CN104969375A - 发光元件及发光元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
发光元件(100)具有透光性基板(110);以透光性基板(110)为基准、配置于光提取侧的相反侧的发光层;和以透光性基板(110)为基准、配置于光提取侧的相反侧的衍射光栅层(120)。衍射光栅层(120)包含透光性的基础部(121)、和复数个结构体(122),所述复数个结构体在基础部(121)内在与透光性基板(110)交叉的方向上周期性地配置而形成衍射光栅(123)。
Description
技术领域
本发明涉及发光元件及发光元件的制造方法。
背景技术
发光元件之一为具有有机发光层的发光元件。在该发光元件中,期望提高在有机发光层发出的光中射出到外部的光的比例(光提取效率)。
专利文献1~4中公开了通过与透光性基板平行地配置衍射光栅(周期结构)来提高光提取效率。另外,专利文献5中也公开了使用衍射光栅来实现光提取效率的提高。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开2009-272194号公报
【专利文献2】日本特开2011-014361号公报
【专利文献3】日本特开2012-014976号公报
【专利文献4】日本特开2011-222421号公报
【专利文献5】日本特开2008-269962号公报
发明内容
发明所要解决的问题
有机EL(Electro Luminescence)发光元件例如通过在玻璃基板等透光性基板上层合透光性电极、包含发光层的有机功能层、金属电极而构成。
在这样的发光元件中,透光性基板的法线方向的光、与透光性基板的法线方向相近的角度的光容易被提取到外部。但是,相对透光性基板的法线而言角度大的光,由于透光性基板与透光性电极的折射率差而在它们的界面发生全反射等原因,而难以被提取到外部。
本发明所要解决的课题的一个例子是提高发光元件的光提取效率。
用于解决课题的手段
技术方案1所涉及的发明是一种发光元件,所述发光元件具有:
透光性基板;
发光层,以所述透光性基板为基准,配置于光提取侧的相反侧;和
衍射光栅层,以所述透光性基板为基准,配置于上述光提取侧的相反侧,
所述衍射光栅层具有:
透光性的基础部;和
复数个结构体,所述复数个结构体在所述基础部内在与所述透光性基板交叉的方向上周期性地配置,形成衍射光栅。
技术方案10涉及的发明是一种发光元件的制造方法,包括下述工序:
以透光性基板为基准,在光提取侧的相反侧形成发光层的工序;和
以所述透光性基板为基准,在所述光提取侧的相反侧形成衍射光栅层的工序,
在形成所述衍射光栅层的工序中,形成包含透光性的基础部和复数个结构体的所述衍射光栅层,所述复数个结构体在所述基础部内在与所述透光性基板交叉的方向上周期性地配置,形成衍射光栅。
附图说明
通过下文所述的优选实施方式以及其所附的下述附图,进一步阐明上述目的、以及其他目的、特征及优点。
【图1】
图1(a)是实施方式涉及的发光元件的剖视图,图1(b)是图1(a)的主要部分放大图。
图2是图1(b)的主要部分放大图。
图3是表示有机功能层的层结构的第1例的剖视图。
图4是表示有机功能层的层结构的第2例的剖视图。
图5(a)是实施例1涉及的发光元件的剖视图,图5(b)是图5(a)的主要部分放大图。
图6是实施例1涉及的发光元件的立体图。
图7(a)~(c)是表示实施例1涉及的发光元件的衍射光栅层的衍射光栅的图,其中,(a)为侧剖视图,(b)为正视图、(c)为俯视图。
图8(a)~(e)是用于说明实施例1涉及的发光元件的制造方法的图。
图9(a)~(d)是表示实施例2涉及的发光元件的衍射光栅层的衍射光栅的图,其中,(a)为侧剖视图,(b)为正视图,(c)为俯视图,(d)为表示(b)的一部分的图。
图10是实施例3涉及的发光元件的主要部分的剖视图。
图11(a)是实施例4涉及的发光元件的主要部分的剖视图,图11(b)是图11(a)的主要部分放大图。
图12(a)~(c)是表示实施例4涉及的发光元件的衍射光栅层的衍射光栅的第1例的图,其中,(a)为侧剖视图,(b)为正视图,(c)为俯视图。图12(d)~(f)是表示实施例4涉及的发光元件的衍射光栅层的衍射光栅的第2例的图,其中,(d)为侧剖视图,(e)为正视图,(f)为俯视图。
图13(a)~(c)是用于说明实施例4涉及的发光元件的制造方法的图。
图14(a)是实施例5涉及的发光元件的俯视图,图14(b)是沿图14(a)B-B线的剖视图。
图15(a)是实施例6涉及的发光元件的主要部分的剖视图,图15(b)是图15(a)的主要部分放大图。
图16(a)~(e)是用于说明实施例6涉及的发光元件的制造方法的图。
图17是实施例7涉及的发光元件的剖视图。
图18是实施例8涉及的发光元件的俯视图。
具体实施方式
以下,使用附图对实施方式进行说明。需要说明的是,在所有附图中,同样的构成要素标注相同的符号,并适当省略说明。
图1(a)是实施方式涉及的发光元件100的剖视图,图1(b)是图1(a)的主要部分放大图。图2是图1(b)的主要部分放大图。发光元件100被构成为包含有机EL(Electro Luminescence)元件。该发光元件100可以用作例如显示器、照明装置、或光通信装置的光源。
本实施方式涉及的发光元件100具有透光性基板110、以透光性基板110为基准配置于光提取侧的相反侧的发光层、和以透光性基板110为基准配置于光提取侧的相反侧的衍射光栅层120。衍射光栅层120具有透光性的基础部121、和复数个结构体122,所述复数个结构体122在基础部121内在与透光性基板110交叉的方向上周期性地配置,形成衍射光栅123。此处,所谓“与透光性基板110交叉”表示:与透光性基板110中的发光层侧的面(图1(a)中的下表面)交叉;与透光性基板110中的发光层侧的相反侧的面(图1(a)中的上表面)交叉;或与透光性基板110延伸的面交叉。另外,所谓光提取侧,是指后述的光提取面侧(例如光提取面110a侧)。
以下,出于使得说明简要的目的,对发光元件100的各构成要素的位置关系(上下关系等)为各图中所示的关系时的情况进行说明。但是,该说明中的位置关系与发光元件100使用时或制造时的位置关系无关。
本实施方式的情况下,如图1(a)所示,发光元件100从上侧开始依次具有透光性基板110、衍射光栅层120、第1电极130、有机功能层140和第2电极150。另外,有机功能层140被构成为至少含有发光层。由此,衍射光栅层120配置于透光性基板110和发光层之间。
透光性基板110为由玻璃或树脂等具有透光性的材料形成的板状构件。例如,透光性基板110的上表面、即透光性基板110中的与有机功能层140为相反侧的面成为平坦的光提取面110a。该光提取面110a与充满光放出空间的空气(折射率1)相接。需要说明的是,也可以在透光性基板110的上表面粘附光提取膜,该光提取膜的上表面构成光提取面。
如上所述,衍射光栅层120包含衍射光栅123。如下文所详细描述的那样,光通过该衍射光栅123,由此该光被分为0次光及高次光。并且,其中一部分光的朝向变为向上的朝向,即变为被提取至发光元件100的外部的朝向(图1(b)的1次光L2的朝向等),由此发光元件100的光提取效率提高。
基础部121例如由电介质等构成。基础部121的折射率例如大于透光性基板110的折射率且为2.3以下。基础部121的材料例如可以与有机功能层140的材料相同。有机功能层140的折射率例如为1.6以上2.0以下左右。另外,基础部121的折射率例如与第1电极130的折射率相同或大于第1电极130的折射率。
衍射光栅层120的结构体122例如为在基础部121上形成的中空区域。但是,结构体122也可以由金属构成。另外,结构体122也可以由与基础部121的折射率不同的透光性的材料构成。这种情况下,可通过向基础部121的一部分照射光线,使该部分因热而发生性质改变,使其折射率发生变化,由此形成结构体122。
第1电极130例如可以为由ITO(氧化铟锡,Indium Tin Oxide)、IZO(氧化铟锌,Indium Zinc Oxide)等金属氧化物导体形成的透明电极。但是,第1电极130也可以为薄至光可透过程度的金属薄膜。
第2电极150例如为由Ag、Au、Al等的金属膜形成的反射电极。第2电极150将从有机功能层140朝向第2电极150侧的光反射向光提取面110a侧。即,第2电极150兼作光反射层。
但是,第2电极150也可以由透明电极(其由ITO、IZO等金属氧化物导体形成)形成,或者也可以由薄至光可透过程度的金属薄膜形成,而在比第2电极150更靠下的下层设置光反射层(省略图示)。
例如,第1电极130构成阳极,第2电极150构成阴极。通过在第1电极130和第2电极150之间施加电压,由此有机功能层140的发光层发光。透光性基板110、衍射光栅层120、第1电极130、有机功能层140及第2电极150均使得有机功能层140的发光层所发出的光的至少一部分透过。发光层发出的光的一部分从透光性基板110的光提取面110a被射出(提取)到发光元件100的外部(即上述光放出空间)。
衍射光栅层120中,结构体122以外的区域可以全部成为基础部121,衍射光栅层120也可以被构成为还含有除结构体122及基础部121以外的区域。
衍射光栅层120中,复数个结构体122在与透光性基板110交叉的方向上周期性地(重复)配置。更具体而言,例如,复数个结构体122在与透光性基板110交叉的方向上,以恒定的间隔而配置。但是,相邻结构体122彼此的间隔也可以不恒定。如图1所示,复数个结构体122的排列方向例如可以为与透光性基板110垂直的方向。但是,复数个结构体122的排列方向只要是与透光性基板110交叉的方向即可,也可以为其他方向。
例如,透光性基板110的一面(图1(a)中的下表面)与衍射光栅层120的一面(图1(a)中的上表面)相互接触。另外,衍射光栅层120的另一面(图1(a)中的下表面)与第1电极130的一面(图1(a)中的上表面)相互接触。另外,第1电极130的另一面(图1(a)中的下表面)与有机功能层140的一面(图1(a)中的上表面)相互接触。另外,有机功能层140的另一面(图1(a)中的下表面)与第2电极150的一面(图1(a)中的上表面)相互接触。但是,透光性基板110与衍射光栅层120之间也可以存在其他层。同样地,衍射光栅层120与第1电极130之间也可以存在其他层。同样地,第1电极130与有机功能层140之间也可以存在其他层。同样地,有机功能层140与第2电极150之间也可以存在其他层。
接下来,说明有机功能层140的层结构的例子。
图3是表示有机功能层140的层结构的第1例的剖视图。第1例涉及的有机功能层140具有依次层合空穴注入层141、空穴传输层142、发光层143、电子传输层144、及电子注入层145的构成。即,有机功能层140是有机电致发光发光层。需要说明的是,也可以设置具有空穴注入层141及空穴传输层142的功能的一个层,来代替设置空穴注入层141及空穴传输层142。同样地,也可以设置具有电子传输层144及电子注入层145的功能的一个层,来代替设置电子传输层144及电子注入层145。
在有机功能层140的第1例中,发光层143为例如发出红色的光的层、发出蓝色的光的层、或发出绿色的光的层。在这种情况下,以俯视观察,可以重复设置具有发出红色光的发光层143的区域、具有发出绿色光的发光层143的区域、和具有发出蓝色光的发光层143的区域。在该情况下,在使各区域同时发光时,发光元件100以白色等单一的发光色发光。
需要说明的是,对于发光层143而言,也可以通过将用于发出复数种颜色的光的材料掺混起来,从而构成为以白色等单一的发光色发光。
图4是表示有机功能层140的层结构的第2例的剖视图。在该例中,有机功能层140的发光层143具有依次层合发光层143a、143b、143c的构成。发光层143a、143b、143c发出颜色互不相同的光(例如红色、绿色、及蓝色)。并且,通过发光层143a、143b、143c同时发光,发光元件100以白色等单一的发光色发光。
接下来,对运作进行说明。
图1(a)中,从有机功能层140的发光层143(参照图3、图4)的发光点发出的光从有机功能层140的空穴传输层142及空穴注入层141(参照图3、图4)通过,进而,从第1电极130通过后,入射到具有与第1电极130基本相同或为其以上的折射率的基础部121。
入射到衍射光栅层120的光从由复数个结构体122构成的衍射光栅123通过而发生衍射,被分成0次光及±高次光。图1(b)中示出了入射到衍射光栅层120的光L0从衍射光栅123通过而被分成0次光L1、1次光L2及-1次光L3的形态。
此处,可举出基础部121的折射率为1.8、由发光层143发出的光为峰波长560nm的绿色的光的情况作为例子。在这种情况下,基础部121中的光的峰波长成为560nm/1.8、即约310nm。
图2中所示的间隔D1是沿与衍射光栅123垂直的方向(图2的左右方向)前进且从结构体122的中心通过的光、和沿与衍射光栅123垂直的方向(图2的左右方向)前进且从相邻结构体122间的间隔的中心通过的光之间的间隔(在复数个结构体122的排列方向上的间隔)。该间隔D1与波长越接近,衍射角就越大。间隔D1例如设定为大于基础部121中的峰波长即310nm(例如,将间隔D1设定为400nm)。
另外,相邻结构体122的间隔D2为间隔D1的2倍。因此,间隔D2例如为800nm。
另外,0次光与高次光(特别是±1次光)的强度比,由衍射光栅123的进深(光通过的距离)、结构体122的进深(图2的宽度W)决定。
为了减小0次光的强度比,优选将结构体122的进深(宽度W)设定为λ/2。因此,将宽度W例如设定为310nm的约1/2即160nm。
使用如此设定的衍射光栅123的情况下,可使得±1次光(图1(b)所示的1次光L2及-1次光L3)的强度成为最强的设计得以实现。
此处,光L0是在不存在衍射光栅层120的情况下将在第1电极130和透光性基板110的界面处向下全反射的光、即为第1电极130和透光性基板110的界面处的临界角以上的光。即,光L0是在不存在衍射光栅层120的情况下将在透光性基板110和第2电极150之间反复反射从而随反射阴极(第2电极150)的反射率、有机功能层140的消光系数而衰减的光。
即使在该情况下,如图1(b)所示,也可期待,1次光L2的角度变为与0次光的角度相比朝上的角度,由此1次光L2由衍射光栅层120入射到透光性基板110,进而由透光性基板110射出到光放出空间。
即,对于1次光L2而言,根据其角度的不同,而决定了其是入射进透光性基板110、还是在衍射光栅层120和透光性基板110之间的界面发生全反射。同样地,对于入射进透光性基板110的1次光L2而言,根据其角度的不同,而决定了其是从透光性基板110被射出到光放出空间、还是在透光性基板110和光放出空间之间的界面发生全反射。
因此,光L0中,有一部分的角度条件能使得入射进透光性基板110的1次光L2又从透光性基板110被射出到光放出空间,光L0中的这一部分光被提取至光放出空间。
另外,由于2次光以上的高次光以比1次光更大的角度衍射,所以这些高次光中有较高比例的光被射出到放出空间(图示省略)。
由此,可以通过衍射光栅层120的作用,将在不存在衍射光栅层120的情况下不能被放出到放出空间的角度的光L0的一部分放出到放出空间。
另外,在即使不存在衍射光栅层120时也能够被放出到光放出空间的角度的光中,大部分不入射到衍射光栅123,而是直接从衍射光栅层120及透光性基板110透过从而射出到光放出空间。另外,在即使不存在衍射光栅层120的情况下也将被放出到光放出空间的角度的光中,那些入射到衍射光栅123的光有一部分也被射出到光放出空间。
因此,与不存在衍射光栅层120的情况相比,发光元件100的光提取效率提高。
进而,本实施方式涉及的发光元件100为使得与光提取面110a垂直的光基本不受影响的结构。换言之,其为能对将反复反射的光起到显著作用的结构,因此,能够期待光提取效率提高。
接下来,对本实施方式涉及的发光元件的制造方法的一例进行说明。该制造方法包括以下工序(1)、(2):
工序(1),以透光性基板110为基准,在光提取侧的相反侧形成发光层,
工序(2),以透光性基板110为基准,在光提取侧的相反侧形成衍射光栅层120,
在形成衍射光栅层120的工序中,形成包含透光性的基础部121和复数个结构体122的衍射光栅层120,所述复数个结构体122在基础部121内在与透光性基板110交叉的方向上周期性地配置,形成衍射光栅。
首先,在透光性基板110的下表面形成衍射光栅层120。衍射光栅层120的结构体122可以为中空,也可以为金属,也可以为使基础部121的一部分区域的折射率变化的结构。关于衍射光栅层120的形成方法的具体例,利用后述的实施例进行说明。
接着,在衍射光栅层120的下表面利用溅射法等形成由ITO、IZO等的金属氧化物导体形成的透光性的导电膜,通过蚀刻使其形成图案,形成第1电极130。
接着,通过在第1电极130的下表面涂布有机材料而形成有机功能层140。
接着,在有机功能层140的下表面利用蒸镀法等使Ag、Au、Al等金属材料沉积,形成第2电极150。
需要说明的是,根据需要也可以在适当的时机分别形成总线线(bus line)170、隔壁部180(参照图14)。另外,也可以根据需要在第2电极150的下表面形成密封层。
以上,根据实施方式,发光元件100具有透光性基板110、以透光性基板110为基准配置于光提取侧的相反侧的发光层及衍射光栅层120。并且,衍射光栅层120包含基础部121、和复数个结构体122,所述复数个结构体122在基础部121内在与透光性基板110交叉的方向上周期性地配置,形成衍射光栅123。因此,在不存在衍射光栅层120的情况下将不被放出到放出空间的角度的光中,有一部分能够通过衍射光栅123的作用,而变为可放出到放出空间的角度,从而得以放出到放出空间。由此,与不存在衍射光栅层120的情况相比,发光元件100的光提取效率提高。
另外,基础部121的折射率大于透光性基板110的折射率且为2.3以下时,能够使光顺利地从发光层向基础部121入射,并且也能够使光容易地从基础部121向透光性基板110入射。
另外,由于衍射光栅层120配置于透光性基板110和发光层之间,从发光层朝向透光性基板110侧的光中,有一部分能够通过衍射光栅123而改变其朝向,能够得以从发光元件100被提取到外部。
【实施例】
(实施例1)
图5(a)为实施例1涉及的发光元件100的剖视图,图5(b)为图5(a)的主要部分放大图。图6为实施例1涉及的发光元件100的立体图。图7(a)~(c)为表示实施例1涉及的发光元件100的衍射光栅层120的衍射光栅的图,其中,(a)为侧剖视图,(b)为正视图,(c)为俯视图。本实施例涉及的发光元件100构成中,除了在以下说明的方面与上述的实施方式涉及的发光元件100不同之外,在其他方面与上述的实施方式涉及的发光元件100相同。
如图5(a)所示,衍射光栅层120中形成有复数个衍射光栅123。这些衍射光栅123被配置为俯视观察时为相互分离开的状态。
如图6所示,各衍射光栅123形成为与透光性基板110交叉(例如垂直)的壁状。图6表示4个壁状的衍射光栅123被配置为俯视观察时呈格子状的例子,但是衍射光栅层120中当然还可以配置更多个衍射光栅123。复数个壁状的衍射光栅123被配置为俯视观察时呈格子状的情况下,包含相互平行的衍射光栅123和相互垂直的衍射光栅123。
另外,可以通过将在以俯视观察时相互垂直的衍射光栅123在上下方向上相互错开地配置,由此使它们不直接相交。
如图5(a)所示那样、复数个壁状的衍射光栅123相互平行地周期性地(例如以恒定间隔)配置是一个优选的例子。关于复数个壁状的衍射光栅123的排列方向,例如如图5(a)所示,为与透光性基板110平行的方向。需要说明的是,关于构成各衍射光栅123的复数个结构体122的排列方向,与上述实施方式同样地,为与透光性基板110交叉(例如垂直)的方向。
本实施例的情况下,各结构体122是在基础部121上形成的中空区域。因此,各结构体122与基础部121的折射率不同。更具体而言,例如,基础部121通过层合复数个透光性膜124而构成。各透光性膜124中形成有构成结构体122的凹部122a。凹部122a内的中空区域构成结构体122。
如图7(a)~(c)所示,特别是如图7(b)所示,形成一个衍射光栅123的复数个结构体122分别与透光性基板110平行地延伸,同时相互平行地配置。通过复数个结构体122,形成壁状的衍射光栅123。
本实施例的情况下,由于通过层合多层的透光性膜124而构成基础部121,所以也存在不能充分确保基础部121的下表面(第1电极130侧的面)的平坦性的可能性。因此,在基础部121和第1电极130之间,形成有隔离膜160(图5(b))。优选隔离膜160的下表面被形成为比基础部121的下表面更平坦。隔离膜160例如通过SiO2薄膜、或石墨烯等形成。隔离膜160具有抑制对有机材料的影响的功能。
接下来,对本实施例涉及的发光元件100的制造方法、主要是形成衍射光栅层120的工序进行说明。图8(a)~(e)是用于说明实施例1涉及的发光元件100的制造方法的图。
本实施例的情况下,在形成衍射光栅层120的工序中,交替地重复进行下述工序:形成构成基础部121的一部分的透光性膜124的工序;和对透光性膜124进行压印由此形成构成结构体122的凹部122a的工序。由此,通过复数层的透光性膜124形成基础部121,所述复数层透光性膜124分别在内部含有结构体122。
首先,如图8(a)所示,在透光性基板110的下表面粘附第1层的透光性膜124。需要说明的是,透光性膜124的材料例如可以为,以PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等有机材料作为基料,通过在该有机材料中混合使用了TiBO2等的纳米复合材料、纳米粒子材料从而经高折射率化而得到的物质。透光性膜124的折射率例如可以为1.8左右。透光性膜124的膜厚例如可以为800nm左右。此处,将该透光性膜124在加热了的状态下粘附在透光性基板110上,以使能够容易地进行压印。
接着,如图8(b)所示,对第1层的透光性膜124的下表面进行压印,由此在该透光性膜124的下表面形成凹部122a。凹部122a的深度可以为400nm左右。压印通过将金属模具按压在透光性膜124上而进行。进行压印后,将透光性膜124冷却。
接着,如图8(c)所示,将第2层的透光性膜124以加热了的状态粘附在第1层的透光性膜124的下表面。接着,如图8(d)所示,对第2层的透光性膜124的下表面进行压印,由此在该透光性膜124的下表面形成凹部122a。此处,以俯视观察时,第2层的透光性膜124的凹部122a与第1层的透光性膜124的凹部122a形成在重叠的位置。之后,冷却透光性膜124。
以下,同样地,交替地重复进行下述工序:粘附透光性膜124的工序,和对该新粘附的透光性膜124的下表面进行压印由此形成凹部122a的工序。由此,如图8(e)所示,形成由多层(例如10层)透光性膜124形成的基础部121,所述透光性膜124分别在内部含有结构体122(其由凹部122a形成)。进而,在基础部121的下表面依次形成隔离膜160及第1电极130。关于其他工序,由于与上述的实施方式相同,所以省略说明。
接下来,对运作进行说明。
在本实施例的情况下,各衍射光栅123的作用也与上述实施方式相同。但是,本实施例的情况下,由于衍射光栅层120中形成有复数个衍射光栅123,所以对于由某衍射光栅123产生的0次光L1、-1次光L3及-2次以下的光(-2次光、-3次光等)而言,也能够将它们的一部分提取到光放出空间。
0次光L1的角度与发生衍射前的光L0(参照图1(b))为相同角度。0次光L1例如在衍射光栅层120和透光性基板110的界面进行全反射后,利用第2电极150进行全反射,入射到其他的衍射光栅123。结果,通过与在上述的实施方式中说明过的机制同样的机制,该0次光L1的一部分被提取到光放出空间。
另外,根据光L0的角度的不同,-1次光L3变得朝上或者变得朝下。
朝上的-1次光L3例如在衍射光栅层120和透光性基板110的界面进行全反射后,利用第2电极150进行全反射,入射到其他衍射光栅123。结果,通过与在上述的实施方式中说明过的机制同样的机制,该-1次光L3的一部分被提取到光放出空间。
另外,朝下的-1次光L3利用第2电极150进行全反射后,入射到其他的衍射光栅123。结果,通过与在上述的实施方式中说明过的机制同样的机制,该-1次光L3的一部分被提取到光放出空间。
另外,关于-2次以下的光(-2次光、-3次光等),也是通过与-1次光L3同样的机制,能够将它们的一部分提取到光放出空间。
因此,在本实施例中,利用上述的实施方式能够使光提取效率进一步提高。
根据本实施例,衍射光栅层120包含俯视观察时相互分离开配置的复数个衍射光栅123。因此,对于仅利用1个衍射光栅123的作用不能提取到光放出空间的光而言,通过其他的衍射光栅123也能够将其一部分提取到光放出空间。因此,利用上述的实施方式也能够提高光提取效率。
需要说明的是,通过如图6所示那样将复数个壁状的衍射光栅123配置为俯视观察时呈格子状等,由此对于俯视观察时呈更多样的朝向的光而言,入射到任意的衍射光栅123的概率提高。结果,利用上述的实施方式也能够提高光提取效率。
另外,由于结构体122与基础部121的折射率不同,所以能够利用结构体122与基础部121的折射率差而使透过衍射光栅123的光衍射。
另外,形成一个衍射光栅123的复数个结构体122分别与透光性基板110平行地延伸,同时相互平行地配置。因此,通过复数个结构体122,形成壁状的衍射光栅123。在该情况下,通过使与由衍射光栅123所成的壁面交叉的方向的光入射到衍射光栅123,由此使该光衍射,从而能够将该光的一部分提取到光放出空间。
另外,在形成衍射光栅层120的工序中,通过交替地反复进行下述工序,能够由在内部分别包含结构体122的复数层的透光性膜124形成基础部121,所述工序为:形成构成基础部121的一部分的透光性膜124的工序,和通过对透光性膜124进行压印由此形成构成结构体122的凹部122a的工序。由此,能够以期望的形状及间隔容易地形成结构体122,能够容易地形成期望结构的衍射光栅123。
需要说明的是,在上述实施例1中,对交替地进行粘附预先形成的透光性膜124的工序、和在该透光性膜124上形成凹部122a的工序的例子进行了说明,但通过涂布液态的有机材料及使其固化可以形成透光性膜124。另外,也可以在透光性膜124上预先形成凹部122a后,依次粘附该透光性膜124。
(实施例2)
图9(a)~(d)是表示实施例2涉及的发光元件的衍射光栅层120(参照图5(a))的衍射光栅123的图,其中,(a)为侧剖视图,(b)为正视图,(c)为俯视图,(d)为表示(b)的一部分的图。本实施例涉及的发光元件中,衍射光栅123的结构与上述的实施例1涉及的发光元件100不同,除此之外的其他构成为与上述实施例1涉及的发光元件100同样的构成。
本实施例的情况下,形成一个衍射光栅123的复数个结构体122,在与透光性基板110交叉的面内,在与透光性基板110交叉的第1方向(例如如图9(b)的箭头A1方向那样,与透光性基板110(图9(b)中未图示)垂直的方向)上周期性地配置,并且在与第1方向交叉的第2方向(例如如图9(b)的箭头A2方向那样,与箭头A1垂直的方向)上分散地配置。并且,复数个结构体122被配置为,使得在以第1方向观察该一个衍射光栅123时,第2方向上排列的复数个结构体122的列中各结构体122之间的间隔被其相邻列的结构体122所占据(参照图9(c))。因此,第2方向上排列的复数个结构体122的列中各结构体122之间的间隔被其相邻列的结构体122挡住。更具体而言,如图9(b)所示,结构体122彼此的间隔为T字路状。需要说明的是,箭头A1方向上的复数个结构体122的周期性及尺寸与上述实施方式相同。另外,优选的是,如图9(d)所示,第2方向上的结构体122的尺寸(长度)W1比第2方向上排列的复数个结构体122的列中各结构体122之间的间隔D7大。例如,优选地,第2方向上的结构体122的长度W1为第2方向上排列的各结构体122之间的间隔D7的10倍以上。另外,优选地,第2方向上排列的各结构体122之间的间隔D7比间隔D6宽。例如,优选地,第2方向上排列的各结构体122之间的间隔D7为间隔D6的10倍以上。
如图9(d)所示,本实施例的情况下,相邻的结构体122间存在2种间隔D5及D6。因此,可以使至少2种波长的光以相同的衍射角度衍射。即,能够对至少2种波长的光分别提高其提取效率。
本实施例的情况下,也能够得到与上述的实施例1同样的效果。
即,形成一个衍射光栅123的复数个结构体122,在与透光性基板110交叉的面内,在与透光性基板110交叉的第1方向(箭头A1方向)上周期性地配置,并且在与第1方向交叉的第2方向(箭头A2方向)上分散地配置。因此,通过复数个结构体122,形成壁状的衍射光栅123。由此,通过使与由衍射光栅123所成的壁面交叉的方向的光入射到衍射光栅123,使该光衍射,从而得以将该光的一部分提取到光放出空间。另外,由于在相邻的结构体122间存在2种间隔D5及D6,因此能够对至少2种波长的光分别提高其提取效率。
(实施例3)
图10是实施例3涉及的发光元件100的主要部分的剖视图。本实施例涉及的发光元件中,衍射光栅123的结构与上述的实施例1涉及的发光元件100(图5~图7)不同,除此之外的其他构成为与上述实施例1涉及的发光元件100同样的构成。
衍射光栅123在能被衍射的光方面存在波长依赖性。因此,以复数种波长的光为对象的情况下(例如,发光元件100的发光色为白色的情况等),如图10所示,通过使相邻的层的透光性膜124的凹部122a的位置互相略微错开,可使得结构体122彼此的间隔比上述实施例1长。由此,能够通过衍射光栅123使得更多颜色的光被衍射。
需要说明的是,相邻结构体122之间的间隔不同的复数种衍射光栅123混合存在于衍射光栅层120中也是优选的。由此,能够使各衍射光栅123衍射互不相同的波长的光,例如,通过某衍射光栅123,主要使红色的光衍射,通过其他的衍射光栅123,主要使蓝色的光衍射。
另外,本实施例的情况下,由于各层透光性膜124中的凹部122a的位置互相错开,因此可以抑制当通过在透光性膜124上压印而形成凹部122a时各层的透光性膜124的构成材料溢出至相邻的透光性膜124的凹部122a内的问题。
需要说明的是,也可以通过使各层的透光性膜124的膜厚比上述实施例1厚,来使得结构体122彼此的间隔比上述实施例1长。
(实施例4)
图11(a)为实施例4涉及的发光元件的主要部分的剖视图,图11(b)为图11(a)的主要部分放大图。图12(a)~(c)为表示实施例4涉及的发光元件的衍射光栅层120的衍射光栅123的第1例的图,其中,(a)为侧剖视图,(b)为正视图,(c)为俯视图。图12(d)~(f)是表示实施例4涉及的发光元件的衍射光栅层120的衍射光栅123的第2例的图,其中,(d)为侧剖视图,(e)为正视图,(f)为俯视图。本实施例涉及的发光元件在以下说明的方面与上述的实施例1涉及的发光元件100不同,除此之外的其他构成为与上述的实施例1涉及的发光元件100同样的构成。
衍射光栅层120的基础部121例如由在DVD或CD等中使用的酞菁系或偶氮系等的有机材料、NPB(N,N-di(naphthalene-1-yl)-N,N-diphenyl-benzidene)等的有机材料形成。基础部121例如为电介质层。
结构体122通过对基础部121的一部分照射激光等光线、加热该部分,由此使该部分的折射率发生变化而构成。结构体122的折射率可以比基础部121的折射率小,也可以比基础部121的折射率大。
照射激光时,如果以恒定的强度连续地进行照射,则因温度导致的折射率变化的状态有可能因场所不同而有所不同,因此,可以以能使得折射率恒定的方式,以细的间隔以脉冲方式进行照射。另外,也可以通过使用在直流电流上叠加按时序改变宽度的脉冲而得到的电流,作为照射激光的激光驱动信号(驱动电流),由此使激光的照射时间基于各脉冲而发生变化。
结构体122的形状是任意的,但是由于通过光线的照射而形成,所以如图12(a)~(c)所示的第1例或图12(d)~(f)所示的第2例那样,例如为圆柱状或椭圆柱状的形状(剖面形状为圆或椭圆)。需要说明的是,图12(a)~(c)所示的第1例表示通过光线照射形成与上述的实施例1(图7(a)~(c))同样的形状及配置的结构体122的例子。另外,图12(d)~(f)所示的第2例表示通过光线照射形成与上述的实施例2(图9(a)~(d))同样的形状及配置的结构体122的例子。
例如,对于结构体122与基础部121的折射率差而言,随着从与基础部121的边界起朝向该结构体122内侧而远离所述边界,该折射率差逐渐变大。即,例如随着从结构体122与基础部121的边界起朝向结构体122的内侧远离所述边界,结构体122的折射率减小或增大。
作为基础部121的材料,在使用因加热而导致折射率降低的材料的情况下,通过加热衍射光栅层120的一部分,能够使加热后的部分的折射率降低。作为这样的材料的例子,有DVD或CD等中使用的酞菁系或偶氮系等的有机材料。
另外,作为基础部121的材料,在使用因加热而导致折射率提高的材料的情况下,通过在将衍射光栅层120的一部分加热后进行冷却,由此可以使加热后的部分进行结晶化,能够使该加热后的部分的折射率增大。作为这样的材料的例子,有用作有机功能层140的材料的NPB。
接下来,对于本实施例涉及的发光元件的制造方法,对形成衍射光栅层120的工序进行说明。图13(a)~(c)为用于说明本实施例涉及的发光元件的制造方法的图。
在本实施例的情况下,形成衍射光栅层120的工序包括下述工序:形成基础部121的工序;和通过对基础部121的一部分照射光线而使该部分的折射率变为与基础部121不同的折射率,将该部分加工成结构体122的工序。
首先,如图13(a)所示,在透光性基板110的下表面形成作为基础部121的有机膜。
接着,如图13(b)及(c)所示,对基础部121的一部分照射激光等光线。由此,加热该部分,使该部分的折射率变为与基础部121不同的折射率。由此,能够将该部分加工成结构体122。
通过加热衍射光栅层120的一部分,构成衍射光栅层120的材料的分子结构发生变化、或者构成衍射光栅层120的材料的粗密分布发生变化,因此该部分的折射率发生变化。此处,照射的激光等光的强度分布为高斯分布,该光的照射光斑的中心部的强度变高。因此,越靠近照射光斑的中央,对构成衍射光栅层120的材料的分子结构、粗密分布的影响越大。因此,结构体122的折射率例如朝向照射光斑的中心逐渐降低或增大。
此处,通过在光线的照射方向上从内部依次(如图13(b)及(c)所示那样从下方照射光线的情况下,为从上方依次)形成结构体122,由此复数个结构体122能够形成为在与光线的照射方向相同的方向上排列的形式。此时,通过使形成各结构体122时的光线的焦点位置阶段性地不同,从而能够在期望的位置(深度)形成各结构体122。
需要说明的是,本实施例的情况下,并不是如上述的实施例1那样通过层合复数片薄膜(透光性膜124)而形成衍射光栅层120,而是通过1层有机材料形成衍射光栅层120(基础部121),所以能够容易且平坦地形成衍射光栅层120。因此,可以不形成出于平坦化的目的而设置的隔离膜160。但是,出于抑制对有机材料的影响的目的,也可以形成隔离膜160。
其他工序由于与上述的实施例1相同,所以省略说明。
此处,光线可以从基础部121的下表面侧(透光性基板110的相反侧)照射,也可以介由透光性基板110照射至基础部121。
另外,使光线照射基础部121而形成结构体122的时机,可以为形成基础部121后的任意时机。
在形成基础部121后、形成第1电极130前形成结构体122的情况下,可以从基础部121的任意面侧照射光线。
另外,在形成第1电极130后形成结构体122的情况、在形成第1电极130及有机功能层140后形成结构体122的情况、或在形成第1电极130、有机功能层140及第2电极150后形成结构体122的情况下,为了抑制对第1电极130、有机功能层140的损伤,优选介由透光性基板110将光线照射到基础部121。
使用激光作为光线的情况下,通过使用飞秒激光、纳秒激光,能够抑制由激光导致的对第1电极130、有机功能层140的损伤。但是,对于在形成第1电极130、有机功能层140之前照射光线的情况而言,由于不需要考虑对第1电极130、有机功能层140的损伤,所以也可以使用CW激光(连续波运行激光)或脉冲激光。
需要说明的是,也可以在形成第2电极150后、完成密封、构筑了包含发光元件100的板状结构的发光装置之后再形成结构体122。在该情况下,从透光性基板110侧照射光。
另外,可以通过照射1次激光形成1个结构体122,也可以通过分复数次对小区域进行照射,通过这些区域的集合而形成1个结构体122。
需要说明的是,为了形成结构体122而照射的光线不限于激光。例如,也可以通过使激光以外的强力的单一波长的光透过掩模且利用透镜聚光而在衍射光栅层120的一部分成像,来形成结构体122。在该情况下,还可使得对较使用激光时更广的区域进行同时加热处理成为可能。
根据本实施例,形成衍射光栅层120的工序包括下述工序:形成基础部121的工序;和通过对基础部121的一部分照射光线而使该部分的折射率变为与基础部121不同的折射率,将该部分加工成结构体122的工序。因此,通过适当改变光线的照射位置、强度,能够容易地在期望的位置形成期望大小的结构体122。
(实施例5)
图14(a)为实施例5涉及的发光元件100的俯视图,图14(b)为沿着图14(a)B-B线的剖视图。本实施例中,对上述实施例4涉及的发光元件的更具体的构成的例子进行说明。需要说明的是,对于图14(b)和图11(a)而言,是相互上下翻转而对应。
在透光性基板110上形成有包含基础部121和结构体122的衍射光栅层120。衍射光栅层120上形成有第1电极130。第1电极130构成阳极。复数个第1电极130分别以带状沿Y方向延伸。相邻的第1电极130在与Y方向垂直的X方向上彼此分离开一定间隔。第1电极130的各个电极例如由ITO、IZO等的金属氧化物导体等形成。使第1电极130的折射率与衍射光栅层120为相同程度(例如折射率为1.8左右)。第1电极130的各个电极的表面形成有用于向第1电极130供给电源电压的总线线(总线电极)170。在透光性基板110及第1电极130上形成有绝缘膜。该绝缘膜上形成有复数个分别沿Y方向延伸的条纹状的开口部。由此,形成了由绝缘膜形成的复数个隔壁部180。另外,形成于该绝缘膜上的各个开口部到达第1电极130,各第1电极130的表面在开口部的底部露出。在绝缘膜的各开口部内,在第1电极130上,形成了有机功能层140。有机功能层140通过依次层合空穴注入层141、空穴传输层142、发光层143(发光层143R、143G、143B)、电子传输层144而构成。作为空穴注入层141及空穴传输层142的材料,可以举出芳香族胺衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、低聚噻吩衍生物、聚噻吩衍生物、苄基苯基衍生物、以芴基连接叔胺的化合物、腙衍生物、硅氮烷衍生物、硅烷胺(silanamine)衍生物、磷酰胺(日文为ホスファミン)衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物、聚对苯乙炔衍生物、聚亚噻吩亚乙烯(polythienylene vinylene)衍生物、聚喹啉衍生物、聚喹喔啉衍生物、碳等。发光层143R、143G、143B分别由进行红色发光、绿色发光、蓝色发光的荧光性有机金属化合物等形成。发光层143R、143G、143B以通过隔壁部180相互隔开的状态并列地配置。即,有机功能层140被隔壁部180分隔成复数个区域。以覆盖发光层143R、143G、143B及隔壁部180的表面的方式形成有电子传输层144。以覆盖电子传输层144的表面的方式形成有第2电极150。第2电极150构成阴极。第2电极150以带状形成。第2电极150由功函数低且具有高反射率的Ag、Au、Al等金属或合金等形成。需要说明的是,使有机功能层140的折射率与第1电极130及衍射光栅层120为相同程度(例如折射率为1.8左右)。
由此,分别发出红、绿、蓝光的发光层143R、143G、143B以条纹状重复配置,红、绿、蓝光以任意比例混色从而被认为是单一的发光色(例如白色)的光从成为光提取面的透光性基板110的表面放出。
通过本实施例,也能够得到与上述实施例4相同的效果。
(实施例6)
图15(a)为实施例6涉及的发光元件的主要部分的剖视图,图15(b)为图15(a)的主要部分放大图。本实施例涉及的发光元件在以下说明的方面与上述的实施例1涉及的发光元件100不同,除此之外的其他构成为与上述实施例1涉及的发光元件100相同的构成。
在本实施例的情况下,衍射光栅层120的复数个结构体122分别由金属构成。
此处,光的衍射由相邻光路间的相位的不同而产生。由于金属不透光,所以在本实施例的情况下,相邻光路间的间隔与实施例1不同。因此,在本实施例的情况下,将结构体122彼此的间隔设定为与实施例1不同的距离。
图15(b)所示的间隔D3为:在沿与衍射光栅123垂直的方向(图15(b)的左右方向)前进且从彼此相邻的结构体122之间的间隔中心通过的光中,相互相邻的光彼此的间隔。另外,间隔D4相当于实施例1中的间隔D2(图2)。本实施例的情况下,间隔D3越接近波长,衍射角越大。间隔D3例如设定为比基础部121中的峰波长即310nm大(例如,使间隔D3为400nm)。
另外,本实施例的情况下,由于相邻的结构体122彼此的间隔D4与间隔D3相等,所以间隔D4例如为400nm。
需要说明的是,对于宽度W,与实施例1同样地例如设定为160nm。
在本实施例的情况下,通过使用如此设定的衍射光栅123,能够实现与实施例1同样的动作。
接下来,针对本实施例涉及的发光元件的制造方法,对形成衍射光栅层120的工序进行说明。图16(a)~(e)是用于说明实施例5涉及的发光元件的制造方法的图。
本实施例的情况下,在形成衍射光栅层120的工序中,通过交替地重复进行下述工序,由此通过复数层的透光层126形成基础部121,所述透光层126分别在内部含有结构体122,所述工序为:利用金属形成结构体122的工序;和以上述结构体122埋入透光层126的方式形成该透光层126的工序。
首先,如图16(a)所示,在透光性基板110的一面(图16(a)中的下表面)形成透光层125。透光层125例如由有机材料构成。接着,在透光层125一面(图16(a)中的下表面)形成由金属形成的第1层的结构体122。该结构体122例如可以通过介由掩模蒸镀金属而形成。
接着,如图16(b)所示,以第1层的结构体122埋入透光层126的方式在透光层125的一面形成第1层的透光层126。透光层126的材料与透光层125相同。
接着,如图16(c)所示,在透光层126的一面(图16(c)中的下表面)例如通过介由掩模蒸镀金属来形成第2层的结构体122。接着,如图16(d)所示,以第1层的结构体122埋入第2层的透光层126的方式在第1层的透光层126的一面形成第2层的透光层126。
以下,同样地,交替地重复进行下述工序:利用金属形成结构体122的工序;和形成透光层126的工序。由此,如图16(e)所示,通过复数层的透光层126形成基础部121,所述透光层126分别在内部含有结构体122。
需要说明的是,由于各透光层126及透光层125由相同的材料形成,所以实质上不存在各透光层126及透光层125的界面(参照图15(a))。
需要说明的是,此处提供了在透光性基板110的一面形成透光层125后、在透光层125形成第1层结构体122的例子,但也可以在透光性基板110的一面直接形成第1层的结构体122。
根据本实施例,由于结构体122由金属构成,所以通过适当地设定形成结构体122的条件(蒸镀的条件)等,能够容易地形成期望的形状及间隔的结构体122,能够容易地形成期望结构的衍射光栅123。
另外,在形成衍射光栅层120的工序中,通过交替地重复进行下述工序,由此能够通过复数层透光层126形成基础部121,所述透光层126分别在内部含有结构体122,所述工序为:利用金属形成结构体122的工序;和以结构体122埋入透光层126的方式形成该透光层126的工序。因此,通过适当设定形成结构体122的条件(蒸镀的条件)等,能够容易地形成期望的形状及间隔的结构体122,能够容易地形成期望结构的衍射光栅123。
(实施例7)
图17是实施例7涉及的发光元件的剖视图。本实施例涉及的发光元件100在以下说明的方面与上述的实施例1涉及的发光元件100不同,除此之外的其他构成为与上述的实施例1涉及的发光元件100同样的构成。
上述的实施例1中,对衍射光栅层120配置在透光性基板110和发光层之间的例子进行了说明。与此不同,本实施例中,衍射光栅层120是以发光层为基准配置在透光性基板110的相反侧。进而,本实施方式涉及的发光元件100具有光反射层190。光反射层190是以衍射光栅层120为基准配置在透光性基板110的相反侧,其对来自衍射光栅层120侧的光进行反射。
更具体而言,衍射光栅层120是以第2电极150为基准配置在透光性基板110的相反侧。
本实施例的情况下,第2电极150不是反射电极,而是透光性的电极。第2电极150例如可以为薄至可透过光程度的金属薄膜,也可以为由ITO、IZO等的金属氧化物导体形成的透明电极。但是,需要使第1电极130的材料与第2电极150的材料的功函数的大小不同。
另外,光反射层190例如由Ag、Au、Al等的金属膜形成。光反射层190将来自发光层的朝向光反射层190侧的光向透光性基板110侧反射。
本实施方式的情况下,利用衍射光栅层120的衍射光栅123而能够提高光提取效率的机制也与实施例1相同。即,对于通过衍射(其由衍射光栅123引起)所产生的高次光的一部分,能够使其变为可以从发光元件100被提取到光放出空间的朝向。
本实施例的情况下,也可以通过照射激光等光线来形成结构体122。在该情况下,为了抑制对有机功能层140及第1电极130的损伤,优选从图17中的下侧照射光线。由此,因为第2电极150成为掩模,所以能够抑制对有机功能层140的损伤。因此,也可以使用CW激光或脉冲激光。另外,光反射层190可以在照射光线前(形成结构体122前)形成,也可以在照射光线后(形成结构体122后)形成。或者,光反射层190也可以在照射光线前和照射光线后分2次形成。
根据本实施例,由于衍射光栅层120以发光层为基准配置在透光性基板110的相反侧,所以来自发光层的朝向透光性基板110的相反侧(光反射层190侧)的光中有一部分能够利用衍射光栅123改变其朝向,从而能够从发光元件100提取到外部。
(实施例8)
图18是实施例8涉及的发光元件的俯视图。需要说明的是,为了容易观察附图的目的,图18中仅显示衍射光栅123和隔壁部180。本实施例涉及的发光元件100在以下说明的方面与上述实施例1涉及的发光元件100不同,除此之外的其他构成为与上述实施例1涉及的发光元件100同样的构成。
上述的实施例1中,对复数个壁状的衍射光栅123配置成以俯视时为四边形(例如矩形)的格子状的例子进行了说明。但是,复数个壁状的衍射光栅123的、以俯视时的配置不限于四边形的格子状。例如,如图18所示,可以配置成通过无间隙地配置复数个六边形而构成的格子状(蜂巢状)。或者也可以配置成三角形或其他多边形的格子状。另外,也可以是四边形、三角形、六边形等复数种多边形的格子状的配置混合存在。另外也可以是包含圆等曲线的形状,也可以是它们混合存在。
本实施例的情况下,与实施例1相比,俯视时朝向更为多样的光入射到任意的衍射光栅123的概率得以提高。结果,比上述的实施例1更能够提高光提取效率。
以上,参照附图对实施方式及实施例进行了说明,但这些是本发明的例示,也可以采用上述以外的多种构成。
例如,上述的实施例1中对衍射光栅层120配置在透光性基板110和发光层之间的例子进行了说明,上述的实施例7中对衍射光栅层120是以发光层为基准配置在透光性基板110的相反侧的例子进行了说明,但在透光性基板110与发光层之间、和在以发光层为基准的透光性基板110的相反侧这两处均分别配置有衍射光栅层120也是可以的。这种情况下也与实施例7同样地形成有光反射层190。
需要说明的是,上述的各方案中的各构成要素并不需要各自地独立地存在。复数个构成要素可以作为一个构件形成,一个构成要素可以以复数个构件形成,某构成要素可以是其他构成要素的一部分,某构成要素的一部分与其他构成要素的一部分可以重复。
例如,在上述所有的实施方式及实施例中,对在透光性基板110的上方形成由与透光性基板110种类不同的材料形成的衍射光栅层120的例子进行了说明,但也可以使透光性基板的厚度较薄,用该透光性基板的材料作为衍射光栅层的基础原材料。即,可以使由同种材料形成的层的一部分作为透光性基板发挥功能,该层的其他部分作为衍射光栅层发挥功能。进而,还可以使由同种材料形成的层的一部分作为透光性基板发挥功能,使该层的另一部分作为衍射光栅层发挥功能,使该层的其他另一部分作为光提取膜发挥功能。
Claims (13)
1.一种发光元件,所述发光元件具有:
透光性基板;
发光层,以所述透光性基板为基准,配置于光提取侧的相反侧;和
衍射光栅层,以所述透光性基板为基准,配置于所述光提取侧的相反侧,
所述衍射光栅层包含:
透光性的基础部;和
复数个结构体,所述复数个结构体在所述基础部内在与所述透光性基板交叉的方向上周期性地配置,形成衍射光栅。
2.如权利要求1所述的发光元件,其中,所述基础部的折射率大于所述透光性基板的折射率,且为2.3以下。
3.如权利要求1或2所述的发光元件,其中,所述衍射光栅层包含俯视观察时相互分离开配置的复数个所述衍射光栅。
4.如权利要求1~3中任一项所述的发光元件,其中,所述衍射光栅层配置于所述透光性基板和所述发光层之间。
5.如权利要求1~3中任一项所述的发光元件,其中,
以所述发光层为基准,所述衍射光栅层配置在所述透光性基板的相反侧,
所述发光元件还具有光反射层,以所述衍射光栅层为基准,所述光反射层配置在所述透光性基板的相反侧,反射来自所述衍射光栅层侧的光。
6.如权利要求1~5中任一项所述的发光元件,其中,所述结构体与所述基础部的折射率不同。
7.如权利要求1~6中任一项所述的发光元件,其中,形成一个所述衍射光栅的所述复数个结构体分别与所述透光性基板平行地延伸,同时相互平行地配置。
8.如权利要求1~6中任一项所述的发光元件,其中,
形成一个所述衍射光栅的所述复数个结构体,在与所述透光性基板交叉的面内,在与所述透光性基板交叉的第1方向上周期性地配置,并且在与所述第1方向交叉的第2方向上分散地配置,
所述复数个结构体被配置为使得在所述第1方向观察该一个衍射光栅时,在所述第2方向上排列的复数个所述结构体的列中的所述结构体之间的间隔被其相邻列的所述结构体占据。
9.如权利要求1~8中任一项所述的发光元件,其中,所述结构体由金属构成。
10.一种发光元件的制造方法,所述制造方法包括下述工序:
以透光性基板为基准,在光提取侧的相反侧形成发光层的工序;和
以所述透光性基板为基准,在所述光提取侧的相反侧形成衍射光栅层的工序,
在形成所述衍射光栅层的工序中,形成包含透光性的基础部、和复数个结构体的所述衍射光栅层,所述复数个结构体在所述基础部内在与所述透光性基板交叉的方向上周期性地配置而形成衍射光栅。
11.如权利要求10所述的发光元件的制造方法,其中,
形成所述衍射光栅层的工序包括:
形成所述基础部的工序;和
通过对所述基础部的一部分照射光线,由此使该部分的折射率变化为与所述基础部不同的折射率,将该部分加工成所述结构体的工序。
12.如权利要求10所述的发光元件的制造方法,其中,
在形成所述衍射光栅层的工序中,通过交替地重复进行下述工序,由复数层的透光性膜形成所述基础部,在各层所述透光性膜的内部分别含有所述结构体,所述工序为:
形成构成所述基础部的一部分的透光性膜的工序;
和对所述透光性膜进行压印由此形成构成所述结构体的凹部的工序。
13.如权利要求10所述的发光元件的制造方法,其中,
在形成所述衍射光栅层的工序中,通过交替地重复进行下述工序,由复数层的透光层形成所述基础部,在各层所述透光层的内部分别含有所述结构体,所述工序为:
利用金属形成所述结构体的工序;和
以所述结构体埋入透光层的方式形成该透光层的工序。
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Legal Events
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151007 |