[发明专利]片材及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过使其一侧的面与发光体邻接所使用的透明的片材及使用此的发光装置。

背景技术

图18是表示使用了普通的有机场致发光元件(有机EL元件)的发光装置的截面构成和光的传播形态的图。在普通的有机EL元件中，在基板101上顺次层叠有电极102、发光层103、透明电极104，在透明电极104上设置有透明基板105。在电极102和透明电极104之间施加电压时，在发光层103的内部的点S产生发光。该光直接或在电极102中反射后，透过透明电极104，在透明基板105的表面上的点P相对于表面的面法线以角度θ入射，在该点折射后向空气层106侧射出。

将透明基板105的折射率设定为n’1时，在入射角θ比临界角θc＝sin^-1(1/n’1)大时，发生全反射。例如，以θc以上的角度x向透明基板105的表面上的点Q入射的光会进行全反射，不向空气层106侧射出。

图19(a)、(b)是说明在所述发光装置中透明基板105具有多层构造的假设情况下的光取出效率的说明图。在图19(a)中，将发光层103的折射率设定为n’_k、将空气层106的折射率设定为n₀、将介于发光层103和空气层106之间的多个透明层的折射率自与发光层103接近的侧起设定为n’_k-1、n’_k-2、…、n’₁、将自发光层3内的点S发光的光的传播方位(与折射面的面法线构成的角)设定为θ’_k、将在各折射面的折射角顺次设定为θ’_k-1、θ’_k-2、…、θ’₁、θ₀时，根据斯涅耳定律下式(数1)成立。

[数1]

n’_k×sinθ’_k＝n’_k-1×sinθ’_k-1＝…＝n’₁×sinθ’₁＝n_o×sinθ_o

因此，下式(数2)成立。

[数2]

sinθ’_k＝sinθ_o×n_o/n’_k

其结果为(数2)表达的是，只与发光层103直接接触空气层106时的斯涅耳定律有关，而与其间所夹设的透明层的折射率无关，在θ’k≥θ_c＝sin^-1(n₀/n’_k)时发生全反射。

图19(b)模式化地表示从发光层103取出的光的范围。取出的光被包含在：以发光点S为顶点且以临界角θc的2倍为顶角并以沿着折射面的面法线的z轴为中心轴的两对圆锥体107、107’的内部。如果来自点S的发光在全方位放射等强度的光、且折射面的透射率在临界角以内的入射角下为100％，则从发光层103的取出效率η等于由圆锥体107、107’切去球面108的面积对球面108的表面积之比，能够由下式表达。

[数3]

η＝1-cosθ。

另外，因为即使在临界角以内的入射角下透射率也不是100％，所以，实际的取出效率η比1-cosθc小。另外，作为发光元件的全效率是将发光层的发光效率乘以所述取出效率η后的值。

在专利文献1中所公开的是：在有机EL元件中，出于在从透明基板向大气射出光时的透明基板表面的全反射要加以抑制的目的，通过在基板界面或反射面形成衍射光栅，使光对光取出面的入射角发生变化，由此提高光的取出效率。

另外在专利文献2中记述的是，为了提供光取出效率良好的平面发光装置，在有机EL元件中，于透明基板的表面形成多个透明的突起物，从而能够防止在透明基板和空气的界面发生光的反射。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开平11-283751号公报

专利文献2：特开2005-276581号公报

然而，在上述这样的现有发光装置中存在以下的问题。