[发明专利]发光元件用基板与发光元件以及发光元件的制造方法

说明书

本发明涉及发光元件用基板、发光元件以及发光元件的制造方法。更具体的是涉及使用在各种显示器装置、显示装置以及液晶用背光源装置等中使用的发光元件、用来形成此发光元件的基板、以及这种发光元件的制造方法。对于这种发光元件，能够利用各种发光机理，例如电致发光(electroluminescence，称为“EL”或者“EL发光”)、光致发光(photoluminescence，称为“PL”或者“PL发光”)以及由电子束照射引起的发光等。再者，本发明还涉及使用这种发光元件的平面灯(例如平面荧光灯)以及等离子显示器。

近年，随着信息化社会的发展，开发了各种显示器。其中，作为特别看好的自发光型的电子显示器是EL元件(电致发光元件、场致发光元件)。EL元件是利用在物质上外加电场时产生发光的现象，形成由电极夹着无机EL层或有机EL层的构造。

图11是表示有机EL元件基本构造的一个例子，它在玻璃板11上形成由氧化铟锡(IT0)构成的阳极透明电极12、有机EL层13、阴极的背面金属电极14叠层而成的构造。对此，从透明电极12注入的空穴与从背面金属电极14注入的电子在有机EL层13进行复结合，通过激励作为发光中心的荧光色素等而进行发光。因此，从有机EL层13发出的光直接或者通过由铝形成的背面金属电极14反射后，从玻璃板11射出。

这里，将发光元件内部发出的光出射到发光元件的外部的出射率(external efficiency)η根据经典光学的定理，由从折射率为n的媒体中射向折射率为1.0的空气时的全反射临界角θc来决定。根据折射率定理，此临界角θc由下式(1)得到。

sinθc=1/n      (1)

因此，出射率η是利用从折射率n的媒体射向空气的光量与产生的全部光量(在媒体与空气界面上被全反射的光量与射向空气的光量之和)的比值由下式(2)来求得。

η=1-(n²-1)^1/2/n(2)

且，媒体的折射率n大于1.5时，可以采用下面的近似式(3)，而当媒体的折射率n非常接近于1.00时，必须要使用上式(2)。

η=1/(2n²)    (3)

这里，对于EL元件，由于有机EL层13及透明电极12的厚度比光的波长要短，因此出射率η主要取决于玻璃板11的折射率。由于玻璃的折射率n一般为1.5～1.6左右，因此，由(3)式可知，出射率η约为0.2(约20％)。剩下的约80％被玻璃板11与空气的界面的全反射而作为导波光而损失。

上述中，作为发光体是以使用无机或者有机EL层的例子进行了说明，而作为发光体使用PL(光致发光)发光层15的PL元件的情况也是一样的。即，图12表示了PL元件的基本构造，它在玻璃板11由形成将PL发光层15叠层的构造。对此，当用紫外线等的光照射PL发光层15，则PL发光层15发光并从玻璃板11射出。即便这样也与上述相同，出射率η很低，而大量的光作为导波光损失。

如此，将在EL元件或者PL元件内部产生的光出射到大气中时，出射率低，这样的问题不限于EL元件或者PL元件，也是在内部产生的面状发光出射到大气中的发光元件普遍的问题。

本发明鉴于上述问题，目的是提供一种将光出射到外部的出射率高且表面亮度高的发光元件、此发光元件用的基板以及这种发光元件的制造方法。

本发明的第1方面提供一种具有与低折射率体的至少一个表面接触的透明导电性膜的发光元件用基板。对于此基板，穿过低折射率体的光向大气中的出射率较高，当使用此基板，则能够制作成将光射向外部的出射率高的发光元件。

在第1方面中，对于第1形态的发光元件用基板，其特点在于，具有与折射率比1大而小于1.30的低折射率体的至少一个表面接触的透明导电性膜。对于此基板，能够使穿过低折射率体的光向大气的出射率变得特别高，能够制成将光射出到外部的出射率高的且高效率的发光元件。

低折射率体可以是例如层状、片状、板状的形态，在这样规定的低折射率体的相对的两个表面其中之一上具有透明导电性膜。在上述形态中，低折射率体厚度也可以较厚，此时，低折射率体实际上也可以是具有三个以上表面的形态，例如，可以是长方体的形态。这种情况下，低折射率体它表面中也可以两个或两个以上表面具有透明导电性膜。在第1方面的第1形态中，低折射率体的折射率最好为1.003～1.300，且为1.01～1.2更好。