[發明專利]發光器件及電子設備

有效

• 申請號: 201110339426.6
• 申請日: 2007-03-02
• 公開（公告）號: CN102354731A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 高橋正弘
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/52;H01L27/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李玲

本申請是申請日為2007年3月2日、申請號為“200710087629.4”、發明名稱為“發光器件及電子設備”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及能夠將經過電極的光取出的器件。例如，本發明涉及具有發光元件的發光器件或液晶顯示器件。

背景技術

對平面顯示器如液晶面板等的改善正在進行，以謀求實現圖像的高清晰度化、低耗電量化以及長壽命化。為了使將電致發光元件(以下，稱為EL元件)使用于像素的電致發光面板(以下，稱為EL面板)實用化，需要實現以更低耗電量進行更鮮明、更明亮的顯示，以有效地利用自發光面板的特性。為了達到該目的，正在進行對用于EL元件的材料的電流亮度特性等電力效率的改善。然而，電力效率的改善也有界限。

將在EL元件的發光層發出的光從面板得到的效率(光取出效率)只是20％左右。光取出效率那樣低的原因如下，即當在發光層發出的光到達折射率不同的膜的界面時被全反射，并且被全反射的光在EL元件的內部傳播時衰減，或者從發光元件的側面，例如從玻璃襯底的端面放射被全反射的光。

在專利文件1中記載減少被全反射的光量而提高光取出效率的EL元件。在專利文件1中，通過在透明導電層的取出光一側的表面上提供具有近于空氣的折射率的低折射率層，而提高光取出效率。

[專利文件1]特開2002-278477號

然而，在專利文件1中，雖然可以改善在透明導電層和空氣層之間被全反射的光量，但是，另一方面，擔心在透明導電層和低折射率層的界面中增加被全反射的光量。本發明的目的在于減少經過電極后的光被全反射的數量并且提高光取出效率。

發明內容

本發明的發光器件具有的發光元件，例如包括：作為發光材料而使用有機材料的有機EL元件；作為發光材料而使用無機材料的無機EL元件；使用化合物半導體等半導體的發光二極管等。本發明的發光元件按第一電極、發光層、第二電極的順序在襯底上層疊而形成。并且將在所述發光層發出的光，從相對于第一電極的第二電極發出。發光器件至少具有一個發光元件即可。或者，發光器件至少具有一個發光區域(從第二電極取出光的區域)即可。

第一電極是能夠反射來自發光層的光的電極。此外，第一電極也可以是能夠使來自發光層的光穿過的電極。第二電極是能夠使來自發光層的光穿過的電極。

只要是在第一電極和第二電極之間至少有一個發光層的發光元件即可。也可以在電極之間提供多個發光層。另外，在發光元件是有機EL元件的情況下，除了發光層以外，還可以適當地提供各層諸如電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層、空穴傳輸層、空穴注入層等。另外，在發光元件是無機EL元件的情況下，可以在發光層和第一電極之間、以及在發光層和第二電極之間提供絕緣層，或者可以在發光層和第一電極之間、或在發光層和第二電極之間提供絕緣層。

與第二電極的取出光一側的表面接觸而選擇性地提供多個或一個物體。物體的折射率沒有特別的限制，但是優選使其折射率與發光層的折射率相等或比發光層的折射率大。

選擇性地提供物體，指的是在發光區域中有在第二電極的上方不提供物體的區域地提供物體。也就是說，第二電極的表面具有由物體覆蓋的區域和由物體不覆蓋的區域。當那樣配置物體時，物體具有不平行于第二電極和物體的界面的面。

在發光層發出的光直接或者被第一電極反射而入射于第二電極。到達第二電極和物體的界面的光的一部分不被全反射而可以穿過第二電極。此外，當物體的折射率與發光層的折射率相等或比發光層的折射率大時，所有的光不被全反射而可以入射于第二電極和物體的界面。從幾何光學的斯涅爾定律(Snell′s?Law)以及全反射條件，可以導出這種事實。

在本發明中，物體具有不平行于第二電極和物體的界面的面地提供物體，以便盡可能將入射于物體的光取出到外部。這是因為即使光以被物體的頂面全反射的入射角入射于物體，也通過在被全反射后入射于所述面而可以取出到外部的緣故。也就是說，在本發明中，通過入射于物體內部的光在物體內部被全反射，可以使入射于物體和空氣的界面的光的入射角比臨界角小。因此，從物體取出到外部的光量增加。

在本發明中，通過提供物體，可以減少在第二電極的頂面被全反射的光量，并且在物體中使入射的光散射。因此，可以從物體效率好地取出光。所以，可以提高光取出效率。

如上所述，在本發明中，在取出光一側的電極表面上形成凸部，以使在發光元件中的光散射而取出到外部。