JP5066814B2 - ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND LIGHTING DEVICE - Google Patents

ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND LIGHTING DEVICE Download PDF

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Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子に係り、詳しくは光取り出し効率に優れたエレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
本発明はまた、このエレクトロルミネッセンス素子を光源とする照明装置に関する。
The present invention relates to an electroluminescence element, and more particularly to an electroluminescence element excellent in light extraction efficiency.
The present invention also relates to a lighting device using the electroluminescence element as a light source.

一般に、エレクトロルミネッセンスディスプレイやエレクトロルミネッセンス照明に用いられるエレクトロルミネッセンス素子は、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とがエレクトロルミネッセンス層で再結合し、その再結合エネルギーによって発光中心が励起され、発光するという発光原理を有する。   In general, in an electroluminescent element used for an electroluminescent display or electroluminescent illumination, holes injected from an anode and electrons injected from a cathode are recombined in an electroluminescent layer, and the emission center is excited by the recombination energy. And has a light emission principle of emitting light.

図2は、従来の一般的なエレクトロルミネッセンス素子を示す模式的な断面図であり、電極(陰極)1、エレクトロルミネッセンス層2、透明電極層(陽極)3A及び透光体(透明基板)がこの順で積層されている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a conventional general electroluminescence element, in which an electrode (cathode) 1, an electroluminescence layer 2, a transparent electrode layer (anode) 3A, and a transparent body (transparent substrate) are formed. They are stacked in order.

エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいては、エレクトロルミネッセンス層で発光した光が効率的に取り出されることが好ましいが、発光した光のうち臨界角に近い角度で出射された光は、出射面の透明基板と空気との界面で全反射し、透明基板の内部を面方向に全反射しながら進む導波光(基板モード)となる。また、透明電極層と透明基板との界面で全反射し、透明電極内部、あるいは透明電極とエレクトロルミネッセンス層内部を面方向に進む導波光(薄膜モード)も存在し、これらの導波光は素子内部で吸収されて減衰してしまい、外部へ取り出されない。   In the electroluminescence display, it is preferable that the light emitted from the electroluminescence layer is efficiently extracted, but the light emitted at an angle close to the critical angle among the emitted light is generated between the transparent substrate on the emission surface and the air. The light is totally reflected at the interface and travels while totally reflecting in the plane direction inside the transparent substrate (substrate mode). There is also guided light (thin film mode) that is totally reflected at the interface between the transparent electrode layer and the transparent substrate and travels in the plane direction inside the transparent electrode or inside the transparent electrode and the electroluminescence layer. Will be absorbed and attenuated, and will not be taken out.

これらの導波光のために、従来において、エレクトロルミネッセンス素子の透明基板から取り出される光取り出し効率(エレクトロルミネッセンス層で発光した光がエレクトロルミネッセンス素子の外部取り出される割合のこと。)は20%程度と低かった。   Conventionally, the light extraction efficiency (the ratio of the light emitted from the electroluminescence layer taken out of the electroluminescence layer) taken out from the transparent substrate of the electroluminescence element is as low as about 20% because of these guided lights. It was.

従来、エレクトロルミネッセンス素子の導波光を減少させるための技術については種々検討がなされており、例えば、特許文献1には、レンズシートからなる光散乱部を透明基板に設ける、若しくは艶消し処理した基板を利用した有機エレクトロルミネッセンス装置が記載されている。しかしながら、この技術では、透光体と空気との界面で全反射し、透光体の内部を面方向に全反射しながら進む導波光は低減するが、透明電極層と透明基板との界面で全反射し、透明電極内部、あるいは透明電極とエレクトロルミネッセンス層内部を面方向に進む導波光を取り出すことはできず、光取り出し効率を十分に高くすることができないという問題があった。   Conventionally, various studies have been made on the technology for reducing the guided light of the electroluminescence element. For example, in Patent Document 1, a light scattering portion made of a lens sheet is provided on a transparent substrate, or a matte-treated substrate An organic electroluminescence device utilizing the above is described. However, in this technique, the total reflected light at the interface between the transparent body and air is reduced, and the guided light traveling while totally reflecting the inside of the transparent body in the plane direction is reduced, but at the interface between the transparent electrode layer and the transparent substrate. There is a problem that guided light that is totally reflected and proceeds in the plane direction inside the transparent electrode or inside the transparent electrode and the electroluminescence layer cannot be extracted, and the light extraction efficiency cannot be sufficiently increased.

また、特許文献2には、光の内部全反射を阻止するフラストレータ要素を配置した情報ディスプレイが記載されている。しかし、この技術では、デバイス内の様々な箇所に嵩拡散体を含むフラストレータを配置することで、光取り出し効率は若干向上するが、凹凸界面と透明電極が隣接してしまった場合、発光面に多数のダークスポットが生じ、素子の寿命にも悪影響を与えてしまうという問題があった。また、特許文献1と同様、透明電極層と透明基板との界面で全反射し、透明電極内部、あるいは透明電極とエレクトロルミネッセンス層内部を面方向に進む導波光を取り出すことはできず、光取り出し効率を十分に高くすることができないという問題があった。
特許第2931211号公報 特表2004−513483号公報
Patent Document 2 describes an information display in which a frustrator element that prevents total internal reflection of light is arranged. However, in this technology, the light extraction efficiency is slightly improved by arranging the frustrator including the bulk diffuser at various locations in the device, but if the uneven interface and the transparent electrode are adjacent, the light emitting surface In this case, a large number of dark spots are generated, which adversely affects the lifetime of the device. Similarly to Patent Document 1, it is not possible to take out guided light that is totally reflected at the interface between the transparent electrode layer and the transparent substrate and proceeds in the plane direction inside the transparent electrode or inside the transparent electrode and the electroluminescence layer. There was a problem that the efficiency could not be increased sufficiently.
Japanese Patent No. 2931111 JP-T-2004-513383

本発明は、電極、エレクトロルミネッセンス層、高屈折率層及び透光体がこの順に配置されてなるエレクトロルミネッセンス素子において、透光体と空気との界面で全反射し、透光体内を面方向に進む導光波のみならず、高屈折率層と透光体との界面で全反射して高屈折率層内部、或いは高屈折率層とエレクトロルミネッセンス層内部を面方向に進む導光波をも低減して、光取り出し効率の高いエレクトロルミネッセンス素子を提供することを課題とする。   The present invention relates to an electroluminescence device in which an electrode, an electroluminescence layer, a high refractive index layer, and a translucent body are arranged in this order, and is totally reflected at an interface between the translucent body and air, and the translucent body is oriented in a plane direction. Reduces not only the guided wave that travels but also the guided wave that travels in the plane direction inside the high-refractive index layer or inside the high-refractive index layer and the electroluminescence layer by total reflection at the interface between the high-refractive index layer and the transparent body. Thus, it is an object to provide an electroluminescent element with high light extraction efficiency.

特に、エレクトロルミネッセンス素子を光源として用いる照明装置に要求される画素端部の輝度低下の防止、さらには取り出し光の指向性の付与が可能なエレクトロルミネッセンス素子を提供することを課題とする。
本発明はまた、このようなエレクトロルミネッセンス素子を光源として用いた照明装置を提供することを目的とする。
In particular, it is an object of the present invention to provide an electroluminescence element capable of preventing a decrease in luminance at a pixel end portion required for a lighting device using the electroluminescence element as a light source and further imparting directivity of extracted light.
Another object of the present invention is to provide an illumination device using such an electroluminescence element as a light source.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、高屈折率層及び透光体のそれぞれの光取り出し面側に、光散乱機能を有する層を設けることにより、透光体と空気との界面で全反射し、透光体内を面方向に進む導光波のみならず、高屈折率層と透光体との界面で全反射して高屈折率層内部、或いは高屈折率層とエレクトロルミネッセンス層内部を面方向に進む導光波をも低減することができ、エレクトロルミネッセンス素子の光取り出し効率を、従来に比べて格段に向上させることができることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have provided a layer having a light scattering function on the light extraction surface side of each of the high refractive index layer and the translucent body, so that the translucent body and air The total reflection at the interface between the high refractive index layer and the high refractive index layer is reflected at the interface between the high refractive index layer and the transparent body. The present inventors have found that it is possible to reduce a guided wave traveling in the plane direction inside the electroluminescence layer, and that the light extraction efficiency of the electroluminescence element can be significantly improved as compared with the prior art.

高屈折率層及び透光体のそれぞれの光取り出し面側に光散乱機能を有する層を設けることによる光取り出し効率の向上効果の作用機構の詳細は明らかではないが、高屈折率層及び透光体のそれぞれの光取り出し面側に光散乱機能を有する層を設けることにより、透光体と空気との界面で全反射し、透光体の内部を面方向に全反射しながら進む導波光と、エレクトロルミネッセンス層及び高屈折率層を含む薄膜内部を面方向に進む導波光を多重散乱させることにより、エレクトロルミネッセンス素子外部へ取り出すことが可能となることによると推測される。   Although the details of the working mechanism of the effect of improving the light extraction efficiency by providing a layer having a light scattering function on the light extraction surface side of each of the high refractive index layer and the transparent body are not clear, the high refractive index layer and the light transmission By providing a layer having a light scattering function on each light extraction surface side of the body, it is totally reflected at the interface between the light transmitting body and air, and the guided light travels while being totally reflected in the surface direction inside the light transmitting body. It is presumed that the guided light traveling in the plane direction through the thin film including the electroluminescent layer and the high refractive index layer can be taken out of the electroluminescent element by multiple scattering.

従って、本発明は以下を要旨とするものである。
(1) 電極、エレクトロルミネッセンス層、高屈折率層及び透光体がこの順に配置されてなるエレクトロルミネッセンス素子において、高屈折率層及び透光体のそれぞれの光取り出し面側に、光散乱機能を有する層を有し、これら光散乱機能を有する層がいずれも透明粒子を含有する層であり、高屈折率層と透光体との間に、透光体よりも屈折率の低い層を有し、該透光体よりも屈折率の低い層が高屈折率層の光取り出し面側の光散乱機能を有する層の光取り出し面側にあり、且つ高屈折率層の光取り出し面側の光散乱機能を有する層において、透明粒子の屈折率(N)が1.8以上、且つマトリックスの屈折率(N)と透明粒子の屈折率(N)との差ΔN(=N−N)が−1.8から−0.3であり、透光体の光取り出し面側の光散乱機能を有する層において、透明粒子の屈折率(N)が1.5、且つマトリックスの屈折率(N)と透明粒子の屈折率(N)との差ΔN(=N−N)が0から0.1であり、高屈折率層は、透明電極層及び透明電極層と同等の屈折率を有する中間層とを有し、該中間層が透明電極層の光取り出し面側にあり、屈折率が1.55以上の層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子
(2) 透光体よりも屈折率の低い層の屈折率が1.3以下であることを特徴とする()に記載のエレクトロルミネッセンス素子
(3) 照明の光源として用いられることを特徴とする(1)〜()に記載のエレクトロルミネッセンス素子。
) 光源が、(1)〜()に記載のエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする照明装置。
Accordingly, the gist of the present invention is as follows.
(1) In an electroluminescence element in which an electrode, an electroluminescence layer, a high refractive index layer, and a light transmitting body are arranged in this order, a light scattering function is provided on each light extraction surface side of the high refractive index layer and the light transmitting body. Each of these layers having a light scattering function is a layer containing transparent particles, and a layer having a refractive index lower than that of the light transmitting body is provided between the high refractive index layer and the light transmitting body. The layer having a refractive index lower than that of the light transmitting body is on the light extraction surface side of the light extraction surface side of the high refractive index layer and the light extraction surface side of the high refractive index layer is light. In the layer having a scattering function, the refractive index (N s ) of the transparent particles is 1.8 or more, and the difference ΔN (= N m −) between the refractive index (N m ) of the matrix and the refractive index (N s ) of the transparent particles. N s ) is −1.8 to −0.3, and light extraction of the transparent body In the layer having the light-scattering function on the surface side, the refractive index (N s ) of the transparent particles is 1.5, and the difference ΔN between the refractive index (N m ) of the matrix and the refractive index (N s ) of the transparent particles N m -N s) is from 0.1 to 0, the high refractive index layer, and an intermediate layer having a refractive index equivalent to that of transparency electrode layer and the transparent electrode layer, the intermediate layer is a transparent electrode layer An electroluminescence element having a refractive index of 1.55 or more on the light extraction surface side .
(2 ) The electroluminescent element according to ( 1 ), wherein the refractive index of the layer having a refractive index lower than that of the translucent material is 1.3 or less .
(3 ) The electroluminescent element as described in (1) to ( 2 ), which is used as a light source for illumination.
( 4 ) The illumination device, wherein the light source is the electroluminescence element according to any one of (1) to ( 3 ).

本発明のエレクトロルミネッセンス素子によれば、
(1) 従来品に比べて、光取り出し効率が大幅に向上する。
(2) 光の干渉によって生じる視野角に対する発光色及び輝度の変化を低減することができる。特に、白色発光素子(電子輸送層発光型素子、正孔輸送層/電子輸送層発光型素子、タンデム型素子)においては、視野角に対する発光色及び輝度変化が顕著であるが、本発明によればこれを大幅に低減することができる。
(3) エレクトロルミネッセンス素子における各層の膜厚の均一性への精度が緩和されると共に、素子の大画面化、量産化、低コスト化が容易となる。
(4) 素子の温度特性や劣化による発光状態の変化を軽減できる。従って、照明装置における劣化素子の際の一部交換時においても、交換前後で違和感を与えることはない。
(5) 照明装置における画素端部の輝度低下を抑制することで、照明として均一な発光を実現することができる。
(6) 光を高輝度に取り出すと共に、取り出し光に指向性を付与することができる。
といった効果が奏される。
According to the electroluminescent device of the present invention,
(1) Light extraction efficiency is greatly improved compared to conventional products.
(2) It is possible to reduce changes in emission color and luminance with respect to the viewing angle caused by light interference. In particular, in white light emitting devices (electron transport layer light emitting device, hole transport layer / electron transport layer light emitting device, tandem device), the emission color and the luminance change with respect to the viewing angle are remarkable. This can be greatly reduced.
(3) The accuracy of uniformity of the film thickness of each layer in the electroluminescence element is eased, and the screen of the element, mass production, and cost reduction are facilitated.
(4) The change in the light emission state due to the temperature characteristics and deterioration of the element can be reduced. Therefore, even when partly replacing the deteriorated element in the lighting device, there is no sense of discomfort before and after the replacement.
(5) Uniform light emission can be realized as illumination by suppressing a decrease in luminance at the pixel end in the illumination device.
(6) The light can be extracted with high luminance, and directivity can be imparted to the extracted light.
Such an effect is produced.

このような本発明のエレクトロルミネッセンス素子によれば、低い電流量で高い輝度を得られることから、長寿命の素子を提供することができる。また、高い輝度が得られることで、ディスプレイ用途、照明用途、その他発光体として可能なエレクトロルミネッセンス素子となる。   According to such an electroluminescent element of the present invention, a high luminance can be obtained with a low current amount, and thus a long-life element can be provided. In addition, by obtaining high luminance, an electroluminescence element that can be used as a light emitter, for display applications, illumination applications, and the like.

特に、本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、画素端部における輝度低下の抑制、さらには取り出し光の指向性の付与が可能であるため、照明用途として最適なエレクトロルミネッセンス素子である。   In particular, the electroluminescence element of the present invention is an electroluminescence element that is most suitable for illumination use because it can suppress a decrease in luminance at the pixel end portion and can impart a directivity of extracted light.

本発明のエレクトロルミネッセンス素子は自発光素子であり、かつ透光体を有するフィールドエミッションディスプレイやプラズマディスプレイなどにも利用することができ、その工業的有用性は非常に大きい。   The electroluminescence device of the present invention is a self-luminous device and can be used for a field emission display or a plasma display having a translucent material, and its industrial utility is very large.

以下に本発明のエレクトロルミネッセンス素子及び照明装置の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。   Embodiments of the electroluminescent element and lighting device of the present invention will be described in detail below, but the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of the embodiment of the present invention, and the present invention is Unless it exceeds the gist, these contents are not specified.

[エレクトロルミネッセンス素子の構成]
図1を参照して本発明のエレクトロルミネッセンス素子の構成を説明する。
[Configuration of electroluminescence element]
The configuration of the electroluminescence element of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は本発明のエレクトロルミネッセンス素子の実施の形態を示す模式的な断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an electroluminescence element of the present invention.

本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、電極1、エレクトロルミネッセンス層2、高屈折率層3及び透光体4がこの順に配置されてなり、高屈折率層3と透光体4のそれぞれの光取り出し面側に光散乱機能を有する層5A,5Bが設けられているものである。   The electroluminescent element of the present invention includes an electrode 1, an electroluminescent layer 2, a high refractive index layer 3, and a transparent body 4 arranged in this order, and each light extraction surface of the high refractive index layer 3 and the transparent body 4. Layers 5A and 5B having a light scattering function are provided on the side.

本発明のエレクトロルミネッセンス素子はこの積層順の構成であれば、本発明の効果を損なわない限り各構成層間に任意の他の層を有していても良い。   The electroluminescent element of the present invention may have any other layer between the constituent layers as long as the effect of the present invention is not impaired as long as the structure is in this stacking order.

以下に本発明のエレクトロルミネッセンス素子の各構成要素について説明する。   Below, each component of the electroluminescent element of this invention is demonstrated.

(1)電極
電極1は、通常陰極として機能する。陰極として用いられる材料は、仕事関数の低い金属又はその化合物が好ましい。陰極は、通常、アルミニウム、錫、マグネシウム、インジウム、カルシウム、金、銀、銅、ニッケル、クロム、パラジウム、白金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等で形成される。特にアルミニウムで形成することが好ましい。
(1) Electrode The electrode 1 normally functions as a cathode. The material used as the cathode is preferably a metal having a low work function or a compound thereof. The cathode is usually formed of aluminum, tin, magnesium, indium, calcium, gold, silver, copper, nickel, chromium, palladium, platinum, magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, aluminum-lithium alloy, or the like. In particular, it is preferable to form with aluminum.

陰極の厚さは、特に限定されないが、通常10nm以上、好ましくは30nm以上、さらに好ましくは50nm以上で、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下、さらに好ましくは300nm以下である。   The thickness of the cathode is not particularly limited, but is usually 10 nm or more, preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less.

陰極は、蒸着やスパッタリング等の真空成膜プロセスにより形成することができる。   The cathode can be formed by a vacuum film formation process such as vapor deposition or sputtering.

低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、エレクトロルミネッセンス層と反対となる側にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す上で有効である。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。さらに、陰極とエレクトロルミネッセンス層との界面にLiF、MgF、LiO等の極薄絶縁膜(膜厚0.1〜5nm)を挿入することにより、素子の効率を向上させることができる。 For the purpose of protecting the cathode made of low work function metal, it is effective to increase the stability of the device by stacking a metal layer with high work function and stable to the atmosphere on the side opposite to the electroluminescent layer. It is. For this purpose, metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum are used. Furthermore, the efficiency of the device can be improved by inserting an ultra-thin insulating film (film thickness: 0.1 to 5 nm) such as LiF, MgF 2 , or Li 2 O at the interface between the cathode and the electroluminescence layer.

なお、酸化インジウムやインジウムを添加した酸化亜鉛等の透明電極材料で陰極を形成し、陰極側から光を取り出す構成としてもよい。その場合、高屈折率層及び透光体の光取出し面側とは、陰極側となる。   Note that a cathode may be formed using a transparent electrode material such as indium oxide or zinc oxide to which indium is added, and light may be extracted from the cathode side. In that case, the light extraction surface side of the high refractive index layer and the translucent body is the cathode side.

(2)エレクトロルミネッセンス層
エレクトロルミネッセンス層2は、電界が印加されることにより発光現象を示す物質により成膜されたものであり、単層構造であっても、機能分離した多層構造であってもよい。多層構造の場合、有していてもよい層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが挙げられる。エレクトロルミネッセンス層に使用される物質としては、従来使用されているエレクトロルミネッセンス物質を用いることができる。例えば、付活酸化亜鉛ZnS:X(但し、Xは、Mn、Tb、Cu,Sm等の付活元素である。)、CaS:Eu、SrS:Ce、SrGa:Ce、CaGa:Ce、CaS:Pb、BaAl:Eu等の従来使用されている無機エレクトロルミネッセンス物質、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体、芳香族アミン類、アントラセン単結晶等の低分子色素系の有機エレクトロルミネッセンス物質、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリ[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ(3−アルキルチオフェン)、ポリビニルカルバゾールなどの共役高分子系の有機エレクトロルミネッセンス物質等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの発光性化合物だけではなく、三重項状態からの燐光発光が可能な材料、若しくはこれらの蛍光色素由来の化合物を用いることもできる。
(2) Electroluminescence layer The electroluminescence layer 2 is formed by a material that exhibits a light emission phenomenon when an electric field is applied. The electroluminescence layer 2 may have a single layer structure or a functionally separated multilayer structure. Good. In the case of a multilayer structure, examples of the layer that may be included include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. As a material used for the electroluminescence layer, a conventionally used electroluminescence material can be used. For example, activated zinc oxide ZnS: X (where X is an activating element such as Mn, Tb, Cu, Sm), CaS: Eu, SrS: Ce, SrGa 2 S 4 : Ce, CaGa 2 S 4 : Ce, CaS: Pb, BaAl 2 S 4 : Eumberly used inorganic electroluminescent materials, 8-hydroxyquinoline aluminum complexes, aromatic amines, anthracene single crystals, etc. Conjugated polymers such as electroluminescent materials, poly (p-phenylene vinylene), poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy) -1,4-phenylene vinylene], poly (3-alkylthiophene), polyvinyl carbazole Examples thereof include, but are not limited to, organic electroluminescent materials. In addition to these light-emitting compounds, materials capable of phosphorescence emission from a triplet state or compounds derived from these fluorescent dyes can also be used.

エレクトロルミネッセンス層2の厚さは、通常10nm以上、好ましくは30nm以上、さらに好ましくは50nm以上で、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下、さらに好ましくは200nm以下である。   The thickness of the electroluminescent layer 2 is usually 10 nm or more, preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less.

エレクトロルミネッセンス層2は、蒸着やスパッタリング等の真空成膜プロセス、あるいはクロロフォルム等を溶媒とする塗布プロセスにより形成することができる。   The electroluminescence layer 2 can be formed by a vacuum film formation process such as vapor deposition or sputtering, or a coating process using chloroform or the like as a solvent.

(3)高屈折率層
本発明でいう高屈折率層3とは、エレクトロルミネッセンス層2を含む薄膜内部を面方向に進む導波光を取り出すために設けられる、屈折率が通常1.55以上、好ましくは1.6以上、さらに好ましくは1.7以上、最も好ましくは1.9以上、特に好ましくは2.0以上、通常2.5以下、好ましくは2.2以下の層をいう。高屈折率層は複数の層から形成されてもよく、その場合、屈折率は層の平均値を示す。なお、本発明における屈折率は分光エリプソメーター(波長範囲:350〜900nm)で測定されたものを言う。ただし、試料によって測定、解析が困難なものの場合には、プリズムカップラーを使用する。
(3) High Refractive Index Layer The high refractive index layer 3 referred to in the present invention is provided for taking out guided light traveling in the plane direction inside the thin film including the electroluminescent layer 2, and the refractive index is usually 1.55 or more. Preferably, it refers to a layer of 1.6 or more, more preferably 1.7 or more, most preferably 1.9 or more, particularly preferably 2.0 or more, usually 2.5 or less, preferably 2.2 or less. The high refractive index layer may be formed from a plurality of layers, in which case the refractive index indicates the average value of the layers. In addition, the refractive index in this invention says what was measured with the spectroscopic ellipsometer (wavelength range: 350-900 nm). However, a prism coupler is used when measurement and analysis are difficult depending on the sample.

高屈折率層3は、少なくとも透明電極層3Aを有する。高屈折率層3は、透明電極層3Aの一層からなるものであってもよく、また、図1に示す如く、透明電極層3Aとこれと同等の屈折率を有する中間層3Bとが組み合わされてなる層であってもよい。   The high refractive index layer 3 has at least a transparent electrode layer 3A. The high refractive index layer 3 may be composed of one layer of the transparent electrode layer 3A, and as shown in FIG. 1, the transparent electrode layer 3A and the intermediate layer 3B having the same refractive index are combined. It may be a layer.

本発明においては、エレクトロルミネッセンス層2を含む薄膜内の導波光を高屈折率層3内へも移動させるため、高屈折率層3は、透明電極層3Aと透明電極3Aと同等の屈折率を有する中間層3Bとからなる層であることが好ましい。なお、本明細書において、「屈折率が同等」とは、一方の屈折率と他方の屈折率との差が0.3未満、好ましくは0.2以下、特に好ましくは0.1以下、最も好ましくは0.02以下であることをいう。   In the present invention, since the guided light in the thin film including the electroluminescence layer 2 is also moved into the high refractive index layer 3, the high refractive index layer 3 has a refractive index equivalent to that of the transparent electrode layer 3A and the transparent electrode 3A. It is preferably a layer composed of the intermediate layer 3B. In the present specification, “refractive index is equivalent” means that the difference between one refractive index and the other refractive index is less than 0.3, preferably 0.2 or less, particularly preferably 0.1 or less, Preferably it means 0.02 or less.

高屈折率層3の厚さは、通常200nm以上、好ましくは600nm以上で、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。この厚さが200nm未満では、透明電極層3Aと中間層3Bとの界面を制御することが困難であり、発光時の黒点、寿命の低下を引き起こす可能性があり、50μmを超えると、透過率の低下や発光滲みの原因となる可能性があるため、高屈折率層3は以下に記載するような好適な表面平滑性を得るために十分な膜厚であれば良い。   The thickness of the high refractive index layer 3 is usually 200 nm or more, preferably 600 nm or more, and is usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less, more preferably 10 μm or less. If the thickness is less than 200 nm, it is difficult to control the interface between the transparent electrode layer 3A and the intermediate layer 3B, which may cause a black spot at the time of light emission and a decrease in the lifetime. Therefore, the high refractive index layer 3 only needs to have a film thickness sufficient to obtain suitable surface smoothness as described below.

高屈折率層の表面(透明電極層側面)は平滑であることが好ましく、表面粗さRaが80nm以下であることが好ましく、50nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましい。表面粗さRaが80nmを超えるとエレクトロルミネッセンス発光時の黒点や寿命低下の原因となる可能性がある。ただし、表面粗さRaが0.1より小さい表面性を形成することは困難であり、従って、表面粗さRaは0.1nm以上であることが好ましい。高屈折率層3の表面粗さRaは接触式段差・表面粗さ・微細形状測定装置(ケーエルビー・テンコール社)により確認することができる。   The surface (transparent electrode layer side surface) of the high refractive index layer is preferably smooth, and the surface roughness Ra is preferably 80 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 30 nm or less. If the surface roughness Ra exceeds 80 nm, there is a possibility of causing a black spot or a reduction in the lifetime during electroluminescence emission. However, it is difficult to form a surface property having a surface roughness Ra smaller than 0.1. Therefore, the surface roughness Ra is preferably 0.1 nm or more. The surface roughness Ra of the high refractive index layer 3 can be confirmed by a contact type step / surface roughness / fine shape measuring apparatus (KLB Tencor Corporation).

〈1〉透明電極層
透明電極層3Aとは、通常エレクトロルミネッセンス素子の陽極として作用する。透明電極層3Aとしては、錫を添加した酸化インジウム(通称ITOと呼ばれている。)、アルミニウムを添加した酸化亜鉛(通称AZOと呼ばれている。)、インジウムを添加した酸化亜鉛(通称IZOと呼ばれている。)等の複合酸化物薄膜が好ましく用いられる。特にITOであることが好ましい。
<1> Transparent electrode layer The transparent electrode layer 3A normally functions as an anode of an electroluminescence element. As the transparent electrode layer 3A, indium oxide to which tin is added (commonly referred to as ITO), zinc oxide to which aluminum is added (commonly referred to as AZO), zinc oxide to which indium is added (commonly referred to as IZO) A complex oxide thin film is preferably used. In particular, ITO is preferable.

後述の光散乱機能を直接形成したものではない透明電極層の場合、可視光波長領域における平行光線透過率は大きいほど好ましく、通常50%以上、好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上である。   In the case of a transparent electrode layer that does not directly form the light scattering function described later, the parallel light transmittance in the visible light wavelength region is preferably as large as possible, usually 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more. is there.

また、透明電極層3Aの電気抵抗は、面抵抗値として小さいほど好ましいが、通常1〜100Ω/□(=1cm)であり、その上限値は好ましくは70Ω/□、さらに好ましくは50Ω/□である。 The electrical resistance of the transparent electrode layer 3A is preferably as small as the sheet resistance value, but is usually 1 to 100Ω / □ (= 1 cm 2 ), and the upper limit is preferably 70Ω / □, and more preferably 50Ω / □. It is.

透明電極層3Aの厚さは、上述した光線透過率及び面抵抗値を満足する限りにおいて、通常0.01〜10μmであるが、導電性の観点から、0.03μm以上が好ましく、0.05μm以上がさらに好ましい。一方、光線透過率の観点から、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がさらに好ましい。   The thickness of the transparent electrode layer 3A is usually 0.01 to 10 μm as long as the above-described light transmittance and surface resistance value are satisfied. However, from the viewpoint of conductivity, 0.03 μm or more is preferable, and 0.05 μm. The above is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of light transmittance, it is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less.

透明電極層3Aを形成するための塗布液組成としては例えばITO微細粒子を導電性ポリマーあるいはその他の樹脂バインダーと共に有機溶媒に分散させたもの、あるいは導電性ポリマー材料などが使用できるが、これに限定されない。透明電極層3Aは、この塗布液を用い、フォトリソグラフィ法、インクジェット等により、エレクトロルミネッセンス素子の電極として必要なパターンに形成される。パターンニング後の線幅は1〜10μm程度が標準的であるが、これに限定されるものではない。   As a coating solution composition for forming the transparent electrode layer 3A, for example, ITO fine particles dispersed in an organic solvent together with a conductive polymer or other resin binder, or a conductive polymer material can be used. Not. The transparent electrode layer 3A is formed into a pattern necessary as an electrode of an electroluminescent element by photolithography, ink jet, or the like using this coating solution. The line width after patterning is typically about 1 to 10 μm, but is not limited thereto.

〈2〉透明電極層と同等の屈折率を有する中間層(以下、中間層と称す。)
中間層3Bは透明電極層3Aに対して、図1に示す如く、光取り出し面側に設けても、エレクトロルミネッセンス層2側に設けても良い。或いはこれらの両方に設けても良い。中間層3Bを透明電極層3Aの光取り出し面側に設ける場合は、中間層3Bが絶縁性を有することが好ましく、中間層3Bをエレクトロルミネッセンス層2側に設ける場合は、導電性を有することが好ましい。ただし、図1に示す如く、絶縁性の中間層3Bを透明電極層3Aの光取り出し面側に設ける方がより好ましい。
<2> An intermediate layer having a refractive index equivalent to that of the transparent electrode layer (hereinafter referred to as an intermediate layer)
As shown in FIG. 1, the intermediate layer 3B may be provided on the light extraction surface side or the electroluminescent layer 2 side with respect to the transparent electrode layer 3A. Or you may provide in both of these. When the intermediate layer 3B is provided on the light extraction surface side of the transparent electrode layer 3A, the intermediate layer 3B preferably has an insulating property, and when the intermediate layer 3B is provided on the electroluminescence layer 2 side, it may have conductivity. preferable. However, as shown in FIG. 1, it is more preferable to provide the insulating intermediate layer 3B on the light extraction surface side of the transparent electrode layer 3A.

中間層3Bとしては、ゾルゲル反応によって形成した膜や真空プロセスにより形成した膜が用いられ、その材料としては、SiN(xおよびyはそれぞれ0以上の任意の数)、TiO、ZrO、ゼオライトなどの無機酸化物材料、熱硬化性樹脂、UV硬化性樹脂、伝導性樹脂などの有機材料、又はこれらの複合材料が挙げられる。中間層3Bは、これらの材料の積層体であってもよい。中間層3Bの材料は特に限定されないが、透明電極層3Aと同等の屈折率であることが重要であるため、樹脂やシリケートなどのマトリックス中にTiO、Al、ZrO、Taなどの高屈折率微粒子を分散させることで、屈折率を調節したものであっても良い。これら微粒子は1種を用いても2種以上を用いてもよい。ここで、マトリックスを構成する樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の2種以上の共重合体が挙げられる。 As the intermediate layer 3B, a film formed by a sol-gel reaction or a film formed by a vacuum process is used, and the material thereof is SiN x O y (x and y are arbitrary numbers of 0 or more, respectively), TiO 2 , ZrO 2. Inorganic oxide materials such as zeolite, thermosetting resins, UV curable resins, organic materials such as conductive resins, or composite materials thereof. The intermediate layer 3B may be a laminate of these materials. The material of the intermediate layer 3B is not particularly limited, but since it is important that the refractive index is the same as that of the transparent electrode layer 3A, TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 are contained in a matrix such as resin or silicate. The refractive index may be adjusted by dispersing high refractive index fine particles such as O 3 . These fine particles may be used alone or in combination of two or more. Here, specific examples of the resin constituting the matrix include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyethersulfone, polyarylate, polycarbonate resin, polyurethane, acrylic resin, polyacrylonitrile, polyvinyl acetal, polyamide. , Polyimide, diacrylphthalate resin, cellulosic resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, other thermoplastic resins, and copolymers of two or more monomers constituting these resins It is done.

中間層3Bは、透明電極層3Aとの屈折率を近づけることが重要であり、屈折率差が0.3以上になるとエレクトロルミネッセンス層2を含む薄膜内の導波光を十分に取り出せないことから、透明電極層3Aと中間層3Bとの屈折率差は0.3未満、好ましくは0.2以下、特に好ましくは0.1以下、とりわけ好ましくは0.02以下となるようにすることが重要である。   It is important for the intermediate layer 3B to have a refractive index close to that of the transparent electrode layer 3A. If the refractive index difference is 0.3 or more, the guided light in the thin film including the electroluminescent layer 2 cannot be sufficiently extracted. It is important that the difference in refractive index between the transparent electrode layer 3A and the intermediate layer 3B is less than 0.3, preferably 0.2 or less, particularly preferably 0.1 or less, and particularly preferably 0.02 or less. is there.

中間層3Bの厚さは、通常250nm以上、好ましくは600nm以上で、通常50μm以下、好ましくは10μm以下である。   The thickness of the intermediate layer 3B is usually 250 nm or more, preferably 600 nm or more, and usually 50 μm or less, preferably 10 μm or less.

中間層3Bは、通常、スピンコート、ディップコート、ダイコートなどの塗布プロセスあるいは、蒸着、スパッタ等の真空プロセスにより形成することができる。   The intermediate layer 3B can be usually formed by a coating process such as spin coating, dip coating, or die coating, or a vacuum process such as vapor deposition or sputtering.

中間層3Bの表面は平滑であることが好ましく、表面粗さRaが100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、10nm以下であることがさらに好ましい。表面粗さが100nmを超えるとエレクトロルミネッセンス発光時の黒点や寿命低下の原因となる可能性がある。ただし、中間層3Bを表面粗さRa=0.05nmより小さい表面性に形成することは困難であることから、通常、中間層3Bの表面粗さRaは0.05nm以上である。中間層3Bの表面粗さRaは接触式段差・表面粗さ・微細形状測定装置(ケーエルビー・テンコール社)により確認することができる。   The surface of the intermediate layer 3B is preferably smooth, and the surface roughness Ra is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 10 nm or less. If the surface roughness exceeds 100 nm, there is a possibility of causing black spots or a reduction in life during electroluminescence emission. However, since it is difficult to form the intermediate layer 3B with surface roughness Ra = 0.05 nm or less, the surface roughness Ra of the intermediate layer 3B is usually 0.05 nm or more. The surface roughness Ra of the intermediate layer 3B can be confirmed by a contact type step / surface roughness / fine shape measuring device (KLB Tencor).

〈3〉ガスバリア層
本発明においては、特に高屈折率層3が透明電極層3A及び透明電極層3Aと同等の屈折率を有する中間層3Bを有する場合には、中間層3Bなどの高屈折率層3の一部、もしくは全体が、透明電極層3Aに化学的悪影響を及ぼし、エレクトロルミネッセンス発光時の黒点発生、寿命低下の恐れがあることから、透明電極層3Aと中間層3Bとの間にガスバリア層を有することが好ましい。
<3> Gas Barrier Layer In the present invention, particularly when the high refractive index layer 3 includes the transparent electrode layer 3A and the intermediate layer 3B having the same refractive index as the transparent electrode layer 3A, the high refractive index of the intermediate layer 3B or the like. Part or all of the layer 3 has a chemical adverse effect on the transparent electrode layer 3A, and there is a risk of black spots occurring during electroluminescence emission and a reduction in life, so that there is a risk between the transparent electrode layer 3A and the intermediate layer 3B. It is preferable to have a gas barrier layer.

ガスバリア層の形成材料としては、ZrC、TiO、Al、CeO、TiN、Ta、SiO、SiN、SiO、SnO、Sb、Y、La、Inなど、あるいはこれらの混合物が挙げられるが、これらに制限はなく、可視で吸収が無いか少なくとも緻密な膜構造であればいずれも使用でき、特に無機化合物を主成分とすることが好ましい。 As a material for forming the gas barrier layer, ZrC 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , CeO 2 , TiN, Ta 2 O 5 , SiO x N y , SiN, SiO x , SnO 2 , Sb 2 O 5 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , In 2 O 3 and the like, or a mixture thereof, but these are not limited, and any of them can be used as long as it is visible and has no absorption or at least a dense film structure, particularly an inorganic compound. Is preferably the main component.

ガスバリア層の厚さは特に制限はないが、バリア特性を考慮し、通常5nm以上、好ましくは20nm以上、より好ましくは50nm以上、特に好ましくは100nm以上で、通常10μm以下、好ましくは1μm以下、特に好ましくは400nm以下である。例えば、5nm以上400nm以下、好ましくは10nm以上300nm以下、具体的には30nm程度の無機材料を含有するガスバリア層を設けることが好ましい。   The thickness of the gas barrier layer is not particularly limited, but considering barrier properties, it is usually 5 nm or more, preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more, particularly preferably 100 nm or more, usually 10 μm or less, preferably 1 μm or less, particularly Preferably it is 400 nm or less. For example, it is preferable to provide a gas barrier layer containing an inorganic material of 5 nm to 400 nm, preferably 10 nm to 300 nm, specifically about 30 nm.

このガスバリア層は、例えば蒸着法やスパッタ法などの真空プロセスで形成される。ガスバリア層の屈折率は透明電極層3Aと同等であることが好ましいが、膜厚200nm以下であれば、低屈折率材料を用いることも可能である。この場合の低屈折率材料としては、例えば、MgF、NaF、NaFなどのフッ化物化合物、ナノ多孔質材料などが挙げられる。 This gas barrier layer is formed by a vacuum process such as vapor deposition or sputtering. The refractive index of the gas barrier layer is preferably equal to that of the transparent electrode layer 3A, but a low refractive index material can be used as long as the film thickness is 200 nm or less. Examples of the low refractive index material in this case include fluoride compounds such as MgF 2 , NaF 2 , and NaF 2 , and nanoporous materials.

(4)透光体
透光体4は通常エレクトロルミネッセンス素子の基板となるものである。
(4) Translucent body The translucent body 4 is usually a substrate of an electroluminescence element.

透光体4としては、高屈折率層3の屈折率と同等、若しくはそれよりも高いものが好ましいが、その屈折率は通常1.4以上、好ましくは1.45以上、さらに好ましくは1.47以上で、通常1.9未満、好ましくは1.80未満、さらに好ましくは1.75未満である。透光体4の屈折率はエリプソメーター、反射率測定、プリズムカップラーなどの光学的手法で測定されるが、特に限定されるものではない。   The light-transmitting body 4 is preferably the same as or higher than the refractive index of the high refractive index layer 3, but the refractive index is usually 1.4 or higher, preferably 1.45 or higher, more preferably 1. 47 or more, usually less than 1.9, preferably less than 1.80, more preferably less than 1.75. The refractive index of the translucent body 4 is measured by an optical method such as ellipsometer, reflectance measurement, prism coupler, etc., but is not particularly limited.

こうした屈折率を有する透光体4としては、汎用材料からなる透明基板を用いることができる。例えば、BK、SF11、LaSFN、BaK、Fなどの各種ショットガラス、合成フェーズドシリカガラス、光学クラウンガラス、低膨張ボロシリケートガラス、サファイヤガラス、ソーダガラス、無アルカリガラスなどのガラス、ポリメチルメタクリレートや架橋アクリレートなどのアクリル樹脂、ピスフェノールAポリカーボネートなどの芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリシクロオレフィンなどの非晶性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレンなどのスチレン樹脂、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などの合成樹脂などが挙げられ、これらの積層体であってもよい。これらのうち、ショットガラス、合成フェーズドシリカガラス、光学クラウンガラス、低膨張ボロシリケートガラス、ソーダガラス、無アルカリガラス、アクリル樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂が好ましい。 As the transparent body 4 having such a refractive index, a transparent substrate made of a general-purpose material can be used. For example, various types of shot glass such as BK 7 , SF 11 , LaSFN 9 , BaK 1 , F 2 , synthetic phased silica glass, optical crown glass, low expansion borosilicate glass, sapphire glass, soda glass, alkali-free glass, etc. Acrylic resins such as polymethyl methacrylate and cross-linked acrylate, aromatic polycarbonate resins such as bisphenol A polycarbonate, polyester resins such as polyethylene terephthalate, amorphous polyolefin resins such as polycycloolefin, epoxy resins, styrene resins such as polystyrene, poly Polysulfone resins such as ether sulfone, synthetic resins such as polyetherimide resin, and the like may be mentioned, and a laminate of these may also be used. Of these, shot glass, synthetic phased silica glass, optical crown glass, low expansion borosilicate glass, soda glass, alkali-free glass, acrylic resin, aromatic polycarbonate resin, and polysulfone resin are preferable.

なお、これらの透光体4の光取り出し側(後述の光散乱機能を有する層のさらに光取り出し面側)には、目的と用途に応じて反射防止フィルム、円偏光フィルム、位相差フィルムなどの光学フィルムを形成、若しくは張り合わせてもよい。   In addition, on the light extraction side (the light extraction surface side of a layer having a light scattering function to be described later) of these translucent bodies 4, an antireflection film, a circularly polarizing film, a retardation film, etc. are used depending on the purpose and application. An optical film may be formed or bonded.

透光体4の厚さは、通常0.1mm以上10mm以下である。機械的強度やガスバリア性の観点から好ましくは0.2mm以上であり、軽量化、光線透過率の観点からは通常5mm以下、好ましくは3mm以下である。   The thickness of the translucent body 4 is usually 0.1 mm or more and 10 mm or less. The thickness is preferably 0.2 mm or more from the viewpoint of mechanical strength and gas barrier properties, and is usually 5 mm or less, preferably 3 mm or less from the viewpoint of weight reduction and light transmittance.

透光体4は透明基板であることが好ましいが、この基板の代わりに高屈折率層上に保護カバーを設けたトップエミッション型素子であってもよく、この場合、透光体4が保護カバーになることが好ましい。保護カバーの材料は、透明であれば特に制限はなく、硬化性樹脂などの各種樹脂材料やゾルゲル膜などのコーティング材料が挙げられる。   Although the transparent body 4 is preferably a transparent substrate, it may be a top emission type element in which a protective cover is provided on the high refractive index layer instead of this substrate. In this case, the transparent body 4 is a protective cover. It is preferable to become. The material of the protective cover is not particularly limited as long as it is transparent, and examples thereof include various resin materials such as a curable resin and coating materials such as a sol-gel film.

(5)光散乱機能を有する層
本発明は、高屈折率層3及び透光体4のそれぞれの光取り出し面側に、光散乱機能を有する層5A,5Bを有することを特徴とする。
(5) Layer having Light Scattering Function The present invention is characterized by having layers 5A and 5B having a light scattering function on the light extraction surface side of the high refractive index layer 3 and the light transmitting body 4, respectively.

ここで、光散乱機能とは、発光光線をMie散乱による多重散乱させることである。この光散乱機能により、エレクトロルミネッセンス層2を含む薄膜内での導波光もしくは導波光の滲み出し光を光取り出し方向に散乱させることができる。効率的に多重散乱させるためには、散乱体若しくは散乱形状と散乱体若しくは散乱形状周辺のマトリックスとの屈折率差と、散乱体若しくは散乱形状のサイズを最適に調整する必要がある。例えば、散乱体間の距離が散乱体サイズと同等、若しくはそれ以下であることが好ましく、散乱体サイズの1/2以下であることがより好ましい。また散乱体間の距離が波長の1/10以上であることが好ましい。なお、これらのサイズは、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡による断面観察、若しくはX線散乱測定により確認することができる。   Here, the light scattering function refers to multiple scattering of emitted light by Mie scattering. With this light scattering function, the guided light in the thin film including the electroluminescence layer 2 or the light that has leaked out of the guided light can be scattered in the light extraction direction. In order to efficiently perform multiple scattering, it is necessary to optimally adjust the refractive index difference between the scatterer or scattering shape and the matrix around the scatterer or scattering shape and the size of the scatterer or scattering shape. For example, the distance between the scatterers is preferably equal to or less than the scatterer size, and more preferably ½ or less of the scatterer size. Moreover, it is preferable that the distance between scatterers is 1/10 or more of a wavelength. These sizes can be confirmed by cross-sectional observation with a scanning electron microscope or transmission electron microscope, or by X-ray scattering measurement.

ここで、散乱体とは、下記の透明粒子のことを指し、散乱形状とは、凸凹界面の形状のことを指し、マトリックスとは、具体的には、透明粒子を含有する層の場合は、中間層3Bで記載したマトリックスと同様のもののことをいい、凸凹構造界面の場合は、隣接する層の材料や空気などのことをいう。   Here, the scatterer refers to the following transparent particles, the scattering shape refers to the shape of the uneven surface, the matrix specifically, in the case of a layer containing transparent particles, This refers to the same matrix as that described in the intermediate layer 3B. In the case of an uneven structure interface, it refers to the material of adjacent layers, air, and the like.

高屈折率層3及び透光体4のそれぞれの光取り出し面側とは、通常、高屈折率層3と透光体4の界面、及び透光体4と空気との界面というように、屈折率差が大きくなる面であることが多い。
特に、透光体4の光取り出し面側に設けられる光散乱機能を有する層5Bは、透光体4の屈折率よりも高いことが、基板モードを効率的に取り出せる点で好ましい。透光体4の屈折率と光散乱機能を有する層5Bとの屈折率差は通常0.02以上で1.5以下程度であることが好ましい。
The light extraction surface side of each of the high refractive index layer 3 and the translucent body 4 is normally refracted as an interface between the high refractive index layer 3 and the translucent body 4 and an interface between the translucent body 4 and air. In many cases, the rate difference increases.
In particular, the layer 5B having a light scattering function provided on the light extraction surface side of the translucent body 4 is preferably higher than the refractive index of the translucent body 4 in terms of efficiently extracting the substrate mode. The refractive index difference between the refractive index of the translucent body 4 and the layer 5B having a light scattering function is preferably about 0.02 or more and about 1.5 or less.

光散乱機能を有する層5A,5Bとは、高屈折率層3及び透光体4のそれぞれの層と異なる層が形成されたものであってもよいし、高屈折率層3或いは透光体4のそれぞれの層の表面にブラスト処理などの研磨により凹凸表面を施したものであってもよいが、特に不規則な凸凹構造界面や透明粒子を含有する層が好ましい。   The layers 5A and 5B having the light scattering function may be formed by forming different layers from the high refractive index layer 3 and the transparent body 4, or the high refractive index layer 3 or the transparent body. Although the surface of each layer 4 may have a concavo-convex surface by polishing such as blasting, a layer containing an irregular uneven structure interface or transparent particles is particularly preferable.

光散乱機能を有する層5A,5Bの膜厚方向の厚さは通常100nm以上が好ましく、200nm以上がより好ましい。この厚さが100nm未満では、多重散乱性が低下し、散乱の異方性が強くなることで、輝度の視野角依存性が現れる恐れがある。また、光散乱機能を有する層5A,5Bの厚さは50μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましい。50μmを超えると、発光光線が光散乱機能を有する層を通る光路により、散乱特性が変化し、前記と同様、輝度の視野角依存性が現れる恐れがある。   The thickness in the film thickness direction of the layers 5A and 5B having the light scattering function is usually preferably 100 nm or more, and more preferably 200 nm or more. If the thickness is less than 100 nm, the multiple scattering property is lowered, and the anisotropy of scattering is increased, so that the viewing angle dependency of luminance may appear. Further, the thickness of the layers 5A and 5B having a light scattering function is preferably 50 μm or less, and more preferably 10 μm or less. If the thickness exceeds 50 μm, the scattering characteristics change due to the optical path of the emitted light through the layer having the light scattering function, and there is a risk that the viewing angle dependency of luminance appears as described above.

光散乱機能を有する層5A,5Bの光散乱機能は、通常、光線透過率で90%以下が好ましく、80%以下がより好ましく、70%以下がさらに好ましい。また、多重散乱による発光光線のロスを考慮すると、通常25%以上が好ましく、40%以上がより好ましい。例えば、D65光において、それぞれの光散乱機能を有する層5A,5Bの平行光線透過率が30%以上80%以下であることが好ましい。   The light scattering function of the layers 5A and 5B having a light scattering function is usually preferably 90% or less, more preferably 80% or less, and further preferably 70% or less in terms of light transmittance. Further, considering the loss of emitted light due to multiple scattering, it is usually preferably 25% or more, more preferably 40% or more. For example, in D65 light, the parallel light transmittance of each of the layers 5A and 5B having the light scattering function is preferably 30% or more and 80% or less.

〈1〉不規則な凸凹構造界面よりなる光散乱機能を有する層
ここで、不規則な凸凹構造界面とは非周期的な凸凹構造界面をいい、発光光線がその界面での全反射を軽減するために、表面粗さRaは10nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましい。また、発光滲みの観点から10μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましい。従来、フォトニクス結晶マイクロレンズを含む高度な粗面構造が提案されているが、コスト面だけでなく、散乱の異方性の観点からも凸凹構造は不規則であることが重要である。この表面粗さRaはJIS B0601:2001に規定されている基準に基づき、ケーエルエー・テンコール社製P−15型接触式表面粗さ計を用いて、1走査距離0.5μmの条件で、数回測定した平均値を算出して求めたものである。
<1> Layer having a light scattering function composed of an irregular uneven structure interface Here, the irregular uneven interface means an aperiodic uneven structure interface, and the emitted light reduces total reflection at the interface. For this reason, the surface roughness Ra is preferably 10 nm or more, and more preferably 100 nm or more. Moreover, 10 micrometers or less are preferable from a viewpoint of light emission bleeding, and 1 micrometer or less is more preferable. Conventionally, an advanced rough surface structure including a photonic crystal microlens has been proposed, but it is important that the uneven structure is irregular not only in terms of cost but also in terms of scattering anisotropy. This surface roughness Ra is measured several times under the condition of one scanning distance of 0.5 μm using a P-15 type contact surface roughness meter manufactured by KLA-Tencor based on the standard defined in JIS B0601: 2001. It is obtained by calculating a measured average value.

光散乱機能を有する層としての不規則な凸凹構造界面は、ブラストなどの研磨処理でも施すことは可能であるが、界面に透明粒子を施すことでも形成できる。   The irregular uneven structure interface as a layer having a light scattering function can be formed by polishing treatment such as blasting, but can also be formed by applying transparent particles to the interface.

〈2〉透明粒子を含有する層よりなる光散乱機能を有する層
ここで、透明粒子とは、可視光の領域で吸収のない、若しくは少ない粒子(前記吸収が通常30%以下)で、例えば、TiO、SiO、ZrO、Al、Ta、ZnO、Sb、ZrSiO、ゼオライト又はそれらの多孔性物質やそれらを主成分とした無機粒子やアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの有機粒子が挙げられる。特に、無機粒子が好ましく、中でもTiO、SiO、多孔質SiO、ZrO、Al、ゼオライトよりなるものが好ましい。また、透明粒子は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
<2> Layer having a light scattering function comprising a layer containing transparent particles Here, the transparent particles are particles having no or little absorption in the visible light region (the absorption is usually 30% or less). TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 3 , ZnO 2 , Sb 2 O 3 , ZrSiO 4 , zeolite or porous materials thereof, inorganic particles or acrylic resins based on them, Organic particles such as styrene resin and polyethylene terephthalate resin can be used. In particular, inorganic particles are preferable, and among them, those composed of TiO 2 , SiO 2 , porous SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , and zeolite are preferable. Moreover, only 1 type may be used for transparent particle | grains and 2 or more types may be used for it.

通常、有効なMie散乱をさせるために粒子サイズは100nm以上、好ましくは250nm以上、より好ましくは300nm以上であり、通常20μm以下、より好ましくは10μm以下である。   Usually, in order to cause effective Mie scattering, the particle size is 100 nm or more, preferably 250 nm or more, more preferably 300 nm or more, and usually 20 μm or less, more preferably 10 μm or less.

特に、光散乱機能を有する層5Aにおいては、粒子サイズは80〜700nmであることが好ましく、光散乱機能を有する層5Bにおいては、粒子サイズは150nm〜8μmであることが好ましい。   In particular, in the layer 5A having a light scattering function, the particle size is preferably 80 to 700 nm, and in the layer 5B having a light scattering function, the particle size is preferably 150 nm to 8 μm.

また、マトリックスと散乱体である透明粒子との屈折率差は、通常0.01以上が好ましく、さらに好ましくは0.03以上、より好ましくは0.05以上であり、上限値は2未満が好ましく、より好ましくは1.5未満、さらに好ましくは1未満である。この屈折率差が低すぎると有効なMie散乱を得ることが困難になり、屈折率差が大きすぎると後方散乱が増大し、光取り出し率が十分に得られない恐れがある。   Further, the refractive index difference between the matrix and the transparent particles as the scatterer is usually preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and the upper limit is preferably less than 2. More preferably, it is less than 1.5, More preferably, it is less than 1. If this refractive index difference is too low, it will be difficult to obtain effective Mie scattering, and if the refractive index difference is too large, backscattering will increase, and a sufficient light extraction rate may not be obtained.

薄膜モードを取り出すにはマトリックスの屈折率(N)と散乱体である透明粒子の屈折率(N)との差ΔN(=N−N)が−1.8〜−0.3であることが好ましい。さらに散乱体の屈折率(N)が1.8以上であることが好ましい。一方、基板モードを取り出すにはマトリックスと散乱体との屈折率差ΔNが−0.3〜1.5であることが好ましい。さらには散乱体の屈折率(N)が1.7以下であることが好ましい。 In order to extract the thin film mode, the difference ΔN (= N m −N s ) between the refractive index (N m ) of the matrix and the refractive index (N s ) of the transparent particles as the scatterer is −1.8 to −0.3. It is preferable that Furthermore, the refractive index (N s ) of the scatterer is preferably 1.8 or more. On the other hand, in order to take out the substrate mode, it is preferable that the refractive index difference ΔN between the matrix and the scatterer is −0.3 to 1.5. Further, the refractive index (N s ) of the scatterer is preferably 1.7 or less.

また、本発明においては、高屈折率層3の光取り出し面側の光散乱機能を有する層5Aに含まれる散乱体である透明粒子の屈折率は1.6以上、好ましくは1.8以上であり、透光体4の光取り出し面側の光散乱機能を有する層5Bに含まれる散乱体である透明粒子の屈折率は1.7以下であることが好ましく、さらに1.57以下であることが好ましい。これは、透明粒子の散乱特性が異なる方が好ましいことによる。   In the present invention, the refractive index of the transparent particles which are scatterers contained in the layer 5A having the light scattering function on the light extraction surface side of the high refractive index layer 3 is 1.6 or more, preferably 1.8 or more. In addition, the refractive index of the transparent particles, which are the scatterers included in the layer 5B having the light scattering function on the light extraction surface side of the translucent body 4, is preferably 1.7 or less, and more preferably 1.57 or less. Is preferred. This is because the transparent particles preferably have different scattering characteristics.

なお、透明粒子は異なる材質又は異なる粒径のものを2種以上併用しても良い。また、透明粒子を含有する層よりなる光散乱機能を有する層は異なる透明粒子及び/又はマトリックスを用いた積層膜であっても良い。   Two or more kinds of transparent particles having different materials or different particle sizes may be used in combination. Further, the layer having a light scattering function composed of a layer containing transparent particles may be a laminated film using different transparent particles and / or matrices.

透明粒子を含有する層は、通常、マトリックス前駆体に透明粒子を分散させた塗布液を塗布することにより形成される光多重散乱層である。   The layer containing transparent particles is usually a light multiple scattering layer formed by applying a coating liquid in which transparent particles are dispersed in a matrix precursor.

マトリックスと透明粒子との屈折率差は、上述の如く、通常、0.01以上が好ましく、さらに好ましくは0.03以上、より好ましくは0.05以上であり、上限値は2未満が好ましく、より好ましくは1.5未満、さらに好ましくは1未満であり、また、薄膜モードを取り出すにはマトリックスの屈折率と透明粒子の屈折率との差ΔN(=N−N)が−1.8〜−0.3であることが好ましく、基板モードを取り出すにはマトリックスと散乱体との屈折率差ΔNが−0.3〜1.5であることが好ましいため、用いるマトリックス前駆体は、分散させる透明粒子により変えることができるが、汎用材料として、例えば、シリケートオリゴマーなどのゾルゲル前駆体、熱硬化性樹脂やUV硬化性樹脂のモノマーなどの反応性前駆体、又は樹脂の溶融体、若しくはこれらを主成分とする前駆体が挙げられる。 As described above, the difference in refractive index between the matrix and the transparent particles is usually preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and the upper limit is preferably less than 2. More preferably, it is less than 1.5, more preferably less than 1, and in order to take out the thin film mode, the difference ΔN (= N m −N s ) between the refractive index of the matrix and the refractive index of the transparent particles is −1. It is preferable that the refractive index difference ΔN between the matrix and the scatterer is −0.3 to 1.5 in order to take out the substrate mode. Although it can be changed by the transparent particles to be dispersed, as a general-purpose material, for example, a sol-gel precursor such as a silicate oligomer, a reactive precursor such as a monomer of a thermosetting resin or a UV curable resin, The melt of the resin, or precursor can be cited as a main component thereof.

塗布液中の透明粒子含有量は、形成される透明粒子を含有する層においてMie散乱が多重散乱するよう調整する必要がある。   The transparent particle content in the coating solution needs to be adjusted so that Mie scattering is multiple-scattered in the layer containing the formed transparent particles.

この塗布液の塗布方法としては、スピンコート、ディップコート、ダイコート、キャスト、スプレーコート、グラビアコートなどが挙げられる。これら手段のうち、膜の均質性の観点から、スピンコート、ディップコート、ダイコートが好ましい。   Examples of the coating method of the coating liquid include spin coating, dip coating, die coating, casting, spray coating, and gravure coating. Of these means, spin coating, dip coating, and die coating are preferred from the viewpoint of film uniformity.

その他〈1〉,〈2〉以外にも、本発明では発光光線が凸凹構造界面での全反射を軽減することが重要であるため、その凸凹構造は屈折率差による不規則な凸凹構造界面であってもよい。   Other than <1> and <2>, since it is important in the present invention to reduce the total reflection of the emitted light rays at the uneven structure interface, the uneven structure is an irregular uneven structure interface due to a difference in refractive index. There may be.

(6)その他の層
本発明においては、高屈折率層3へ移行した発光光線を透光体4からより効率良く取り出す為に、高屈折率層3と透光体4との間に、透光体4よりも屈折率の低い層(以下、低屈折率層とよぶ)を設けることが好ましく、低屈折率層を設けることにより、取り出し光に指向性を付与することができる。
(6) Other Layers In the present invention, in order to more efficiently take out the emitted light beam transferred to the high refractive index layer 3 from the translucent body 4, a transparent material is interposed between the high refractive index layer 3 and the translucent body 4. A layer having a refractive index lower than that of the light body 4 (hereinafter referred to as a low refractive index layer) is preferably provided. By providing the low refractive index layer, directivity can be imparted to extracted light.

低屈折率層を設ける場合、低屈折率層としては、屈折率が通常1.05以上、特に1.1以上で、通常1.5以下、好ましくは1.35以下、特に好ましくは1.3以下のシリカ、環状テフロン等のフッ化物樹脂、フッ化マグネシウムなどを含有する層が好適であるが、特に多孔性シリカを含有する層が好適である。低屈折率層の屈折率は透光体よりも低いことが重要である。ただし低過ぎると機械強度に問題が発生し易く、また高くなると光取り出し効率が低下する。また、シリカには必要に応じて疎水化、柔軟性付与、クラック防止等を目的に有機成分を導入してもよい。なお、トップエミッションタイプに限っては、低屈折率層はエアー(空隙)であってもデバイス構成上問題無い。この場合の屈折率は1.0である。   When a low refractive index layer is provided, the low refractive index layer has a refractive index of usually 1.05 or more, particularly 1.1 or more, usually 1.5 or less, preferably 1.35 or less, particularly preferably 1.3. The following layers containing a fluoride resin such as silica and cyclic Teflon, magnesium fluoride, and the like are preferable, but a layer containing porous silica is particularly preferable. It is important that the refractive index of the low refractive index layer is lower than that of the transparent body. However, if it is too low, a problem is likely to occur in the mechanical strength, and if it is high, the light extraction efficiency decreases. Moreover, you may introduce | transduce into a silica an organic component for the purpose of hydrophobization, a softness | flexibility provision, crack prevention, etc. as needed. For the top emission type, there is no problem in the device configuration even if the low refractive index layer is air (void). In this case, the refractive index is 1.0.

[照明装置の構成]
本発明の照明装置は、上述のような本発明のエレクトロルミネッセンス素子を光源とするものである。
[Configuration of lighting device]
The illumination device of the present invention uses the electroluminescence element of the present invention as described above as a light source.

即ち、本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、画素端部の輝度低減を抑制することができ、また、取り出し光に指向性を付与することができ、照明として均一な発光を得ることができる等の利点を有し、照明装置の光源として有用である。   That is, the electroluminescence element of the present invention can suppress the reduction in luminance at the pixel end, can impart directivity to the extracted light, and can obtain uniform light emission as illumination. And is useful as a light source of a lighting device.

本発明の照明装置は、被照明物の前面に、複数のエレクトロルミネッセンス素子からなる画素を配置してなるものである。特に面状の照明として使用されることが好ましい。   The illuminating device of the present invention is formed by arranging pixels made of a plurality of electroluminescent elements on the front surface of an object to be illuminated. In particular, it is preferably used as planar illumination.

次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention more specifically, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

〈参考例1〉
旭硝子(株)製無アルカリガラス(屈折率1.5)の光取り出し面の反対側に、ITOを膜厚100nm程度で常温スパッタして透明電極層を形成し、さらに正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体を膜厚150nm程度で蒸着し、発光層を形成する。その後、発光層上にAlを膜厚100nm程度蒸着し、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する。
<Reference Example 1>
On the opposite side of the light extraction surface of Asahi Glass Co., Ltd. alkali-free glass (refractive index 1.5), ITO is sputtered at room temperature to a film thickness of about 100 nm to form a transparent electrode layer. After forming the transport layer, a tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum complex is deposited with a film thickness of about 150 nm to form a light emitting layer. Thereafter, Al is deposited on the light emitting layer to a thickness of about 100 nm to form an organic electroluminescence element.

このエレクトロルミネッセンス素子の発光時の0.5mm径以上の黒点は5cm角中に3個以下程度である。   The number of black spots with a diameter of 0.5 mm or more when the electroluminescence element emits light is about 3 or less in a 5 cm square.

〈実施例1〉
透光体(基板)として、旭硝子(株)製無アルカリガラスの光取り出し面に、(株)アドマテックス製シリカ粒子SO−G2(平均粒径600nm,屈折率1.5)をシリケートオリゴマー(オリゴマー硬化後の屈折率1.5)に分散した前駆体塗布液をスピンコートし、250℃で硬化し、光散乱機能を有する層を形成する。この光散乱機能を有する層の表面粗さRaは200nm程度であり、光線透過率は50%程度である。
<Example 1>
Silica particles SO-G2 (average particle size: 600 nm, refractive index: 1.5) manufactured by Admatechs Co., Ltd. as silicate oligomer (oligomer) on the light extraction surface of non-alkali glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. as a translucent body (substrate). A precursor coating solution dispersed at a refractive index of 1.5) after curing is spin-coated and cured at 250 ° C. to form a layer having a light scattering function. The surface roughness Ra of the layer having the light scattering function is about 200 nm, and the light transmittance is about 50%.

このガラス基板のもう一方の面に鋳型法による多孔質シリカ膜を形成し、低屈折率層とする。この多孔質シリカ膜は分光エリプソメーターから膜厚830nm程度、屈折率1.2程度である。   A porous silica film is formed on the other surface of the glass substrate by a casting method to form a low refractive index layer. This porous silica film has a film thickness of about 830 nm and a refractive index of about 1.2 from a spectroscopic ellipsometer.

この多孔質シリカ膜上に第一稀元素化学工業(株)製ジルコニア粒子RC−100(平均粒径1.9μm,屈折率2.0)をシリケートオリゴマーに分散した前駆体塗布液をスピンコートし、250℃で硬化し、光散乱機能を有する層とする。この光散乱機能を有する層の表面粗さRaは350nm程度であり、光線透過率は50%(光散乱機能を有する層のみで)である。   A precursor coating solution in which zirconia particles RC-100 (average particle size 1.9 μm, refractive index 2.0) manufactured by Daiichi Rare Element Chemical Industry Co., Ltd. is dispersed in a silicate oligomer is spin-coated on this porous silica film. And a layer having a light scattering function by curing at 250 ° C. The surface roughness Ra of the layer having the light scattering function is about 350 nm, and the light transmittance is 50% (only in the layer having the light scattering function).

さらに透明電極層側となる面に石原産業(株)製チタニア粒子TTO−55D(平均粒径30nm,屈折率2.4)を分散した三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー(硬化後の屈折率1.6)塗布液をスピンコートした後、UV硬化し、高屈折率層とする。プリズムカプラーにより、このチタニア粒子複合UV硬化樹脂層は屈折率1.8程度、膜厚10μm程度、表面粗さRaは1nm程度である。   Furthermore, UV curable resin UV1000 monomer manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. in which titania particles TTO-55D manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (average particle size 30 nm, refractive index 2.4) are dispersed on the surface on the transparent electrode layer side. Refractive index 1.6) After spin-coating the coating solution, UV curing is performed to form a high refractive index layer. Due to the prism coupler, the titania particle composite UV curable resin layer has a refractive index of about 1.8, a film thickness of about 10 μm, and a surface roughness Ra of about 1 nm.

このチタニア粒子複合UV硬化樹脂層上にITOを膜厚100nm程度で常温スパッタし、透明電極層を形成し、さらに正孔注入層及び正孔輸送層を形成し、この上にトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体を膜厚150nm程度で蒸着し、発光層を形成する。その後、発光層上にAlを膜厚100nm程度蒸着し、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する。   On this titania particle composite UV curable resin layer, ITO is sputtered at a room temperature with a film thickness of about 100 nm, a transparent electrode layer is formed, a hole injection layer and a hole transport layer are further formed, and tris (8-hydroxy) is formed thereon. Quinolinato) An aluminum complex is deposited with a film thickness of about 150 nm to form a light emitting layer. Thereafter, Al is deposited on the light emitting layer to a thickness of about 100 nm to form an organic electroluminescence element.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は参考例1のものと比べ、2.5倍程度の光取り出し率である。なお、発光時の0.5mm径以上の黒点は5cm角中に5個以下程度である。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence device is about 2.5 times as high as that of Reference Example 1. In addition, the number of black spots having a diameter of 0.5 mm or more during light emission is about 5 or less in a 5 cm square.

〈実施例2〉
透光体(透明基板)として旭硝子(株)製無アルカリガラスの両面に、(株)アドマテックス製シリカ粒子SO−G2(平均粒径600nm)をシリケートオリゴマーに分散した前駆体塗布液をディップコートし、250℃で硬化し、光散乱機能を有する層を形成する。この光散乱機能を有する層の表面粗さRa、片面だけでの光線透過率は実施例1と同様と考えられる。
<Example 2>
Dip coat a precursor coating solution in which silica particles SO-G2 (average particle size 600 nm) manufactured by Admatechs Co., Ltd. are dispersed in a silicate oligomer on both surfaces of non-alkali glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. as a translucent body (transparent substrate). And cured at 250 ° C. to form a layer having a light scattering function. The surface roughness Ra of the layer having the light scattering function and the light transmittance only on one side are considered to be the same as those in Example 1.

透明電極層側となる面に石原産業(株)製チタニア粒子TTO−55D(平均粒径30nm)を分散した三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液をスピンコートし、硬化して、高屈折率層とする。プリズムカプラーにより、このチタニア粒子複合UV硬化樹脂層は屈折率1.8程度、膜厚7μm程度で、表面粗さRaは2nm程度である。   A UV curable resin UV1000 monomer coating solution manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., in which titania particles TTO-55D (average particle size 30 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. are dispersed, is spin-coated on the surface to be the transparent electrode layer side, and cured. A high refractive index layer is used. Due to the prism coupler, this titania particle composite UV curable resin layer has a refractive index of about 1.8, a film thickness of about 7 μm, and a surface roughness Ra of about 2 nm.

このチタニア粒子複合UV硬化樹脂層上にITOを膜厚100nm程度で常温スパッタして透明電極層を形成し、さらに正孔注入層及び正孔輸送層を形成し、この上にトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体を膜厚150nm程度で蒸着し、発光層を形成する。その後、発光層上にAlを膜厚100nm程度蒸着し、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する。   On this titania particle composite UV curable resin layer, ITO is sputtered at room temperature to a thickness of about 100 nm to form a transparent electrode layer, and further, a hole injection layer and a hole transport layer are formed, and tris (8-hydroxy) is formed thereon. Quinolinato) An aluminum complex is deposited with a film thickness of about 150 nm to form a light emitting layer. Thereafter, Al is deposited on the light emitting layer to a thickness of about 100 nm to form an organic electroluminescence element.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は参考例1のものと比べ、1.8倍程度の光取り出し率である。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence element is about 1.8 times as high as that of Reference Example 1.

〈実施例3〉
実施例1において、多孔質シリカ膜上に、ジルコニア粒子をシリケートオリゴマーに分散した前駆体塗布液の代りに、昭和電工(株)製チタニア粒子TS−01(平均粒径215nm,屈折率2.6)及び石原産業(株)製チタニア粒子TTO−55D(平均粒径30nm)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートした後、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成する。プリズムカプラーにより、このチタニア粒子複合UV硬化樹脂層は屈折率1.8程度、膜厚6μm程度で、表面粗さRaは1nm程度である。光線透過率は70%程度(光散乱機能を有する層のみで)である。
<Example 3>
In Example 1, instead of the precursor coating liquid in which zirconia particles are dispersed in a silicate oligomer on a porous silica film, Titania particles TS-01 (average particle size 215 nm, refractive index 2.6) manufactured by Showa Denko K.K. ) And Ishihara Sangyo Co., Ltd. titania particles TTO-55D (average particle size 30 nm) in a UV coating resin UV1000 monomer coating solution made by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. A layer having a light scattering function is formed. Due to the prism coupler, this titania particle composite UV curable resin layer has a refractive index of about 1.8, a film thickness of about 6 μm, and a surface roughness Ra of about 1 nm. The light transmittance is about 70% (only with a layer having a light scattering function).

このチタニア粒子複合UV硬化樹脂層上にITOを膜厚100nm程度で常温スパッタして透明電極層を形成し、さらに正孔注入層及び正孔輸送層を形成し、この上にトリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体を膜厚150nm程度で蒸着し、発光層を形成する。その後、発光層上にAlを膜厚100nm程度蒸着し、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する。   On this titania particle composite UV curable resin layer, ITO is sputtered at room temperature to a thickness of about 100 nm to form a transparent electrode layer, and further, a hole injection layer and a hole transport layer are formed, and tris (8-hydroxy) is formed thereon. Quinolinato) An aluminum complex is deposited with a film thickness of about 150 nm to form a light emitting layer. Thereafter, Al is deposited on the light emitting layer to a thickness of about 100 nm to form an organic electroluminescence element.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は参考例1のものと比べ、2.3倍程度の光取り出し率である。なお、発光時の0.5mm径以上の黒点は5cm角中に5個以下程度である。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence device is about 2.3 times as high as that of Reference Example 1. In addition, the number of black spots having a diameter of 0.5 mm or more during light emission is about 5 or less in a 5 cm square.

〈参考例2〉
旭硝子(株)製無アルカリガラス(透光体)の光取り出し面の反対側に、ITOを膜厚130nmで常温スパッタして透明電極層を形成した。さらにこの透明電極層上に塗布型正孔注入層を膜厚30nmで、正孔輸送層(PPD:p−フェニレンジアミン)を膜厚45nmでそれぞれ形成した後、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体を膜厚60nmで蒸着して発光層を形成することにより、エレクトロルミネッセンス層を形成した。その後、エレクトロルミネッセンス層上に電極(陰極)としてLiF及びAlをそれぞれ膜厚0.5nm、80nmで蒸着して有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した。
<Reference Example 2>
On the opposite side of the light extraction surface of non-alkali glass (translucent material) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., ITO was sputtered at room temperature with a film thickness of 130 nm to form a transparent electrode layer. Furthermore, after forming a coating type hole injection layer with a film thickness of 30 nm and a hole transport layer (PPD: p-phenylenediamine) with a film thickness of 45 nm on this transparent electrode layer, tris (8-hydroxyquinolinate) was formed. An electroluminescent layer was formed by vapor-depositing an aluminum complex with a film thickness of 60 nm to form a light emitting layer. Then, LiF and Al were vapor-deposited with the film thickness of 0.5 nm and 80 nm as an electrode (cathode) on the electroluminescent layer, respectively, and the organic electroluminescent element was formed.

この素子の光取り出し率を、以下の実施例4〜7、比較例1,2の素子に対して、1とする。   The light extraction rate of this element is set to 1 for the elements of Examples 4 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 below.

〈実施例4〉透光体表面に凹凸構造を有し、裏面に透明粒子含有層を有する素子の作製
旭硝子(株)製無アルカリガラス(透光体)の光取出し面側をブラスト処理することで、表面に凹凸構造を形成し、光散乱機能を有する層とした。このブラスト処理面の表面粗さRaは560nmであり、平行光線透過率は10%であった。
<Example 4> Fabrication of an element having a concavo-convex structure on a translucent surface and a transparent particle-containing layer on the back surface The light extraction surface side of non-alkali glass (translucent material) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. is blasted Thus, a concavo-convex structure was formed on the surface to form a layer having a light scattering function. The surface roughness Ra of this blasted surface was 560 nm, and the parallel light transmittance was 10%.

次いで、このガラス基板のブラスト処理面と反対(エレクトロルミネッセンス層)側に、堺化学工業(株)製ルチル型チタニア粒子R−61N(平均分散粒径250nm,屈折率2.6)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートした後、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成した。この光散乱機能を有する層は膜厚3.5μm、屈折率1.62、表面粗さRa1.5nm、平行光線透過率56%である。   Next, on the side (electroluminescence layer) opposite to the blasted surface of the glass substrate, Rutile type titania particles R-61N (average dispersion particle size 250 nm, refractive index 2.6) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. A precursor coating solution dispersed in a UV coating resin UV1000 monomer coating solution manufactured by Co., Ltd. was spin-coated and then UV-cured to form a layer having a light scattering function. The layer having the light scattering function has a film thickness of 3.5 μm, a refractive index of 1.62, a surface roughness Ra of 1.5 nm, and a parallel light transmittance of 56%.

このようにして、ガラス基板の両面に光散乱機能を有する層を形成したこと以外は参考例2と同様にしてエレクトロルミネッセンス素子を形成した。   Thus, an electroluminescence element was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that layers having a light scattering function were formed on both surfaces of the glass substrate.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は、発光領域5mm角に対して測定範囲1mm角(評価条件1)と10mm角(評価条件2)とした場合、参考例2のものと比べ、それぞれ0.96倍(評価条件1)と1.34倍(評価条件2)の光取り出し率であり、また、素子端部での輝度低下を抑制しており、全体の輝度も向上した。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence element is 0 in comparison with that in Reference Example 2 when the measurement range is 1 mm square (evaluation condition 1) and 10 mm square (evaluation condition 2) with respect to the light emitting area of 5 mm square. The light extraction rates were .96 times (evaluation condition 1) and 1.34 times (evaluation condition 2), and the luminance reduction at the edge of the element was suppressed, and the overall luminance was also improved.

〈実施例5〉透光体の両面にそれぞれ透明粒子含有層を有する素子の作製
旭硝子(株)製無アルカリガラスの光取り出し面に、(株)アドマテックス製シリカ粒子SO−G5(平均分散粒径530nm)をシリケートオリゴマーに分散した前駆体塗布液をディップコートし、150℃、15分、さらに250℃、15分で硬化し、光散乱機能を有する層を形成した。この光散乱機能を有する層は表面粗さRa355nmで、平行光線透過率54%であった。
<Example 5> Fabrication of elements having transparent particle-containing layers on both surfaces of a light-transmitting body On the light extraction surface of non-alkali glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., silica particles SO-G5 (average dispersed particles) manufactured by Admatex Co., Ltd. A precursor coating solution having a diameter of 530 nm) dispersed in a silicate oligomer was dip-coated and cured at 150 ° C. for 15 minutes and further at 250 ° C. for 15 minutes to form a layer having a light scattering function. The layer having the light scattering function had a surface roughness Ra of 355 nm and a parallel light transmittance of 54%.

次いで、このガラス基板の反対(エレクトロルミネッセンス層)側に堺化学工業(株)製ルチル型チタニア粒子R−61N(平均分散粒径250nm,屈折率2.6)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートした後、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成した。この光散乱機能を有する層は膜厚3.5μm、屈折率1.62、表面粗さRa1.5nm、平行光線透過率56%であった。   Next, on the opposite side (electroluminescence layer) of this glass substrate, Rutile-type titania particles R-61N (average dispersion particle size 250 nm, refractive index 2.6) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. are UV cured by Mitsubishi Chemical Corporation. The precursor coating solution dispersed in the resin UV1000 monomer coating solution was spin-coated and then UV-cured to form a layer having a light scattering function. The layer having the light scattering function had a film thickness of 3.5 μm, a refractive index of 1.62, a surface roughness Ra of 1.5 nm, and a parallel light transmittance of 56%.

このようにして、ガラス基板の両面に光散乱機能を有する層を形成したこと以外は参考例2と同様にしてエレクトロルミネッセンス素子を形成した。   Thus, an electroluminescence element was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that layers having a light scattering function were formed on both surfaces of the glass substrate.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は、発光領域5mm角に対して測定範囲1mm角(評価条件1)と10mm角(評価条件2)とした場合、参考例2のものと比べ、それぞれ0.99倍(評価条件1)と1.39倍(評価条件2)の光取り出し率であり、また、素子端部での輝度低下を抑制しており、全体の輝度も向上している。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence element is 0 in comparison with that in Reference Example 2 when the measurement range is 1 mm square (evaluation condition 1) and 10 mm square (evaluation condition 2) with respect to the light emitting area of 5 mm square. The light extraction rates are .99 times (evaluation condition 1) and 1.39 times (evaluation condition 2), and a reduction in luminance at the end of the element is suppressed, and the overall luminance is also improved.

〈実施例6〉透光体の両面にそれぞれ透明粒子含有層を有し、さらに低屈折率層を有する素子
旭硝子(株)製無アルカリガラスの光取出し面側に、実施例5の基板の光取り出し面側と同様の光散乱機能を有する層を形成した。
<Example 6> An element having transparent particle-containing layers on both sides of a light-transmitting body, and further having a low refractive index layer The light of the substrate of Example 5 is placed on the light extraction surface side of non-alkali glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. A layer having the same light scattering function as that on the extraction surface side was formed.

次に、トリブロックポリマーPluronicを部分加水分解したアルコキシシランに溶解した前駆体溶液を、基板の反対側に塗布し、450℃で焼成し、多孔質シリカ層を形成した。この多孔質シリカ膜は分光エリプソメーターから膜厚830nm、波長550nmにおいて屈折率1.15であり、これを低屈折率層とした。   Next, a precursor solution obtained by dissolving the triblock polymer Pluronic in partially hydrolyzed alkoxysilane was applied to the opposite side of the substrate and baked at 450 ° C. to form a porous silica layer. This porous silica film had a refractive index of 1.15 at a film thickness of 830 nm and a wavelength of 550 nm from a spectroscopic ellipsometer, and this was used as a low refractive index layer.

さらに前記低屈折率層上に堺化学工業(株)製ルチル型チタニア粒子R−61N(平均分散粒径250nm)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートし、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成した。この光散乱機能を有する層は膜厚3.5μm、屈折率1.62、表面粗さRa1.5nm、平行光線透過率56%である。   Furthermore, a precursor coating solution in which rutile-type titania particles R-61N (average dispersion particle size 250 nm) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. are dispersed in a UV curable resin UV1000 monomer coating solution manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation on the low refractive index layer. Was spin-coated and UV cured to form a layer having a light scattering function. The layer having the light scattering function has a film thickness of 3.5 μm, a refractive index of 1.62, a surface roughness Ra of 1.5 nm, and a parallel light transmittance of 56%.

このようにして、2層の透明粒子含有層と低屈折率層を形成したこと以外は参考例2と同様にしてエレクトロルミネッセンス素子を形成した。   In this way, an electroluminescence element was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that the two transparent particle-containing layers and the low refractive index layer were formed.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は、発光領域5mm角に対して測定範囲1mm角(評価条件1)と10mm角(評価条件2)とした場合、参考例2のものと比べ、それぞれ1.22倍(評価条件1)と1.39倍(評価条件2)の光取り出し率であった。
この素子では、低屈折率層を組み合わせることにより高い輝度と取り出し光の正面への指向性を両立することができた。
The initial luminance of the obtained organic electroluminescence device is 1 in comparison with that in Reference Example 2 when the measurement range is 1 mm square (evaluation condition 1) and 10 mm square (evaluation condition 2) with respect to the light emitting area 5 mm square. The light extraction rates were .22 times (evaluation condition 1) and 1.39 times (evaluation condition 2).
In this element, by combining the low refractive index layer, it was possible to achieve both high luminance and directivity of the extracted light toward the front.

〈実施例7〉透光体の両面にそれぞれ透明粒子含有層を有し、さらに低屈折率層を有する素子
旭硝子(株)製無アルカリガラスの光取り出し面に、(株)アドマテックス製シリカ粒子SO−G5(平均分散粒径408nm)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートし、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成した。この光散乱機能を有する層の表面粗さRaは61nmであり、平行光線透過率は54%であった。
<Example 7> Element having transparent particle-containing layers on both surfaces of a light-transmitting body, and further having a low refractive index layer Asahi Glass Co., Ltd., alkali-free glass light extraction surface, Admatex Co., Ltd. silica particles A precursor coating solution in which SO-G5 (average dispersion particle size of 408 nm) was dispersed in a UV coating resin UV1000 monomer coating solution manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was spin-coated and UV cured to form a layer having a light scattering function. . The surface roughness Ra of the layer having the light scattering function was 61 nm, and the parallel light transmittance was 54%.

次に、トリブロックポリマーPluronicを部分加水分解したアルコキシシランに溶解した前駆体溶液を、基板の反対側に塗布し、450℃で焼成し、多孔質シリカ層を形成した。この多孔質シリカ膜は分光エリプソメーターから膜厚830nm、波長550nmにおいて屈折率1.15であり、これを低屈折率層とした。   Next, a precursor solution obtained by dissolving the triblock polymer Pluronic in partially hydrolyzed alkoxysilane was applied to the opposite side of the substrate and baked at 450 ° C. to form a porous silica layer. This porous silica film had a refractive index of 1.15 at a film thickness of 830 nm and a wavelength of 550 nm from a spectroscopic ellipsometer, and this was used as a low refractive index layer.

さらに前記低屈折率層上に堺化学工業(株)製ルチル型チタニア粒子R−61N(平均分散粒径250nm)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートし、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成した。この光散乱機能を有する層は膜厚3.5μm、屈折率1.62、表面粗さRa1.5nm、平行光線透過率56%であった。   Furthermore, a precursor coating solution in which rutile-type titania particles R-61N (average dispersion particle size 250 nm) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. are dispersed in a UV curable resin UV1000 monomer coating solution manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation on the low refractive index layer. Was spin-coated and UV cured to form a layer having a light scattering function. The layer having the light scattering function had a film thickness of 3.5 μm, a refractive index of 1.62, a surface roughness Ra of 1.5 nm, and a parallel light transmittance of 56%.

このようにして2層の透明粒子含有層と低屈折率層を形成したこと以外は参考例2と同様にしてエレクトロルミネッセンス素子を形成した。   Thus, an electroluminescence element was formed in the same manner as in Reference Example 2 except that the two transparent particle-containing layers and the low refractive index layer were formed.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は、発光領域5mm角に対して測定範囲1mm角(評価条件1)と10mm角(評価条件2)とした場合、参考例2のものと比べ、それぞれ1.17倍(評価条件1)と1.50倍(評価条件2)の光取り出し率であった。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence device is 1 in comparison with that in Reference Example 2 when the measurement range is 1 mm square (evaluation condition 1) and 10 mm square (evaluation condition 2) with respect to the light emitting area 5 mm square. The light extraction rate was .17 times (evaluation condition 1) and 1.50 times (evaluation condition 2).

〈比較例1〉透光体の光取出し面のみに透明粒子含有層を有する素子
光散乱機能を有する層の光取り出し面に、(株)アドマテックス製シリカ粒子SO−G5(平均粒径408nm)をシリケートオリゴマーに分散した前駆体塗布液をディップコートし、150℃、15分、さらに250℃、15分で硬化し、光散乱機能を有する層を形成したこと以外は参考例2と同様にしてエレクトロルミネッセンス素子を形成した。この光散乱機能を有する層の表面粗さRaは355nmであり、平行光線透過率は54%であった。
<Comparative Example 1> An element having a transparent particle-containing layer only on the light extraction surface of the light-transmitting body On the light extraction surface of the layer having a light scattering function, silica particle SO-G5 (average particle size 408 nm) manufactured by Admatechs Co., Ltd. In the same manner as in Reference Example 2, except that the precursor coating solution in which the silicate oligomer was dispersed was dip-coated and cured at 150 ° C. for 15 minutes and further at 250 ° C. for 15 minutes to form a layer having a light scattering function. An electroluminescence element was formed. The surface roughness Ra of the layer having the light scattering function was 355 nm, and the parallel light transmittance was 54%.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は、発光領域5mm角に対して測定範囲1mm角(評価条件1)と10mm角(評価条件2)とした場合、参考例2のものと比べ、それぞれ0.91倍(評価条件1)と1.00倍(評価条件2)の光取り出し率であった。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence element is 0 in comparison with that in Reference Example 2 when the measurement range is 1 mm square (evaluation condition 1) and 10 mm square (evaluation condition 2) with respect to the light emitting area of 5 mm square. The light extraction rates were .91 times (evaluation condition 1) and 1.00 times (evaluation condition 2).

〈比較例2〉高屈折率層の光取出し面のみに透明粒子含有層を有する素子
旭硝子(株)製無アルカリガラスのエレクトロルミネッセンス層側に堺化学工業(株)製ルチル型チタニア粒子R−61N(平均分散粒径250nm)を三菱化学(株)製UV硬化樹脂UV1000モノマー塗布液に分散した前駆体塗布液をスピンコートし、UV硬化して、光散乱機能を有する層を形成したこと以外は参考例2と同様にしてエレクトロルミネッセンス素子を形成した。この光散乱機能を有する層は、膜厚3.5μm、屈折率1.62、表面粗さRa1.5nm、平行光線透過率56%であった。
<Comparative example 2> An element having a transparent particle-containing layer only on the light extraction surface of the high refractive index layer On the electroluminescence layer side of the alkali-free glass manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. Rutile type titania particles R-61N manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Except that a precursor coating solution in which (average dispersed particle size 250 nm) was dispersed in a UV curable resin UV1000 monomer coating solution manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was spin coated and UV cured to form a layer having a light scattering function. An electroluminescence element was formed in the same manner as in Reference Example 2. The layer having the light scattering function had a thickness of 3.5 μm, a refractive index of 1.62, a surface roughness Ra of 1.5 nm, and a parallel light transmittance of 56%.

得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の初期輝度は、発光領域5mm角に対して測定範囲1mm角(評価条件1)と10mm角(評価条件2)とした場合、参考例2のものと比べ、それぞれ1.03倍(評価条件1)と1.31倍(評価条件2)の光取り出し率であった。この素子では、基板内への導波光が閉じ込められるため、十分な輝度が得られず、素子端部での輝度低下抑制も十分でない。   The initial luminance of the obtained organic electroluminescence device is 1 in comparison with that in Reference Example 2 when the measurement range is 1 mm square (evaluation condition 1) and 10 mm square (evaluation condition 2) with respect to the light emitting area 5 mm square. The light extraction rates were 0.03 times (evaluation condition 1) and 1.31 times (evaluation condition 2). In this element, since guided light into the substrate is confined, sufficient luminance cannot be obtained, and luminance reduction at the end of the element is not sufficiently suppressed.

以上の実施例4〜7及び比較例1,2の結果を下記表1にまとめる。   The results of Examples 4 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 are summarized in Table 1 below.

Figure 0005066814
Figure 0005066814

以上の結果より、特に評価条件2のデータにおいて高い光取り出し効率を示していることから、画素端部でも十分な輝度が得られ、複数の画素をならべても均一な発光を実現できるため、本発明のエレクトロルミネッセンス素子は、照明装置の光源として有用であることが分かる。また、低屈折率層の挿入で、取り出し光が指向性を有するようになることがわかった。   From the above results, since the high light extraction efficiency is shown particularly in the data of the evaluation condition 2, sufficient luminance can be obtained even at the pixel end portion, and uniform light emission can be realized even if a plurality of pixels are arranged. It turns out that the electroluminescent element of invention is useful as a light source of an illuminating device. Further, it was found that the extracted light has directivity by inserting the low refractive index layer.

実施の形態に係るエレクトロルミネッセンス素子の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the electroluminescent element which concerns on embodiment. 一般的なエレクトロルミネッセンス素子の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of a common electroluminescent element.

符号の説明Explanation of symbols

1 電極(陰極)
2 エレクトロルミネッセンス層
3 高屈折率層
3A 透明電極層(陽極)
3B 中間層
4 透光体(透明基板)
5A,5B 光散乱機能を有する層
1 Electrode (cathode)
2 Electroluminescence layer 3 High refractive index layer 3A Transparent electrode layer (anode)
3B Intermediate layer 4 Translucent body (transparent substrate)
5A, 5B Layer with light scattering function

Claims (4)

電極、エレクトロルミネッセンス層、高屈折率層及び透光体がこの順に配置されてなるエレクトロルミネッセンス素子において、
高屈折率層及び透光体のそれぞれの光取り出し面側に、光散乱機能を有する層を有し、これら光散乱機能を有する層がいずれも透明粒子を含有する層であり、
高屈折率層と透光体との間に、透光体よりも屈折率の低い層を有し、該透光体よりも屈折率の低い層が高屈折率層の光取り出し面側の光散乱機能を有する層の光取り出し面側にあり、
且つ高屈折率層の光取り出し面側の光散乱機能を有する層において、透明粒子の屈折率(N)が1.8以上、且つマトリックスの屈折率(N)と透明粒子の屈折率(N)との差ΔN(=N−N)が−1.8から−0.3であり、
透光体の光取り出し面側の光散乱機能を有する層において、透明粒子の屈折率(N)が1.5、且つマトリックスの屈折率(N)と透明粒子の屈折率(N)との差ΔN(=N−N)が0から0.1であり、
高屈折率層は、透明電極層及び透明電極層と同等の屈折率を有する中間層とを有し、該中間層が透明電極層の光取り出し面側にあり、屈折率が1.55以上の層であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
In the electroluminescence element in which the electrode, the electroluminescence layer, the high refractive index layer, and the translucent body are arranged in this order,
On each light extraction surface side of the high refractive index layer and the translucent body, it has a layer having a light scattering function, and each of these layers having the light scattering function is a layer containing transparent particles,
Between the high refractive index layer and the translucent body, there is a layer having a lower refractive index than the translucent body, and the lower refractive index layer than the translucent body is the light on the light extraction surface side of the high refractive index layer. On the light extraction surface side of the layer having the scattering function,
In the layer having a light scattering function on the light extraction surface side of the high refractive index layer, the refractive index (N s ) of the transparent particles is 1.8 or more, the refractive index of the matrix (N m ) and the refractive index of the transparent particles ( N s) the difference between the ΔN (= N m -N s) is -0.3 from -1.8,
In the layer having a light scattering function on the light extraction surface side of the transparent body, the refractive index (N s ) of the transparent particles is 1.5, the refractive index (N m ) of the matrix and the refractive index (N s ) of the transparent particles ΔN (= N m −N s ) is 0 to 0.1,
High refractive index layer, and an intermediate layer having a refractive index equivalent to that of transparency electrode layer and the transparent electrode layer, located on the light extraction surface side of the intermediate layer is a transparent electrode layer, is 1.55 or more refractive index An electroluminescent element characterized by being a layer of the above.
透光体よりも屈折率の低い層の屈折率が1.3以下であることを特徴とする請求項に記載のエレクトロルミネッセンス素子。 The electroluminescent element according to claim 1 , wherein the refractive index of the layer having a refractive index lower than that of the translucent member is 1.3 or less. 照明の光源として用いられることを特徴とする請求項1又は2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。 Electroluminescent device according to claim 1 or 2, characterized in that it is used as an illumination light source. 光源が、請求項1ないしのいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする照明装置。 An illumination device, wherein the light source is the electroluminescence element according to any one of claims 1 to 3 .
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