JP2009206052A - 有機el素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の有機EL素子は、透明基板が拡散集光機能を有しており、その拡散角が次の式を満たすことを特徴とする(α:基板の最大拡散角、β:最大拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<α≦β<180°)。
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35(集光された光像が円、楕円の場合)
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35(集光された光像が略矩形の場合)
【選択図】図1
Description
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(1)
α:基板の最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180°
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(2)
α:基板の最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180°
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(3)
α:透明樹脂フィルムの最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180°
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(4)
α:透明樹脂フィルムの最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180°
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(1)
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(2)
α:基板の最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180°
本発明の有機EL素子に用いられる透明基板は、基板の光線全透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上あることが更に好ましい。これは材料夫々の透過率ではなく、積層体全ての透過率を指す。
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(5)
なお、拡散の状態は、等方拡散と異方拡散がある。等方拡散はα=βの場合であり、平面Pに投影された光像は円形となり、その面積はπtan2(α/2)となる。特に光像が円の場合、測定全方向において拡散角がほぼ同じとなる。一方、異方拡散は、α<βの場合であり、平面Pに投影された光像は楕円形となり、その面積はπtan(α/2)tan(β/2)で与えられる。
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(6)
なお、αとβの差が大きく、光像が殆ど線状になる場合も、本発明の範疇に属する。
光像が円、楕円、略矩形のいずれの場合でも、拡散と集光機能との関係や輝度を考慮して、望ましい範囲を規定している。好ましい範囲は0.01以上20以下、さらに好ましい範囲は0.01以上10以下、より好ましくは0.01以上4以下、それより好ましいのは0.01以上1.1以下である。
(1)ガラス基板または樹脂平板の表面を加熱で軟化させ、そこにスペックルパターンのマスタ型を押圧して、表面にスペックルパターンを形成する。この方法については、特表2002−523792号公報に詳細な製造方法が記載されている。
(2)ガラス基板または樹脂平板の表面に硬化前のポリマーを積層し、そこにスペックルパターンのマスタ型を押圧して、表面にスペックルパターンを形成する。ポリマーに関しては、透明であり、熱硬化性、光硬化性のものから選択される。ガラス基板の場合は、シロキサン系の有機無機ハイブリッドポリマーを使用してもよい。この方法については、特表2001−512245号公報に詳細な製造方法が記載されている。
(3)ガラス基板または樹脂平板の表面に、光反応性樹脂層を積層し、これを干渉露光することによって、スペックルパターンを記録する。
(4)スペックルパターンが予め形成された樹脂フィルムを平板表面に積層する。
透明基板のベースとなる平板ガラスの材質としては、石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等、光学製品に適用可能なガラスが好適に用いられる。
透明電極としては、ITO(インジウム・スズ酸化物)膜、あるいはIZO(インジウム・亜鉛酸化物)膜等が用いられる。電極層の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な成膜方法が用いられる。透明電極層の厚みは、0.01μm〜1μmの範囲で適宜選択されるが、好ましくは0.03μm〜0.5μmである。
発光物質は、次のようなものが挙げられる。低分子系発光物質としては、9,10−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、1,1,4,4−テトラフェニルブタジエン、トリス(8−キノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノラート)アルミニウム錯体、ビス(8−キノラート)亜鉛錯体、トリス(4−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−5−シアノ−8−キノラート)アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、トリス(8−キノリノラート)スカンジウム錯体、ビス[8−(パラ−トシル)アミノキノリン]亜鉛錯体及びカドミウム錯体、1,2,3,4−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−2,5−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどである。
金属電極の材料は、Au、Pt、Ni、W、Cr、Mo、Fe、Co、Cu、Pd、Al、およびこれらの中から選ばれる元素から成る合金が挙げられる。電極膜を形成するには、スパッタや蒸着法等を用いられる。厚みは0.01μm〜1μmの範囲で適宜選択されるが、好ましくは0.05μm〜0.2μmである。
有機EL素子は、寿命が短いため、これを長寿命化することも重要な課題である。本発明者らは、鋭意検討の結果、表面が光学的に制御された透明基板を用いることによって、光取り出し効率が向上しただけでなく、素子の長寿命化を達成することができた。
[実施例]
輝度の測定はコニカミノルタ製の2次元色彩輝度計(CA2000)を使用した。白色発光する有機EL素子を下記のように作成した。
実施例と同様にして有機EL素子を作成し、ガラス基板の最表面に何も貼付しない素子を用意した。
実施例と同様にして有機EL素子を作成し、ガラス基板の最表面に、サンドブラストで平均表面粗さRa=35μmのランダムな凹凸を形成して拡散面とした素子を用意した。
2 基板
3a,3a’ 最小拡散角αを与える出射光
3b,3b’ 最小拡散角αを与える方向に略直交する拡散角βを与える出射光
4a,4a’ 半球面Sと、拡散角αを与える光の方向3a,3a’との交点
4b,4b’ 半球面Sと、拡散角βを与える光の方向3b,3b’との交点
5a,5a’ 平面Pと、拡散角αを与える光の方向3a,3a’の延長線との交点
5b,5b’ 平面Pと、拡散角βを与える光の方向3b,3b’の延長線との交点
Claims (8)
- 透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極と、該透明電極上に形成された有機化合物からなる発光層と、該発光層上に形成された電極とを有する有機EL素子において、前記透明基板は、前記発光層の光を入射する入光面と、前記光を出射する出光面とを有し、前記入光面の法線方向から、該入光面に平行光線を入射した場合に、前記出光面から出射される光を、前記出光面の法線方向から観察したときの拡散光の形状が、円形または楕円形となり、かつ、その拡散角度が下記式(1)を満たすために十分な形状を有することを特徴とする有機EL素子。
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(1)
α:基板の最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180° - 透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極と、該透明電極上に形成された有機化合物からなる発光層と、該発光層上に形成された電極とを有する有機EL素子において、前記透明基板は、前記発光層の光を入射する入光面と、前記光を出射する出光面とを有し、前記入光面の法線方向から、該入光面に平行光線を入射した場合に、前記出光面から出射される光を、前記出光面の法線方向から観察したときの拡散光の形状が略矩形となり、かつ、その拡散角度が下記式(2)を満たすために十分な形状を有することを特徴とする有機EL素子。
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(2)
α:基板の最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180° - 透明基板が平板ガラスまたは樹脂平板であり、その表面に、凹凸のピッチが0.7μm〜30μm、高さが0.7μm〜20μmの非平面スペックル構造が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機EL素子。
- 透明基板が、平板ガラスまたは樹脂平板上に、凹凸のピッチが0.7μm〜30μm、高さが0.7μm〜20μmの非平面スペックル構造を有する表面層が積層された透明基板であることを特徴とする請求項3に記載の有機EL素子。
- 透明基板が、平板ガラスまたは樹脂平板上に、凹凸のピッチが0.7μm〜30μm、高さが0.7μm〜20μmの非平面スペックル構造を有する透明樹脂フィルムが積層された透明基板であることを特徴とする請求項3に記載の有機EL素子。
- 有機EL素子の出光最表面に積層され、光を入射する入光面と、光を出射する出光面とを有する透明樹脂フィルムであって、前記入光面の法線方向から、該入光面に平行光線を入射した場合に、前記出光面から出射される光を、該出光面の法線方向から観察したときの拡散光の形状が、円形または楕円形となり、かつその拡散角度が下記式(3)を満たすために十分な形状を有することを特徴とする透明樹脂フィルム。
0.015≦πtan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(3)
α:透明樹脂フィルムの最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180° - 有機EL素子の出光最表面に積層され、光を入射する入光面と、光を出射する出光面とを有する透明樹脂フィルムであって、前記入光面の法線方向から、該入光面に平行光線を入射した場合に、前記出光面から出射される光を、該出光面の法線方向から観察したときの拡散光の形状が、拡散光の形状が略矩形となり、かつ、その拡散角度が下記式(4)を満たすために十分な形状を有することを特徴とする透明樹脂フィルム。
0.015≦4tan(α/2)tan(β/2)≦35・・・・(4)
α:透明樹脂フィルムの最小拡散角、0°<α<180°
β:最小拡散角αを与える測定方向に略直交する測定方向での拡散角、0°<β<180° - 透明樹脂フィルムの表面に、凹凸ピッチが0.7μm〜30μm、高さが0.7μm〜20μmの非平面スペックル構造を有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の透明樹脂フィルム。
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