电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法.pdf

上传人:t**** 文档编号:1646881 上传时间:2018-07-01 格式:PDF 页数:51 大小:1.30MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200980109985.9

申请日:

2009.03.17

公开号:

CN101978781A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H05B 33/02申请公布日:20110216|||实质审查的生效IPC(主分类):H05B 33/02申请日:20090317|||公开

IPC分类号:

H05B33/02; H01L51/50; H05B33/10

主分类号:

H05B33/02

申请人:

旭硝子株式会社

发明人:

中村伸宏; 林和孝; 石桥奈央; 芹田昌幸

地址:

日本东京

优先权:

2008.03.18 JP 2008-069841; 2008.11.28 JP 2008-304183

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

王海川;穆德骏

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供长期使用的可靠性提高、并且外部提取效率最大提高到发射光的80%的有机LED元件。本发明的电子器件用基板,包含:透光性基板,在透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,在散射层上设置的覆盖层,和存在于散射层及覆盖层的内部、并且不存在于所述覆盖层的表面的散射物质;覆盖层的表面具有波状起伏,所述波状起伏的高度Ra与所述波状起伏的周期Rλa的比Ra/Rλa大于1.0×10-4且小于等于3.0×10-2。

权利要求书

1: 一种电子器件用基板, 其中, 包含 : 透光性基板, 在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层, 在所述散射层上设置的覆盖层, 和 存在于所述散射层及所述覆盖层的内部、 并且不存在于所述覆盖层的表面的散射物 质。
2: 如权利要求 1 所述的电子器件用基板, 其中, 所述覆盖层的表面具有波状起伏, 所述波状起伏的高度 Ra 对所述波状起伏的周期 -4 Rλa 的比 Ra/Rλa 为大于 1.0×10 且小于等于
3: 0×10-2。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的电子器件用基板, 其中, 所述散射物质为气泡。
4: 一种有机 LED 元件用层叠体, 其中, 包含 : 透光性基板, 在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层, 在所述散射层上设置的覆盖层, 和 以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、 并且不从所述覆盖层的主表面突 出的许多散射物质。
5: 如权利要求 4 所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述覆盖层的所述主表面的算术平均粗糙度小于所述散射层的面向所述覆盖层的主 表面的算术平均粗糙度。
6: 如权利要求 3 或 4 所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述覆盖层的所述主表面的算术平均粗糙度为 30nm 以下。
7: 一种有机 LED 元件用层叠体, 其中, 包含 : 透光性基板, 在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层, 所述散射层具有主表面, 该主表面具 有第一算术平均粗糙度, 在所述散射层的所述主表面上设置的覆盖层, 所述覆盖层具有主表面, 该主表面具有 小于所述第一算术平均粗糙度的第二算术平均粗糙度。
8: 如权利要求 4 至 6 中任一项所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述覆盖层的折射率对于在所述有机 LED 元件用层叠体上搭载的发光器件的发射光 的波长中的至少一个波长为 1.7 以上。
9: 如权利要求 4 至 8 中任一项所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述散射层的折射率大于所述覆盖层的折射率。
10: 如权利要求 4 至 8 中任一项所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述散射层的折射率与所述覆盖层的折射率相同。
11: 如权利要求 4 至 10 中任一项所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述散射层为由多个层构成的层叠体。
12: 如权利要求 4 至 11 中任一项所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 具有 : 在所述覆盖层的所述主表面上设置的透光性电极层。 2
13: 如权利要求 12 所述的有机 LED 元件用层叠体, 其中, 所述覆盖层为由折射率随着与所述透光性电极层之间的距离增大而提高的多个层构 成的层叠体。
14: 一种有机 LED 元件用层叠体的制造方法, 其中, 包含 : 准备透光性基板的工序, 在所述透光性基板上形成含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序, 和 在所述散射层上形成不含所述散射物质的覆盖层的工序。
15: 如权利要求 14 所述的有机 LED 元件用层叠体的制造方法, 其中, 所述形成散射层的工序, 是涂布含有所述散射物质的玻璃粉浆料并将其焙烧、 或者压 接含有所述散射物质的生片并将其焙烧的工序, 所述形成覆盖层的工序, 是涂布不含所述散射物质的玻璃粉浆料并将其焙烧、 或者压 接不含所述散射物质的生片并将其焙烧的工序。
16: 如权利要求 15 所述的有机 LED 元件用层叠体的制造方法, 其中, 所述形成散射层的工序中的焙烧工序和所述形成覆盖层的工序中的焙烧工序同时进 行。
17: 一种电子器件, 其中, 包含 : 透光性基板, 在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层, 在所述散射层上设置的覆盖层, 在所述覆盖层上设置的透光性电极层, 以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、 并且以不跨越所述透光性电极层 和所述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质, 和 在所述透光性电极层上设置的功能层。
18: 一种有机 LED 元件, 其特征在于, 包含 : 透光性基板, 在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层, 在所述散射层上设置的覆盖层, 在所述覆盖层上设置的透光性电极层, 以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、 并且以不跨越所述透光性电极层 和所述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质, 在所述透光性电极层上设置的有机层, 和 在所述有机层上设置的反射电极。
19: 如权利要求 18 所述的有机 LED 元件, 其中, 所述覆盖层的与所述透光性电极层接触的主表面的算术平均粗糙度, 小于所述散射层 的与所述覆盖层接触的主表面的算术平均粗糙度。
20: 如权利要求 18 或 19 所述的有机 LED 元件, 其中, 所述覆盖层的所述主表面的算术平均粗糙度为 30nm 以下。
21: 一种有机 LED 元件, 其特征在于, 包含 : 透光性基板, 3 在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层, 所述散射层具有主表面, 该主表面具 有第一算术平均粗糙度, 在所述散射层的所述主表面上设置的覆盖层, 所述覆盖层具有主表面, 该主表面具有 小于所述第一算术平均粗糙度的第二算术平均粗糙度, 在所述覆盖层的所述主表面上设置的透光性电极层, 在所述透光性电极层上设置的有机层, 和 在所述有机层上设置的反射电极。
22: 一种有机 LED 元件的制造方法, 其特征在于, 包含 : 准备透光性基板的工序, 在所述透光性基板上设置含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序, 在所述散射层上设置不含所述散射物质的覆盖层的工序, 在所述覆盖层上设置透光性电极层的工序, 在所述透光性电极层上设置有机层的工序, 和 在所述有机层上设置反射电极的工序。
23: 一种有机 LED 元件用层叠体, 其特征在于, 包含 : 透光性基板, 在所述透光性基板上设置的第一层, 在所述第一层上设置的玻璃层, 和 以跨越所述第一层和所述玻璃层的界面的方式存在、 并且不从所述玻璃层的主表面突 出的许多散射物质。

说明书


电子器件用基板、 有机 LED 元件用层叠体及其制造方法、 有 机 LED 元件及其制造方法

    【技术领域】
     本发明涉及发光元件等电子器件, 特别是有机 LED(Organic Light Emitting Diode) 元件。背景技术
     目前, 有机 LED 元件的外部提取效率据报道为发射光的约 20%。 因此, 要求提高外 部提取效率。
     在专利文献 1 ~ 3 中, 公开了为了提高外部提取效率, 在透光性基板和透光性电极 之间设置散射层的技术。在专利文献 1 中, 如说明书第 8 页第 25 ~ 29 行所示, 公开了将散 射层的表面进行研磨使粒子不从散射层的表面突出而实现平滑化的技术。在专利文献 2 和 3 中, 如该公报的图 5b 所示, 公开了通过具有凹凸形状的膜和覆盖该膜的胶粘剂这两层来 构成散射层的技术。
     专利文献 1 : 国际公开 WO2003/026357 号小册子
     专利文献 2 : 日本特表 2004-513483 号公报
     专利文献 3 : 日本特表 2004-513484 号公报 发明内容 但是, 专利文献 1 的表面研磨不实用, 实现提取效率提高的可能性低。理由之一是 为了研磨薄的树脂表面需要调节研磨速度或者需要特别的工具。另外, 另一个理由是在对 散射层的表面进行研磨的过程中, 假定只有粒子被除去。 因此, 可以设想散射层的表面存在 由于被除去的粒子而产生的许多弧坑, 该弧坑导致发射光不能进入散射层。 另外, 专利文献 2 和 3 的可靠性存在问题。理由是专利文献 2 和 3 的散射层均使用了胶粘剂。各专利文献 中虽未明确记载, 但是, 一般胶粘剂是以树脂作为主成分的。但是, 树脂存在长时间使用时 会吸收水分, 引起变色的问题。因此, 存在长时间使用时光提取效率下降的问题。另外, 为 了应对长时间使用, 需要对设置有树脂的有机 LED 元件进行脱水的工序。该工序长达数小 时, 因此生产率差。此外, 作为胶粘剂的树脂的折射率低。例如, 在专利文献中, 使用的是明 尼苏达矿业及制造公司制造的商品名 3M 的层叠用胶粘剂 8141, 其折射率为 1.475。因此, 胶粘剂的折射率比透光性电极的折射率 (ITO 的情况下为 1.9) 低得多, 存在不能期待提取 效率提高的问题。
     本发明的电子器件用基板, 包含 : 透光性基板 ; 在所述透光性基板上设置的包含 玻璃的散射层 ; 在所述散射层上设置的覆盖层 ; 和存在于所述散射层及所述覆盖层的内 部、 并且不存在于所述覆盖层的表面的散射物质。
     另外, 本发明的有机 LED 元件用层叠体, 包含 : 透光性基板 ; 在所述透光性基板上 设置的包含玻璃的散射层 ; 在所述散射层上设置的覆盖层 ; 以跨越所述散射层和所述覆盖 层的界面的方式存在、 并且不从所述覆盖层的主表面突出的许多散射物质。
     另外, 本发明的有机 LED 元件用层叠体的制造方法, 包括 : 准备透光性基板的工 序; 在所述透光性基板上形成含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序 ; 和在所述散射层 上形成不含所述散射物质的覆盖层的工序。
     另外, 本发明的电子器件, 包含 : 透光性基板 ; 在所述透光性基板上设置的包含玻 璃的散射层 ; 在所述散射层上设置的覆盖层 ; 在所述覆盖层上设置的透光性电极层 ; 以跨 越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、 并且以不跨越所述透光性电极层和所述玻 璃层的界面的方式存在的许多散射物质 ; 和在所述透光性电极层上设置的功能层。
     另外, 本发明的有机 LED 元件, 包含 : 透光性基板 ; 在所述透光性基板上设置的包 含玻璃的散射层 ; 在所述散射层上设置的覆盖层 ; 在所述覆盖层上设置的透光性电极层 ; 以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、 并且以不跨越所述透光性电极层和所 述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质 ; 在所述透光性电极层上设置的有机层 ; 和在 所述有机层上设置的反射电极。
     另外, 本发明的有机 LED 元件的制造方法, 包括 : 准备透光性基板的工序 ; 在所述 透光性基板上设置含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序 ; 在所述散射层上设置不含所 述散射物质的覆盖层的工序 ; 在所述覆盖层上设置透光性电极层的工序 ; 在所述透光性电 极层上设置有机层的工序 ; 和在所述有机层上设置反射电极的工序。 另外, 本发明的有机 LED 元件用层叠体, 包含 : 透光性基板 ; 在所述透光性基板上 设置的第一层 ; 在所述第一层上设置的玻璃层 ; 和以跨越所述第一层和所述玻璃层的界面 的方式存在、 并且不从所述玻璃层的主表面突出的许多散射物质。
     发明效果
     根据本发明, 可以提供长期使用的可靠性提高、 并且外部提取效率最大提高到发 射光的 80%以上的有机 LED 元件。
     附图说明
     图 1 是表示本发明的有机 LED 元件用层叠体和有机 LED 元件的结构的剖视图。 图 2 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质的含量 ( 体积% ) 的关系的图表。 图 3 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质的折射率的关系的图表。 图 4 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质的含量 ( 体积% ) 的关系的图表。 图 5 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质的个数 ( 个 /mm2) 的关系的图表。 图 6 是表示光提取效率 (% ) 与散射层的基材的透射率 (@1mmt% ) 的关系的图表。 图 7 是表示光提取效率 (% ) 与阴极的反射率 (% ) 的关系的图表。 图 8 是表示射出到散射层的光的比例与散射层的基材的折射率的关系的图表。 图 9 是表示波长与散射层及基材的折射率的关系的图表。 图 10 是波长与受光面照度的关系的模拟结果。 图 11 是表示具有波状起伏的覆盖层的剖视图。 图 12 是表示本发明的第一实施方式的有机 LED 元件的剖视图。 图 13 是表示本发明的第二实施方式的有机 LED 元件的剖视图。 图 14 是表示本发明的其它实施方式的有机 LED 元件的剖视图。 图 15 是在例 1 和例 2 的条件下从正面观测的结果。图 16 是表示粒子的一部分从散射层的表面突出的状态的断面照片。 图 17 是表示从散射层的表面突出的一部分粒子由覆盖层覆盖的状态的断面照 图 18 是表示测定位置的图。 图 19 是表示测定范围的图。 图 20 是表示不具有散射层及覆盖层的有机 LED 元件 ( 发光元件 ) 的发光状态的片。
     照片。 图 21 是表示不具有覆盖层、 但是具有粒子从表面突出的散射层的发光元件的发 光状态的照片。
     图 22 是表示具备散射层和覆盖层的发光元件的发光状态的照片。
     图 23 是表示电压与电流的关系的图表。
     图 24 是表示电流与光通量的关系的图表。
     具体实施方式
     以下, 使用附图对本发明作为电子器件用基板的有机 LED 元件用层叠体及具备有 机 LED 元件用层叠体的有机 LED 元件进行说明。图 1 是表示有机 LED 元件用层叠体及具备 有机 LED 元件用层叠体的有机 LED 元件的结构的剖视图。
     本发明的有机 LED 元件, 如图 1 所示, 由有机 LED 元件用层叠体 100、 透光性电极 层 ( 透光性电极 )110、 有机层 120 和反射性电极 130 构成。有机 LED 元件用层叠体 100 由 透光性基板 101、 散射层 102 和覆盖层 103 构成。散射层 102 在基材中含有散射物质 104。 有机层 120 由空穴注入层 121、 空穴传输层 122、 发光层 123、 电子传输层 124 和电子注入层 125 构成。
     以下, 对本发明进行详细说明。
     < 透光性基板 >
     透光性基板可以使用对可见光的透射率高的材料。 透射率高的材料, 具体而言, 可 以使用玻璃基板或塑料基板。 作为玻璃基板的材料, 有碱性玻璃、 无碱玻璃或石英玻璃等无 机玻璃。另外, 作为塑料基板的材料, 有聚酯、 聚碳酸酯、 聚醚、 聚砜、 聚醚砜、 聚乙烯醇以及 聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯等含氟聚合物。 另外, 为了解决水分透过基板的问题, 塑料基板也 可以采用对水分具有阻挡性的构成。
     透光性基板的厚度在玻璃的情况下优选为 0.1mm ~ 2.0mm。 但是, 过薄会导致强度 下降, 因此特别优选为 0.5mm ~ 1.0mm。
     另外, 用玻璃粉制作散射层时, 会产生应变等问题。此时, 优选透光性基板的热膨 -7 -7 -7 胀系数为 50×10 /℃以上、 优选 70×10 /℃以上、 更优选 80×10 /℃以上。作为此时的散 射层, 在 100℃至 400℃下的平均热膨胀系数为 70×10-7/℃至 95×10-7/℃, 并且玻璃化转变 温度为 450℃至 550℃。
     < 散射层 >
     以下, 对散射层的构成、 制作方法、 特性及折射率的测定方法进行详细说明。 另外, 细节如后所述, 为了实现光提取效率的提高, 散射层的折射率优选与透光性电极材料的折 射率相同或者高于透光性电极材料的折射率。( 构成 )
     散射层, 使用具有主表面的、 光透射率高的材料作为基材, 特别是使用在该基材中 含有散射物质的散射层。作为基材, 使用玻璃、 结晶玻璃。作为玻璃的材料, 有钠钙玻璃、 硼 硅玻璃、 无碱玻璃、 石英玻璃等无机玻璃。另外, 在基材的内部, 形成有许多散射物质。作为 散射物质, 例如有 : 气泡、 析出结晶、 与基材不同的材料的粒子、 分相玻璃。 在此, 粒子是指小 的固体物质, 例如有填料或陶瓷。另外, 气泡是指空气或气体的物体。另外, 分相玻璃是指 由两种以上的玻璃相构成的玻璃。 另外, 散射物质为气泡时, 散射物质的直径是指空隙的长 度。
     在此, 散射层优选直接在透光性基板上形成。 但是, 使用玻璃基板作为透光性基板 时, 玻璃基板中所含的碱成分会发生扩散, 有时对散射层内的散射物质的特性产生影响。
     特别是散射物质为荧光体的情况下, 荧光体易受碱成分的影响, 有时不能发挥其 特性。
     因此, 使用玻璃基板作为透光性基板时, 可以在玻璃基板与散射层之间形成包含 一层以上的阻挡膜。作为阻挡膜, 优选含有氧和硅中的至少任意一种元素的薄膜。
     作为含有硅或氧的薄膜, 可以使用氧化硅膜、 氮化硅膜、 碳氧化硅膜、 氮氧化硅膜、 氧化铟膜、 氧化锌膜、 氧化锗膜等。其中, 以氧化硅为主成分的膜的透光性高, 因此更优选。 另外, 使用塑料基板作为透光性基板时, 可以在塑料基板与散射层之间形成包含 一层以上的水蒸汽阻挡层。作为水蒸汽阻挡层, 优选使用含有硅和氧中的至少一种元素的 薄膜。 作为含有氧或硅的薄膜, 可以使用氧化硅、 氮化硅、 氮氧化硅、 碳氧化硅、 氧化铝、 氧化 锌、 氧化铟、 氧化锗等。其中, 以氮化硅为主成分的膜致密且阻挡性高, 因此更优选。
     碱阻挡膜、 水蒸汽阻挡膜各自具有折射率不同的薄膜的层叠结构, 由此可以进一 步提高光提取效率。
     另外, 作为散射物质, 也可以使用无机荧光体粉末。在此, 无机荧光体粉末例如有 氧化物、 氮化物、 氮氧化物、 硫化物、 硫氧化物、 卤化物、 铝酸氯化物、 卤代磷酸氯化物等。
     上述无机荧光体中, 特别优选使用在波长 300 ~ 500nm 具有激发带、 在波长 380 ~ 780nm 具有发光峰的无机荧光体, 特别是发蓝光、 绿光、 红光的无机荧光体。
     作为照射波长 300 ~ 440nm 的紫外区域的激发光时发出蓝色荧光的荧光体, 有 2+ 2+ 2+ Sr5(PO4)3Cl:Eu 、 (Sr, Ba)MgAl10O17:Eu 、 (Sr, Ba)3MgSi2O8:Eu 。
     作为照射波长 300 ~ 440nm 的紫外区域的激发光时发出绿色荧光的荧光体, 有 SrAl2O 4:Eu 2+、 SrGa 2S 4:Eu 2+、 SrBaSiO 4:Eu 2+、 CdS:In 、 CaS:Ce 3+、 Y 3(Al , Gd) 5O 12:Ce 2+、 Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 :Ce 3+ 、SrSiOn:Eu 2+ 、ZnS:Al 3+ ,Cu + 、CaS:Sn 2+ 、CaS:Sn 2+ ,F 、CaSO 4 :Ce 3+ , Mn 2+ 、LiAlO 2 :Mn 2+ 、BaMgAl 10 O 17 :Eu 2+ ,Mn 2+ 、ZnS:Cu + ,Cl - 、Ca 3 WO 6 :U 、Ca 3 SiO 4 Cl 2 :Eu 2+ 、 Sr XBa yCl zAl 2O 4-z/2:Ce 3+, Mn 2+(X : 0.2 、 Y: 0.7 、 Z: 1.1) 、 Ba 2MgSi 2O 7:Eu 2+、 Ba 2SiO 4:Eu 2+、 Ba2Li2Si2O7:Eu2+、 ZnO:S、 ZnO:Zn、 Ca2Ba3(PO4)3Cl:Eu2+、 BaAl2O4:Eu2+。
     作 为 照 射 波 长 440 ~ 480nm 的 蓝 色 激 发 光 时 发 出 绿 色 荧 光 的 荧 光 体, 有 SrAl 2O 4:Eu 2+、 SrGa 2S 4:Eu 2+、 SrBaSiO 4:Eu 2+、 CdS:In 、 CaS:Ce 3+、 Y 3(Al , Gd) 5O 12:Ce 2+、 Ca3Sc2SiO3O12:Ce3+、 SrSiON:Eu2+。
     作 为 照 射 300 ~ 440nm 的 紫 外 区 域 的 激 发 光 时 发 出 黄 色 荧 光 的 荧 光 体, 有 ZnS:Eu 2+、 Ba5(PO4)3Cl:U、 Sr3WO6:U、 CaGa2S4:Eu2+、 SrSO4:Eu2+, Mn2+、 ZnS:P、 ZnS:P3-,
     Cl-ZnS:Mn2+。
     作为照射波长 440 ~ 480nm 的蓝色激发光时发出黄色荧光的荧光体, 有 Y3(Al, 2+ 2+ Gd)5O12:Ce 、 Ba5(PO4)3Cl:U、 CaGa2S4:Eu 。
     作 为 照 射 300 ~ 440nm 的 紫 外 区 域 的 激 发 光 时 发 出 红 色 荧 光 的 荧 光 体, 有 2+ 3+ 2+ 2+ 3+ CaS:Yb , Cl、 Gd3Ga4O12:Cr 、 CaGa2S4:Mn 、 Na(Mg, Mn)2LiSi4O10F2:Mn、 ZnS:Sn 、 Y3Al5O12:Cr 、 2+ 2+ 2+ 2+ + SrB8O13:Sm 、 MgSr3Si2O8:Eu , Mn 、 α-SrO·3B2O3:Sm 、 ZnS-CdS、 ZnSe:Cu , Cl、 ZnGa2S4:Mn2+、 ZnO:Bi3+、 BaS:Au, K、 ZnS:Pb2+、 ZnS:Sn2+, Li+、 ZnS:Pb, Cu、 CaTiO3:Pr3+、 CaTiO3:Eu3+、 Y2O3:Eu3+、 (Y、 Gd)2O3:Eu3+、 CaS:Pb2+, Mn2+、 YPO4:Eu3+、 Ca2MgSi2O7:Eu2+, Mn2+、 Y(P、 V)O4:Eu3+、 Y2O2S:Eu3+、 SrAl4O7:Eu3+、 CaYAlO4:Eu3+、 LaO2S:Eu3+、 LiW2O8:Eu3+, Sm3+、 (Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+, Mn2+、 Ba3MgSiO2O8:Eu2+, Mn2+。
     作 为 照 射 波 长 440 ~ 480nm 的 蓝 色 激 发 光 时 发 出 红 色 荧 光 的 荧 光 体, 有 ZnS:Mn 2+ ,Te 2+ 、Mg 2 TiO 4 :Mn 4+ 、K 2 SiF 6 :Mn 4+ 、SrS:Eu 2+ 、Na 1.23 K 0.42 Eu 0.12 TiSi 4 O 11 、 Na1.23K0.42Eu0.12TiSi5O13:Eu3+、 CdS:In, Te、 CaAlSiN3:Eu2+、 CaSiN3:Eu2+、 (Ca, Sr)2Si5N8:Eu2+、 Eu2W2O7。
     另外, 可以根据激发光的波长区域或欲发出的光的颜色, 将多种无机荧光体粉末 混合使用。例如, 想通过照射紫外区域的激发光而得到白色光时, 将发出蓝色、 绿色及红色 荧光的荧光体混合使用即可。
     上述的无机荧光体粉末中, 也存在因烧结时受热而与玻璃反应, 产生发泡或变色 等异常反应的物质, 烧结温度越高其程度越显著。但是, 即使是这样的无机荧光体粉末, 也 可以通过优化焙烧温度和玻璃组成后使用。
     特别是考虑丝网印刷法时, 优选 YAG 系荧光体。树脂在丝网印刷后支撑涂膜中的 玻璃粉末、 填料。作为具体例, 可以使用乙基纤维素、 硝基纤维素、 丙烯酸类树脂、 醋酸乙烯 酯、 丁缩醛树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂、 松香树脂等。 作为主剂使用的树脂有乙基纤维素 和硝基纤维素。 另外, 丁缩醛树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂、 松香树脂的添加目的是为了提 高涂膜强度。
     另外, 无机荧光材料优选使用 25℃下的热导率为 10W/m·K 以上 ( 优选 15W/m·K 以上, 更优选 25W/m·K 以上 ) 的无机荧光材料。通过使用这样的无机荧光材料, 当无机材 料基材的热导率增大时, 放热效果提高。
     为了实现本发明的主旨即光提取效率的提高, 基材的折射率优选与透光性电极材 料的折射率相同或者更高。这是因为折射率低时, 有可能在基材与透光性电极材料的界面 处产生全反射损耗。基材的折射率只要至少在发光层的发射光谱范围的一部分 ( 例如, 红、 蓝、 绿等 ) 中超过透光性电极材料的折射率即可, 优选在发射光谱的全范围 (430nm ~ 650nm) 中超过透光性电极材料的折射率, 更优选在可见光的全波长范围 (360nm ~ 830nm) 中超过透光性电极材料的折射率。
     出于同样的理由, 基材的折射率优选与覆盖层的折射率同样或者更高。 在此, 在由 于存在于散射层与覆盖层的界面处的散射物质而使从覆盖层向散射层入射的光的方向可 能发生改变时, 具体而言, 在散射层中所含的散射物质的折射率高于覆盖层的基材的折射 率时, 即使基材的折射率低于覆盖层的折射率也没有问题。
     散射物质与基材的折射率无论哪一个高都可以, 但是, 优选折射率之差 (Δn) 至少在发光层的发射光谱范围的一部分中为 0.2 以上。更优选折射率之差 (Δn) 在发射光谱 全范围 (430nm ~ 650nm) 或可见光的全波长范围 (360nm ~ 830nm) 中为 0.2 以上。
     为了得到最大的折射率差, 优选采用以高折射率玻璃作为上述高透光率材料、 以 气体的物体即气泡作为散射物质的构成。此时, 优选基材的折射率尽可能高, 因此, 优选 使用高折射率的玻璃作为基材。作为高折射率玻璃的成分, 可以使用选自 P2O5、 SiO2、 B2O3、 Ge2O、 TeO2 的一种或两种以上的成分作为网络形成剂。另外, 可以使用含有选自 TiO2、 Nb2O5、 WO3、 Bi2O3、 La2O3、 Gd2O3、 Y2O3、 ZrO2、 ZnO、 BaO、 PbO、 Sb2O3 的一种或两种以上的成分作为高折 射率成分的高折射率玻璃。此外, 在调节玻璃特性的意义上考虑, 可以在无损对折射率所 要求的物性的范围内使用碱金属氧化物、 碱土金属氧化物、 氟化物等。作为具体的玻璃体 系, 可以列举 B2O3-ZnO-La2O3 系、 P2O5-B2O3-R’ O-TiO2-Nb2O5-WO3-Bi2O3 系、 TeO2-ZnO 系、 2O-R” B2O3-Bi2O3 系、 SiO2-Bi2O3 系、 SiO2-ZnO 系、 B2O3-ZnO 系、 P2O5-ZnO 系等。在此, R’ 表示碱金属 元素、 R” 表示碱土金属元素。另外, 以上只是例子, 只要是满足上述条件的构成, 则不限于 这些例子。
     通过使基材具有特定的透射率光谱, 还可以改变发光的色调。 作为着色剂, 可以单 独或组合使用过渡金属氧化物、 稀土金属氧化物、 金属胶体等公知的着色剂。 在此, 一般而言, 在背光源或照明用途中, 需要发白光。 白色化的方法已知有 : 在空 间上分别涂布红、 蓝、 绿的方法 ( 分别涂布法 )、 将具有不同发光色的发光层层叠的方法 ( 层 叠法 )、 将发出的蓝光通过空间上分离设置的色转换材料进行色转换的方法 ( 色转换法 )。 在背光源或照明用途中, 只要得到均匀的白色即可, 因此一般使用层叠法。 层叠的发光层有 使用通过加色混合而显白色的组合的情况, 例如蓝绿层与橙色层层叠的情况或红、 蓝、 绿层 叠的情况。特别是在照明用途中, 照射面上的色再现性很重要, 因此, 优选具有可见光区域 所需的发射光谱。 将蓝绿层与橙色层层叠时, 由于绿色的发光强度低, 因此照亮含有大量绿 色的物体时, 色再现性变差。 层叠方法具有不必在空间上改变色配置的优点, 但另一方面具 有以下两个问题。第一个问题是如上所述由于有机层的膜厚度薄, 因此提取出的发射光受 到干涉的影响。因此, 色调随观察角度的不同而变化。白色的情况下, 人眼对色调的敏感度 高, 因此, 这样的现象有时成为问题。第二个问题是发光期间载流子平衡偏移, 因此各色的 发光亮度变化, 色调发生变化。
     现有的有机 LED 元件, 没有使荧光体分散到散射层中的构思, 因此, 不能解决上述 色调发生变化的问题。因此, 现有的有机 LED 元件作为背光源或照明用途还不充分。但是, 本发明的有机 LED 元件用基板及有机 LED 元件, 可以使用荧光性物质作为散射物质或基材。 因此, 通过有机层的发光, 可以实现进行波长转换而使色调发生变化的效果。此时, 可以减 少有机 LED 的发光色, 并且, 由于发射光经散射后射出, 因此, 可以抑制色调的角度依赖性 和色调的经时变化。
     另外, 形成有覆盖层 103 的散射层 102 的表面, 可以具有波状起伏。在此, 波状起 伏的波长 Rλa 优选为 50μm 以上。而且, 特别优选构成波状起伏的表面的表面粗糙度 Ra 为 30nm 以下。
     根据这样的构成, 通过表面的波状起伏, 可以抑制镜面可见性。另外, 通过将波状 起伏的波长和粗糙度规定在上述范围内, 可以抑制表面上形成的电子器件的电极间短路, 可以提供长寿命、 有效面积高的电子器件。
     另外, 构成波状起伏的表面的表面粗糙度 Ra 与表面的波状起伏的波长 Rλa 的比 Ra/Rλa 优选大于 1.0×10-4 且小于等于 3.0×10-2。
     在 此, Rλa 较 大 或 波 状 起 伏 的 粗 糙 度 Ra 较 小 而 使 (Ra/Rλa) 小 于 1.0×10-4 时, 不能充分减轻镜面反射性。另外, 波状起伏的粗糙度较大而使该比值 (Ra/Rλa) 超过 -2 3.0×10 时, 例如在形成有机 LED 元件时, 不能均匀地形成有机层, 因此难以形成器件。在 此, 超过是指超过该值而为更大的值。
     ( 散射层的制作方法 )
     散射层的制作方法可以使用溶胶凝胶法、 蒸镀法、 溅射法等公知的方法。 特别是从 在大面积上均匀且迅速地形成 10 ~ 100μm 的厚膜的观点考虑, 优选将玻璃制成玻璃粉浆 料后进行制作的方法。 为了应用玻璃粉浆料法, 并且为了抑制基板玻璃的热变形, 优选散射 层的玻璃的软化点 (Ts) 低于基板玻璃的应变点 (SP), 并且热膨胀系数 α 的差小。优选软 化点与应变点的差为 30℃以上, 更优选 50℃以上。另外, 散射层与基板玻璃的膨胀率差优 -7 -7 选为 ±10×10 /K 以下, 更优选 ±5×10 /K 以下。在此, 玻璃粉浆料是指将玻璃粉末分散 到树脂、 溶剂、 填料等中而形成的浆料。 使用丝网印刷等图案形成技术将玻璃粉浆料图案化 并进行焙烧, 由此可以形成玻璃覆膜。以下说明技术概要。 ( 玻璃粉浆料材料 )
     1. 玻璃粉末
     玻璃粉末粒径为 1μm ~ 10μm。为了控制焙烧后的膜的热膨胀, 有加入填料的方 法。填料具体地可以使用二氧化锆、 二氧化硅、 氧化铝等, 粒径为 0.1μm ~ 20μm。
     以下对玻璃材料进行说明。
     作为形成散射层的玻璃组成, 只要可以得到所需的散射特性并且玻璃粉浆料化后 可以焙烧, 则没有特别限制, 为了使提取效率最大化, 可以列举例如 : 含有 P2O5 作为必要成 分, 并且含有 Nb2O5、 Bi2O3、 TiO2、 WO3 中的一种以上成分的体系 ; 含有 B2O3、 La2O3 作为必要成 分, 并且含有 Nb2O5、 ZrO2、 Ta2O5、 WO3 中的一种以上成分的体系 ; 含有 SiO2 作为必要成分, 并 且含有 Nb2O5、 TiO2 中的一种以上成分的体系 ; 以及含有 Bi2O3 作为主成分, 并且含有 SiO2、 B2O3 等作为网络形成成分的体系等。
     另外, 本发明中, 在作为散射层使用的所有玻璃体系中, 除了作为来自原料的杂质 而不可避免地混入的情况以外, 不含有作为对环境产生不利影响的成分的 As2O3、 PbO、 CdO、 ThO2、 HgO。
     在此, 在希望散射层的折射率低的情况下, 可以使用含有 R2O-RO-BaO-B2O3-SiO2 的 体系、 含有 RO-Al2O3-P2O5 的体系、 含有 R2O-B2O3-SiO2 的体系。在此, R2O 选自 Li2O、 Na2O、 K2O。 RO 选自 MgO、 CaO、 SrO。
     以下进行具体说明。
     含有 P2O5 作为必要成分、 并且含有 Nb2O5、 Bi2O3、 TiO2、 WO3 中的一种以上成分的散射 层, 以摩尔%计, 优选如下组成范围的玻璃 : P2O5 为 15 ~ 30%、 SiO2 为 0 ~ 15%、 B2O3 为 0 ~ 18%、 Nb2O5 为 5 ~ 40%、 TiO2 为 0 ~ 15%、 WO3 为 0 ~ 50%、 Bi2O3 为 0 ~ 30%并且 Nb2O5、 TiO2、 WO3 和 Bi2O3 的合计量为 20 ~ 60%、 Li2O 为 0 ~ 20%、 Na2O 为 0 ~ 20%、 K2O 为 0 ~ 20%并且 Li2O、 Na2O 和 K2O 的合计量为 5 ~ 40%、 MgO 为 0 ~ 10%、 CaO 为 0 ~ 10%、 SrO 为 0 ~ 10%、 BaO 为 0 ~ 20%、 ZnO 为 0 ~ 20%、 Ta2O5 为 0 ~ 10%。
     各成分的效果以摩尔%计如下所述。
     P2O5 是具有形成玻璃体系的骨架并使其玻璃化的特性的必要成分。在此, P2O5 的 含量优选为 15%以上, 更优选 18%以上。另一方面, P2O5 的含量优选为 30%以下, 更优选 28%以下。
     B2O3 是具有通过添加到玻璃中而使耐失透性提高、 并使热膨胀率降低的特性的任 选成分。在此, B2O3 的含量优选为 18%以下, 更优选 15%以下。
     SiO2 是具有通过微量添加而使玻璃稳定化、 并使耐失透性提高的特性的任选成 分。在此, SiO2 的含量优选为 15%以下, 更优选 10%以下, 特别优选 8%以下。
     Nb2O5 是具有提高折射率并且提高耐候性的特性的必要成分。在此, Nb2O5 的含量 优选为 5%以上、 更优选 8%以上。另一方面, Nb2O5 的含量优选为 40%以下, 更优选 35%以 下。
     TiO2 是具有使折射率提高的特性的任选成分。 在此, TiO2 的含量优选为 15%以下, 更优选 13%以下。
     WO3 是具有提高折射率、 降低玻璃化转变温度并且降低焙烧温度的特性的任选成 分。在此, WO3 的含量优选为 50%以下, 更优选 45%以下。 Bi2O3 是具有提高折射率并且使玻璃稳定化的特性的任选成分。在此, Bi2O3 的含 量优选为 30%以下, 更优选 25%以下。
     另外, 为了提高折射率, 必须含有 Nb2O5、 TiO2、 WO3、 Bi2O3 中的至少一种成分。 具体而 言, Nb2O5、 TiO2、 WO3 和 Bi2O3 的合计量优选为 20%以上, 更优选 25%以上。另一方面, Nb2O5、 TiO2、 WO3 和 Bi2O3 的合计量优选为 60%以下, 更优选 55%以下。
     Ta2O5 是具有提高折射率的特性的任选成分。在此, Ta2O5 的含量优选为 10%以下, 更优选 5%以下。
     在此, Li2O、 Na2O、 K2O 等碱金属氧化物 (R2O) 具有提高熔融性、 降低玻璃化转变温 度、 提高与玻璃基板的亲和性、 提高密合力的特性。 因此, 优选含有其中的一种或两种以上。 在此, Li2O、 Na2O 和 K2O 的合计量优选为 5%以上, 更优选 10%以上。另一方面, Li2O、 Na2O 和 K2O 的合计量优选为 40%以下, 更优选为 35%以下。
     Li2O 具有降低玻璃化转变温度、 提高熔融性的特性。 在此, Li2O 的含量优选为 20% 以下, 更优选 15%以下。
     Na2O、 K2O 均为具有提高熔融性的特性的任选成分。在此, Na2O 和 K2O 的含量分别 优选为 20%以下, 更优选 15%以下。
     ZnO 具有提高折射率、 降低玻璃化转变温度的特性。在此, ZnO 的含量优选为 20% 以下, 更优选 18%以下。
     BaO 具有提高折射率、 提高熔融性的特性。在此, BaO 的含量优选为 20%以下, 更 优选 18%以下。
     MgO、 CaO、 SrO 是具有提高熔融性的特性的任选成分。在此, MgO、 CaO、 SrO 各自的 含量优选为 10%以下, 更优选 8%以下。
     在此, 为了得到高折射率且稳定的玻璃, 上述所有成分的合计量优选为 90%以上, 更优选 93%以上, 特别优选 95%以上。
     除以上所述的成分以外, 在不损害所需的玻璃特性的范围内, 可以少量添加澄清
     剂、 玻璃化促进成分、 折射率调节成分、 波长转换成分等。 具体而言, 作为澄清剂, 优选 Sb2O3、 SnO2。作为玻璃化促进成分, 优选 GeO2、 Ga2O3、 In2O3。作为折射率调节成分, 优选 ZrO2、 Y2O3、 La2O3、 Gd2O3、 Yb2O3。作为波长转换成分, 优选 CeO2、 Eu2O3、 Er2O3 等稀土成分等。
     含有 B2O3、 La2O3 作为必要成分、 并且含有 Nb2O5、 ZrO2、 Ta2O5、 WO3 中的一种以上成分 的散射层, 以摩尔%计, 优选如下组成范围的玻璃 : B2O3 为 20 ~ 60%、 SiO2 为 0 ~ 20%、 Li2O 为 0 ~ 20%、 Na2O 为 0 ~ 10%、 K2O 为 0 ~ 10%、 ZnO 为 5 ~ 50%、 La2O3 为 5 ~ 25%、 Gd2O3 为 0 ~ 25%、 Y2O3 为 0 ~ 20%、 Yb2O3 为 0 ~ 20%并且 La2O3、 Gd2O3、 Y2O3 和 Yb2O3 的合计量为 5%~ 30%、 ZrO2 为 0 ~ 15%、 Ta2O5 为 0 ~ 20%、 Nb2O5 为 0 ~ 20%、 WO3 为 0 ~ 20%、 Bi2O3 为 0 ~ 20%、 BaO 为 0 ~ 20%。
     各成分的效果以摩尔%计如下所述。
     B2O3 是形成网络的氧化物, 是该玻璃体系中的必要成分。在此, B2O3 的含量优选为 20%以上, 更优选 25%以上。另一方面, B2O3 的含量优选为 60%以下, 更优选 55%以下。
     SiO2 是具有添加到该体系的玻璃中时提高玻璃的稳定性的特性的成分。 在此, SiO2 的含量优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     Li2O 是具有降低玻璃化转变温度的特性的成分。在此, Li2O 的含量优选为 20%以 下, 更优选 18%以下。
     Na2O 和 K2O 是具有使熔融性提高的特性的成分。在此, Na2O 和 K2O 各自的含量优 选为 10%以下, 更优选 8%以下。
     ZnO 是具有提高玻璃的折射率并且降低玻璃化转变温度的特性的必要成分。 在此, ZnO 的含量优选为 5%以上, 更优选 7%以上。另一方面, ZnO 的含量优选为 50%以下, 更优 选 45%以下。
     La2O3 是具有实现高折射率、 并且在引入到 B2O3 系玻璃中时提高耐候性的特性的必 要成分。在此, La2O3 的含量优选为 5%以上, 更优选 7%以上。另一方面, La2O3 的含量优选 为 25%以下, 更优选 22%以下。
     Gd2O3 是具有实现高折射率、 并且在引入到 B2O3 系玻璃中时提高耐候性、 通过与 La2O3 共存而提高玻璃的稳定性的特性的成分。在此, Gd2O3 的含量优选为 25%以下, 更优选 22%以下。
     Y2O3 和 Yb2O3 是具有实现高折射率、 并且在引入到 B2O3 系玻璃中时提高耐候性、 通 过与 La2O3 共存而提高玻璃的稳定性的特性的成分。在此, Y2O3 和 Yb2O3 各自的含量优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     以 La2O3、 Gd2O3、 Y2O3、 Yb2O3 作为例示的稀土氧化物, 是具有实现高折射率、 并且提高 玻璃的耐候性的特性的必要成分。在此, La2O3、 Gd2O3、 Y2O3 和 Yb2O3 的合计量优选为 5%以 上、 更优选 8%以上。另一方面, La2O3、 Gd2O3、 Y2O3 和 Yb2O3 的合计量优选为 30%以下, 更优 选 25%以下。
     ZrO2 是具有提高折射率的特性的成分。在此, ZrO2 的含量优选为 15%以下, 更优 选 10%以下。
     Ta2O5 是具有提高折射率的特性的成分。在此, Ta2O5 的含量优选为 20%以下, 更优 选 15%以下。
     Nb2O5 是具有提高折射率的特性的成分。在此, Nb2O5 的含量优选为 20%以下, 更优选 15%以下。
     WO3 是具有提高折射率的特性的成分。在此, WO3 的含量优选为 20%以下, 更优选 15%以下。
     Bi2O3 是具有提高折射率的特性的成分。在此, Bi2O3 的含量优选为 20%以下, 更优 选 15%以下。
     BaO 是具有提高折射率的特性的成分。在此, BaO 的含量优选为 20%以下, 更优选 15%以下。
     在此, 为了得到高折射率且稳定的玻璃, 上述所有成分的合计量优选为 90%以上, 更优选 95%以上。
     除以上所述的成分以外, 可以在不损害本发明的效果的范围内添加用于澄清、 提 高熔融性等目的的其它成分。作为这样的成分, 可以列举例如 : Sb2O3、 SnO2、 MgO、 CaO、 SrO、 GeO2、 Ga2O3、 In2O3、 氟等。
     含有 SiO2 作为必要成分、 并且含有 Nb2O5、 TiO2、 Bi2O3 中的一种以上成分的散射层, 以摩尔%计, 优选如下组成范围的玻璃 : SiO2 为 20 ~ 50%、 B2O3 为 0 ~ 20%、 Nb2O5 为 1 ~ 20%、 TiO2 为 1 ~ 20%、 Bi2O3 为 0 ~ 15%、 ZrO2 为 0 ~ 15%并且 Nb2O5、 TiO2、 Bi2O3 和 ZrO2 的合计量为 5 ~ 40%、 Li2O 为 0 ~ 40%、 Na2O 为 0 ~ 30%、 K2O 为 0 ~ 30%并且 Li2O、 Na2O 和 K2O 的合计量为 1 ~ 40%、 MgO 为 0 ~ 20%、 CaO 为 0 ~ 20%、 SrO 为 0 ~ 20%、 BaO 为 0 ~ 20%、 ZnO 为 0 ~ 20%。
     SiO2 是具有作为用于形成玻璃的网络形成剂起作用的特性的必要成分。 在此, SiO2 的含量优选为 20%以上, 更优选为 22%以上。
     B2O3 是具有通过少量添加到含有 SiO2 的玻璃中而有助于玻璃形成、 并且降低失透 性的特性的成分。在此, B2O3 的含量优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     Nb2O5 是具有提高折射率的特性的必要成分。在此, Nb2O5 的含量优选为 1%以上, 更优选 3%以上。另一方面, Nb2O5 的含量优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     TiO2 是具有提高折射率的特性的必要成分。在此, TiO2 的含量优选为 1%以上, 更 优选 3%以上。另一方面, TiO2 的含量优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     Bi2O3 是具有提高折射率的特性的成分。在此, Bi2O3 的含量优选为 15%以下, 更优 选 12%以下。
     ZrO2 是具有在不使着色度变差的情况下提高折射率的特性的成分。在此, ZrO2 的 含量优选为 15%以下, 更优选 10%以下。
     在此, Nb2O5、 TiO2、 Bi2O3 和 ZrO2 的合计量优选为 5%以上, 更优选 8%以上。另一 方面, Nb2O5、 TiO2、 Bi2O3 和 ZrO2 的合计量优选为 40%以下, 更优选 38%以下。
     Li2O、 Na2O、 K2O 是具有提高熔融性并且降低玻璃化转变温度的特性的成分。在此, Li2O、 Na2O 和 K2O 的合计量优选为 1%以上, 更优选 3%以上。另一方面, Li2O、 Na2O 和 K2O 的 合计量优选为 40%以下, 更优选为 35%以下。
     BaO 是具有提高折射率、 同时提高熔融性的特性的成分。在此, BaO 的含量优选为 20%以下, 更优选 15%以下。
     在此, MgO、 CaO、 SrO、 ZnO 是具有提高玻璃的熔融性的特性的成分。MgO、 CaO、 SrO、 ZnO 各自的含量优选为 20%以下, 更优选 15%以下。为了符合本发明的目的, 上述成分的合计量优选为 90%以上。 另外, 除上述成分以 外, 可以在不损害本发明的效果的范围内添加用于澄清、 提高熔融性等目的的成分。 作为这 样的成分, 可以列举 : Sb2O3、 SnO2、 GeO2、 Ga2O3、 In2O3、 WO3、 Ta2O5、 La2O3、 Gd2O3、 Y2O3、 Yb2O3 等。
     含有 Bi2O3 作为必要成分、 并且含有 SiO2、 B2O3 的散射层, 以摩尔%计, 优选如下组 成范围的玻璃 : Bi2O3 为 10 ~ 50%、 B2O3 为 1 ~ 40%、 SiO2 为 0 ~ 30%并且 B2O3 和 SiO2 的合 计量为 10 ~ 40%、 P2O5 为 0 ~ 20%、 Li2O 为 0 ~ 15%、 Na2O 为 0 ~ 15%、 K2O 为 0 ~ 15%、 TiO2 为 0 ~ 20%、 Nb2O5 为 0 ~ 20%、 TeO2 为 0 ~ 20%、 MgO 为 0 ~ 10%、 CaO 为 0 ~ 10%、 SrO 为 0 ~ 10%、 BaO 为 0 ~ 10%、 GeO2 为 0 ~ 10%、 Ga2O3 为 0 ~ 10%。
     各成分的效果以摩尔%计如下所述。
     Bi2O3 是具有实现高折射率、 并且即使大量引入也可稳定地形成玻璃的特性的必要 成分。在此, Bi2O3 的含量优选为 10%以上, 更优选 15%以上。另一方面, Bi2O3 的含量优选 为 50%以下, 更优选 45%以下。
     B2O3 是具有在含有大量 Bi2O3 的玻璃中作为网络形成剂起作用、 帮助形成玻璃的特 性的必要成分。在此, B2O3 的含量优选为 1%以上, 更优选 3%以上。另一方面, B2O3 的含量 优选为 40%以下, 更优选 38%以下。 SiO2 是具有以 Bi2O3 作为网络形成剂来帮助玻璃形成的特性的成分。 在此, SiO2 的 含量优选为 30%以下, 更优选 25%以下。
     B2O3 与 SiO2 是具有通过组合而促进玻璃形成的特性的成分。在此, B2O3 与 SiO2 的 合计量优选为 5%以上, 更优选 10%以上。另一方面, B2O3 与 SiO2 的合计量优选为 40%以 下, 更优选 38%以下。
     P2O5 是具有帮助玻璃形成并且抑制着色度变差的特性的成分。在此, P2O5 的含量 优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     Li2O、 Na2O、 K2O 是具有提高玻璃熔融性并且降低玻璃化转变温度的特性的成分。 在 此, Li2O、 Na2O、 K2O 各自的含量优选为 15%以下, 更优选 13%以下。另一方面, Li2O、 Na2O、 K2O 各自的含量优选为 30%以下, 更优选 25%以下。
     TiO2 是具有提高折射率的特性的成分。在此, TiO2 的含量优选为 20%以下, 更优 选 18%以下。
     Nb2O5 是具有提高折射率的特性成分。在此, Nb2O5 的含量优选为 20%以下, 更优选 18%以下。
     TeO2 是具有在不使着色度变差的情况下提高折射率的特性的成分。在此, TeO2 的 含量优选为 20%以下, 更优选 15%以下。
     GeO2 是具有保持较高的折射率、 并且提高玻璃的稳定性的特性的成分。在此, GeO2 的含量优选为 10%以下, 更优选 8%以下。另外, GeO2 为高价成分。因此, 考虑价格的情况 下, 也有不含 GeO2 的选择。
     Ga2O3 是具有保持较高的折射率、 并且提高玻璃的稳定性的特性的成分。在此, Ga2O3 的含量优选为 10%以下, 更优选 8%以下。另外, Ga2O3 为高价成分。因此, 考虑价格 的情况下, 也有不含 Ga2O3 的选择。
     为了得到充分的散射特性, 上述成分的合计量优选为 90 %以上, 更优选 95 %以 上。除上述成分以外, 可以在不损害本发明的效果的范围内添加用于澄清、 提高熔融性、
     调节折射率等目的的成分。作为这样的成分, 可以列举例如 : Sb2O3、 SnO2、 In2O3、 ZrO2、 WO3、 Ta2O5、 La2O3、 Gd2O3、 Y2O3、 Yb2O3、 Al2O3。
     2. 树脂
     树脂在丝网印刷后支撑涂膜中的玻璃粉末、 填料。 作为具体例, 可以使用乙基纤维 素、 硝基纤维素、 丙烯酸类树脂、 醋酸乙烯酯、 丁缩醛树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂、 松香树 脂等。 作为主剂使用的树脂有乙基纤维素和硝基纤维素。 另外, 丁缩醛树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂、 松香树脂的添加目的是为了提高涂膜强度。焙烧时的脱脂 ( 脱バインダ ) 温度 对于乙基纤维素为 350℃至 400℃、 对于硝基纤维素为 200℃至 300℃。
     3. 溶剂
     溶剂用于溶解树脂并且调节到印刷所需的粘度。 另外, 在印刷中不使其干燥, 在干 燥工序中快速干燥。优选沸点 200℃至 230℃的溶剂。为了调节粘度、 固形分比、 干燥速度 将溶剂混合使用。作为具体例, 从丝网印刷时的浆料的干燥适性考虑, 有醚类溶剂 ( 丁基卡 必醇 (BC)、 丁基卡必醇乙酸酯 (BCA)、 二乙二醇二正丁醚、 二丙二醇丁醚、 三丙二醇丁醚、 醋 酸丁基溶纤剂 )、 醇类溶剂 (α- 萜醇、 松油、 Dowanol)、 酯类溶剂 (2, 2, 4- 三甲基 -1, 3- 戊 二醇单异丁酸酯 )、 邻苯二甲酸酯类溶剂 (DBP( 邻苯二甲酸二丁酯 )、 DMP( 邻苯二甲酸二甲 酯 )、 DOP( 邻苯二甲酸二辛酯 ))。主要使用的有 α- 萜醇、 2, 2, 4- 三甲基 -1, 3- 戊二醇单 异丁酸酯。另外, DBP( 邻苯二甲酸二丁酯 )、 DMP( 邻苯二甲酸二甲酯 )、 DOP( 邻苯二甲酸二 辛酯 ) 也具有增塑剂的功能。 4. 其它
     为了调节粘度、 促进玻璃粉分散, 可以使用表面活性剂。为了进行玻璃粉表面改 性, 可以使用硅烷偶联剂。
     ( 玻璃粉浆料膜的制作方法 )
     (1) 玻璃粉浆料
     准备玻璃粉末和载体。在此, 所谓载体是指树脂、 溶剂、 表面活性剂的混合物。具 体而言, 将树脂、 表面活性剂等投入加热到 50℃~ 80℃的溶剂中, 之后静置约 4 小时至约 12 小时, 然后过滤而得到。
     然后, 将玻璃粉末和载体用行星式混合机混合后, 用三辊机使其均匀分散。之后, 为了调节粘度, 用混炼机混炼。通常相对于玻璃材料 70 ~ 80 重量%, 载体为 20 ~ 30 重 量%。
     (2) 印刷
     使用丝网印刷机对 (1) 中制作的玻璃粉浆料进行印刷。可以通过筛板的网眼大 小、 乳剂的厚度、 印刷时的按压压力、 擦刷器压入量等控制形成的玻璃粉浆料膜的膜厚。印 刷后用焙烧炉进行干燥。
     (3) 焙烧
     在焙烧炉中对印刷、 干燥后的基板进行焙烧。 焙烧包含使树脂分解、 消失的脱脂处 理和使玻璃粉末烧结、 软化的焙烧处理。脱脂温度对于乙基纤维素为 350℃~ 400℃, 对于 硝基纤维素为 200℃~ 300℃, 在大气氛围中加热 30 分钟至 1 小时。 之后升温, 使玻璃烧结、 软化。 焙烧温度为软化温度至软化温度 +200℃, 随处理温度的不同内部残留的气泡的形状、 大小不同。之后, 进行冷却, 在基板上形成玻璃膜。得到的膜的厚度为 5μm ~ 30μm, 在印
     刷时通过层叠可以形成更厚的玻璃膜。
     另外, 上述印刷工序如果使用刮刀印刷法、 模缝涂布印刷法, 则可以形成更厚的膜 ( 生片 (green sheet) 印刷 )。在 PET 薄膜等上形成膜后进行干燥, 可以得到生片。然后, 利用辊等将生片热压接在基板上, 经过与玻璃粉浆料同样的焙烧过程可以得到焙烧膜。所 得膜的厚度为 50μm ~ 400μm, 通过将生片层叠使用, 可以形成更厚的玻璃膜。
     ( 散射层内的散射物质的密度和散射物质的直径 )
     图 2 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质的含量 ( 体积% ) 的关系的图表。以下, 为了简略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以 及透光性电极三部分进行计算。在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射 率: 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空 穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 散射层 ( 厚度 : 30μm, 基材的折射率 : 1.9, 散 射物质的折射率 : 1.0)、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通量 1000lm 分割 为 10 万根进行计算 ( 波长 550nm)。如图表所示, 散射层中的散射物质的含量优选为 1 体 积%以上。散射物质的行为根据大小而不同, 但是, 如果散射层中的散射物质的含量为 1 体 积%, 则可以使光提取效率大致为 40%以上。 另外, 如果散射层中的散射物质的含量为 5 体 积%以上, 则可以使光提取效率为 65%以上, 因此更优选。另外, 如果散射层中的散射物质 的含量为 10 体积%以上, 则可以使光提取效率提高到 70%以上, 因此进一步优选。 另外, 如 果散射层中的散射物质的含量接近 15 体积%, 则可以使光提取效率大致提高到 80%以上, 因此特别优选。另外, 如果考虑散射层的批量生产, 则优选不易受到制造波动影响的 10 体 积%~ 15 体积%。
     另外, 从图表中还可以看出散射物质的直径与光提取效率的关系。 具体而言, 如果 散射物质的直径为 1μm, 则即使在散射物质的含量为 1 体积%~ 20 体积%的范围内, 也可 以使光提取效率为 70%以上, 特别是如果散射物质的含量在 2 体积%~ 15 体积%的范围 内, 则可以使光提取效率为 80%以上。另外, 如果散射物质的直径为 2μm, 则即使在散射 物质的含量为 1 体积%~ 20 体积%的范围内, 也可以使光提取效率为 65%以上, 特别是如 果散射物质的含量为 5 体积%以上, 则可以使光提取效率为 80%以上。另外, 如果散射物 质的直径为 3μm, 则即使在散射物质的含量为 1 体积%~ 20 体积%的范围内, 也可以使光 提取效率为 60%以上, 特别是如果散射物质的含量为 5 体积%以上, 则可以使光提取效率 为 80%以上。另外, 如果散射物质的直径为 5μm, 则即使在散射物质的含量为 1 体积%~ 20 体积%的范围内, 也可以使光提取效率为 50%以上, 特别是如果散射物质的含量为 10 体 积%以上, 则可以使光提取效率为 80%以上。另外, 如果散射物质的直径为 7μm, 则即使在 散射物质的含量为 1 体积%~ 20 体积%的范围内, 也可以使光提取效率为 45%以上, 特别 是如果散射物质的含量为 10 体积%以上, 则可以使光提取效率大致为 80%以上。另外, 如 果散射物质的直径为 10μm, 则即使在散射物质的含量为 1 体积%~ 20 体积%的范围内, 也 可以使光提取效率大致为 40%以上, 特别是如果散射物质的含量为 15 体积%以上, 则可以 使光提取效率大致为 80%以上。 从以上可以看出, 散射物质的直径大时, 含量越多则光提取 效率越高。另一方面, 散射物质的直径小时, 即使含量少光提取效率也提高。
     在此, 散射层的一半厚度 (δ/2) 处的散射物质的密度 ρ11 与离散射层的面向透光 性基板的背面的距离为 x(δ/2 < x ≤ δ) 处的散射物质的密度 ρ12 满足 ρ11 ≥ ρ12。另外, 离散射层的面向覆盖层的表面的距离为 x(x ≤ 0.2μm) 处的散射物质的密度 ρ13 与距 离 x = 2μm 处的散射物质的密度 ρ14 满足 ρ14 > ρ13。
     ( 散射物质的折射率 )
     图 3 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质的折射率的关系的图表。以下, 为了简 略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以及透光 性电极三部分进行计算。 在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 2.0)、 散射层 ( 厚度 : 30μm, 基材的折射率 : 2.0, 散射物质的 直径 : 2μm, 散射物质的数量 : 约 3600 万个, 散射物质的含量 : 15 体积% )、 透光性基板 ( 厚 度: 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通量 1000lm 分割为 10 万根进行计算 ( 波长 550nm)。如图 表所示, 如果基材的折射率 (2.0) 与散射物质的折射率之差为 0.2 以上 ( 散射物质的折射 率为 1.8 以下 ), 则可以使光提取效率为 80%以上, 因此特别优选。 另外, 即使基材的折射率 与散射物质的折射率之差为 0.1( 散射物质的折射率为 1.9), 也可以使光提取效率为 65% 以上。
     ( 散射层的厚度 )
     图 4 是表示光提取效率 ( % ) 与散射物质的含量 ( 体积% ) 的关系的图表。以 下, 为了简略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以及透光性电极三部分进行计算。在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折 射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 2.0)、 散射层 ( 基材的折射率 : 2.0, 散射物质的 直径 : 2μm, 散射物质的折射率 : 1.0)、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通 量 1000lm 分割为 10 万根进行计算 ( 波长 550nm)。如图表所示, 如果散射层中的散射物质 的含量为 1 体积%以上, 则即使散射层的厚度为 15μm 以下, 也可以使光提取效率为 55%以 上, 因此优选。另外, 如果散射层中的散射物质的含量为 20 体积%以上, 则即使散射层的厚 度为 60μm 以上, 也可以使光提取效率为 70%以上, 因此优选。另外, 如果散射层中的散射 物质的含量为 5 体积%~ 15 体积%, 则即使散射层的厚度为 15μm 以下或 60μm 以上, 也 可以使光提取效率大致为 80%以上, 因此特别优选。
     ( 散射物质的数量 )
     图 5 是表示光提取效率 (% ) 与散射物质 ( 粒子 ) 的个数 ( 个 /mm2) 的关系的图 表。以下, 为了简略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以及透光性电极三部分进行计算。在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折 射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 2.0)、 散射层 ( 基材的折射率 : 2.0, 散射物 质的直径 : 2μm, 散射物质的折射率 : 1.0)、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将 光通量 1000lm 分割为 10 万根进行计算 ( 波长 550nm)。如图表所示, 可知光提取效率与散 射层的厚度无关, 而是随散射物质的数量而变化。如图表所示, 如果每 1mm2 散射层的散射 物质的数量为 1×104 个以上, 则可以使光提取效率为 55%以上, 因此优选。如果每 1mm2 散 射层的散射物质的数量为 2.5×105 个以上, 则可以使光提取效率为 75%以上, 因此更优选。 2 5 6 另外, 如果每 1mm 散射层的散射物质的数量为 5×10 ~ 2×10 个, 则可以使光提取效率为80%以上, 因此特别优选。 在此, 即使散射物质的直径为 60μm 以上, 如果数量为 3×106 个, 也可以使光提取效率为 70%以上。
     ( 散射层的基材的透射率 )
     图 6 是表示光提取效率 (% ) 与散射层的基材的 1mmt%下的透射率的关系的图 表。 以下, 为了简略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传 输层、 以及透光性电极三部分进行计算。 在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 2.0)、 散射层 ( 厚度 : 30μm, 基材的折射率 : 2.0, 散射物质的直径 : 2μm, 散射物质的折射率 : 1.0, 散射物质的数量 : 约 3600 万个, 散射物质 的含量 : 15 体积% )、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通量 1000lm 分割为 10 万根进行计算。如图表所示, 即使散射层的基材的透射率为 50%, 也可以使光提取效率 为 55%以上。另外, 如果散射层的基材的透射率为 90%, 可以使光提取效率为 80%以上。 使用玻璃作为基材时, 其透射率为约 98%, 因此, 光提取效率可以超过 80%。
     ( 阴极的反射率 )
     图 7 是表示光提取效率 (% ) 与阴极的反射率 (% ) 的关系的图表。以下, 为了简 略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以及透光 性电极三部分进行计算。 在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 2.0)、 散射层 ( 厚度 : 30μm, 基材的折射率 : 2.0, 散射物质的 直径 : 2μm, 散射物质的折射率 : 1.0, 散射物质的数量 : 约 3600 万个, 散射物质的含量 : 15 体积% )、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通量 1000lm 分割为 10 万根进行 计算 ( 波长 550nm)。 如图表所示, 阴极的反射率下降时, 光提取效率也下降。 在此, 蓝色 LED 的阴极反射率为 80%~ 90%, 因此得到的光提取效率为 40%~ 50%。在此, 假定专利文献 1 的反射率为 100%, 其光提取效率为约 50%。 另一方面, 将本发明的反射率设定为 100%并 且在与专利文献 1 的反射率相同条件的情况下, 如图表所示, 其光提取效率超过 80%。即, 本发明的光提取效率与专利文献 1 的光提取效率相比为其 1.6 倍。 因此, 本发明的有机 LED 可以作为代替荧光灯的照明用光源使用。
     ( 散射层与阳极的折射率 )
     图 8 是表示射出到散射层的光的比例与散射层的基材的折射率的关系的图表。以 下, 为了简略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以及透光性电极三部分进行计算。在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折 射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm)、 散射层 ( 厚度 : 30μm, 散射物质的直径 : 2μm, 散射物质的折射 率: 1.0, 散射物质的数量 : 约 3600 万个, 散射物质的含量 : 15 体积% )、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通量 1000lm 分割为 10 万根进行计算 ( 波长 550nm)。如图表 所示, 阳极的折射率大于散射层的折射率时, 在散射层的表面发生全反射, 进入散射层的光 量减少。因此, 可知光的提取效率下降。因此, 本发明的散射层的折射率优选与阳极的折射 率相等或为其以上。
     ( 散射层的基材的折射率与白色发光色调的关系 )图 9 是表示波长与散射层的基材的折射率的关系的图表。图 10 是表示波长与受 光面照度的关系的结果。另外, 图 10(a) 是与图 9 的情形 1、 图 10(b) 是与图 9 的情形 2、 图 10(c) 是与图 9 的情形 3、 图 10(d) 是与图 9 的情形 4 对应的光谱图。以下, 为了简略, 将有机层和反射性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层、 以及透光性 电极三部分进行计算。在此, 上述图表中, 电子注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 发光层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 空穴注入 / 传输层 ( 厚度 : 1μm, 折射率 : 1.9)、 覆盖层 ( 厚度 : 1μm, 基材的折射率 : 2.0)、 散射层 ( 厚度 : 30μm, 基材的折射率 : 2.0, 散射物质的 直径 : 2μm, 散射物质的折射率 : 1.0, 散射物质的数量 : 约 3600 万个, 散射物质的含量 : 15 体积% )、 透光性基板 ( 厚度 : 100μm, 折射率 : 1.54), 将光通量 1000lm 分割为 10 万根进行 计算。另外, 透光性电极的折射率为 1.9。如图 10 所示, 可以看出散射层的基材的折射率低 于有机层及透光性电极的折射率时, 对于该波长的提取效率下降, 色调发生变化。 具体地来 说明, 如图 10(c) 所示, 波长为 550nm 以上时, 如果折射率为 1.9 以下则发光效率下降。即, 有机 LED 元件的红色调特性变差。此时, 作为元件的构成, 需要形成红色调增强的元件。
     ( 散射层的折射率的测定方法 )
     为了测定散射层的折射率, 有以下两种方法。一种方法是分析散射层的组成, 之 后, 制作相同组成的玻璃, 通过棱镜法评价折射率。另一种方法是将散射层磨薄至 1 ~ 2μm, 在无泡的约 10μmΦ 的区域测定椭圆率, 从而评价折射率。另外, 本发明中, 前提是通 过棱镜法评价折射率。
     < 覆盖层 >
     覆盖层由单层或多层构成, 使用透光率高的材料。 覆盖层中使用的材料, 与散射层 的基材同样, 可以使用玻璃、 结晶玻璃, 除这些材料以外, 也可以应用透光性树脂、 透光性陶 瓷作为覆盖层。作为玻璃材料, 有钠钙玻璃、 硼硅酸盐玻璃、 无碱玻璃、 石英玻璃等无机玻 璃。另外, 在覆盖层的内部, 与散射层同样地形成有许多散射物质。例如, 作为散射物质, 有 气泡、 分相玻璃、 结晶析出物。 在此, 当覆盖层由单层构成时, 为了防止固形粒子从覆盖层的 表面突出, 优选不使用固形粒子作为散射物质。另一方面, 当覆盖层由多层构成时, 只要与 透光性电极接触的层中不含有固形粒子, 则即使其它层中含有也没有问题。 在此, 散射层的 至少基材由上述的玻璃构成时, 覆盖层不仅可以应用玻璃、 结晶玻璃, 也可以应用透光性树 脂、 透光性陶瓷。
     为了实现本发明的主旨即光提取效率的提高, 优选覆盖层的折射率与透光性电 极材料的折射率相同或者更高。这是因为折射率低的情况下, 在覆盖层与透光性电极材 料的界面处会产生全反射损耗。覆盖层的折射率只要至少在发光层的发射光谱范围的一 部分 ( 例如, 红、 蓝、 绿等 ) 中超过透光性电极材料的折射率即可, 优选在发射光谱的全 范围 (430nm ~ 650nm) 中超过透光性电极材料的折射率, 更优选在可见光的全波长范围 (360nm ~ 830nm) 中超过透光性电极材料的折射率。另外, 覆盖层为多层的层叠体的情况 下, 可以以折射率随着与透光性电极的距离增大而逐渐升高的方式构成。通过具有这样的 构成, 可以抑制全反射损耗。 另外, 此时, 为了得到最大为 80%以上的提取效率, 优选与透光 性电极接触的层的折射率与透光性电极的折射率的差为 0.2 以内。
     覆盖层与覆盖层内部的散射物质的折射率无论哪一个高都可以, 但是, 优选折射 率之差 (Δn) 至少在发光层的发射光谱范围的一部分中为 0.2 以上。更优选折射率之差(Δn) 在发射光谱全范围 (430nm ~ 650nm) 或可见光的全波长范围 (360nm ~ 830nm) 中为 0.2 以上。
     为了得到最大的折射率差, 优选采用以高折射率玻璃作为上述高透光率材料、 以 气体的物体即气泡作为散射物质的构成。作为高折射率玻璃的成分, 优选使用含有选自 P2O5、 SiO2、 B2O3、 Ge2O、 TeO2 的一种或两种以上的成分作为网络形成剂, 并且含有选自 TiO2、 Nb2O5、 WO3、 Bi2O3、 La2O3、 Gd2O3、 Y2O3、 ZrO2、 ZnO、 BaO、 PbO、 Sb2O3 的一种或两种以上的成分作为 高折射率成分的高折射率玻璃。 此外, 在调节玻璃特性的意义上考虑, 可以在无损对折射率 所要求的物性的范围内使用碱金属氧化物、 碱土金属氧化物、 氟化物等。 作为具体的玻璃体 系, 可以列举 B2O3-ZnO-La2O3 系、 P2O5-B2O3-R’ O-TiO2-Nb2O5-WO3-Bi2O3 系、 TeO2-ZnO 系、 2O-R” B2O3-Bi2O3 系、 SiO2-Bi2O3 系、 SiO2-ZnO 系、 B2O3-ZnO 系、 P2O5-ZnO 系等。在此, R’ 表示碱金属 元素、 R” 表示碱土金属元素。另外, 以上只是例子, 只要是满足上述条件的构成, 则不限于 这些例子。
     通过使覆盖层具有特定的透射率光谱, 还可以改变发光的色调。 作为着色剂, 可以 单独或组合使用过渡金属氧化物、 稀土金属氧化物、 金属胶体等公知的着色剂。
     另外, 为了防止有机 LED 的电极间短路, 覆盖层的表面需要是平滑的。因此, 覆盖 层的表面不存在散射物质, 覆盖层表面由 JISB0601-1994 规定的算术平均粗糙度 ( 以下, 称 为覆盖层的表面粗糙度 )Ra 优选为 30nm 以下, 更优选 10nm 以下, 特别优选 1nm 以下。
     在此, 覆盖层的表面也可以具有波状起伏。 另外, 波状起伏的表面粗糙度与覆盖层 的表面粗糙度不同。波状起伏是指覆盖层的表面的整体的凹凸。另一方面, 覆盖层的表面 粗糙度是指覆盖层的表面的一部分的凹凸。以下, 使用附图对波状起伏进行说明。图 11 是 表示具有波状起伏的覆盖层的剖视图。 如图 11 所示, 覆盖层 1100 形成于在透光性基板 101 上形成的散射层 102 上。覆盖层 1100 的表面具有波状起伏 1101。波状起伏 1101 具有由 连续的一个峰和一个谷构成的周期 Rλa。在此, 峰和谷的高低差称为波状起伏的高度 Ra。 波状起伏的周期 Rλa 优选为 10μm 以上, 更优选 50μm 以上。另外, 波状起伏的高度 Ra 优 选为 0.01μm 以上、 5μm 以下。另外, 波状起伏的高度 Ra 与波状起伏的周期 Rλa 的比 Ra/ -4 Rλa 优选大于 1.0×10 且小于等于 3.0×10-2。比值 Ra/Rλa 如果大于 1.5×10-4, 则对于 抑制在覆盖层的上方形成的反射性电极的镜面反射性是有利的。另外, 比值 Ra/Rλa 如果 -2 为 3.0×10 以下, 则对于在覆盖层上均匀地形成透光性电极是有利的。
     在此, 覆盖层的一半厚度 (δ/2) 处的散射物质的密度 ρ21 与离覆盖层的面向散射 层的背面的距离为 x(δ/2 < x ≤ δ) 处的散射物质的密度 ρ22 满足 ρ21 ≥ ρ22。另外, 离 波状起伏的谷的距离为 x(x ≤ 0.2μm) 处的散射物质的密度 ρ23 与距离 x = 2μm 处的散 射物质的密度 ρ24 满足 ρ24 > ρ23。
     另外, 在不损害本发明的目的情况下, 可以在覆盖层与透光性电极间设置包含一 层以上的阻挡膜。 作为阻挡膜, 优选含有氧和硅中的至少任意一种元素的薄膜。 作为含有硅 或氧的薄膜, 可以使用氧化硅膜、 氮化硅膜、 碳氧化硅膜、 氮氧化硅膜、 氧化铟膜、 氧化锌膜、 氧化锗膜等。其中, 考虑透光性时, 更优选以氧化硅为主成分的膜。
     < 透光性电极 >
     为了将有机层上产生的光提取到外部, 要求透光性电极 ( 阳极 ) 具有 80%以上的 透光性。另外, 为了注入大量的空穴, 要求功函数高。具体而言, 可以使用 ITO( 铟锡氧化物 )、 SnO2、 ZnO、 IZO( 铟锌氧化物 )、 AZO(ZnO-Al2O3 : 掺杂铝的氧化锌 )、 GZO(ZnO-Ga2O3 : 掺 杂镓的氧化锌 )、 掺杂 Nb 的 TiO2、 掺杂 Ta 的 TiO2 等材料。阳极的厚度优选为 100nm 以上。 另外, 阳极的折射率为 1.9 ~ 2.2。在此, 如果增加载流子浓度, 则可以使 ITO 的折射率下 降。市售的 ITO 以 SnO210 重量%为标准, 通过进一步增大 Sn 浓度, 可以使 ITO 的折射率下 降。不过, 尽管随着 Sn 浓度的增加, 载流子浓度增加, 但是, 迁移率和透射率下降, 因此, 需 要考虑它们的平衡来确定 Sn 量。
     另外, 不用说, 透光性电极也可以作为阴极。
     作为透光性电极的形成方法, 具体地来说明, 通过在基板上形成 ITO 膜, 并在该 ITO 膜上进行蚀刻来形成。ITO 膜可以通过溅射或蒸镀在玻璃基板整个面上以良好的均匀 性形成。通过光刻法及蚀刻形成 ITO 图案。该 ITO 图案成为透光性电极 ( 阳极 )。使用酚 醛清漆树脂作为抗蚀剂, 进行曝光显影。蚀刻可以是湿蚀刻或干蚀刻的任意一种, 例如, 可 以使用盐酸和硝酸的混合水溶液将 ITO 形成图案。作为抗蚀剂剥离材料, 例如, 可以使用一 乙醇胺。
     < 有机层 >
     有机层由空穴注入层、 空穴传输层、 发光层、 电子传输层和电子注入层构成。有机 层的折射率为 1.7 ~ 1.8。 有机层通过组合使用涂布法和蒸镀法来形成。例如, 如果有机层的某一层以上利 用涂布法形成, 则其它层利用蒸镀法形成。 通过涂布法形成层后, 通过蒸镀法形成该层以上 的层时, 在通过蒸镀法形成有机层之前进行浓缩干燥固化。
     < 空穴注入层 >
     为了减小从阳极注入空穴的势垒, 要求空穴注入层的电离电势的差小。提高空 穴注入层中从电极界面注入电荷的效率, 可以在降低元件的驱动电压的同时提高电荷 的注入效率。在高分子中, 广泛使用掺杂聚苯乙烯磺酸 (PSS) 的聚亚乙基二氧基噻吩 (PEDOT:PSS), 在低分子中, 广泛使用酞菁系的铜酞菁 (CuPc)。
     < 空穴传输层 >
     空穴传输层起到将从空穴注入层注入的空穴传输到发光层的作用。需要具有适 当的电离电势和空穴迁移率。空穴传输层具体可以使用 : 三苯胺衍生物、 N, N’ - 双 (1- 萘 基 )-N, N’ - 二 苯 基 -1, 1’ - 联 苯 -4, 4’ - 二 胺 (NPD)、 N, N’ - 二 苯 基 -N, N’ - 双 [N- 苯 基 -N-(2- 萘 基 )-4’ - 氨 基 联 苯 -4- 基 ]-1, 1’ - 联 苯 -4, 4’ - 二 胺 (NPTE)、 1, 1’ -双 [( 二 -4- 甲苯基氨基 ) 苯基 ] 环己烷 (HTM2) 和 N, N’ - 二苯基 -N, N’ - 双 (3- 甲基苯基 )-1, 1’ - 联苯 -4, 4’ - 二胺 (TPD) 等。空穴传输层的厚度优选为 10nm ~ 150nm。厚度越薄则越 可以实现低电压化, 但是, 考虑到电极间短路的问题, 特别优选 10nm ~ 150nm。
     < 发光层 >
     发光层提供所注入的电子与空穴再结合的场所, 并且使用发光效率高的材料。详 细地来说明, 发光层中使用的发光宿主材料和发光色素的掺杂材料, 作为从阳极和阴极注 入的空穴和电子的再结合中心起作用, 另外, 发光层中发光色素向宿主材料中的掺杂, 在得 到高发光效率的同时使发光波长发生转换。要求这些材料具有用于电荷注入的适当能级、 化学稳定性和耐热性优良、 并且形成均质的非晶薄膜等。另外, 要求发光色的种类和色纯 度优良、 发光效率高。作为有机材料的发光材料中, 有低分子和高分子材料。并且, 根据发
     光机理, 分为荧光材料、 磷光材料。发光层具体而言可以列举 : 三 (8- 羟基喹啉 ) 铝络合物 (Alq3)、 双 (8- 羟基 ) 喹哪啶铝苯氧化物 (Alq’ 双 (8- 羟基 ) 喹哪啶铝 -2, 5- 二甲基 2OPh)、 苯氧化物 (BAlq)、 单 (2, 2, 6, 6- 四甲基 -3, 5- 庚二酮 ) 锂络合物 (Liq)、 单 (8- 羟基喹啉 ) 钠络合物 (Naq)、 单 (2, 2, 6, 6- 四甲基 -3, 5- 庚二酮 ) 锂络合物、 单 (2, 2, 6, 6- 四甲基 -3, 5- 庚二酮 ) 钠络合物和双 (8- 羟基喹啉 ) 钙络合物 (Caq2) 等喹啉衍生物的金属络合物、 四 苯基丁二烯、 苯基喹吖酮 (QD)、 蒽、 苝和蔻等荧光性物质。作为宿主材料, 优选 8- 羟基喹啉 络合物, 特别优选以 8- 羟基喹啉醇及其衍生物为配体的铝络合物。
     < 电子传输层 >
     电子传输层起到传输从电极注入的电子的作用。电子传输层具体而言可以使用 8- 羟基喹啉铝络合物 (Alq3)、 二唑衍生物 ( 例如, 2, 5- 双 (1- 萘基 )-1, 3, 4(BND) 和 2-(4- 叔丁基苯基 )-5-(4- 联苯基 )-1, 3, 4二唑 二唑 (PBD) 等 )、 三唑衍生物、 向红菲咯啉 (bathophenanthroline) 衍生物、 噻咯 (Silole) 衍生物等。
     < 电子注入层 >
     电子注入层要求提高电子的注入效率的材料。 电子注入层具体而言是在阴极界面 上设置掺杂有锂 (Li)、 铯 (Cs) 等碱金属的层。
     < 反射性电极 >
     反射性电极 ( 阴极 ) 使用功函数小的金属或其合金。阴极具体可以列举碱金属、 碱土金属及周期表第 3 族的金属等。其中, 考虑价格便宜且化学稳定性好的材料, 优选使用 铝 (Al)、 镁 (Mg) 或它们的合金等。另外, 可以使用在 Al、 MgAg 的共蒸镀膜、 LiF 或 Li20 的 薄膜蒸镀膜上蒸镀 Al 而得到的层叠电极等。另外, 在高分子系中, 可以使用钙 (Ca) 或钡 (Ba) 与铝 (Al) 的层叠等。另外, 不用说, 反射性电极也可以作为阳极。
     < 第一实施方式 >
     以下, 使用附图对本发明的第一实施方式的有机 LED 元件进行说明。
     首先, 使用附图对本发明的第一实施方式的有机 LED 元件的结构进行说明。图 12 是本发明的第一实施方式的有机 LED 元件的剖视图。
     本发明的第一实施方式的有机 LED 元件, 包含 : 作为电子器件用基板的有机 LED 元 件用层叠体 1200、 透光性电极 1210、 有机层 1220 和反射性电极 1230。透光性电极 1210 在 有机 LED 元件用层叠体 1200 上形成。有机层 1220 在透光性电极 1210 上形成。反射性电 极 1230 在有机层 1220 上形成。在此, 有机 LED 元件用层叠体 1200 包含透光性基板 1201、 散射层 1202 和覆盖层 1203。散射层 1202 含有散射物质 1204, 并在透光性基板 1201 上形 成。覆盖层 1203 在散射层 1202 上形成, 覆盖从散射层 1202 的主面突出的散射物质 1204。
     ( 第二实施方式 )
     以下, 使用附图对本发明的第二实施方式的有机 LED 元件进行说明。图 13 是本发 明的第二实施方式的有机 LED 元件的剖视图。另外, 以下所述的实施方式中, 对于与上述实 施方式对应的构成要素使用相同的标号, 并且省略其详细说明。
     本发明的第二实施方式的有机 LED 元件, 包含 : 作为电子器件用基板的有机 LED 元 件用层叠体 1300、 透光性电极 1210、 有机层 1220 和反射性电极 1230。透光性电极 1210 在 有机 LED 元件用层叠体 1300 上形成。在此, 有机 LED 元件用层叠体 1300 包含透光性基板 1201、 散射层 1202 和覆盖层 1310。在此, 覆盖层 1310 由多个层 1311、 1312 和 1313 的层叠体构成。此时, 如果考虑光提取效率的提高, 则优选以满足透光性电极 1210 的折射率≤层 1313 的折射率≤层 1312 的折射率≤层 1311 的折射率的关系的方式来构成。另外, 图 13 所 示的覆盖层 1310 由三层构成, 但是, 不用说层叠数不限于三层。此时, 如上所述, 优选以折 射率随着与透光性电极 1210 的距离增大而提高的方式形成层。
     < 其它实施方式 >
     下面, 使用附图对本发明的有机 LED 元件用层叠体及有机 LED 元件用层叠体的其 它构成进行说明。 另外, 对于与上述实施方式对应的构成要素使用相同的标号, 并省略其详 细说明。 图 14 是表示本发明的有机 LED 元件用层叠体及有机 LED 元件用层叠体的其它结构 的剖视图。本发明的其它有机 LED 元件, 由有机 LED 元件用层叠体 1400、 透光性电极 1210、 有机层 1410 和反射性电极 1130 构成。有机 LED 元件用层叠体 1400, 由透光性基板 1201、 散射层 1401 和覆盖层 1203 构成。有机层 1410 由空穴注入 / 传输层 1411、 发光层 1412 和 电子注入 / 传输层 1413 构成。
     在此, 上述实施方式的有机 LED 元件的发光层由两层构成。两层中的任一层以发 出两种发光色 ( 红、 绿 ) 中任一种颜色的方式形成。但是, 该实施方式的有机 LED 元件的 发光层 1412, 通过采用发红色光和绿色光的荧光发光材料 ( 例如, 填料 ) 作为设置在散射 层 1401 内部的许多散射物质 1402, 可以由仅发蓝色光的一层构成。即, 根据本发明的有机 LED 元件的其它构成, 可以采用发出蓝、 绿、 红色中任一种颜色的层作为发光层, 从而取得可 以减小有机 LED 元件尺寸的效果。
     另外, 前述实施方式中, 对由透光性电极和反射性电极夹住有机层的结构进行了 说明, 但是, 也可以使两个电极具有透光性, 构成双面发光型的有机 LED 层。
     另外, 本发明的电子器件用基板 ( 有机 LED 元件用层叠体 ), 不限于有机 LED 元件, 对于无机 EL 元件、 液晶等各种发光器件、 或者光量传感器、 太阳能电池等受光器件等光器 件的高效率化均有效。
     特别是在太阳能电池中, 具有如下效果。 太阳能电池的情况下, 需要在该电子器件 用基板上形成透光性电极、 光电转换层、 金属电极, 并且以预定的间隔在透光性电极上配置 用于接触的聚集电极, 由于覆盖层的存在, 表面平滑, 因此可以尽可能地减小透光性电极的 厚度, 从而可以在提高透光性的同时提高可靠性。而且, 由于该散射层的存在, 能够将入射 到由聚集电极遮蔽的区域的光有效地导入没有聚集电极的区域, 并通过光电转换层进行光 电转换, 因此可以显著提高发光效率。
     实施例
     < 模拟结果 >
     实施例 1 是本发明的具备覆盖层的有机 LED 元件, 比较例 2 是不具备覆盖层和散 射层的有机 LED 元件。
     ( 计算方法 )
     本发明人为了得到散射层的特性, 进行了光学模拟, 对于各个参数, 分别考察了其 对提取效率的影响。使用的计算软件为 OPTIS 公司制作的软件 SPEOS。本软件为光线跟踪 软件, 同时散射层可以应用 Mie 散射的理论公式。实际使用的有机层的厚度实际合计为约 0.1μm ~约 0.3μm, 但是由于在光线跟踪中, 即使厚度变化光线的角度也不变化, 因此, 软 件允许的最小厚度设定为 1μm。玻璃基板的厚度也由于同样的理由设定为 100μm。另外,为了简单起见, 将有机层及透光性电极分为电子注入 / 传输层及发光层、 空穴注入 / 传输层 和透光性电极三部分进行计算。计算中设定它们的折射率相同, 由于有机层与透光性电极 的折射率为相同程度的值, 因而计算结果不会有大的变化。另外, 由于有机层较薄, 因此, 虽然严格而言建立了干涉波导模式, 但是, 即使进行几何光学处理, 结果也不会发生大的变 化, 因此, 通过计算来估计本次发明的效果就足够了。有机层中, 发射光无指向性地从总共 六个面射出。设定总光通量为 1000lm、 光线根数为 10 万根或 100 万根进行计算。从透光性 基板射出的光在设置于透光性基板的上方 10μm 处的受光面被捕捉, 由其照度计算提取效 率。
     以下, 将各条件和结果 ( 正面提取效率 ) 列于表 1 中。
     表1
     实施例 1 电子注入 / 传输层 厚度 (μm) 折射率 发光层 厚度 (μm) 折射率 空穴注入 / 传输层 厚度 (μm) 折射率 覆盖层 基材 厚度 (μm) 折射率 透射率 (% ) 散射物质 散射层25比较例 21 1.91 1.91 1.91 1.91 1.91 1.91 1.9 100 _-101978781 A CN 101978786说基材 厚度 μm) 折射率 透射率 (% ) 散射物质 直径 (μm) 折射率 个数 (@1mm2) 含量 ( 体积% ) 透射率 (% ) 透光性基板 厚度 (μm) 折射率 光通量 从正面提取的根数 从侧面提取的根数 正面提取效率 (% )明书22/28 页30 1.9 10030 1.9 1005 1 1527932.516 10 100-100 1.54-811.1/1000 47.86/1000 81.11210.4/1000 125/1000 21.04实施例与比较例的正面提取效率的结果如图 15 所示。图 15 是表示在实施例 1 和 比较例 2 的条件下从正面观测的结果的图。如图 15 所示, 通过使用覆盖层和散射层, 在未 处置的情况下可以将约 20%的光提取效率提高到约 80%。
     < 覆盖的确认 >
     以下, 对确认从散射层的表面突出的固体散射粒子由覆盖层覆盖的实验结果进行 说明。
     首先, 准备基板。基板使用旭硝子株式会社制造的 PD200。该玻璃的应变点为 570℃、 热膨胀系数为 83×10-7/℃。这样的具有高应变点和高热膨胀系数的玻璃基板, 对于 将玻璃粉浆料焙烧而形成散射层的情况是适合的。其次, 准备散射层用玻璃材料。以玻璃 组成为表 2 所示的散射层组成的方式将原料混合、 熔融并浇注到辊上, 得到玻璃片。该玻璃 对 d 线 (587.56nm) 的折射率为 1.73。然后, 将所得玻璃片粉碎, 得到玻璃粉末。将该玻璃
     粉末与 YAG:Ce3+ 荧光体 ( 化成オプトニクス公司制 P46-Y3, 重量中值粒径 6.6μm) 及有机 载体 ( 在 α- 松油醇等中溶解约 10 质量%的乙基纤维素而得到的载体 ) 进行混炼, 制作糊 料 ( 玻璃糊 )。将该玻璃糊均匀地印刷到前述的玻璃基板上, 使焙烧后的膜厚为 30μm, 将 其在 150℃干燥 30 分钟后, 先回到室温, 再用 45 分钟升温到 450℃, 保持 30 分钟, 之后用 17 分钟升温到 620℃, 之后保持 30 分钟, 然后用 3 小时回到室温。由此, 可以形成 YAG:Ce3+ 荧光体分散层。此时, YAG:Ce3+ 的折射率为 1.83, 与玻璃的折射率不同, 因此作为固体散射 粒子起作用。其照片如图 16 所示。这样, 可以看出玻璃层中分散的 YAG:Ce3+ 的一部分在 玻璃层的表面露出 ( 参考图中的 1600)。在其上形成有机 LED 元件时, 由于该凹凸, 电极间 可能发生短路。然后, 在该基板上制作表 2 的覆盖层所示的玻璃组成的玻璃。该玻璃对 d 线 (587.56nm) 的折射率为 1.72。之后, 与先前同样地制作玻璃粉末、 玻璃糊, 均匀地印刷 3+ 到 YAG:Ce 荧光体分散层上使焙烧后膜厚为 30μm, 将其在 150℃干燥 30 分钟后, 先回到室 温, 再用 45 分钟升温到 450℃, 保持 30 分钟, 之后用 17 分钟升温到 620℃, 之后保持 30 分 3+ 钟, 然后用 3 小时回到室温。由此, 得到在 YAG:Ce 荧光体分散层上形成有覆盖层的材料。 其照片如图 17 所示。这样, 在覆盖层的最表面上 YAG:Ce3+ 荧光体不露出, 得到平滑的表面。 此时, 由于没有前例中所见的凸凹, 因此即使在其上制作有机 LED 元件, 也不会引起电极间 的短路。
     表2 覆盖层 ( 摩尔% ) SiO2 B2O3 ZnO Al2O3 TiO3 BaO Bi2O3 Li2O CeO2 MnO2 15.2 30.2 25.3 3.6 2.1 12.0 8.6 2.8 0.2 0 散射层 ( 摩尔% ) 15 30.5 33 0 0 11 8.8 0 0.1 0.127101978781 A CN 101978786说472 579 79 4.5明书493 589 79 4.724/28 页Tg(℃ ) At(℃ ) 膨胀系数 (10-7℃ -1) 比重
     在此, 折射率使用折射率计 ( カルニユ一光学工业公司制, 商品名 : KRP-2) 进行测 定。玻璃化转变点 (Tg) 和屈服点 (At) 用热分析装置 (Bruker 公司制, 商品名 : TD5000SA) 通过热膨胀法以 5℃ / 分钟的升温速度进行测定。
     < 光提取效率提高的确认 >
     作为基板, 使用上述玻璃基板 ( 旭硝子制造的 PD200)。
     其次, 以后述的方法制作散射层。以玻璃组成为表 2 所示组成的方式将原料混合、 熔融并浇注到辊上, 得到玻璃片。该玻璃对 d 线 (587.56nm) 的折射率为 1.72。然后, 将所 得玻璃片粉碎, 得到玻璃粉末。玻璃粉末的粒径 D50 为 2.62μm。将该玻璃粉末与アドマ フアイン公司制造的二氧化硅球 SO-C6( 平均粒径 2.2μm) 及有机载体 ( 在 α- 松油醇等 中溶解约 10 质量%的乙基纤维素而得到的载体 ) 进行混炼, 制作糊料 ( 玻璃糊 )。将该玻 璃糊以直径 10mm 的圆形均匀地印刷到前述的玻璃基板上使焙烧后的膜厚为 30μm, 将其在 150℃干燥 30 分钟后, 先回到室温, 再用 45 分钟升温到 450℃, 保持 30 分钟, 之后用 17 分钟 升温到 620℃, 之后保持 30 分钟, 然后用 3 小时回到室温。由此, 制作多个带有粒子从表面 突出的散射层的基板。
     然后, 在一个带散射层的基板上制作覆盖层。除了使所得的玻璃粉末中不含上述 二氧化硅球以外, 通过与表 2 的覆盖层相同的玻璃组成和方法来制作。然后, 与先前同样地 将所得的玻璃糊以直径 10mm 的圆形印刷在散射层上使厚度为 21μm, 将其在 150℃干燥 30 分钟后, 先回到室温, 再用 45 分钟升温到 450℃, 保持 30 分钟, 之后用 17 分钟升温到 620℃, 之后保持 30 分钟, 然后用 3 小时回到室温。由此, 制作带有将粒子从表面突出的散射层覆 盖的覆盖层的基板。
     以下, 为了方便说明, 将不具有覆盖层和散射层的基板称为 “基板” , 未用覆盖层将 粒子从表面突出的散射层覆盖的基板称为 “无覆盖层基板” , 具有将粒子从表面突出的散射 层覆盖的覆盖层的基板称为 “有覆盖层基板” 。
     在此, 测定无覆盖层基板和有覆盖层基板的表面粗糙度。测定使用菱化系统公司 制造的三维非接触表面形状测量系统 Micromap。测定在图 18 所示的圆形光散射层的三 个部位进行, 测定区域为 900μm2。一个区域内的粗糙度测定, 在图 19 所示的两条对角线 (42.3μm) 上进行测定。另外, 波状起伏的截止波长设定为 10μm。无覆盖层基板的测定结 果如表 3 所示, 有覆盖层基板的测定结果如表 4 所示。由此可知, 通过设置覆盖层, 可以使 与透光性电极层接触的面平滑化。
     表3
     表4然后, 测定光提取效率。
     按照下述的顺序准备基板、 无覆盖层基板及有覆盖层基板, 制作 OLED 元件。首先, 通过 DC 磁控管溅射在覆盖层、 散射层及基板上使用掩模形成 150nm 的 ITO( 铟锡氧化物 ) 膜作为透光性导电膜。形成的 ITO 膜的宽度为 2mm、 长度为 23mm。然后, 使用纯水进行超声 波洗涤, 之后用准分子 UV 装置照射紫外线, 将表面清洁化。然后, 使用真空蒸镀装置, 蒸镀 100nm 的 α-NPD(N, N’ - 二苯基 -N, N’ - 双 (α- 萘基 )-1, 1’ - 联苯 -4, 4’ - 二胺 )、 60nm 的 Alq3( 三 (8- 羟基喹啉 ) 铝络合物 )、 0.5nm 的 LiF 和 80nm 的 Al。此时, α-NPD 和 Alq3 通过使用掩模形成直径 12mm 的圆形图案, LiF 和 Al 通过使用与 ITO 图案正交的宽度 2mm 的 掩模形成图案, 从而完成了元件。之后, 立即进行特性评价。
     以下, 使用附图, 对特性评价的结果进行说明。
     施加 0.6mA 时的发光状态如图 20 ~图 22 所示。图 20 是表示包含不具有散射层 和覆盖层的有机 LED 元件的发光元件的发光状态的照片。如图所示, 不具有散射层和覆盖 层的发光元件, 确认仅在 ITO 和 Al 重叠的部分 (2mm □ ) 发光。图 21 是表示不具有覆盖层 但具有粒子从表面突出的散射层的发光元件的发光状态的照片。如图所示, 具有粒子从表 面突出的散射层但不具有覆盖层的发光元件, 确认未观察到发光。图 22 是表示具有散射层 和覆盖层的发光元件的发光状态的照片。如图所示, 具有散射层和覆盖层的发光元件除了 在 ITO 和 Al 重叠的部分 (2mm □ ) 发光以外, 在整个散射层上确认有发光。
     其次, 电压和电流的关系示于图 23。如图 23 所示, 无散射层的元件和具有覆盖层 及散射层的元件, 其电流电压特性基本一致, 与此相对, 无覆盖层的元件中观察到低电压区
     域的泄漏以及高电压侧的高电阻化。 这可能是因为, 在无覆盖层的元件中, 散射层中的二氧 化硅粒子在表面上露出, 因此在低电压区域产生电极间泄漏, 之后, 在高电压的状态下, 泄 漏部由于焦耳热而破损, 从而产生高电阻化。 另一方面, 在有覆盖层的散射层上制作的元件 和无散射层的元件, 其电流电压特性基本一致, 由此可知在散射层上有覆盖层的元件中的 漏电流与无散射层的元件同等地受到抑制。
     其次, 测定电流亮度特性。 图 24 是表示电流与光通量的关系的图表。 如图 24 所示, 具有未被覆盖层覆盖的散射层的元件的情况下, 未观察到发光。 另一方面, 具有由覆盖层覆 盖的散射层的元件及无散射层和覆盖层的元件的情况下, 亮度与电流值成正比。有覆盖层 的元件的电流效率为 2.44cd/A, 无散射层及覆盖层的元件的电流效率为 1.85cd/A。因此, 可以看出有覆盖层的元件的光提取效率与无散射层和覆盖层的元件的光提取效率相比, 有 1.3( = 2.44/1.85) 倍的改善。
     另外, 本次实验中, 散射层中使用的材料稍有着色。 因此, 根据本发明人的经验, 认 为通过改善着色, 可以进一步改善光提取效率。
     < 镜面反射减弱的确认 >
     以下, 对通过使用具有波状起伏的覆盖层, 确认反射性电极的镜面反射减弱的实 验结果进行说明。
     使用波状起伏不同的 8 种试样, 进行波状起伏和映照 ( 映りこみ ) 的评价。波状 起伏的评价中, 使用带散射层的玻璃基板, 利用东京精密株式会社制造的 SURFCOM1400D 进 行测定。在此, 长波长截止值设定为 2.5mm。
     另外, 由于覆盖层紧挨在散射层的上面形成, 因此覆盖层的形状与散射层的形状 基本相同。即, 散射层具有波状起伏时, 覆盖层也具有同样的波状起伏。因此, 在该实验中, 不是使用具有波状起伏的覆盖层, 而是使用具有波状起伏的散射层进行判断。
     首先, 准备玻璃基板。
     其次, 准备四种组成不同的玻璃作为散射层。带散射层的玻璃基板 A, 以摩尔% 计, 使用下述组成作为散射层的玻璃组成 : P2O5 : 23.1 %、 B2O3 : 12 %、 Li2O : 11.6 %、 Bi2O3 : 16.6%、 TiO2 : 8.7%、 Nb2O5 : 17.6%、 WO3 : 10.4%。带散射层的玻璃基板 A 的玻璃化转变温 度 Tg 为 499℃。 带散射层的玻璃基板 B, 以摩尔%计, 使用下述组成作为散射层的玻璃组成 : P2O5 : 23.1%、 B2O3 : 5.5%、 Li2O : 11.6%、 Na2O3 : 4%、 K2O : 2.5%、 Bi2O3 : 16.6%、 TiO2 : 8.7%、 Nb2O5 : 17.6%、 WO3 : 10.4%。带散射层的玻璃基板 B 的玻璃化转变温度 Tg 为 481℃。带散 射层的玻璃基板 C, 以摩尔%计, 使用下述组成作为散射层的玻璃组成 : SiO2 : 5.1%、 B2O3 : 24.4 %、 Pb3O4 : 52.37 %、 BaO : 7.81 %、 Al2O3 : 6.06 %、 TiO2 : 2.71 %、 CeO2 : 0.41 %、 Co3O4 : 0.48%、 MnO2 : 0.56%、 CuO : 0.26%。 带散射层的玻璃基板 C 的玻璃化转变温度 Tg 为 465℃。 带散射层的玻璃基板 D, 以摩尔%计, 使用下述组成作为散射层的玻璃组成 : P2O5 : 15.6%、 B2O3 : 3.8%、 WO3 : 41.8%。Li2O : 13.5%、 Na2O3 : 8.6%、 K 2O : 2.3%、 BaO : 14.4%。带散射层 的玻璃基板 D 的玻璃化转变温度 Tg 为 445℃。
     使用上述玻璃, 加工为玻璃粉末, 再与树脂混合制成玻璃糊, 印刷到玻璃基板上 后, 在 530 ~ 580℃下进行焙烧。 通过这样调节焙烧条件, 制成波状起伏的粗糙度 Ra 或波状 起伏的波长 Rλa 不同的七种带散射层的玻璃基板。另外, 作为比较, 也准备了无散射层的 平板玻璃基板。在此, 作为映照评价用试样, 使用在带散射层的玻璃基板上进一步通过真空蒸镀 形成 80nm 的 Al 膜的试样。作为原本的有机 LED 元件的结构, 在散射层上层叠有透光性电 极, 在透光性电极上层叠有空穴传输层、 发光层、 电子传输层等有机层, 再在有机层上层叠 有电极的 Al 层, 在此为了用于目视评价, 省略了透光性电极和有机层。有机层总计不过几 百 nm 左右的厚度, 并且追随散射层的凹凸, 因此, 有无有机层对表面的波状起伏没有影响, 所以即使省略也没有问题。
     映照的评价方法是, 将直径 0.5mm 的自动铅笔芯配置在评价试样的约 5mm 上方, 通 过映照在 Al 表面的铅笔芯的映像看起来是否变形来进行判断。该评价由 a ~ f 六个人实 施。
     评价结果是, 自动铅笔芯看起来变形的情况评价为○, 铅笔芯看起来笔直没有歪 曲的情况评价为 ×, 难以判断的情况评价为△。
     结果如表 5 所示。
     以上, 如表 5 所示, 试样 No.1 ~ No.7 与比较例的试样 No.8 相比, 全部判断为自动 铅笔芯看起来变形。由此, 可以确认波状起伏的高度 Ra 与波状起伏的周期 Rλa 的比 Ra/ -4 Rλa 大于 1.0×10 且小于等于 3.0×10-2 时映照减少。即, 通过波状起伏, 可以减少映照 即镜面反射性。
     表 5 中, Rλa 较大或波状起伏的粗糙度 Ra 较小而使波状起伏的高度 Ra 与波状起 伏的周期 Rλa 的比 Ra/Rλa 小于 1.0×10-4 时, 不能充分地减少映照。同时, 波状起伏的周 期 Rλa 考虑到人眼的分辨率优选大于约 50μm。实际上, 在试样 No.8 的玻璃基板的情况 下, 比值 Ra/Rλa 为 1.0×10-4 在上述范围内, 但是, 由于 Rλa 低至 6μm, 人眼不能辨认, 因 此不能减少映照。
     另外, 波状起伏的粗糙度 Ra 较大而使比值 Ra/Rλa 超过 3.0×10-2 时, 不能均匀地 形成电极或有机层, 因此, 难以形成器件。
     因此, 如上所述, 优选 Rλa > 50μm、 并且 Ra/Rλa 大于 1.0×10-4 且小于等于 3.0×10-2。另外, 即使 Rλa > 10μm、 并且 Ra/Rλa 大于 1.0×10-5 且为 1.0×10-1 以下, 大 致上也可以减少映照即镜面反射性。
     然后, 对表 5 所示的试样, 测定扩散反射比。
     测定使用 PERKIN ELMER 公司制造的 LANBDA 950。
     试样 No.1 ~ 6 的测定结果如下 : 试样 No.1 的扩散反射比为 98%, 试样 No.2 的扩 散反射比为 85%, 试样 No.3 的扩散反射比为 83%, 试样 No.4 的扩散反射比为 72%, 试样 No.5 的扩散反射比为 60%, 试样 No.6 的扩散反射比为 43%。对所有的扩散反射比的个位 进行四舍五入, 所有试样的扩散反射比均超过 40%。 由此看出可以减少映照。 因此, 对于扩 散反射比的结果, 也可以得到大致上与镜面反射性的评价结果同样的结果。
     如上所述, 使用反射性电极的情况下, 在非发光时通过反射性电极的镜面反射而 产生映照, 有时会损害美观。通过使用本发明的具有波状起伏的覆盖层, 可以抑制映照。
     另外, 根据本发明, 可以抑制表面上形成的电子器件的电极间短路, 可以提供长寿 命、 有效面积大的以有机 LED 元件为代表的电子器件。
     另外, 通过用玻璃构成散射层, 可以提供能够实现稳定性和高强度性、 与原来的由 玻璃构成的透光性基板相比厚度不增大而散射性优良的、 包含有机 LED 元件用层叠体的电 子器件用基板。 另外, 以上说明中, 对有机 LED 元件用层叠体所说明的所有构成, 也可以应用于包 括太阳能电池、 无机 EL 元件在内的各种电子器件。
     本申请基于 2008 年 3 月 18 日提出的日本专利申请 ( 日本特愿 2008-069841) 和 2008 年 11 月 28 日提出的日本专利申请 ( 日本特愿 2008-304183), 该两申请的内容作为参 考并入本说明书中。
    

电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法.pdf_第1页
第1页 / 共51页
电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法.pdf_第2页
第2页 / 共51页
电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法.pdf_第3页
第3页 / 共51页
点击查看更多>>
资源描述

《电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法.pdf(51页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 101978781 A(43)申请公布日 2011.02.16CN101978781A*CN101978781A*(21)申请号 200980109985.9(22)申请日 2009.03.172008-069841 2008.03.18 JP2008-304183 2008.11.28 JPH05B 33/02(2006.01)H01L 51/50(2006.01)H05B 33/10(2006.01)(71)申请人旭硝子株式会社地址日本东京(72)发明人中村伸宏 林和孝 石桥奈央芹田昌幸(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司 11219代理人王海川 。

2、穆德骏(54) 发明名称电子器件用基板、有机LED元件用层叠体及其制造方法、有机LED元件及其制造方法(57) 摘要本发明提供长期使用的可靠性提高、并且外部提取效率最大提高到发射光的80的有机LED元件。本发明的电子器件用基板,包含:透光性基板,在透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,在散射层上设置的覆盖层,和存在于散射层及覆盖层的内部、并且不存在于所述覆盖层的表面的散射物质;覆盖层的表面具有波状起伏,所述波状起伏的高度Ra与所述波状起伏的周期Ra的比Ra/Ra大于1.010-4且小于等于3.010-2。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2010.09.20(86)PCT申请的申。

3、请数据PCT/JP2009/055167 2009.03.17(87)PCT申请的公布数据WO2009/116531 JA 2009.09.24(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页 说明书 28 页 附图 19 页CN 101978786 A 1/3页21.一种电子器件用基板,其中,包含:透光性基板,在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,在所述散射层上设置的覆盖层,和存在于所述散射层及所述覆盖层的内部、并且不存在于所述覆盖层的表面的散射物质。2.如权利要求1所述的电子器件用基板,其中,所述覆盖层的表面具有波状起伏,所述波状起伏的高。

4、度Ra对所述波状起伏的周期Ra的比Ra/Ra为大于1.010-4且小于等于3.010-2。3.如权利要求1或2所述的电子器件用基板,其中,所述散射物质为气泡。4.一种有机LED元件用层叠体,其中,包含:透光性基板,在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,在所述散射层上设置的覆盖层,和以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、并且不从所述覆盖层的主表面突出的许多散射物质。5.如权利要求4所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述覆盖层的所述主表面的算术平均粗糙度小于所述散射层的面向所述覆盖层的主表面的算术平均粗糙度。6.如权利要求3或4所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述覆盖层的所述主表。

5、面的算术平均粗糙度为30nm以下。7.一种有机LED元件用层叠体,其中,包含:透光性基板,在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,所述散射层具有主表面,该主表面具有第一算术平均粗糙度,在所述散射层的所述主表面上设置的覆盖层,所述覆盖层具有主表面,该主表面具有小于所述第一算术平均粗糙度的第二算术平均粗糙度。8.如权利要求4至6中任一项所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述覆盖层的折射率对于在所述有机LED元件用层叠体上搭载的发光器件的发射光的波长中的至少一个波长为1.7以上。9.如权利要求4至8中任一项所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述散射层的折射率大于所述覆盖层的折射率。10.如权利。

6、要求4至8中任一项所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述散射层的折射率与所述覆盖层的折射率相同。11.如权利要求4至10中任一项所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述散射层为由多个层构成的层叠体。12.如权利要求4至11中任一项所述的有机LED元件用层叠体,其中,具有:在所述覆盖层的所述主表面上设置的透光性电极层。权 利 要 求 书CN 101978781 ACN 101978786 A 2/3页313.如权利要求12所述的有机LED元件用层叠体,其中,所述覆盖层为由折射率随着与所述透光性电极层之间的距离增大而提高的多个层构成的层叠体。14.一种有机LED元件用层叠体的制造方法,其中,包含。

7、:准备透光性基板的工序,在所述透光性基板上形成含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序,和在所述散射层上形成不含所述散射物质的覆盖层的工序。15.如权利要求14所述的有机LED元件用层叠体的制造方法,其中,所述形成散射层的工序,是涂布含有所述散射物质的玻璃粉浆料并将其焙烧、或者压接含有所述散射物质的生片并将其焙烧的工序,所述形成覆盖层的工序,是涂布不含所述散射物质的玻璃粉浆料并将其焙烧、或者压接不含所述散射物质的生片并将其焙烧的工序。16.如权利要求15所述的有机LED元件用层叠体的制造方法,其中,所述形成散射层的工序中的焙烧工序和所述形成覆盖层的工序中的焙烧工序同时进行。17.一种电子器件,其中。

8、,包含:透光性基板,在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,在所述散射层上设置的覆盖层,在所述覆盖层上设置的透光性电极层,以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、并且以不跨越所述透光性电极层和所述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质,和在所述透光性电极层上设置的功能层。18.一种有机LED元件,其特征在于,包含:透光性基板,在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,在所述散射层上设置的覆盖层,在所述覆盖层上设置的透光性电极层,以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、并且以不跨越所述透光性电极层和所述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质,在所述透光性电极层上设置的有机层,和在所述有。

9、机层上设置的反射电极。19.如权利要求18所述的有机LED元件,其中,所述覆盖层的与所述透光性电极层接触的主表面的算术平均粗糙度,小于所述散射层的与所述覆盖层接触的主表面的算术平均粗糙度。20.如权利要求18或19所述的有机LED元件,其中,所述覆盖层的所述主表面的算术平均粗糙度为30nm以下。21.一种有机LED元件,其特征在于,包含:透光性基板,权 利 要 求 书CN 101978781 ACN 101978786 A 3/3页4在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层,所述散射层具有主表面,该主表面具有第一算术平均粗糙度,在所述散射层的所述主表面上设置的覆盖层,所述覆盖层具有主表面,该主。

10、表面具有小于所述第一算术平均粗糙度的第二算术平均粗糙度,在所述覆盖层的所述主表面上设置的透光性电极层,在所述透光性电极层上设置的有机层,和在所述有机层上设置的反射电极。22.一种有机LED元件的制造方法,其特征在于,包含:准备透光性基板的工序,在所述透光性基板上设置含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序,在所述散射层上设置不含所述散射物质的覆盖层的工序,在所述覆盖层上设置透光性电极层的工序,在所述透光性电极层上设置有机层的工序,和在所述有机层上设置反射电极的工序。23.一种有机LED元件用层叠体,其特征在于,包含:透光性基板,在所述透光性基板上设置的第一层,在所述第一层上设置的玻璃层,和以跨越所。

11、述第一层和所述玻璃层的界面的方式存在、并且不从所述玻璃层的主表面突出的许多散射物质。权 利 要 求 书CN 101978781 ACN 101978786 A 1/28页5电子器件用基板、 有机 LED 元件用层叠体及其制造方法、 有机 LED 元件及其制造方法技术领域0001 本发明涉及发光元件等电子器件,特别是有机LED(Organic Light Emitting Diode)元件。背景技术0002 目前,有机LED元件的外部提取效率据报道为发射光的约20。因此,要求提高外部提取效率。0003 在专利文献13中,公开了为了提高外部提取效率,在透光性基板和透光性电极之间设置散射层的技术。在。

12、专利文献1中,如说明书第8页第2529行所示,公开了将散射层的表面进行研磨使粒子不从散射层的表面突出而实现平滑化的技术。在专利文献2和3中,如该公报的图5b所示,公开了通过具有凹凸形状的膜和覆盖该膜的胶粘剂这两层来构成散射层的技术。0004 专利文献1:国际公开WO2003/026357号小册子0005 专利文献2:日本特表2004-513483号公报0006 专利文献3:日本特表2004-513484号公报发明内容0007 但是,专利文献1的表面研磨不实用,实现提取效率提高的可能性低。理由之一是为了研磨薄的树脂表面需要调节研磨速度或者需要特别的工具。另外,另一个理由是在对散射层的表面进行研磨。

13、的过程中,假定只有粒子被除去。因此,可以设想散射层的表面存在由于被除去的粒子而产生的许多弧坑,该弧坑导致发射光不能进入散射层。另外,专利文献2和3的可靠性存在问题。理由是专利文献2和3的散射层均使用了胶粘剂。各专利文献中虽未明确记载,但是,一般胶粘剂是以树脂作为主成分的。但是,树脂存在长时间使用时会吸收水分,引起变色的问题。因此,存在长时间使用时光提取效率下降的问题。另外,为了应对长时间使用,需要对设置有树脂的有机LED元件进行脱水的工序。该工序长达数小时,因此生产率差。此外,作为胶粘剂的树脂的折射率低。例如,在专利文献中,使用的是明尼苏达矿业及制造公司制造的商品名3M的层叠用胶粘剂8141,。

14、其折射率为1.475。因此,胶粘剂的折射率比透光性电极的折射率(ITO的情况下为1.9)低得多,存在不能期待提取效率提高的问题。0008 本发明的电子器件用基板,包含:透光性基板;在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层;在所述散射层上设置的覆盖层;和存在于所述散射层及所述覆盖层的内部、并且不存在于所述覆盖层的表面的散射物质。0009 另外,本发明的有机LED元件用层叠体,包含:透光性基板;在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层;在所述散射层上设置的覆盖层;以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、并且不从所述覆盖层的主表面突出的许多散射物质。说 明 书CN 101978781 ACN 。

15、101978786 A 2/28页60010 另外,本发明的有机LED元件用层叠体的制造方法,包括:准备透光性基板的工序;在所述透光性基板上形成含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序;和在所述散射层上形成不含所述散射物质的覆盖层的工序。0011 另外,本发明的电子器件,包含:透光性基板;在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层;在所述散射层上设置的覆盖层;在所述覆盖层上设置的透光性电极层;以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、并且以不跨越所述透光性电极层和所述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质;和在所述透光性电极层上设置的功能层。0012 另外,本发明的有机LED元件,包含:透光性基板。

16、;在所述透光性基板上设置的包含玻璃的散射层;在所述散射层上设置的覆盖层;在所述覆盖层上设置的透光性电极层;以跨越所述散射层和所述覆盖层的界面的方式存在、并且以不跨越所述透光性电极层和所述玻璃层的界面的方式存在的许多散射物质;在所述透光性电极层上设置的有机层;和在所述有机层上设置的反射电极。0013 另外,本发明的有机LED元件的制造方法,包括:准备透光性基板的工序;在所述透光性基板上设置含有散射物质的包含玻璃的散射层的工序;在所述散射层上设置不含所述散射物质的覆盖层的工序;在所述覆盖层上设置透光性电极层的工序;在所述透光性电极层上设置有机层的工序;和在所述有机层上设置反射电极的工序。0014 。

17、另外,本发明的有机LED元件用层叠体,包含:透光性基板;在所述透光性基板上设置的第一层;在所述第一层上设置的玻璃层;和以跨越所述第一层和所述玻璃层的界面的方式存在、并且不从所述玻璃层的主表面突出的许多散射物质。0015 发明效果0016 根据本发明,可以提供长期使用的可靠性提高、并且外部提取效率最大提高到发射光的80以上的有机LED元件。附图说明0017 图1是表示本发明的有机LED元件用层叠体和有机LED元件的结构的剖视图。0018 图2是表示光提取效率()与散射物质的含量(体积)的关系的图表。0019 图3是表示光提取效率()与散射物质的折射率的关系的图表。0020 图4是表示光提取效率(。

18、)与散射物质的含量(体积)的关系的图表。0021 图5是表示光提取效率()与散射物质的个数(个/mm2)的关系的图表。0022 图6是表示光提取效率()与散射层的基材的透射率(1mmt)的关系的图表。0023 图7是表示光提取效率()与阴极的反射率()的关系的图表。0024 图8是表示射出到散射层的光的比例与散射层的基材的折射率的关系的图表。0025 图9是表示波长与散射层及基材的折射率的关系的图表。0026 图10是波长与受光面照度的关系的模拟结果。0027 图11是表示具有波状起伏的覆盖层的剖视图。0028 图12是表示本发明的第一实施方式的有机LED元件的剖视图。0029 图13是表示本。

19、发明的第二实施方式的有机LED元件的剖视图。0030 图14是表示本发明的其它实施方式的有机LED元件的剖视图。0031 图15是在例1和例2的条件下从正面观测的结果。说 明 书CN 101978781 ACN 101978786 A 3/28页70032 图16是表示粒子的一部分从散射层的表面突出的状态的断面照片。0033 图17是表示从散射层的表面突出的一部分粒子由覆盖层覆盖的状态的断面照片。0034 图18是表示测定位置的图。0035 图19是表示测定范围的图。0036 图20是表示不具有散射层及覆盖层的有机LED元件(发光元件)的发光状态的照片。0037 图21是表示不具有覆盖层、但是。

20、具有粒子从表面突出的散射层的发光元件的发光状态的照片。0038 图22是表示具备散射层和覆盖层的发光元件的发光状态的照片。0039 图23是表示电压与电流的关系的图表。0040 图24是表示电流与光通量的关系的图表。具体实施方式0041 以下,使用附图对本发明作为电子器件用基板的有机LED元件用层叠体及具备有机LED元件用层叠体的有机LED元件进行说明。图1是表示有机LED元件用层叠体及具备有机LED元件用层叠体的有机LED元件的结构的剖视图。0042 本发明的有机LED元件,如图1所示,由有机LED元件用层叠体100、透光性电极层(透光性电极)110、有机层120和反射性电极130构成。有机。

21、LED元件用层叠体100由透光性基板101、散射层102和覆盖层103构成。散射层102在基材中含有散射物质104。有机层120由空穴注入层121、空穴传输层122、发光层123、电子传输层124和电子注入层125构成。0043 以下,对本发明进行详细说明。0044 0045 透光性基板可以使用对可见光的透射率高的材料。透射率高的材料,具体而言,可以使用玻璃基板或塑料基板。作为玻璃基板的材料,有碱性玻璃、无碱玻璃或石英玻璃等无机玻璃。另外,作为塑料基板的材料,有聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇以及聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯等含氟聚合物。另外,为了解决水分透过基板的问题,塑料基板也可以采。

22、用对水分具有阻挡性的构成。0046 透光性基板的厚度在玻璃的情况下优选为0.1mm2.0mm。但是,过薄会导致强度下降,因此特别优选为0.5mm1.0mm。0047 另外,用玻璃粉制作散射层时,会产生应变等问题。此时,优选透光性基板的热膨胀系数为5010-7/以上、优选7010-7/以上、更优选8010-7/以上。作为此时的散射层,在100至400下的平均热膨胀系数为7010-7/至9510-7/,并且玻璃化转变温度为450至550。0048 0049 以下,对散射层的构成、制作方法、特性及折射率的测定方法进行详细说明。另外,细节如后所述,为了实现光提取效率的提高,散射层的折射率优选与透光性电。

23、极材料的折射率相同或者高于透光性电极材料的折射率。说 明 书CN 101978781 ACN 101978786 A 4/28页80050 (构成)0051 散射层,使用具有主表面的、光透射率高的材料作为基材,特别是使用在该基材中含有散射物质的散射层。作为基材,使用玻璃、结晶玻璃。作为玻璃的材料,有钠钙玻璃、硼硅玻璃、无碱玻璃、石英玻璃等无机玻璃。另外,在基材的内部,形成有许多散射物质。作为散射物质,例如有:气泡、析出结晶、与基材不同的材料的粒子、分相玻璃。在此,粒子是指小的固体物质,例如有填料或陶瓷。另外,气泡是指空气或气体的物体。另外,分相玻璃是指由两种以上的玻璃相构成的玻璃。另外,散射物。

24、质为气泡时,散射物质的直径是指空隙的长度。0052 在此,散射层优选直接在透光性基板上形成。但是,使用玻璃基板作为透光性基板时,玻璃基板中所含的碱成分会发生扩散,有时对散射层内的散射物质的特性产生影响。0053 特别是散射物质为荧光体的情况下,荧光体易受碱成分的影响,有时不能发挥其特性。0054 因此,使用玻璃基板作为透光性基板时,可以在玻璃基板与散射层之间形成包含一层以上的阻挡膜。作为阻挡膜,优选含有氧和硅中的至少任意一种元素的薄膜。0055 作为含有硅或氧的薄膜,可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、碳氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铟膜、氧化锌膜、氧化锗膜等。其中,以氧化硅为主成分的膜的透光性高,因此更。

25、优选。0056 另外,使用塑料基板作为透光性基板时,可以在塑料基板与散射层之间形成包含一层以上的水蒸汽阻挡层。作为水蒸汽阻挡层,优选使用含有硅和氧中的至少一种元素的薄膜。作为含有氧或硅的薄膜,可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化铟、氧化锗等。其中,以氮化硅为主成分的膜致密且阻挡性高,因此更优选。0057 碱阻挡膜、水蒸汽阻挡膜各自具有折射率不同的薄膜的层叠结构,由此可以进一步提高光提取效率。0058 另外,作为散射物质,也可以使用无机荧光体粉末。在此,无机荧光体粉末例如有氧化物、氮化物、氮氧化物、硫化物、硫氧化物、卤化物、铝酸氯化物、卤代磷酸氯化物等。0059 上述。

26、无机荧光体中,特别优选使用在波长300500nm具有激发带、在波长380780nm具有发光峰的无机荧光体,特别是发蓝光、绿光、红光的无机荧光体。0060 作为照射波长300440nm的紫外区域的激发光时发出蓝色荧光的荧光体,有Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、(Sr,Ba)MgAl10O17:Eu2+、(Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu2+。0061 作为照射波长300440nm的紫外区域的激发光时发出绿色荧光的荧光体,有SrAl2O4:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、SrBaSiO4:Eu2+、CdS:In、CaS:Ce3+、Y3(Al,Gd)5O12:Ce2+、Ca3Sc2Si3O1。

27、2:Ce3+、SrSiOn:Eu2+、ZnS:Al3+,Cu+、CaS:Sn2+、CaS:Sn2+,F、CaSO4:Ce3+,Mn2+、LiAlO2:Mn2+、BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+、ZnS:Cu+,Cl-、Ca3WO6:U、Ca3SiO4Cl2:Eu2+、SrXBayClzAl2O4-z/2:Ce3+,Mn2+(X:0.2、Y:0.7、Z:1.1)、Ba2MgSi2O7:Eu2+、Ba2SiO4:Eu2+、Ba2Li2Si2O7:Eu2+、ZnO:S、ZnO:Zn、Ca2Ba3(PO4)3Cl:Eu2+、BaAl2O4:Eu2+。0062 作为照射波长440480nm的蓝。

28、色激发光时发出绿色荧光的荧光体,有SrAl2O4:Eu2+、SrGa2S4:Eu2+、SrBaSiO4:Eu2+、CdS:In、CaS:Ce3+、Y3(Al,Gd)5O12:Ce2+、Ca3Sc2SiO3O12:Ce3+、SrSiON:Eu2+。0063 作为照射300440nm的紫外区域的激发光时发出黄色荧光的荧光体,有ZnS:Eu2+、Ba5(PO4)3Cl:U、Sr3WO6:U、CaGa2S4:Eu2+、SrSO4:Eu2+,Mn2+、ZnS:P、ZnS:P3-,说 明 书CN 101978781 ACN 101978786 A 5/28页9Cl-ZnS:Mn2+。0064 作为照射波长。

29、440480nm的蓝色激发光时发出黄色荧光的荧光体,有Y3(Al,Gd)5O12:Ce2+、Ba5(PO4)3Cl:U、CaGa2S4:Eu2+。0065 作为照射300440nm的紫外区域的激发光时发出红色荧光的荧光体,有CaS:Yb2+,Cl、Gd3Ga4O12:Cr3+、CaGa2S4:Mn2+、Na(Mg,Mn)2LiSi4O10F2:Mn、ZnS:Sn2+、Y3Al5O12:Cr3+、SrB8O13:Sm2+、MgSr3Si2O8:Eu2+,Mn2+、-SrO 3B2O3:Sm2+、ZnS-CdS、ZnSe:Cu+,Cl、ZnGa2S4:Mn2+、ZnO:Bi3+、BaS:Au,K、。

30、ZnS:Pb2+、ZnS:Sn2+,Li+、ZnS:Pb,Cu、CaTiO3:Pr3+、CaTiO3:Eu3+、Y2O3:Eu3+、(Y、Gd)2O3:Eu3+、CaS:Pb2+,Mn2+、YPO4:Eu3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+,Mn2+、Y(P、V)O4:Eu3+、Y2O2S:Eu3+、SrAl4O7:Eu3+、CaYAlO4:Eu3+、LaO2S:Eu3+、LiW2O8:Eu3+,Sm3+、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+,Mn2+、Ba3MgSiO2O8:Eu2+,Mn2+。0066 作为照射波长440480nm的蓝色激发光时发出红色荧光的荧光体,有。

31、ZnS:Mn2+,Te2+、Mg2TiO4:Mn4+、K2SiF6:Mn4+、SrS:Eu2+、Na1.23K0.42Eu0.12TiSi4O11、Na1.23K0.42Eu0.12TiSi5O13:Eu3+、CdS:In,Te、CaAlSiN3:Eu2+、CaSiN3:Eu2+、(Ca,Sr)2Si5N8:Eu2+、Eu2W2O7。0067 另外,可以根据激发光的波长区域或欲发出的光的颜色,将多种无机荧光体粉末混合使用。例如,想通过照射紫外区域的激发光而得到白色光时,将发出蓝色、绿色及红色荧光的荧光体混合使用即可。0068 上述的无机荧光体粉末中,也存在因烧结时受热而与玻璃反应,产生发泡或变。

32、色等异常反应的物质,烧结温度越高其程度越显著。但是,即使是这样的无机荧光体粉末,也可以通过优化焙烧温度和玻璃组成后使用。0069 特别是考虑丝网印刷法时,优选YAG系荧光体。树脂在丝网印刷后支撑涂膜中的玻璃粉末、填料。作为具体例,可以使用乙基纤维素、硝基纤维素、丙烯酸类树脂、醋酸乙烯酯、丁缩醛树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、松香树脂等。作为主剂使用的树脂有乙基纤维素和硝基纤维素。另外,丁缩醛树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、松香树脂的添加目的是为了提高涂膜强度。0070 另外,无机荧光材料优选使用25下的热导率为10W/mK以上(优选15W/mK以上,更优选25W/mK以上)的无机荧光材料。通过使用。

33、这样的无机荧光材料,当无机材料基材的热导率增大时,放热效果提高。0071 为了实现本发明的主旨即光提取效率的提高,基材的折射率优选与透光性电极材料的折射率相同或者更高。这是因为折射率低时,有可能在基材与透光性电极材料的界面处产生全反射损耗。基材的折射率只要至少在发光层的发射光谱范围的一部分(例如,红、蓝、绿等)中超过透光性电极材料的折射率即可,优选在发射光谱的全范围(430nm650nm)中超过透光性电极材料的折射率,更优选在可见光的全波长范围(360nm830nm)中超过透光性电极材料的折射率。0072 出于同样的理由,基材的折射率优选与覆盖层的折射率同样或者更高。在此,在由于存在于散射层与。

34、覆盖层的界面处的散射物质而使从覆盖层向散射层入射的光的方向可能发生改变时,具体而言,在散射层中所含的散射物质的折射率高于覆盖层的基材的折射率时,即使基材的折射率低于覆盖层的折射率也没有问题。0073 散射物质与基材的折射率无论哪一个高都可以,但是,优选折射率之差(n)至说 明 书CN 101978781 ACN 101978786 A 6/28页10少在发光层的发射光谱范围的一部分中为0.2以上。更优选折射率之差(n)在发射光谱全范围(430nm650nm)或可见光的全波长范围(360nm830nm)中为0.2以上。0074 为了得到最大的折射率差,优选采用以高折射率玻璃作为上述高透光率材料、。

35、以气体的物体即气泡作为散射物质的构成。此时,优选基材的折射率尽可能高,因此,优选使用高折射率的玻璃作为基材。作为高折射率玻璃的成分,可以使用选自P2O5、SiO2、B2O3、Ge2O、TeO2的一种或两种以上的成分作为网络形成剂。另外,可以使用含有选自TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、ZrO2、ZnO、BaO、PbO、Sb2O3的一种或两种以上的成分作为高折射率成分的高折射率玻璃。此外,在调节玻璃特性的意义上考虑,可以在无损对折射率所要求的物性的范围内使用碱金属氧化物、碱土金属氧化物、氟化物等。作为具体的玻璃体系,可以列举B2O3-ZnO-La2O3系。

36、、P2O5-B2O3-R2O-R”O-TiO2-Nb2O5-WO3-Bi2O3系、TeO2-ZnO系、B2O3-Bi2O3系、SiO2-Bi2O3系、SiO2-ZnO系、B2O3-ZnO系、P2O5-ZnO系等。在此,R表示碱金属元素、R”表示碱土金属元素。另外,以上只是例子,只要是满足上述条件的构成,则不限于这些例子。0075 通过使基材具有特定的透射率光谱,还可以改变发光的色调。作为着色剂,可以单独或组合使用过渡金属氧化物、稀土金属氧化物、金属胶体等公知的着色剂。0076 在此,一般而言,在背光源或照明用途中,需要发白光。白色化的方法已知有:在空间上分别涂布红、蓝、绿的方法(分别涂布法)、。

37、将具有不同发光色的发光层层叠的方法(层叠法)、将发出的蓝光通过空间上分离设置的色转换材料进行色转换的方法(色转换法)。在背光源或照明用途中,只要得到均匀的白色即可,因此一般使用层叠法。层叠的发光层有使用通过加色混合而显白色的组合的情况,例如蓝绿层与橙色层层叠的情况或红、蓝、绿层叠的情况。特别是在照明用途中,照射面上的色再现性很重要,因此,优选具有可见光区域所需的发射光谱。将蓝绿层与橙色层层叠时,由于绿色的发光强度低,因此照亮含有大量绿色的物体时,色再现性变差。层叠方法具有不必在空间上改变色配置的优点,但另一方面具有以下两个问题。第一个问题是如上所述由于有机层的膜厚度薄,因此提取出的发射光受到干。

38、涉的影响。因此,色调随观察角度的不同而变化。白色的情况下,人眼对色调的敏感度高,因此,这样的现象有时成为问题。第二个问题是发光期间载流子平衡偏移,因此各色的发光亮度变化,色调发生变化。0077 现有的有机LED元件,没有使荧光体分散到散射层中的构思,因此,不能解决上述色调发生变化的问题。因此,现有的有机LED元件作为背光源或照明用途还不充分。但是,本发明的有机LED元件用基板及有机LED元件,可以使用荧光性物质作为散射物质或基材。因此,通过有机层的发光,可以实现进行波长转换而使色调发生变化的效果。此时,可以减少有机LED的发光色,并且,由于发射光经散射后射出,因此,可以抑制色调的角度依赖性和色调的经时变化。0078 另外,形成有覆盖层103的散射层102的表面,可以具有波状起伏。在此,波状起伏的波长Ra优选为50m以上。而且,特别优选构成波状起伏的表面的表面粗糙度Ra为30nm以下。0079 根据这样的构成,通过表面的波状起伏,可以抑制镜面可见性。另外,通过将波状起伏的波长和粗糙度规定在上述范围内,可以抑制表面上形成的电子器件的电极间短路,可以提供长寿命、有效面积高的电子器件。说 明 书CN 101978781 A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 其他类目不包含的电技术


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1