其可能防止发光效率的恶化。
当这些电极的高度限定在1μm-20μm范围之内时,这些电极可以由平均颗粒直径范围为5nm-150nm的微粒集合体构成。尽管微粒的颗粒直径分布的更广或更窄,微粒的颗粒直径在本说明书中以其平均值或平均颗粒直径来表示。对于测量微粒颗粒直径的方法来说,其在日本陶瓷协会出版(陶瓷编辑委员会讲座分委员会编写)的文件“陶瓷特性技术”中做了描述,其中陈述了ASTM方法、平面测量法、塞绳法(cord method)等等。基于这些方法,通过显微镜来观察样本的横截面来测量出现在显微镜视野中足够量微粒的平均颗粒直径,因此确定其平均颗粒直径。一般来说,平均颗粒直径通过测量大约100-200个颗粒的颗粒直径来确定。
当构成多孔电极的微粒的平均颗粒直径限定为5nm以上时,这就有可能增强电解液在电极中的浸渍特性,从而导致发光亮度增强。当微粒的平均颗粒直径限定在不超过150nm的时候,这就有可能确保微粒中有足够多的接合点,从而导致电极的机械强度增强。更好的是,微粒的平均颗粒直径限定在10nm-120nm的范围之内。
其中颗粒和空穴共存的电极可称作多孔电极,并且其单位长度的表面积通过下面的过程来确定。首先,以显微镜观察电极的横截面积以测量邻接空穴之颗粒的界线总和。接着,这样测量的界线总和乘以纵向的单位长度,获得假定为表示多孔电极单位长度之表面积的值。当这些电极的高度限定在1μm-20μm的范围内时,该表面积可通过加工电极为多孔电极而增加。结果,发光的亮度可以充分增强。
这种具有1-20μm的高度、并由具有平均颗粒直径范围为5-150nm的微粒集合体构成的多孔电极,可以通过涂覆、丝网印刷或喷墨印刷形成的。
当第一和第二电极的高度限定在20-200μm的范围内时,电极通过这些电极的底部与绝缘基底接触。此外,当第一和第二电极的高度限定在0.1-10mm的范围内时,电极不仅可以通过其底部还可以通过其侧壁与绝缘基底相接触。由于这些电极是片状电极,其单位长度的表面积可以通过将单位长度与电极的垂直于电极纵向的横截面边界线相乘来确定。
即使电极与绝缘基底接触的表面仅仅限定为其底部,只要电极的高度不超过200μm,就有可能确保足够的机械强度。因此,电极没有从基底上脱落的可能性。另一方面,即使电极不仅通过其底部还通过其侧壁结合在绝缘基底上,只要电极的高度超过0.1mm,对于不参与发光的电极面积来说,就有可能忽视该面积的任何影响。
不考虑电极的结构,即不管是多孔电极还是膨体电极,其表面积和其接地面积比例的计算可以通过任意选择电极的单位长度来执行。无论如何选择单位长度,在用其接地面积除其表面面积的情况下,可以抵消电极纵向这一项。因此,在用多孔电极的情况下,电极每单位长度的表面积是其接地面积的多少倍的值等于,用电极宽度除电极任意横截面空穴的界线总和所获得的数值。同样,在用膨体电极的情况下,电极每单位长度的表面积是其接地面积的多少倍的值,等于电极宽度除任意横截面的界线所获得的数值。
高度范围为20-200μm并通过其底部与绝缘基底接触的电极可以通过干法蚀刻或湿法蚀刻的方法形成。另一方面,高度范围为0.1-10mm并且不仅通过底部还通过其侧壁与绝缘基底接触的电极可以通过层叠法或卷曲法来形成。该层叠法意味着这样的过程,其中把多个片状电极层叠或一对电极重复地前后折叠,然后按照要求切断,这样就可以制成电极。而卷曲法意味着这样的过程,其中例如把两个片状电极先层叠,再螺旋卷曲并按照要求切断,这样就制成了电极。下文中将讨论这些方法的细节。
最好的是,应在第一电极和第二电极的至少一个上沉积由半导体或导体形成的多孔层。对于半导体而言,有可能使用金属氧化物和金属氮化物。更确切地说,有可能使用钛、锆、铪、锶、锌、铟、钇、镧、钒、铌、钽、铬、钼、过渡金属如钨的氧化物;钙钛矿如SrTiO3、CaTiO3、BaTiO3、MgTiO3、SrNb2O6等等;这些金属的组合氧化物;这些金属的混合氧化物;GaN;等等。对于导体而言,有可能使用金、铂、银、铷、铟、铜、镍、铬和铝。
可以通过丝网印刷法、喷墨法、喷射法、涂覆法、旋涂法和CVD法来形成多孔层。通过该多孔层在电极上的沉积,就有可能促进电解液中的氧化还原反应,并因此来增强发光效率。
多孔层的高度h和第一、第二电极的高度H之间的关系最好通过0.5h<H<10h来调整。当使得H大于0.5h的时候,多孔层的效果可以完全展示出。另一方面,当H限定为小于10h的时候,就有可能避免过分增大多孔层的表面和电极之间的距离的任何可能性。结果,就可能保证足够的电导率,由此防止发射效率的恶化。
为了防止第一电极和第二电极之间的短路,在两者之间可以插入绝缘多孔膜。该绝缘多孔膜不仅要求具有绝缘的性能,还要求具有足够的多孔性以不阻碍发光色素的运动。该多孔膜可以用多孔薄膜,或者聚四氟乙烯(PTFE)、PE或PP的非纺织织物形成。可选择的是,该多孔膜可以通过在第一和第二电极上沉积绝缘无机颗粒如氧化铝、二氧化硅等形成。
更确切地说,绝缘多孔膜或非纺织织物可以插入到一对电极之间。由绝缘无机颗粒制成的多孔膜例如可以通过丝网印刷法、喷墨法、喷射法、涂覆法、旋涂法和CVD法来形成。对于绝缘多孔膜而言,应用二氧化硅微粒膜是特别优选的。
根据本发明一个实施例的发光装置中所应用的电解液包括作为主要成分的离子性液体和具有可逆氧化还原结构的发光色素。更可取的是,该离子性液体应是具有下面通式(A)所示结构的熔盐,并且可逆氧化还原材料是具有Ru作为中心金属的络合物。
顺便提及,在本说明书中的“主要成分”表示的意思是在构成成分中所包含的最高含量(重量%)的材料。只要该成分限定为不高于20重量%,电解液可以包含有机溶剂如碳酸盐(举例来说,乙烯基碳酸盐和丙烯基碳酸盐),其通常用作锂离子充电电池的电解液。
虽然没有关于阳离子种类的任何特殊限制,作为阳离子种类的咪唑啉离子、吡啶离子、季铵离子等等都是可以使用的。在这些离子中,应用N,N,N-三甲基丁基铵离子、N-乙基-N,N-二甲基丙基铵离子、N-(2-甲氧基乙基)-N,N-二甲基乙基铵离子、1-乙基-3-甲基咪唑啉离子、1-乙基-2,3-二甲基咪唑啉离子、N-甲基-N-丙基-吡咯啉离子(pyrrolizinium)、N-丁基-N-甲基吡咯啉离子、N-甲基-N-丙基哌啶离子和N-丁基-N-甲基哌啶离子。
虽然没有关于阴离子种类的任何特殊限制,最好应用作为阴离子种类的PF6-、[PF3(C2F5)3]-、[PF3(CF3)3]-、BF4-、[BF2(CF3)2]-、[BF2(C2F5)2]-、[BF3(CF3)]-、[BF3(C2F5)]-、[B(COOCOO)2-](BOB-)、CF3SO3-(Tf-)、C4F9SO3-(Nf-)、[(CF3SO2)2N]-(TFSI-)、[(C2F5SO2)2N]-(BETI-)、[(CF3SO2)(C4F9SO2)N]-、[(CN)2N]-(DCA-)、[(CF3SO2)3C]-和[(CN)3C]-。在这些离子种类之中,应用BF4-、[BF3(CF3)]-、[BF3(C2F5)]-、(TFSI-)和BETI-是更优选的。
在根据本发明一个实施例的发光装置中,由于规定电极每单位长度的表面积是电极每单位长度接地面积的3-1000倍,现在就有可能提高发光的亮度。
当由微粒集合体构成的多孔电极来形成该电极的时候,其可以通过涂覆、丝网印刷或喷墨印刷来形成。电极还可以由这样的工艺制成,其中首先形成电极材料的薄膜,接着把该薄膜通过干法蚀刻或湿法蚀刻来加工成电极。
可选地,电极可以采用层叠法制成,其中多个片状电极相继层叠,或者通过卷曲法来制成,其中多个片状电极呈螺旋形卷曲。更确切地说,在采用层叠法的情况中,多个片状电极一个接一个地层叠来制造电极组,为了确保片状电极之间的间隙,在片状电极之间插入隔板。可选地,首先把隔板片夹在两个片状电极之间,接着把该组合体重复地来回折叠制成电极组。这样所获得的电极组再按照要求压切,并且将电极的边缘部分利用绝缘体固定。接着,把隔板去除以制成电极。在采用卷曲法的情况中,把一对片状电极与插入到片状电极之间的隔板卷曲以获得电极组,接着按照要求切断该电极组。把电极的边缘部分利用绝缘体固定之后,把隔板去除以获得电极。
就隔板的材料而言,对其并没有任何的特殊限制,只要其能够确保片状电极之间的间隙并且随后能够去除即可,所以其可以由导体、半导体或绝缘体制成。隔板的特殊材料包括金属、金属氧化物、金属盐、无机化合物和有机聚合物。对于隔板的结构而言,其可以是片状、板状或网状。
对于导体的结构来说,其可以是金属箔或金属网。对于半导体的结构来说,其可以是与有机粘合剂一起模制成板状体或薄膜的金属氧化物。对于绝缘体的结构来说,其可以是聚合物膜或多孔聚合物膜。
在金属箔或金属网的准备中,任何类型的可以制成上文所提及的任何结构的金属都可应用。例如,金属箔或金属网可由铝、铜、不锈钢、金和钛构成。对于金属氧化物来说,关于金属的种类没有任何特殊的限制,因此有可能应用氧化铝、氧化钛、氧化锌和氧化锡。同样在金属盐的情况下,关于金属的种类和阴离子的种类也没有任何特殊的限定,因此有可能应用氯化铝、氯化铁、氯化铜、醋酸铁、硝酸铜等等。
对于无机化合物来说,其有可能使用各种化合物例如硼酸、磷酸二氢铵(ammonium dihydrogen phosphate)等。这些金属氧化物、金属盐和无机化合物可以单独地模制成板状结构以便于用作隔板。可选地,这些金属氧化物、金属盐和无机化合物可与粘合剂混合,并用得到的混合物来模制成片状结构以便用作隔板。对于粘合剂来说,有可能使用有机聚合物集合体例如聚偏氟乙烯(PVdF)和甲酯基纤维素(CMC)。对于聚合物薄膜来说,只要其能够加工成薄膜体就没有任何特殊限制了,因此其可以用例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙稀(PVC)、聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚四氟乙烯/全氟烷基乙烯醚(perfluoroalkylvinylether)(PFA)、聚四氟乙烯/六氟丙烯(FEP)、聚四氟乙烯/乙烯(ETFE)或聚氨基甲酸脂。此外,聚合物薄膜可以是多孔结构。对于多孔结构的聚合物薄膜来说,其有可能使用已经加工成多孔结构的聚合物薄膜或已经被制成非纺织织物板的纤维状聚合物如纤维素。
只要不损坏电极和固定电极边缘部分所使用的绝缘体,可以用任何方法来去除隔板。举例来说,有可能通过各种方法来去除隔板例如拔出、溶解、分解和腐蚀。拔出是一种方法,其中隔板被从电极组中拉出来。只要能够防止隔板断裂或电极变形,就可以采用该拔出的方法。该方法可以应用于具有各种属性、由各种材料形成以及具有各种结构的隔板。
只要不损坏电极和用来固定电极边缘部分的绝缘体的功能,就可以采用溶解的方法。举例来说,当电极是由金箔形成的并且隔板是由铝箔或铝网形成的时候,可以通过使用稀盐酸来溶解隔板。其后,溶解后的隔板可以用水清洗。依据构成隔板的材料属性,隔板可以通过各种方法溶解。
举例来说,当隔板是由PVdF形成的时候,隔板可以通过使用有机溶剂如NMP(N-甲基-吡咯烷酮)来溶解接着通过洗涤去除。当隔板是由PE多孔膜形成的时候,加热隔板来收缩多孔膜,这样就有可能去除隔板。此外,当隔板是由纤维素非纺织织物形成的时候,首先隔板要在水中通过酶和微生物来腐蚀,接着隔板被冲洗掉。有时候,由氯化钠和CMC构成的薄膜用作隔板。这种隔板可以通过在电极的一个表面上涂覆含有氯化钠和CMC的水溶液来制造,涂覆层随后变干就获得了隔板。因此,该隔板容易去除。特别是当该隔板用水冲洗的时候,其很容易溶解并去除。此外,当隔板是由PE膜形成的时候,其可以通过在空气中加热或在氧气/臭氧中加热以使隔板氧化分解。
对于用来固定电极边缘部分的绝缘体材料来说,只要在去除隔板的步骤中不会损害绝缘体的功能,就没有任何特殊的限制了。例如,有可能使用各种有机聚合物如PE、PP、PVdF、PTFE和聚氨酯。在这种情况下,最好应依据构成上文提到的绝缘体的材料类型通过合适的方法去除隔板。举例来说,当绝缘体是由PE或PP形成的时候,最好应通过拔出或利用盐酸或有机溶剂的溶解法去除隔板。此外,当绝缘体是由PVdF形成的时候,最好应通过拔出或利用盐酸的溶解法去除隔板。
在除去隔板的各个方法之中,拔出的方法是最方便可取的。其次可取的方法是加热法。该加热法在两个电极之间的间隔相对窄的情况下是尤其有效的。
通过使用任一这些方法,具有预期属性的电极可以容易地制造出来,这就有可能以低成本制造出高发光亮度的发光装置。
接下来将参照附图来详细描述本发明的实施例。
(实施例1)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以面对的电极间的狭缝为100μm的方式形成在第一玻璃基底1上,第一玻璃基底1的厚度为1.1mm。该实施例中的电极2a、2b分别是由烧硬的银质电极制成,并且是利用具有平均颗粒直径为500nm的银微粒和玻璃粉的混合物经丝网印刷而形成,该混合物分散在有机粘合剂(日本Dexa株式会社产)中。
将参照附图2-8来描述该实施例中发光装置的制造方法。首先,如图2中所示,把银膏3印在玻璃基底1上。在该印制过程中,使用具有用于银膏印制中的狭缝(宽度为18μm)图案的金属掩模(厚度为20μm)。接着,该印制银膏在550℃的温度下烧硬,以获得图3中所示的烧硬后收缩了的银电极4。在这些银电极4上,如图4中所示另一银膏3被进一步印制,并以上文所描述的同样方式烧硬以形成图5中所示的一体化银电极4。重复这种印制和烧硬直到获得具有预定高度的银电极,由此获得如图6中所示高度为18μm的对电极2a、2b。这些电极2a、2b分别是其内没有空隙的膨体电极,并是由具有平均颗粒直径为500nm的银微粒和玻璃粉的集合体构成。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极2a、2b的高度为18μm,是其底部宽度(18μm)的1.0倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度上接地面积的4.0倍。电极每单位长度的表面积是通过一种计算方法来确定的,在该计算方法中,用上文提到的显微镜观察电极横截面所测量到的颗粒直径和空穴之间界线的总和与单位长度相乘。同样,电极的接地面积也通过一种方法确定,该方法中,用显微镜观察电极横截面计算的界线总和与单位长度相乘。该计算方法还可以应用于下面的实施例及对比例中。
此后,如图7中所示,第二玻璃基底6通过树脂隔板5面向第一玻璃基底1设置,树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围上充当外框,从而在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间提供100μm的间隙。另一方面,0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2作为发光色素溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide),从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
电解液的入口用环氧树脂(未示出)密封以获得图8中所示的发光装置。在形成于第一玻璃基底1之上的对电极2a、2b之一为负极另一为正极的条件下,当电极之间通过3伏直流电压下的电流时,发出280cd/m2光量的光。
利用BM-8(Topkon株式会社生产)实施亮度的测量,并且测量在中心部分即直径大约1mm区域处的亮度,以测量光强度的半衰期。在下面的实施例中也是用上文所描述的相同方式实施亮度的测量的。
(实施例2)首先,如图1中所示,在第一玻璃基底1上以对电极之间的狭缝为40μm的方式形成一对串联电极2a、2b,该第一玻璃基底1具有1.1mm的厚度。在该实施例中的电极2a、2b分别是由烧硬银电极制成,其中平均颗粒直径为500nm的银微粒和玻璃粉的混合物分散在有机粘合剂中。
将参照附图9-12来描述该实施例中形成银电极的方法。首先,如图9中所示,在玻璃基底1上形成保护膜。接下来,加工保护膜10以形成具有3μm宽度的狭缝的图案,因此产生如图10中所示由保护图案形成的掩模。接着,如图11中所示,用涂刷器印制上文提到的银膏以掩埋这样形成的狭缝。接着银膏在150℃的温度下干燥并初步硬化。其后,利用有机溶剂把掩模洗掉。剩余的银膏在520℃的温度下烧硬30分钟来获得图12中所示高度为6μm的相对金属电极2a、2b。这些电极2a、2b分别是其内没有空隙的膨体电极,并且由平均颗粒直径为500nm的银微粒和熔融固化的玻璃的集合体构成。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极的高度为6μm,是电极底部宽度(3μm)的2.0倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的6.0倍。通过上文提及的使用显微镜观察的测量和计算方法来确定电极每单位长度的表面积。通过在测量中用显微镜观察的上文提及的方法还可以确定接地面积。
此后,如图7中所示,第二玻璃基板6通过树脂隔板5面向第一玻璃基底设置,作为外框的树脂隔板设置在第一玻璃基底1的外围,从而在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间产生70μm的空隙。另一方面,0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2作为发光色素溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
电解液的入口用环氧树脂(未示出)密封以获得图8中所示的发光装置。在形成于第一玻璃基底1上的对电极2a、2b中一个是负极另一个是正极的情况下,当电极之间通3V直流电压下的电流时,发出300cd/m2光量的光。
(实施例3)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极间狭缝为40μm的方式设置在第一玻璃基底1上,该玻璃基底1的厚度为1.1mm。该实施例中的电极2a、2b分别用铜构成。
将参照附图13-16来描述该实施例中形成铜电极的方法。首先,如图13中所示,通过非电解电镀的方法在玻璃基底1上形成作为电极材料膜的铜膜14,以获得厚度为17μm的铜膜14。在该铜膜14上,如图14中所示形成由具有宽度为3μm狭缝的抗蚀图案15形成的掩模。
接下来,通过使用活性离子蚀刻(RIE)装置(ULVAC株式会社),如图15中所示,铜膜14被蚀刻以有选择地去除铜膜。这种情况的蚀刻是在1-100Pa、10-200SCCM和400-1000V的直流偏压(Vdc)的条件下,于BCl3(三氯化硼)或CCl4(四氯化碳)的气氛中实施的。其后,掩模通过利用有机溶剂洗掉以获得如图16中所示的高度为17μm的相对金属电极2a、2b。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极2a、2b的高度为17μm,其大约是电极底部宽度(3μm)的5.4倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的12倍。电极每单位长度的表面积是通过上文提到的用显微镜观察的测量及计算方法来确定。接地面积也可以通过上文提到的在测量中用显微镜观察的方法来确定。
此后,如图7中所示,第二玻璃基底6通过树脂隔板5面对第一玻璃基底1设置,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,从而在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间提供70μm的空隙。另一方面,0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2作为发光色素溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
电解液的入口用环氧树脂(未示出)密封以获得图8中所示的发光装置。在形成于第一玻璃基底1上的对电极2a、2b之一成负极另一个成正极的情况下,当电极之间通3V直流电压下的电流时,发出400cd/m2光量的光。
(实施例4)将参照附图17-19来描述在该实施例中形成电极的方法。应用于该实施例的方法称作卷曲法。首先,准备一对厚度为100μm的金箔作为板状的电极材料。如图17中所示,作为隔板的厚度为20μm的PE多孔膜18夹在一对金箔17a、17b之间以形成组合体,接着该组合体被螺旋卷曲以制造电极组。如图18中所示,这样获得的电极组的一个端部用金刚石刀具来切断,并且冲洗、干燥其切割面。此后,如图19中所示,把该切割面粘结到玻璃基底19的表面上。
粘结之前,如图20中详细所示,电极组的一个端部(边缘起1mm的长度)通过环氧树脂20固定到一起。接着,电极组从其上文提到的一端部起6mm的位置处切断,以获得卷曲地排列在环氧树脂20(厚度为1mm)上的一对电极(高度为15mm)17a、17b,其中电极17a、17b之间插入有PE多孔膜18。当把这样获得的电极17a、17b在130℃的温度下加热12个小时的时候,如图21中所示,导致PE多孔膜18热收缩。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极17a、17b的高度为15mm,大约是其底部宽度(100μm)的150倍。此外,通过上文提到的利用显微镜观察的测量及计算方法来确定电极每单位长度的表面积。也可以通过上文提及的在测量中应用显微镜观察的方法来确定接地面积。
其后,如图22中所示,对电极17a、17b的高度为1mm的另一个端部(没有粘结环氧树脂20)粘结到事先涂覆环氧粘结剂21的玻璃基底19上。电极17a、17b与玻璃基底19的粘结通过在150℃的温度下热处理30分钟来实现。其后,均设置在电极17a、17b的上文提及的另一端的厚度为1mm的环氧树脂20和PE层18被切断,以制成高度为15mm的卷曲对电极层。
对于面向玻璃基底19设置的基底来说,使用石英玻璃22,并且对于用来使一对基底19和22相互分隔的绝缘外框来说,可应用聚酰亚胺板(未示出),这样就制成了如图23中所示的发光装置的单元。
另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟二甲基磺酰亚胺(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorodimethylsulfone imide)中,由此配制出电解液,接着把电解液注入到电极对17a、17b之间的空隙中。接着根据传统的方法密封电解液的入口以获得发光单元。当电极之间通3V交流电压下的电流时,发出300cd/m2光量的光。
(对比例1)除了把串联对电极2a、2b的高度改为3.0μm之外,通过重复实施例1中所描述的相同过程制造发光装置,并以实施例1中所描述的相同方式来评价所得到的发光装置。附带地,电极2a、2b被形成以使用于丝网印刷中电极材料的溶剂浓度提高以降低膏的粘度,金属掩模的厚度设定为10μm,以及印制和烧硬的次数分别限定为一次。
观察到的电极2a、2b的高度大约是3.0μm,电极每单位长度的表面积大约是电极每单位长度接地面积的2.3倍。当以图1中同样的方式尝试发光的时候,其光量为155cd/m2。由于电极厚度的减小,与实施例1相比,发光强度降低。
(对比例2)除了将包含厚度为50nm的铬层和厚度为500nm的金层的层叠电极用作串联对电极2a、2b之外,通过重复实施例1中所描述的同样过程来制造发光装置,并且得到的发光装置以实施例1中所描述的同样方式来评价。附带地,通过不改变实施例1的狭缝和电极宽度,经喷射设置在基底上的金属掩模形成电极2a、2b。电极每单位长度的表面积大约是电极每单位长度接地面积的2.0倍。
当以实施例1中同样的方式尝试发光的时候,其光量为95cd/m2。如在对比例1的情况下,由于电极厚度的减小,可以观察到发光强度的减弱。
(对比例3)中间夹有PE多孔膜(厚度为20μm)的一对金箔(厚度为15μm)17a、17b被卷曲,接着按实施例4中的相同方式加工以制造电极组。这样获得的电极组的一个端部利用金刚石刀具切断,其切割面被冲洗并干燥。此后,电极组的一个端部(从边缘起1mm长)使用环氧树脂20固定到一起。接下来,从距上文提及的电极一个端部16mm的部分处把电极组切断,以获得一种电极组,其中,一对电极17a、17b (高度为15mm)卷曲地布置在环氧树脂20(厚度为1mm)上,电极之间插入有PE多孔膜18。当这样获得的电极17a、17b在130℃的温度下加热12个小时的时候,引起PE膜18热收缩。
当用显微镜观察基底的部分切片的时候,这样产生的电极17a、17b的高度是15mm,其大约是电极底部宽度(15μm)的100倍。电极每单位长度的表面积大约是电极每单位长度接地面积的2000倍。此外,表面积和接地面积的确定与实施例4中所使用的方式相同。
通过使用石英玻璃作为对电极并且通过使用聚酰亚胺板作为衬垫把基底相互分开,就制成了发光装置的单元。
此后,把电解液(通过把0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟二甲基磺酰亚胺(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorodimethylsulfone imide)中获得)注入到一对电极17a、17b之间的空隙中。接着密封电解液入口以获得发光单元。
当3V交流电压作用于一对对电极来测量光量的时候,发现在97片样本单元中有72片样本单元的一对电极之间出现短路的问题。此外,通过用显微镜观察发现存在大量有缺陷的部分,如电极边缘部分之间的接触长度为15mm和电极从其根部倒下。当评价残余单元的光量的时候,确认发光的光量平均为100cd/m2。
(实施例5)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极间狭缝为100μm的方式形成在厚度为1.1mm的第一玻璃基底1上。该实施例中的电极2a、2b分别利用膏形成,该膏中散布有平均颗粒直径为50nm的金微粒。更确切地说,通过喷墨的方法把膏应用到基底上以形成膜,该膜接着在500℃的温度中烧硬。这些成膜和烧硬的步骤重复多次以获得多孔的金微粒结构,其中构成宽度为50μm高度为30μm的电极2a、2b。接着,通过喷墨法把二氧化钛膏(Ti-Nanoxide D Solaronics SA(瑞士))涂覆在这些对电极上,接着在450℃的温度中干燥、烧结30分钟。这些涂覆、干燥和烧结步骤重复5次以获得表面配置有多孔半导体层的电极,该半导体层由厚度为25μm的多孔二氧化钛膜构成。
其后,如图7中所示,通过树脂隔板5使第二玻璃基底6面向第一玻璃基底1设置,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,从而在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间形成200μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,电解液7接着被注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
电解液的入口用环氧树脂(未示出)密封以获得如图8中所示的发光装置。在如上文的描述完成亮度测量之后,分解样本单元以观察多孔电极层的横截面。结果发现表面积不小于电极投影到基底上的面积的600倍。这里,以实施例4中描述的同样方式来确定表面积和接地面积。
接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极之一做负极另一个做正极的情况下,当电极之间通以3V直流电压下的电流时,发出光量为350cd/m2的光。利用BM-8(日本TOPCON Corporation制造)来实施亮度测量,并且在中心部分即直径大约1mm的区域处测得的亮度被用来测量光强的半衰期。
(实施例6)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极之间狭缝为100μm的方式形成在厚度为1.1mm的第一玻璃基底1上。
将参照附图24-28来描述该实施例发光装置的制造方法。在对电极的准备中,如图24中所示,首先把包含平均颗粒直径为150nm的金微粒的膏24涂覆到玻璃基底1上,该金微粒是散布于膏中的。接着在500℃的温度下烧硬这样涂覆的膏,以获得具有多孔金微粒结构的一对对电极2a、2b。把电极2a、2b构置成宽为20μm高为20μm。电极2a、2b每单位长度的面积至少是电极每单位长度接地面积的220倍。此外,以实施例1中所采用的同样方式来确定表面积和接地面积。
接着,通过喷墨法把二氧化钛膏(Nanoxide D;Swis Solanics公司制造)涂覆在这些对电极上,接着在450℃的温度中干燥、烧结30分钟。这些涂覆、干燥和烧结步骤重复3次以获得其上覆盖有多孔半导体层25的电极,多孔半导体层25通过厚度为15μm的多孔二氧化钛膜构成。电极2a的高度H大约是多孔半导体层25高度h的1.3倍。图27示出了具有带该多孔半导体层25的电极2a的玻璃基底1。
其后,如图28中所示,第二玻璃基底6通过树脂隔板5面向第一玻璃基底1设置,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,从而在第一玻璃基板1和第二玻璃基板6之间提供100μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,电解液7接着被注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
电解液的入口用环氧树脂(未示出)密封以获得如图29中所示的发光装置。接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极之一做负极另一个做正极的情况下,当在电极之间通以3V直流电压的电流时,发出光量为300cd/m2的光(对比例4)首先,一对串联电极2a、2b以对电极间狭缝为100μm的方式形成在厚度为1.1mm的第一玻璃基底上。该实施例中的电极2a、2b分别形成的方式为,把散布有平均颗粒直径为5nm的金微粒的膏涂覆到基底上,并在500℃的温度下烧硬以形成多孔金微粒结构。这样获得的电极具有宽度为20μm高度为2μm的结构。
接着,通过喷墨法把二氧化钛软膏(Nanoxide D;Swis Solanics公司)涂覆在这些对电极上,接着在450℃的温度中干燥、烧结30分钟。这些涂覆、干燥和烧结步骤被重复3次以获得表面有多孔半导体层的电极,该半导体层是通过厚度为15μm的多孔二氧化钛膜构成的。
此后,通过按照与第二玻璃基底的粘结、电解液的注入、开口的密封相同的过程以及通过使用上文实施例3中那些所述类型的电解液,就获得了发光装置。在如上文的描述完成亮度测量之后,样品单元被分解以上文所描述相同方式来观察多孔电极层的横截面。结果发现电极每单位长度表面积是电极每单位长度接地面积的2.3倍。
接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极之一用作负极另一个电极用作正极的情况下,当电极间通3V直流电压的电流时,发出95cd/m2的光量。在该对比例中,由于金颗粒的颗粒直径太小,导致电极中的狭缝在电极烧硬之后被掩埋。在这种结构中,作为多孔电极不可能获得足够的表面积。假定,由于表面积的不足和电极的多孔性导致电极的电阻增加,导致发光强度下降。
(对比例5)对于对电极的金微粒来说,三种平均颗粒直径(500nm、50nm、5nm)不同的微粒混合在一起。除了应用包括其中散布有这些微粒的膏以外,按照与实施例5中所描述的同样过程来制成发光装置。
在完成上文描述的亮度测量之后,样本单元被分解以采用与上文描述相同的方式来观察多孔电极层的横截面。结果,发现电极每单位长度的表面积至少是电极在基底上投影面积的3000倍。然后,在形成于第一玻璃基底上的对电极的一个用作负极另一个用作正极的情况下,当电极间通3V直流电压的电流时,发出光量为115cd/m2的光。
在该对比例中,由于应用颗粒直径大大不同的微粒混合物来配制电极,发现更小的颗粒粘合到更大颗粒表面上的许多情况。此外,由于微粒之中在平均颗粒直径上存在巨大差别,导致电极中的狭缝增大并且还导致电极的表面积大为增加。假设是由于这些因素,导致电极的电阻增大并且导致发光强度降低。
(实施例7)二氧化钛膏(Nanoxide D;Swis Solanics公司)涂覆在厚度为50μm的金箔上以形成厚度为50μm的层,接着在450℃的温度下干燥、烧结30分钟。这些涂覆、干燥和烧结步骤被重复4次以获得厚度为20μm的多孔二氧化钛膜。金箔的相对面也可以以上文描述的同样方式处理,以获得在其相对面上具有20μm厚的多孔二氧化钛膜的板状电极材料。
通过使用这样获得的一对板状电极材料17a、17b和PE多孔膜18(厚度为20μm),制造出如图17-21中所示的对电极。更确切地说,如图17中所示,作为隔板的PE多孔膜18夹在一对板状电极材料17a、17b之间以形成组合体,接着该组合体被螺旋地卷曲来制造电极组。如图18中所示,这样获得的电极组的一个端部利用金刚石刀具切断,并且其切割面被冲洗并干燥。然后电极组的一个端部(边缘起长度为1mm)通过使用环氧树脂20固定到一起。
接着,从其距上文提及的一个端部6mm的部分处切断电极组,以获得其中一对电极(高度为5mm)17a、17b螺旋地布置在环氧树脂20(厚度为1mm)上、且电极17a、17b之间插入有PE多孔膜18的电极组。当这样获得的电极17a、17b在130℃的温度下加热12个小时时,会引起PE多孔膜18的热收缩,由此实现对电极的厚度为100μm高度为6mm。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极17a、17b的高度为5mm,其大约是电极底部宽度(50μm)的100倍,电极每单位长度的表面积大约是电极每单位长度接地面积的200倍。这里的表面积和接地面积是通过与实施例4中描述的相同方式来确定的。
作为对面的基底其采用石英玻璃,对于用来彼此隔离一对基底的绝缘外框来说,采用聚酰亚胺板,这样制成发光装置的单元。
此后,接着把电解液(通过把0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟二甲基磺酰亚胺(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorodimethylsulfone imide)中获得)注入到一对电极17a、17b之间的空隙中。然后密封电解液的入口来获得发光单元。当面对的电极之间应用3V交流电的时候,发出的光量为500cd/m2。
(对比例6)除了所采用的金箔厚度为15μm以外,通过按照上文实施例7中所描述的同样过程来制造一对板状电极材料17a、17b,每一个电极均在其相对表面上设有厚度为20μm的多孔二氧化钛膜。
通过使用这样获得的一对板状电极材料17a、17b和PE多孔膜18(厚度为20μm),制造出对电极,其中PE多孔膜18夹在一对板状电极材料17a、17b之间作为隔板。接着,所产生的组合体螺旋地卷曲以制造电极组。这样获得的电极组用金刚石刀具切断,并且其切割表面被冲洗、干燥。此后,电极组的一个端部(从边缘起长度为1mm)利用环氧树脂20固定到一起。
接下来,电极组在其距上文所提及的一端16mm的部分处切断,以获得一对电极17a、17b(高度为5mm)螺旋地布置在环氧树脂20(厚度为1mm)上、在一对电极17a、17b之间插入有PE多孔膜18的电极组。当这样获得的一对电极17a、17b在130℃的温度下加热12个小时时,引起PE多孔膜18的热收缩。
当用显微镜观察基底的部分切片的时候,这样产生的电极17a、17b的高度是15mm,大约是电极底部宽度(15μm)的100倍。此外,电极每单位长度上的表面积大约是电极每单位长度上接地面积的2000倍。对于对面的基底而言采用石英玻璃,对于隔离一对电极的衬垫来说采用聚酰亚胺板,这样就制成了发光装置的单元。
此后,把电解液(通过把0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟二甲基磺酰亚胺(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorodimethylsulfone imide)1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中获得)注入到一对电极17a、17b之间的空隙中。接着,密封电解液的入口以获得发光单元。
当对一对相对的电极施加3V交流电压以测量光量的时候,发现在97片样本单元中有72片样本单元存在电极间短路的缺陷。另外,通过显微镜观察发现存在大量的缺陷部位,如电极边缘部分之间的接触长度为15mm和电极从其根部倒下。当计算残余单元的光量的时候,可以确认平均的发光光量为110cd/m2。
在该对比例中,由于电极的高度相对于其宽度太大,在很大程度上允许产生电极歪倒和短路。甚至在能够发出可测量的发光强度而不会导致短路的样本中,通过在电极基底附近即从光发出侧观看时在电极的底部发生的发光反应发出的光,由于在光能够到达装置表面之前光的反射和散射,导致强度降低。因此,假设当用同等电力驱动发光装置的时候,尽管事实上表面积增加了但还是导致发光的强度降低。
(实施例8)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极间狭缝为100μm的方式形成在厚度为1.1mm的第一玻璃基底1上。在该实施例中的电极2a、2b分别是由烧硬银电极(日本Dexa株式会社)制成的,并通过如图2-6中所示的丝网印刷形成。通过利用具有用于膏印刷的狭缝(宽度为20μm)图案的金属掩模(厚度为20μm)并通过在550℃下重复印制、烧硬3-5次,形成高度为20μm的金属对电极。这样获得的这些对电极分别是其内没有空隙的膨体电极,并且通过平均颗粒直径为500nm的银微粒和玻璃粉的集合体构成。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极2a、2b的高度为20μm,是电极底部宽度(20μm)的1.0倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的4.0倍。通过与实施例1中所描述的相同方式来确定表面积和接地面积。
然后,把二氧化钛膏(Nanoxide D;Swis Solanics公司)涂覆在这些对电极的2a、2b的狭缝上,接下来该膏在450℃的温度中干燥、烧结30分钟。这些涂覆、干燥和烧结步骤重复3次以形成图30中所示的厚度为20μm的多孔二氧化钛膜25。图31中示出了这样所获得的电极的平面图。如图31中所示,多孔二氧化钛膜25设置在每一个对电极上,同时防止多孔二氧化钛层相互接触。换句话说,二氧化钛膜25被构置成多孔半导体层,以确保二氧化钛层之间和电极之间的绝缘。电极2a、2b的高度H是多孔二氧化钛膜25也就是多孔半导体层的高度h的1.0倍。
此后,如图32中所示,通过树脂隔板5将第二玻璃基底6面向第一玻璃基底1设置,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,因此,在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间形成100μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
用环氧树脂(未示出)来密封电解液的入口以获得图33中所示的发光装置。接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极中的一个用作负极另一个用作正极的情况下,在电极间通3V直流电压下的电流时,发出光量为560cd/m2的光。
在根据该实施例的发光装置中,其由没有孔且电阻相对较低的膨体银电极2a、2b以及能够促进发光反应的多孔二氧化钛膜25或多孔半导体层组成。如果不存在多孔二氧化钛膜25,由于电极表面积的增加,在某些情况下发光的强度有可能增加,即使其可能取决于因电极2a、2b的多孔性由电阻增加导致的这一缺点。另一方面,在如该实施例中电极是膨体电极的情况下,能够促进发光反应的多孔半导体层的存在极大地增强发光的强度。在这种情况下,具有降低电阻优点的膨体电极也适合用在电极中。因此,与应用其它类型多孔电极或没有多孔半导体层的情况相比,假设在该实施例中还有可能增强发光强度。
附带地,如图34中所示,对电极2a、2b的横截面可以是半圆形,并且可以设置多孔半导体层25以覆盖这些电极。在这种情况下,如图35中所示,可以通过应用作为绝缘外框的树脂隔板5来设置第二玻璃基底6,接下来,电解液7可以注入到一对玻璃基底之间的空隙中,以此获得发光装置。
(实施例9)除了用市场中可买到的碳的毫微颗粒(平均颗粒直径为15nm)来代替用于形成多孔电极的银毫微颗粒,和用于烧硬的温度设定为300℃之外,重复实施例5中所描述的同样过程来制造发光装置。
首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极间为100μm狭缝的方式形成在厚度为1.1mm的第一玻璃基底1上。如图2-6中所示,该实施例中的电极2a、2b分别是由膏制成并通过丝网印刷形成,膏中平均颗粒直径为15nm的碳毫微颗粒分散在有机粘合剂中。在该丝网印刷中,采用用于膏印刷中具有狭缝(宽度为20μm)图案的金属掩模(厚度为20μm)。印刷和550℃下的烧硬被重复3-5次以形成高度为20μm的金属对电极2a、2b。由此获得的金属电极2a、2b是分别通过由平均颗粒直径为15nm的碳毫微颗粒聚合构成的多孔电极形成的。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极2a、2b的高度是20μm,是电极底部宽度(20μm)的1.0倍。此外,这些电极每单位长度表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的200倍。以与实施例1中所描述的相同方式来确定表面积和接地面积。
在形成于这些对电极之间的狭缝中,作为多孔半导体层的多孔碳质膜设置其上。在形成多孔半导体层的过程中,首先涂覆包括分布于有机粘合剂中颗粒直径为20nm的碳毫微颗粒的膏。在干燥后,该敷层在300℃的温度中烧硬30分钟。这些涂覆、烘干和烧结的步骤重复3次以形成厚度为20μm的多孔碳质膜。电极的高度H是多孔碳质膜也就是多孔半导体层高度h的1.0倍。
此后,通过树脂隔板将第二玻璃基底面向第一玻璃基底设置,作为外框的树脂隔板设置在第一玻璃基底的外围上,因此,在第一玻璃基底和第二玻璃基底之间提供100μm的空隙。使用通过把作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中所配制的电解液。
在把电解液通过注入口注入到第一玻璃基底和第二玻璃基底之间的空隙中之后,用环氧树脂密封注入口以获得发光装置。接下来,在形成于第一玻璃基底上的一个对电极作为负极另一个作为正极的情况下,当两电极间通3V直流电的时候,发出光量为300cd/m2的光。
(实施例10)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极间150μm狭缝的方式形成在厚度为1.0mm的第一玻璃基底1上。该实施例中的电极2a、2b分别是由烧硬银电极(Showa Denko株式会社)制成的,并如图2-6中所示通过丝网印刷形成,这里的烧硬电极中,包含具有平均颗粒直径为500nm的银质微粒和玻璃粉的混合物散布于有机粘合剂中。在该印刷过程中,采用了用于膏印刷的具有狭缝(宽度为30μm)图案的金属掩模(厚度为30μm)。膏的印刷和520℃下的烧硬被重复3-5次以形成高度为30μm的金属对电极2a、2b。这样获得的这些对电极分别是其内没有空隙的膨体电极,并且是由平均颗粒直径为500nm的银质微粒和熔融固化的玻璃粉的集合体构成。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极2a、2b的高度为30μm,其大约是电极底部宽度(22μm)的1.4倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的4.7倍。以与实施例1中所描述的相同的方法来确定表面积和接地面积。
然后,把二氧化钛膏(Nanoxide D;Swis Solanics公司)涂覆在这些对电极的2a、2b的狭缝上,接下来二氧化钛膏干燥并在450℃的温度下烧硬30分钟。这些涂覆、干燥和烧硬步骤重复4次以形成图30中所示的由厚度为25μm的多孔二氧化钛膜构成的多孔半导体层25。电极的高度H是多孔二氧化钛膜也就是多孔半导体层高度h的1.2倍。
其后,如图32中所示,通过树脂隔板5把第二玻璃基底6面向第一玻璃基底1设置,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,因此,在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间形成100μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配置出电解液7,接着电解液7注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
用环氧树脂密封电解液的入口以获得发光装置。接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极2a、2b之一用作负极另一个用作正极的情况下,当电极间通3V直流电压下的电流时,发出光量为480cd/m2的光。
(实施例11)将参照附图36-41来描述该实施例发光装置的制造方法。
首先,如图36中所示,通过树脂膜27把金质导线28以150μm的间隔设置在厚度为1.0mm的玻璃基底1上。接着,利用平面压力机在300℃的温度下以5kg/cm2的压力把金质导线28压结在基底1上。在按压步骤中为了防止导线歪倒,如图37中所示,比导线高度稍低的隔板29插入到导线之间。在完成按压步骤之后,如图38中所示,去除隔板29以获得厚度为200μm的金属对电极30a、30b。
当用显微镜观察基底的部分切片的时候,这样产生的电极30a、30b的高度为200μm,其大约是电极底部宽度(30μm)的6.7倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的15.3倍。用与实施例1中所描述的相同方式来确定表面积和接地面积。
接着,把二氧化钛膏(Nanoxide D;Swis Solanics公司)喷涂在这些对电极的狭缝上,接着干燥并在450℃的温度下烧硬30分钟。重复这些涂覆、干燥和烧结步骤4次以形成多孔半导体层25,如图39中所示,多孔半导体层25是由厚度为25μm的多孔二氧化钛膜构成。通过观察基底的横截面发现电极30a的高度H大约是多孔二氧化钛膜也就是多孔半导体层25高度h的8倍。
此后,如图40中所示,通过树脂隔板5面向第一玻璃基底1来设置第二玻璃基底6,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,从而在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间形成100μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到一对玻璃基底之间的空隙中。
用环氧树脂(未示出)来密封电解液的入口以获得图41中所示的发光装置。接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极30a、30b之一作为负极另一个作为正极的情况下,当电极间通以3V直流电压下的电流时,发出光量为410cd/m2的光。
在该实施例中,电极30a的高度大于二氧化钛制成的多孔半导体层25的高度。结果,假设电极30a、30b之间产生的电场能够相对于二氧化钛层变得均衡,二氧化钛层能有助于增强发光发应。
(实施例12)首先,如图1中所示,一对串联电极2a、2b以对电极间有100μm狭缝的方式形成在厚度为1.1mm的第一玻璃基底1上。该实施例中的电极2a、2b分别是由烧硬银电极(日本Dexa株式会社)制成,并通过图2-6中所示的丝网印刷形成,烧硬电极中,包含平均颗粒直径为500nm的银质微粒和玻璃粉的混合物散布于有机粘合剂中。在该印刷过程中,采用用于膏印刷的具有狭缝(宽度为30μm)图案的金属掩模(厚度为20μm)。重复膏的印刷和550℃下的烧硬6-9次以形成高度为30μm的金属对电极2a、2b。这样获得的这些对电极2a、2b分别是其内没有空隙的膨体电极,并且由平均颗粒直径为500nm的银质微粒和熔融固化的玻璃粉的集合体构成。
当用显微镜观察电极1的部分切片的时候,这样产生的电极2a、2b的高度为30μm,其大约是电极底部宽度(30μm)的1.0倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的4.0倍。用实施例1中所描述的同样方式来确定表面积和接地面积。
其后,如图7中所示,通过树脂隔板5面向第一玻璃基底1来设置第二玻璃基底6,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,因此,在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间形成100μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间的空隙中。
用环氧树脂(未示出)来密封电解液的入口以获得图8中所示的发光装置。接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极2a、2b的一个作为负极另一个作为正极的情况下,当在电极间通以3V直流电压下的电流时,发出光量为450cd/m2的光。
(实施例13)将参照附图42-46来描述该实施例中发光装置的制造方法。
首先,如图42中所示,把环氧粘合剂涂覆在厚度为1.0mm的第一玻璃基底1上以形成环氧树脂薄层,接着把矩形横截面的金质带子33通过树脂膜32以150μm的间隔设置在环氧树脂的薄层上。然后,通过使用平面压力机,金质带子33通过在300℃的温度下使用5kg/cm2的压力压结在基底1上。在按压的步骤中,如图43中所示,为了防止带子歪倒,对环氧粘合剂离解的并且高度稍低于带子的特氟纶块隔板29插入到带子之间。在按压步骤结束之后,去掉隔板29并在有机溶剂中冲洗,以去除除了金质带子33和基底1之间的粘结部分之外所存在的环氧粘合剂。结果,如图44中所示,获得厚度为180μm的金属对电极34a、34b。
当用显微镜观察基底的部分切片的时候,这样产生的电极34a、34b的高度为180μm,其大约是电极底部宽度(30μm)的6倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的14倍。用实施例10中所描述的同样方式来确定表面积和接地面积。
此后,如图45中所示,通过树脂隔板5面向第一玻璃基底1来设置第二玻璃基底6,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围上,因此,在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间提供100μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着把电解液7注入到一对玻璃基底之间的间隙中。
用环氧树脂(未示出)密封电解液的入口以获得如图46中所示的发光装置。接着,在形成于第一玻璃基底1上的对电极34a、34b中的一个用作负极另一个用作正极的情况下,当电极间通3V直流电压下的电流时,发出光量为410cd/m2的光。
(实施例14)如图44中所示,一对串联电极34a、34b以面对电极间有150μm狭缝的方式形成在厚度为1.0mm的第一玻璃基底1上。在该情况下以以下的方式来形成该实施例中的对电极34a、34b,也就是如图42中所示,宽度为180μm厚度为30μm横截面为矩形的金质带子33并排布置在具有环氧粘合剂薄层的玻璃基底上。接着,通过使用平面压力机以300℃温度下5kg/cm2的压力把金质带子33压结在玻璃基底1上。在按压步骤中为了防止带子歪倒,如图43中所示,与环氧粘合剂离解的并且高度稍低于带子的特氟纶块隔板29插入到带子之间。在完成按压步骤之后,再去除隔板29。
此后,少量的环氧树脂注入到一对对电极34a、34b之间并在150℃的温度中硬化30分钟,从而形成对电极的下端以20μm的深度埋入到环氧树脂中的结构。附带地,这里的术语“埋入”意思是每一个电极34a、34的部分被埋入到基底1中,以使得基底和电极之间的接触部分不仅包括电极的底部还包括电极的侧壁部分。也就是说,电极包括底部和其相对侧的三个面都能够与基底接触,并且有防止与电解液接触的侧壁部分。
在这种方式中,如图44中所示,这就有可能在由玻璃和环氧树脂构成的第一玻璃基底1上制成高度为160μm的金属对电极34a、34b。当用显微镜观察基底的部分切片的时候,这样产生的电极34a、34b的高度是160μm,大约是其底部宽度(30μm)的5.2倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度接地面积的14倍。用与实施例10中所描述的相同方式来确定表面积和接地面积。
此后,如图45中所示,通过树脂隔板5把第二玻璃基底6面向第一玻璃基底1设置,作为外框的树脂隔板5设置在第一玻璃基底1的外围,从而在第一玻璃基底1和第二玻璃基底6之间形成300μm的空隙。另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液7,接着电解液7注入到一对玻璃基底之间的空隙中。
用环氧树脂(未示出)密封电解液入口以获得图46中所示的发光装置。接着在形成于第一玻璃基底1上的对电极34a、34b中的一个用作负极另一个用作正极的情况下,当电极间通以3V直流电压下的电流时,发出光量为440cd/m2的光。
(实施例15)通过利用一对厚度为50μm的金箔和厚度为20μm的PE多孔膜18并通过按照图17-21中所示的步骤来形成对电极。更确切地说,如图17中所示,PE多孔膜18夹在一对金箔17a、17b之间以形成组合体,接着螺旋地卷曲来制造电极组。如图18中所示,用金刚石刀具把这样获得的电极组的一个端部切断,再冲洗并干燥其切割面。此后,电极组的一个端部(从边缘起1mm长)用环氧树脂20固定到一起。
接着,把电极组从上文提到的一端部起6mm处切断,以获得螺旋地布置在环氧树脂20(厚度为1mm)上并其间插入有PE多孔膜18的一对电极(高度为5mm)17a、17b的电极组。当这样获得的电极17a、17b在130℃的温度下加热12个小时的时候,PE多孔膜18就会热收缩,以完成电极。
当用显微镜观察基底1的部分切片时,这样产生的电极17a、17b的高度为5mm,大约是其底部宽度(50μm)的100倍。此外,这些电极的单位长度表面积大约为这些电极单位长度接地面积的200倍。表面积和接地面积是以实施例4中描述的相同方法确定的。
对于相对基底来说采用石英玻璃,对于将一对基底相互隔开的绝缘外框来说,采用聚酰亚胺板,于是制成了发光装置的单元。
此后,把电解液(把0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中获得的)注入到电极之间的空隙中。随后,电解液的入口被密封以获得发光单元。当以3V交流电对一对相对的电极之间通以电流时,发出光量为300cd/m2的光。
(实施例16)将参照图47至55描述本实施例。
首先,如图47所示,隔板43被夹在第一电极41及第二电极42之间。对于第一电极41和第二电极42来说采用厚度为50μm的金箔。对于隔板43来说采用厚度为20μm的PE多孔膜。这些电极和隔板被按压以制成如图48所示的电极板44。
如此获得的电极板44如图49所示被重复地来回折叠,并如图50所示被按压。图51示出了按压后的电极板44的透视图。用金刚石刀具切断这样获得的电极组的一个端部,并冲洗干燥其切割面。此后,如图52中所示,该切割面被粘结到基底45上。
在粘结之前,如图53中详细所示,电极组的一个端部(从边缘起1mm长)用环氧树脂46固定到一起。接着,从其上文所提及的一个端部起6mm处把电极组切断,以获得在一对电极41、42(高度为5mm)之间插入有PE多孔膜43的电极组,该电极组在环氧基底46(厚度为1mm)上来回折叠。当这样获得的电极在130℃的温度下加热12个小时的时候,如图54中所示,导致由PE多孔膜构成的隔板43热收缩。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极41、42的高度为5mm,其大约是电极底部宽度(50μm)的100倍。此外,这些电极每单位长度表面积大约是这些电极每单位长度上接地面积的200倍。用实施例4中所描述的同样方式来确定表面积和接地面积。
对于面对基底45设置的基底来说采用石英玻璃47,对于间隔一对基底的绝缘外框来说采用聚酰亚胺板,如图55中所示,于是制造出发光装置单元。
另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液49,接着把电解液49注入到一对基底45、47之间的间隙中。最后,密封电解液的入口以获得发光单元。当一对对电极通以3V交流电的时候,发出光量为310cd/m2的光。
(实施例17)将参照附图56-61来描述本实施例。
首先,如图56中所示,第一电极51和第二电极52相继层叠,其间插入多孔膜53。对于第一电极51和第二电极52来说,厚度为50μm的条状金箔用作板状电极材料。对于多孔膜53来说,采用厚度为20μm的PE多孔膜。这些第一和第二电极51、52彼此偏置设置,并如图57中所示按压来制造电极组。
第一电极组与第一集成电极54连接,第二电极组与第二集成电极55连接,如图58中所示,如此确保导电性。接着,如图59中所示,从电极一端部起6mm处切断电极组,并冲洗、干燥该切割面。接着,用环氧树脂57把电极组的一个端部(从边缘起1mm长)固定到一起。结果,就有可能获得其间插有PE多孔膜53的一对电极(高度为5mm)51、52相继设置在环氧基底(厚度为1mm)上的电极组。当这样获得的电极在130℃的温度下加热12个小时的时候,导致PE多孔膜53热收缩,如图60中所示,这样制造出电极并把其粘贴在环氧基底56上。
当用显微镜观察基底1的部分切片的时候,这样产生的电极51、52的高度为5mm,其大约是电极底部宽度(50μm)的100倍。此外,这些电极每单位长度的表面积大约是这些电极每单位长度的接地面积的200倍。用实施例4中所描述的同样方式来确定表面积和接地面积。
对于面向基底56设置的基底来说采用石英玻璃,对于间隔一对基底的绝缘外框来说采用聚酰亚胺板,如图61中所示,这样来制造发光装置的单元。
另一方面,作为发光色素的0.2克钌(II)三联吡啶基(PF6-)2溶解于作为室温熔盐的1.1克1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺中,从而配制出电解液60,接着把电解液60注入到一对基底56、58之间的空隙中。最后,密封电解液的入口以获得发光单元。当一对对电极间通3V交流电的时候,发出光量为300cd/m2的光。
按上文所述,根据本发明的实施例,有可能提供一种显示高发光亮度的发光装置,还提供一种低成本制造这样的发光装置的方法。
其它的优点和改进对本领域技术人员来说是容易想到的。因此,本发明的保护范围并不限定于文中所示并描述的特定细节及代表性实施例。因此,所作的各种改进都没有脱离随附的权利要求及其等同物所确定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种发光装置,包括绝缘基底;第一电极,其形成于绝缘基底之上并具有细长结构,在第一电极的单位长度中,表面积是接地面积的3-1000倍,该表面积是第一电极的表面的面积,该接地面积是当从绝缘基底顶面观看具有第一电极的绝缘基底时,电极在绝缘基底上的投影面积;第二电极,其形成于绝缘基底之上,第二电极与第一电极绝缘并具有细长结构,在第二电极的单位长度中,表面积是接地面积的3-1000倍,该表面积是第二电极的表面的面积,该接地面积是当从绝缘基底顶面观看具有第二电极的绝缘基底时,电极在该绝缘基底上的投影面积;及电解液,其设置在第一电极和第二电极上,并含有作为主要成分的离子液和具有可逆氧化还原结构的发光色素。
2.根据权利要求1的发光装置,其中,第一电极和第二电极分别是从金、铂、银、不锈钢和钨构成的组中选出的材料构成。
3.根据权利要求1的发光装置,其中,离子液是具有下面通式(A)所示结构的熔盐
4.根据权利要求1的发光装置,进一步包括设置在第一电极和第二电极中的至少一个上的多孔层,并同时保持第一电极和第二电极之间的绝缘。
5.根据权利要求4的发光装置,其中多孔层由半导体或导体构成。
6.根据权利要求4的发光装置,其中第一电极和第二电极分别具有高度H,该高度H限定在由下列使用多孔层高度h的表达式所表示的范围内0.5h<H<10h。
7.根据权利要求1的发光装置,其中第一电极和第二电极分别是具有高度为20μm至200μm的膨体结构,并通过其底部粘结在绝缘基底上。
8.根据权利要求7的发光装置,进一步包括由半导体或导体构成的多孔层,该多孔层设置在第一电极和第二电极中的至少一个上,并同时保持第一电极和第二电极之间的绝缘。
9.根据权利要求8的发光装置,其中第一电极和第二电极的高度分别为H,该高度H限定在由下列使用多孔层高度h的表达式所表示的范围内0.5h<H<10h。
10.根据权利要求1的发光装置,其中第一电极和第二电极分别是具有高度为0.1mm至10mm的膨体结构,并埋入到绝缘基底中。
11.根据权利要求10的发光装置,进一步包括由半导体或导体构成的多孔层,并且多孔层设置在第一电极和第二电极中的至少一个上,并同时保持第一电极和第二电极之间的绝缘。
12.根据权利要求11的发光装置,其中第一电极和第二电极分别具有高度H,该高度H限定在由下列使用多孔层高度h的表达式所表示的范围内0.5h<H<10h。
13.根据权利要求1的发光装置,其中第一电极和第二电极分别由1μm至20μm高的多孔层形成,并含有平均颗粒直径从5nm至150nm的微粒的集合体。
14.根据权利要求13的发光装置,进一步包括由半导体或导体形成的多孔层,并设置在第一电极和第二电极中的至少一个上,同时保持第一电极和第二电极之间的绝缘。
15.根据权利要求14的发光装置,其中第一电极和第二电极的高度分别为H,该高度H限定在由下列使用多孔层高度h的表达式所表示的范围内0.5h<H<10h。
16.一种制造发光装置的方法,包括形成层叠或卷曲的组合体,该组合体包括其间插有隔板的第一电极与第二电极;在第一绝缘基底上形成第一电极和第二电极,该第一电极和第二电极纵向延伸并彼此绝缘;去除隔板;设置第二绝缘基底,使之面对第一绝缘基底,绝缘外框插在此二者之间,这样就在第二绝缘基底与第一绝缘基底之间留出空隙;从口部将电解液注入到该空隙中,该电解液包含熔盐及色料;及密封注入电解液的口部。
17.根据权利要求16的方法,其中,第一电极与第二电极分别从金、铂、银、不锈钢及钨构成的组中选择材料形成。
18.根据权利要求16的方法,其中,离子液是熔盐,该熔盐具有下面通式(A)所示的结构
19.根据权利要求16的方法,进一步包括设置在第一电极与第二电极中至少一个上的多孔层,同时保持第一电极与第二电极之间的绝缘。
20.根据权利要求19的方法,其中,多孔层由半导体或导体构成。
全文摘要
本发明提供了一种发光装置,其包括绝缘基底、形成在绝缘基底上互相绝缘的第一电极与第二电极及设置在第一电极与第二电极上的电解液。该电解液包含离子液及具有可逆氧化还原结构的发光色素。第一电极与第二电极都具有细长结构,在第一电极与第二电极的单位长度中,其表面积是接地面积的3至1000倍,该表面积为第一和第二电极表面的面积,该接地面积为当从绝缘基底的顶面来观看具有第一电极与第二电极的绝缘基底时,电极在绝缘基底上投影的面积。
文档编号F21K2/08GK1940377SQ20061012883
公开日2007年4月4日 申请日期2006年8月30日 优先权日2005年9月29日
发明者小林刚史, 御子柴智, 江口朋子, 久保木贵志, 岸敬, 村井伸次, 猿渡秀乡 申请人:株式会社东芝