[发明专利]一种光电器件用光学介质、发光器件和太阳能电池

说明书

技术领域

本发明属于一种光电领域，主要涉及一种光学介质，以及该介质的发光器件和太阳能电池。

背景技术

有机电致发光器件是因为近年的平板显示器和平面照明光源的需求的提高而备受瞩目的元件。Tang和Vanslyke提出元件由形成于玻璃基板上的阳极，空穴传输层，电子传输发光层和阴极构成(Appl.Phys.lett.，51，913，1987)。此外，已知的有机薄膜代替玻璃基板实现轻量化柔性的元件，以及采用前述元件的用透明性材料做阴极，再在其上设置透明性薄膜，从阴极侧发光的顶发光方式的元件等。有机电致发光器件与以往广泛使用的平板显示元件相比具有一定的优点。即有机电致发光是自发光元件，耗电量较小，能够形成极薄的元件。

为解决有机电致发光器件在低电压下具有高亮度这一问题(因为为是器件高亮度一般要求提高器件的驱动电压，提高驱动电压会减少器件的寿命)，一方面是着力于有机电致发光器件的发光材料的改良。即为了施加低的电压得到高的亮度，开发了内部能量效率较高的的发光层材料。

另一方面，Thompson等认为表示有机电致发光器件的发光效率的外部效率用内部效率和光释放率的乘积表示(Optics letters22，6396，1997)，除了内部效率的提高外，光释放率也应提高。

光释放率是指对应于发光元件从元件的透明基板正面被释放入大气中的比例。即发光层中的光线被释放入大气中，必须通过数个折射率不同的介质的界面，但根据斯涅尔定律(折射定律)，在各界面其临界角以上角度的入射光线被界面全反射，导入层中而消失，或从侧面被释放，从元件正面释放的光线就少了。

按照前述Thompson等人的理论，有机电致发光器件光释放率约为17.5，发光层中发出的光约有18％释放到元件外，剩余的约82％被封入元件中而消失或从元件侧面释放。

因此，提高释放率是一个很重要的课题，以往进行了各种尝试。揭示了在透明发光层和透明电极之间形成晶粒边界、使可见光散射的技术(日本专利特公平3-18320号公报)，做为透明电极使用表面粗糙化的玻璃基板，使发出的光散射的技术(日本专利特开昭61-156691号公报)，在电极和有机层的界面附近设置散射区域的技术(日本专利特开平09-129375号公报)，但是这些尝试都可能使所有元件各层的薄膜厚度不均一，导致绝缘层破坏及元件发光的不均一性，所以从元件的量产性考虑，不一定满足要求，因此，有机电致发光器件光释放率低这一问题依然未得到有效解决。

中国专利CN1816917A关于LED的出光(释光)，其使用的利用减反射层的发光器件能使发光器件的光多透过一些到基板(玻璃、塑料)中，但由于这部分多透过的光相对于基板和空气的界面，其入射角已经很大，因此，在空气和基板界面仍然会被全反射入玻璃中，致使发光器件正面出光率没有显著的提高。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的光释放率低的问题，提供一种光电器件用的光学元件，可以使发光器件在低电压下获得更大的光释放率从而增强出光效果。

本发明的另一目的是提供应用上述光学介质的发光器件。

本发明还有一个目的是提供应用上述发光器件的太阳能电池，以增强太阳能电池的聚光作用，提高能效。

本发明的各目的分别通过下述技术方案来实现：

光电器件用光学介质，具有第一表面和第二表面，第一表面到第二表面的折射率逐渐减小，第二表面设置有散射结构，光线从其中一个表面入射至少有部分光线可经另一个表面释出。

所述散射结构为覆盖在第二表面的微透镜构成的微透层。

所述微透镜的直径小于10μm。

所述散射结构为覆盖在第二表面的微球粒构成的微球层，微球粒的直径小于10μm。

所述散射结构为涂布在第二表面而由微粒和粘合剂构成的散射层，微粒的直径小于10μm；或粗糙度比第一表面更大的第二表面本身；或第二表面上的纹理结构。

所述第一表面的折射率和与其接触的发光层的折射率相等；第二表面的折射率和与其接触的空气界面的折射率相等。

光电器件用光学介质，具有第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面之间有中间界面，第一表面到中间界面的折射率逐渐减小，中间界面到第二表面具有相同的折射率，第二表面设置有散射结构，光线从第一表面、第二表面中的一个表面入射至少有部分光线可另一个表面释出。

所述散射结构为下述五者之一：

所述散射结构为覆盖在第二表面的微透镜构成的微透层；或

所述散射结构为覆盖在第二表面的微球粒构成的微球层；或