[发明专利]透光性基板、其制造方法、有机LED元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及透光性基板、其制造方法、有机LED元件及其制造方法，特别涉及有机LED(Organic Light Emitting Diode)等的光提取结构。

背景技术

有机LED元件是将有机层夹在电极间，在电极间施加电压，注入空穴、电子使其在有机层内再结合，并将发光分子从激发态到基态的过程中产生的光提取出来的元件，用于显示器、背光源、照明用途。

有机层的折射率在430nm处为约1.8～约2.1。另一方面，例如使用ITO(铟锡氧化物：Indium Tin Oxide)作为透光性电极层时的折射率随ITO成膜条件或组成(Sn-In比率)的不同而不同，一般为约1.9～约2.1。由此可见，有机层与透光性电极层的折射率相近，发射光在有机层与透光性电极间不发生全反射，而是到达透光性电极层与透光性基板的界面。透光性基板通常使用玻璃或树脂基板，它们的折射率为约1.5～约1.6，低于有机层或透光性电极层的折射率。从斯奈尔定律(Snell′s Law)考虑，试图以浅角度进入玻璃基板的光因为全反射而向有机层方向反射，在反射性电极处再次反射，然后再次到达玻璃基板的界面。此时，向玻璃基板入射的角度没有变化，因此在有机层、透光性电极层内反复反射，无法从玻璃基板提取到外部。根据概算，可知发射光的约60％由于该模式(有机层-透光性电极层传播模式)而无法提取。同样的情况在基板、大气的界面也发生，由此，发射光的约20％在玻璃内部传播，光无法提取出来(基板传播模式)。因此，目前的情况是：能够提取到有机LED元件的外部的光量不足发射光的20％。

在专利文献1中，提出了在基板的单面设置作为半透明物质层的光散射层的结构(第0039～0040段)。该例中提出了通过用丙烯酸类胶粘剂使玻璃粒子固定到基板面上并在基板面上聚集配置，而在基板与有机EL元件之间设置光散射部的结构。

另外，在专利文献2中，为了改善提取效率，公开了如下内容：“一种有机EL元件，其中，通过树脂类胶粘剂、喷涂、蒸镀、溅射、浸渍、旋涂等在透光性基板上设置散射层，所述散射层包含由分散有SiO₂粒子、树脂粒子、金属粉末、金属氧化物粒子的透光性材料构成的附加层”(例如第0057段)。

在专利文献3中，公开了一种发光器件，其中，与透光性电极相邻地设置通过在树脂中分散平均粒径相差一个数量级以上的至少两种微粒而得到的扩散层，从而有效提取波导光。

另外，在专利文献4中，提出了通过防止使用发光器件而形成的显示器内部的全反射来实现高亮度化的技术。专利文献4中，记载了“可以将高扩散体涂布在基板、透光性电极、光学膜或其它成分等的发光器件的层上”(专利文献4第0027段)的内容，还记载了“例如，可以在玻璃粉中配置粒子，并适当地进行涂布、整平、焙烧，从而形成玻璃基板或者起到高扩散TIR抑制作用的玻璃基板上的层”(专利文献4第0027段)。

另外，专利文献5中也有与专利文献4同样的记载(专利文献5第0026段)。

在专利文献6中，提出了在基板上包含光透过性的树脂层和分散在树脂层内的许多粒子的光散射层(第0013段)。在此，提出使用丙烯酸类树脂作为树脂层的材料。

在专利文献7中，提出了在基板上由添加有溶剂的紫外线固化树脂构成的光散射层(第0029段)。

在专利文献8中，提出了通过用激光在玻璃基板或树脂基板等透光性基板内进行刻印加工而形成光散射部的方案，还提出了在靠近光入射面或光射出面一侧设置许多光散射部等方案(第0030段)。

专利文献1：日本专利第2931211号公报

专利文献2：日本特开2005-63704号公报

专利文献3：日本特开2005-190931号公报

专利文献4：日本特表2004-513483号公报

专利文献5：日本特表2004-513484号公报

专利文献6：日本特开2007-141728号公报

专利文献7：日本特开2006-222028号公报

专利文献8：日本特开2005-038681号公报

发明内容

但是，在专利文献1中，半透明物质层是利用树脂粘合剂将石蜡等固定在基板上(第0040段)。即，专利文献1的光散射部是树脂，容易吸收水分。因此，专利文献1的有机EL装置存在不能耐受长期使用的问题。同样地，在专利文献6和7中，由于光散射层由树脂构成，因此也存在同样的问题。