[發明專利]發光元件用基板與發光元件以及發光元件的制造方法

有效

• 申請號: 00128311.1
• 申請日: 2000-11-10
• 公開（公告）號: CN1296295A
• 公開（公告）日: 2001-05-23
• 發明（設計）人: 橫川弘;筒井哲夫;橫山滕;椿健治;河野謙司
• 申請（專利權）人: 松下電工株式會社;筒井哲夫
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L31/12;H01L27/15;H05B33/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 孫敬國

本發明涉及發光元件用基板、發光元件以及發光元件的制造方法。更具體的是涉及使用在各種顯示器裝置、顯示裝置以及液晶用背光源裝置等中使用的發光元件、用來形成此發光元件的基板、以及這種發光元件的制造方法。對于這種發光元件，能夠利用各種發光機理，例如電致發光(electroluminescence，稱為“EL”或者“EL發光”)、光致發光(photoluminescence，稱為“PL”或者“PL發光”)以及由電子束照射引起的發光等。再者，本發明還涉及使用這種發光元件的平面燈(例如平面熒光燈)以及等離子顯示器。

近年，隨著信息化社會的發展，開發了各種顯示器。其中，作為特別看好的自發光型的電子顯示器是EL元件(電致發光元件、場致發光元件)。EL元件是利用在物質上外加電場時產生發光的現象，形成由電極夾著無機EL層或有機EL層的構造。

圖11是表示有機EL元件基本構造的一個例子，它在玻璃板11上形成由氧化銦錫(IT0)構成的陽極透明電極12、有機EL層13、陰極的背面金屬電極14疊層而成的構造。對此，從透明電極12注入的空穴與從背面金屬電極14注入的電子在有機EL層13進行復結合，通過激勵作為發光中心的熒光色素等而進行發光。因此，從有機EL層13發出的光直接或者通過由鋁形成的背面金屬電極14反射后，從玻璃板11射出。

這里，將發光元件內部發出的光出射到發光元件的外部的出射率(external?efficiency)η根據經典光學的定理，由從折射率為n的媒體中射向折射率為1.0的空氣時的全反射臨界角θc來決定。根據折射率定理，此臨界角θc由下式(1)得到。

sinθc=1/n??????(1)

因此，出射率η是利用從折射率n的媒體射向空氣的光量與產生的全部光量(在媒體與空氣界面上被全反射的光量與射向空氣的光量之和)的比值由下式(2)來求得。

η=1-(n²-1)^1/2/n(2)

且，媒體的折射率n大于1.5時，可以采用下面的近似式(3)，而當媒體的折射率n非常接近于1.00時，必須要使用上式(2)。

η=1/(2n²)????(3)

這里，對于EL元件，由于有機EL層13及透明電極12的厚度比光的波長要短，因此出射率η主要取決于玻璃板11的折射率。由于玻璃的折射率n一般為1.5～1.6左右，因此，由(3)式可知，出射率η約為0.2(約20％)。剩下的約80％被玻璃板11與空氣的界面的全反射而作為導波光而損失。

上述中，作為發光體是以使用無機或者有機EL層的例子進行了說明，而作為發光體使用PL(光致發光)發光層15的PL元件的情況也是一樣的。即，圖12表示了PL元件的基本構造，它在玻璃板11由形成將PL發光層15疊層的構造。對此，當用紫外線等的光照射PL發光層15，則PL發光層15發光并從玻璃板11射出。即便這樣也與上述相同，出射率η很低，而大量的光作為導波光損失。

如此，將在EL元件或者PL元件內部產生的光出射到大氣中時，出射率低，這樣的問題不限于EL元件或者PL元件，也是在內部產生的面狀發光出射到大氣中的發光元件普遍的問題。

本發明鑒于上述問題，目的是提供一種將光出射到外部的出射率高且表面亮度高的發光元件、此發光元件用的基板以及這種發光元件的制造方法。

本發明的第1方面提供一種具有與低折射率體的至少一個表面接觸的透明導電性膜的發光元件用基板。對于此基板，穿過低折射率體的光向大氣中的出射率較高，當使用此基板，則能夠制作成將光射向外部的出射率高的發光元件。

在第1方面中，對于第1形態的發光元件用基板，其特點在于，具有與折射率比1大而小于1.30的低折射率體的至少一個表面接觸的透明導電性膜。對于此基板，能夠使穿過低折射率體的光向大氣的出射率變得特別高，能夠制成將光射出到外部的出射率高的且高效率的發光元件。

低折射率體可以是例如層狀、片狀、板狀的形態，在這樣規定的低折射率體的相對的兩個表面其中之一上具有透明導電性膜。在上述形態中，低折射率體厚度也可以較厚，此時，低折射率體實際上也可以是具有三個以上表面的形態，例如，可以是長方體的形態。這種情況下，低折射率體它表面中也可以兩個或兩個以上表面具有透明導電性膜。在第1方面的第1形態中，低折射率體的折射率最好為1.003～1.300，且為1.01～1.2更好。