[发明专利]光学片、发光装置和光学片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及按照使一侧的面邻接发光体的方式所使用的透明的光学片、发光装置及其制造方法。

背景技术

作为现有的技术，有例如专利文献1、2所公开的技术。

图1表示使用了通常的有机电致发光元件(有机EL元件)的发光装置的剖面结构和光的传播情况。在基板101之上，电极102、发光层103、透明电极104以这样的顺序被层叠，透明电极104之上载置有透明基板105。在电极102、透明电极104之间施加电压，由发光层103的内部的点S发光，该光直接地或经电极102反射后透过电极104、且在透明基板105的表面上的点P相对于表面的面法线以角度θ入射、并在这一点发生折射而出射到空气层106侧。

若透明基板105的折射率为n’₁，则入射角θ比临界角θc＝sin^-1(1/n’₁)大时，全反射发生。例如以θc以上的角度在透明基板105的表面上的点Q所入射的光发生全反射，而不会出射到空气层106侧。

图2(a)、(b)是说明在上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引出效率的说明图。在图2(a)中，发光层103的折射率为n’_k，空层106的折射率为n₀，在发光层103与空气层106之间所夹设的多个透明层的折射率从靠近发光层103的一侧起为n’_k-1、n’_k-2…、n’₁，从发光层3内的点S发出的光的传播方位(与折射面的面法线的夹角)为θ’k，各折射面的折射角依次为θ’_k-1、θ’_k-2…、θ’₁、θ₀，则根据斯涅耳定律(Snell′s law)下式成立。

n’_k×sinθ’_k＝n’_k-1×sinθ’_k-1＝…＝n’₁×sinθ’₁＝n₀×sinθ₀         (式1)

因此，下式成立。

sinθ’_k＝sinθ₀×n₀/n’_k        (式2)

其结果为(式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2(b)模式化地表示从发光层103引出的光的范围。引出的光被包含在：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的引出效率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。

η＝1-cosθ_c       (式3)

还有，因为临界角以内的透射率达不到100％，所以实际引出效率η比1-cosθ_c小。另外，作为发光元件的总效率为发光层的发光效率乘以上述引出效率η的值。

对于上述的机理，在专利文献1中所公开的发明是基于如下原理：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，通过在基板界面和内部的面或反射面形成衍射光栅，使光对光引出面的入射角发生变化，由此提高光的引出效率。

另外在专利文献2中记述的是，为了提供光引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。