[发明专利]薄膜及发光装置

说明书

本申请是申请人于2008年11月12日提出的申请号为200880001505.2(国际申请号PCT/JP2008/003299)的、发明名称为薄膜及发光装置的国际申请的分案申请，该申请进入国家阶段的日期为2009年06月26日。

技术领域

本发明涉及一种它的一个面与发光体相邻而用的透明薄膜及使用了透明薄膜的发光装置。

背景技术

现有技术例如有专利文献1、2中所公开的技术。

图14表示使用了普通的有机EL(电致发光)元件的发光装置的剖面结构和光的传播情况。电极102、发光层103和透明电极104按此顺序叠层在基板101上，透明电极104上载有透明基板105。将电压施加在电极102、透明电极104之间，就会在发光层103的内部的点S发光，该光直接或者在电极102反射后透过透明电极104，与透明基板105的表面的法线成角度θ地入射到透明基板105的表面上的点P，在该点折射后，射出到空气层106一侧。

若设透明基板105的折射率为n’1，则当入射角θ大于临界角θc＝sin-1(1/n’1)时就发生全反射。例如，以θc以上的角度入射到透明基板105的表面上的点Q的光发生全反射，而不会射出到空气层106一侧。

图16(a)和图16(b)是说明图，说明的是假定透明基板105是多层结构的情况下上述发光装置的取光效率。在图16(a)中，设发光层103的折射率是n’k，空气层106的折射率是n0，从靠近发光层103一侧算起，存在于发光层103和空气层106之间的多个透明层的折射率分别是n’k-1、n’k-2、…n’1，从发光层103内的点S发出的光的传播方位(与折射面的法线所成的角度)θ’k，在各个折射面的折射角依次是θ’k-1、θ’k-2θ’1、θ0，则根据斯内尔定律下式成立。

n’_k×sinθ’_k＝n’_k-1×sinθ’_k-1…＝n’₁×sin

θ’₁＝n₀×sinθ₀  (式1)

因此，下式成立。

sinθ’_k＝sinθ₀×n₀/n’_k    (式2)

结果，(式2)就是发光层103直接接触空气层106的情况下的斯内尔定律，(式2)表明：与存在于其间的透明层的折射率无关，满足θ’_k≥θ_c＝sin-1(n₀/n’_k)就发生全反射。

图16(b)示意地示出了能够从发光层103取出的光的范围。能够取出的光包含在以发光点S为顶点、以临界角θ_c的2倍的角度为顶角、以沿着折射面的法线的Z轴为中心轴的一对圆锥体107、107’的内部。假定从点S发出的光全方位地放射强度相等的光，在临界角以内的入射角下在折射面的透光率是100％，则从发光层103取光的取出效率η就与被圆锥体107、107’切割的球面108的面积与球面108的表面积之比相等，由下式给出，

η＝1-cosθ_c  (式3)

此外，因为临界角以内的透光率不会达到100％，所以，实际的取出效率η比1-cosθ_c小。而且，发光元件的总效率将成为发光层的发光效率乘以所述取出效率η后所得到的值。

与上述机理相比，专利文献1中公开的发明是基于以下原理做出的。即，为抑制光从透明基板出来到大气时在透明基板表面发生全反射，在有机EL元件中，在基板界面、内部面或者反射面形成衍射光栅，并改变光相对于取光面的入射角，从而使光的取出效率提高。

专利文献2中公开了以下内容。即，为提供光的取出效率较好的平面发光装置，在有机EL元件中透明基板的表面形成多个透明突起物，便能够防止光在透明基板与空气的界面发生反射。

专利文献1：日本公开特许公报特开平11-283751号公报

专利文献2：日本公开特许公报特开2005-276581号公报

-发明要解决的技术问题-

但上述现有发光装置存在以下问题。