WO2017130277A1 - 発光装置 - Google Patents

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WO2017130277A1
WO2017130277A1 PCT/JP2016/052044 JP2016052044W WO2017130277A1 WO 2017130277 A1 WO2017130277 A1 WO 2017130277A1 JP 2016052044 W JP2016052044 W JP 2016052044W WO 2017130277 A1 WO2017130277 A1 WO 2017130277A1
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light
emitting device
light emitting
substrate
layer
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PCT/JP2016/052044
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French (fr)
Inventor
安伸 東家
Original Assignee
パイオニア株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers
    • H10K50/166Electron transporting layers comprising a multilayered structure

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device.
  • An organic EL element is one of light sources of light emitting devices such as lighting devices and display devices.
  • the organic EL element has a configuration in which an organic layer is disposed between the first electrode and the second electrode.
  • One of the problems in the organic EL element is to improve the light extraction efficiency.
  • Patent Document 1 describes that a light scattering layer is provided between an organic EL element and a substrate in order to improve the light extraction efficiency of the organic EL element.
  • This light scattering layer has a configuration in which a layer containing inorganic particles, a high refractive index resin layer, and a titanium oxide layer are laminated in this order from the substrate side.
  • Patent Document 2 also describes that a light scattering layer is provided between the organic EL element and the substrate.
  • Patent Document 2 describes a layer having an inorganic filler as an example of a light scattering layer.
  • irregularities are formed on the surface of the substrate on which the organic EL element is formed, and a light scattering layer having a refractive index of 1.75 or more is formed so as to fill the irregularities. It is described to do.
  • an inorganic material layer is formed on the light scattering layer.
  • Substances constituting the inorganic material layer are, for example, silica, silicon nitride, and silicon oxynitride.
  • the present inventor has studied a novel structure for improving the light extraction efficiency from the light emitting part in the light emitting device having a light emitting part such as an organic EL element.
  • a problem to be solved by the present invention in a light emitting device having a light emitting portion, for example, improving light extraction efficiency from the light emitting portion can be cited as an example.
  • the invention according to claim 1 is a substrate; A light scattering layer formed on the first surface of the substrate and containing particles; A light emitting portion formed on the first surface of the substrate and facing the substrate with the light scattering layer interposed therebetween; With The first surface of the substrate has concave portions or convex portions that are repeated at intervals of 1/2 or more of the peak wavelength of light emitted by the light emitting portion, The average particle size of the particles is a light emitting device smaller than the average value of the intervals.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a light emitting device according to Modification Example 1.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a light emitting device according to Modification 2.
  • FIG. 1 is a plan view of a light emitting device according to Example 1.
  • FIG. It is the figure which removed the 2nd electrode from FIG. It is the figure which removed the organic layer and the insulating layer from FIG.
  • AA sectional drawing of FIG. 6 is a plan view of a light emitting device according to Example 2.
  • FIG. It is the figure which removed the partition, the 2nd electrode, the organic layer, and the insulating layer from FIG. It is BB sectional drawing of FIG. It is CC sectional drawing of FIG. It is DD sectional drawing of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a light emitting device 10 according to the embodiment.
  • the light emitting device 10 includes a substrate 100, a light scattering layer 200, and a light emitting unit 140.
  • the light scattering layer 200 is formed on the first surface 102 of the substrate 100 and includes a plurality of particles 202.
  • the light emitting unit 140 is formed on the first surface 102 of the substrate 100 and faces the substrate 100 with the light scattering layer 200 interposed therebetween.
  • the first surface 102 of the substrate 100 has irregularities 106.
  • the unevenness 106 is a region where at least one of a concave portion or a convex portion is repeatedly formed.
  • interval of an adjacent convex part is 1/2 or more of the peak wavelength of the light which the light emission part 140 light-emits.
  • the average particle diameter of the particles 202 is smaller than the average value of the intervals between the concave portions (or the average value of the intervals between the convex portions). Therefore, the unevenness 106 can be flattened. In FIG. 1 and FIGS. 2, 7, and 8, which will be described later, in order to make the particles 202 easier to see, the average particle diameter of the particles 202 is made larger than the average value of the interval between the irregularities 106.
  • the interval between the concave portions can be defined by the interval between the deepest portions of the concave portion in the cross section of the substrate 100, for example.
  • the interval between the convex portions is, for example, the interval between the apexes of the convex portions in the cross section of the substrate 100.
  • the average particle diameter of the particles 202 can be defined by, for example, an average value of equivalent circle diameters of the particles 202 in the cross section of the light emitting device 10.
  • the light emitting device 10 will be described in detail.
  • the light emitting device 10 is, for example, a lighting device or a display.
  • the light emitting unit 140 included in the light emitting device 10 may be a bottom emission type light emitting unit, a top emission type light emitting unit, or a dual emission type light emitting unit.
  • the substrate 100 is formed of a light-transmitting material such as glass or a light-transmitting resin, and the surface of the substrate 100 opposite to the first electrode 110 is used. Is the light extraction surface of the light emitting device 10.
  • the substrate 100 may be formed of the above-described light-transmitting material or may be formed of a material that does not have light-transmitting properties.
  • the substrate 100 is, for example, a polygon such as a rectangle. Further, the substrate 100 may have flexibility. In the case where the substrate 100 has flexibility, the thickness of the substrate 100 is, for example, not less than 10 ⁇ m and not more than 1000 ⁇ m.
  • the thickness of the substrate 100 is, for example, 200 ⁇ m or less.
  • the material of the substrate 100 includes, for example, PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyethersulfone), PET (polyethylene terephthalate), or polyimide. Is formed.
  • an inorganic barrier film such as SiN x or SiON is formed on at least the light emitting surface (preferably both surfaces) of the substrate 100 in order to suppress moisture from passing through the substrate 100. ing.
  • An unevenness 106 is formed on the first surface 102 of the substrate 100.
  • the unevenness 106 is a region where at least one of a concave portion or a convex portion is repeatedly formed.
  • interval of an adjacent convex part is 1/2 or more of the peak wavelength of the light which the light emission part 140 light-emits.
  • the interval between adjacent concave portions or the interval between adjacent convex portions is preferably at least 1 ⁇ 2 times the longest wavelength.
  • interval of an adjacent convex part is below the shortest wavelength. If it does in these ways, the scattering effect mentioned below is acquired to all the peak wavelengths which light emitting part 140 has.
  • the interval between adjacent concave portions or the interval between adjacent convex portions is not less than 1 ⁇ 2 times the longest wavelength and not longer than the shortest wavelength.
  • the concave or convex portions of the concave and convex portions 106 are randomly arranged.
  • the unevenness 106 is formed using, for example, wet etching, dry etching, or sand blasting. For this reason, the depth of the concave portion (or the height of the convex portion) has some variation.
  • corrugation 106 may be arrange
  • the unevenness 106 is formed by etching using a mask pattern, for example, and may have an arrangement on a microlens array, a pyramid array, a diffraction grating, or a moth eye.
  • the average value of the interval between the concave portions (or the convex portions) is preferably not less than 1 ⁇ 2 of the peak wavelength of the light emitted from the light emitting portion 140.
  • the light emitting unit 140 is formed on the first surface 102 of the substrate 100 and includes a first electrode 110, an organic layer 120, and a second electrode 130.
  • At least one of the first electrode 110 and the second electrode 130 is a transparent electrode having optical transparency.
  • the first electrode 110 is a transparent electrode.
  • the second electrode 130 is a transparent electrode.
  • both the 1st electrode 110 and the 2nd electrode 130 are transparent electrodes.
  • the transparent conductive material constituting the transparent electrode is a metal-containing material, for example, a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IWZO (Indium Tungsten Zinc Oxide), ZnO (Zinc Oxide) or the like. is there.
  • the thickness of the first electrode 110 is, for example, not less than 10 nm and not more than 500 nm.
  • the first electrode 110 is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method.
  • the first electrode 110 may be a carbon nanotube, a conductive organic material such as PEDOT / PSS, or a thin metal electrode.
  • the second electrode 130 is selected from the first group consisting of, for example, Al, Au, Ag, Pt, Mg, Sn, Zn, and In. It includes a metal layer made of metal or an alloy of metals selected from this first group. This electrode is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method.
  • the first electrode 110 may have a structure in which a metal layer and a transparent conductive layer are laminated in this order. In this case, the plasmon loss is reduced by the unevenness of the first electrode 110 caused by the light scattering layer 200, and as a result, the light extraction efficiency is improved.
  • the organic layer 120 is located between the first electrode 110 and the second electrode 130 and has a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. However, one of the hole injection layer and the hole transport layer may not be formed. One of the electron transport layer and the electron injection layer may not be formed.
  • the organic layer 120 may further include other layers.
  • a light scattering layer 200 is formed between the substrate 100 and the first electrode 110.
  • the light scattering layer 200 is obtained by mixing a plurality of particles 202 with a binder (base material) made of an organic material or an inorganic material.
  • the light scattering layer 200 scatters the light emitted from the light emitting unit 140 and flattens the unevenness 106 of the first surface 102 of the substrate 100.
  • the binder of the light scattering layer 200 may be, for example, an imide, acrylic, ether, silane, or siloxane organic material, or an inorganic material such as glass paste, glass frit, or SiO 2 sol. May be.
  • the refractive index of the binder of the light scattering layer 200 is, for example, 1.2 or more and 2.2 or less, preferably 1.6 or more and 1.9 or less.
  • the particles 202 of the light scattering layer 200 are made of, for example, an inorganic material.
  • the material constituting the particle 202 is an oxide such as titanium oxide, zirconium oxide, or silicon oxide.
  • the average particle diameter of the particles 202 for example, the average value of the equivalent sphere diameter (diameter) is, for example, 100 nm or more and 5 ⁇ m or less. More specifically, the average value is preferably smaller than the peak wavelength of the light emitted from the light emitting unit 140, and particularly preferably not less than 1/2 times and not more than 1 time of the peak wavelength.
  • the average value of the sphere equivalent diameters (diameters) of the particles 202 is 300 nm or more and 600 nm or less. Further, the average particle diameter of the particles 202 is preferably smaller than the average value of the intervals between the concave portions of the unevenness 106 (or the average value of the intervals between the convex portions).
  • the volume ratio of the particles 202 to the entire light scattering layer 200 is, for example, 20% or more and 50% or less. This volume ratio can be defined by, for example, the area occupation ratio of the particles 202 with respect to the light scattering layer 200 in the cross section in the thickness direction of the substrate 100.
  • the refractive index of the light scattering layer 200 can be adjusted by adjusting the material of the particles 202 and the volume ratio.
  • an insulating layer 210 is formed between the light scattering layer 200 and the first electrode 110.
  • the insulating layer 210 suppresses a component that deteriorates the light emitting unit 140 (for example, an alkali component when the substrate 100 is alkali-containing glass) from reaching the light emitting unit 140 through the substrate 100.
  • the insulating layer 210 is in contact with the first electrode 110.
  • the material for forming the insulating layer 210 is an inorganic material such as SiO 2 , SiN x , or SiON.
  • the insulating layer 210 is preferably thicker than the average particle diameter of the particles 202. In this case, the insulating layer 210 functions as a planarization layer of the light scattering layer 200. Note that the insulating layer 210 is not necessarily formed. In this case, the first electrode 110 is in contact with the light scattering layer 200.
  • the unevenness 106 is formed on the first surface 102 of the substrate 100.
  • the light scattering layer 200 and the insulating layer 210 are formed in this order on the first surface 102.
  • the light scattering layer 200 can be formed using, for example, a coating method.
  • the insulating layer 210 can be formed using, for example, sputtering or chemical vapor deposition (CVD).
  • the first electrode 110, the organic layer 120, and the second electrode 130 are formed in this order.
  • the light emitted from the light emitting unit 140 is scattered by the particles 202 when passing through the light scattering layer 200. Further, the light transmitted through the light scattering layer 200 is scattered by the unevenness 106 when entering the substrate 100. As will be described later with reference to FIG. 3, the main mechanism of light scattering in the light scattering layer 200 is different from the main mechanism of light scattering in the unevenness 106. For this reason, the light extraction efficiency of the light emitting device 10 is improved.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the ratio of the size of particles (or irregularities) to the wavelength ( ⁇ ) of light and the light scattering mechanism.
  • the size of the particle (or unevenness) is sufficiently small ( ⁇ ⁇ / 2) with respect to the wavelength ( ⁇ ) of the light, the light is not scattered much.
  • the size of the particles (or irregularities) is close to 1 ⁇ 2 of the wavelength ( ⁇ ) of light, the light scattering is mainly Mie scattering, and the scattering effect is maximized.
  • the size of the particles (or irregularities) is greater than or equal to the wavelength of light ( ⁇ ), the light scattering is mainly geometrical optical scattering.
  • the interval between the concave portions (or convex portions) of the concave and convex portions 106 is repeated at intervals of 1/2 or more of the peak wavelength.
  • the average value of the particle diameters of the particles 202 is smaller than this interval.
  • light scattering in the light scattering layer 200 has a greater effect due to Mie scattering than light scattering in the unevenness 106.
  • the main mechanism of light scattering in the light scattering layer 200 is different from the main mechanism of light scattering in the unevenness 106. For this reason, the light extraction efficiency of the light emitting device 10 is improved.
  • FIG. 4 is a diagram showing the result of simulating the relationship between the volume content of the particles 202 in the light scattering layer 200 and the intensity of the light emitted from the light emitting device 10.
  • the light emitted from the light emitting device 10 since the light emitted from the light emitting device 10 is white, it has a plurality of peak wavelengths (470 nm and 610 nm).
  • the volume content of the particles 202 is 20% or more and 50% or less (particularly when the volume content is 25% or more and 45% or less), the light emitted from the light emitting device 10 becomes strong.
  • FIG. 5 is a diagram showing the result of simulating the relationship between the refractive index of the binder of the light scattering layer 200 and the intensity of the light emitted from the light emitting device 10.
  • the wavelength of light emitted from the light emitting device 10 is the same as that in FIG.
  • the average particle diameter of the particles 202 of the light scattering layer 200 was 300 nm.
  • the refractive index of the binder is 1.6 or more and 1.9 or less, the light emitted from the light emitting device 10 becomes strong.
  • FIG. 6 is a diagram showing the result of simulating the relationship between the particle diameter of the particle 202 and the intensity of light emitted from the light emitting device 10.
  • the wavelength of light emitted from the light emitting device 10 is the same as that in FIG.
  • the average particle diameter of the particles 202 is 300 nm or more and 700 nm or less (particularly when it is 600 nm or less)
  • the light emitted from the light emitting device 10 becomes strong.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the light emitting device 10 according to the first modification.
  • the light emitting device 10 according to this modification has the same configuration as that of the light emitting device 10 according to the embodiment, except that an insulating layer 220 is provided between the light scattering layer 200 and the insulating layer 210.
  • the insulating layer 220 is made of the same material as the binder of the light scattering layer 200 and has a thickness of 300 nm to 3 ⁇ m.
  • the material of the insulating layer 220 may be, for example, an imide-based, acrylic-based, ether-based, silane-based, or siloxane-based organic material, or an inorganic material such as glass paste, glass frit, or SiO 2 sol. There may be.
  • the insulating layer 220 is preferably thicker than the average particle diameter of the particles 202.
  • the insulating layer 220 is formed by a coating method using a coating material that does not contain the particles 202, for example.
  • the step of curing the insulating layer 220 and the step of curing the light scattering layer 200 may be performed in the same step. In this case, after applying the light scattering layer 200 and the insulating layer 220 in this order, a process for curing these layers is performed.
  • the light extraction efficiency of the light emitting device 10 is improved as in the embodiment.
  • an insulating layer 220 is provided between the light scattering layer 200 and the insulating layer 210.
  • the insulating layer 220 is made of the same material as the binder of the light scattering layer 200. Further, since the insulating layer 220 is provided, unevenness caused by the light scattering layer 200 is reduced (flattened).
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the light emitting device 10 according to the second modification.
  • the light emitting device 10 according to this modification has the same configuration as that of the light emitting device 10 according to the embodiment, except that the optical functional layer 230 is provided on the second surface 104 of the substrate 100.
  • the optical functional layer 230 is an optical functional film such as a light extraction film or a microlens, for example, and repeatedly has convex portions (or concave portions) on the surface opposite to the substrate 100.
  • this convex part is hemispherical, for example.
  • the concave portion or the convex portion is arranged, for example, at a lattice point of a square lattice or a hexagonal lattice.
  • the height / width (or diameter) of the convex portion is, for example, not less than 0.4 and not more than 0.8.
  • the width (or diameter) of the convex portion is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the light extraction efficiency of the light emitting device 10 is improved as in the embodiment.
  • an optical functional layer 230 is provided on the second surface 104, which is a surface from which light is emitted, of the substrate 100. For this reason, the light extraction efficiency of the light emitting device 10 is further improved.
  • the light functional layer 230 may be provided in the light emitting device 10 shown in the first modification.
  • FIG. 9 is a table showing the light extraction efficiency of the light emitting device 10 according to the embodiment and the light extraction efficiency of the light emitting device 10 according to Modification 2 together with a comparative example.
  • the light extraction efficiency (the intensity of the emitted light) is shown as a ratio to Comparative Example 1.
  • the light emitting device 10 according to Comparative Example 1 has a structure in which the unevenness 106 and the light scattering layer 200 are removed from the light emitting device 10 illustrated in FIG.
  • the light emitting device 10 according to Comparative Example 2 has a structure in which the light functional layer 230 is provided in the light emitting device 10 according to Comparative Example 1.
  • the light emitting device 10 according to Comparative Example 3 has a structure in which regular irregularities 106 are provided on the light emitting device 10 according to Comparative Example 1.
  • the light-emitting device 10 according to Comparative Example 4 has a structure in which random irregularities 106 are provided on the light-emitting device 10 according to Comparative Example 1.
  • the light emitting device 10 according to Comparative Example 5 has a configuration in which the light scattering layer 200 is provided in the light emitting device 10 according to Comparative Example 1.
  • Comparative Example 2 Comparative Example 3, Comparative Example 4, and Comparative Example 5
  • the light extraction efficiency of the light-emitting device 10 was 1.6, 1.5, 1.1, and 1.7, respectively.
  • the light extraction efficiency was 1.8 and 1.9, respectively.
  • the light extraction efficiency of the light emitting device 10 according to the embodiment is high.
  • FIG. 10 is a plan view of the light emitting device 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a view in which the second electrode 130 is removed from FIG.
  • FIG. 12 is a diagram in which the organic layer 120 and the insulating layer 150 are removed from FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the light emitting device 10 according to the present embodiment is a lighting device, and a light emitting unit 140 is formed on almost the entire surface of the substrate 100.
  • the first electrode 110, the first terminal 112, and the second terminal 132 are formed on one surface of the substrate 100.
  • the first terminal 112 and the second terminal 132 have a layer formed using the same material as the first electrode 110. This layer is formed in the same process as the first electrode 110.
  • a layer formed of the same material as the first electrode 110 in the first terminal 112 is integrated with the first electrode 110.
  • the second terminal 132 is separated from the first electrode 110.
  • first terminal 112 and the second terminal 132 are located on opposite sides of the first electrode 110.
  • the substrate 100 is rectangular.
  • the first terminal 112 is formed along one side of the substrate 100
  • the second terminal 132 is formed along the side opposite to the first terminal 112 among the four sides of the substrate 100.
  • the layout of the first terminal 112 and the second terminal 132 is not limited to the example shown in this figure.
  • the region where the organic layer 120 is to be formed in the substrate 100 is surrounded by the insulating layer 150.
  • the insulating layer 150 is formed using a photosensitive material such as polyimide, and is formed in a predetermined shape through exposure and development processes.
  • the insulating layer 150 is formed after the first electrode 110 is formed and before the organic layer 120 is formed. However, the insulating layer 150 may not be formed.
  • the organic layer 120 is formed inside a region surrounded by the insulating layer 150.
  • the configuration of the organic layer 120 is as shown in the embodiment.
  • a second electrode 130 is formed on the organic layer 120. A part of the second electrode 130 extends over the second terminal 132 across the insulating layer 150.
  • the first surface 102 of the substrate 100 is provided with the unevenness 106, the light scattering layer 200, and the insulating layer 210.
  • an insulating layer 220 may be formed between the insulating layer 210 and the light diffusion layer 200.
  • the optical functional layer 230 may be formed on the second surface 104 of the substrate 100.
  • FIG. 14 is a plan view of the light emitting device 10 according to the second embodiment.
  • 15 is a view in which the partition 170, the second electrode 130, the organic layer 120, and the insulating layer 150 are removed from FIG. 16 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 14,
  • FIG. 17 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 14, and
  • FIG. 18 is a sectional view taken along the line DD in FIG.
  • the light emitting device 10 is a display, and includes a substrate 100, a first electrode 110, a light emitting unit 140, an insulating layer 150, a plurality of openings 152, a plurality of openings 154, a plurality of lead wires 114, an organic layer 120, a first layer. It has two electrodes 130, a plurality of lead wires 134, and a plurality of partition walls 170.
  • the first electrode 110 extends in a line shape in the first direction (Y direction in FIG. 14). The end portion of the first electrode 110 is connected to the lead wiring 114.
  • the lead wiring 114 is a wiring that connects the first electrode 110 to the first terminal 112.
  • one end side of the lead wiring 114 is connected to the first electrode 110, and the other end side of the lead wiring 114 is the first terminal 112.
  • the first electrode 110 and the lead-out wiring 114 are integrated.
  • a conductor layer 180 is formed on the first terminal 112 and the lead wiring 114.
  • the conductor layer 180 is formed using a metal having a lower resistance than that of the first electrode 110, such as Al or Ag.
  • a part of the lead wiring 114 is covered with an insulating layer 150.
  • the insulating layer 150 is formed on the plurality of first electrodes 110 and in a region therebetween.
  • a plurality of openings 152 and a plurality of openings 154 are formed in the insulating layer 150.
  • the plurality of second electrodes 130 extend in parallel to each other in a direction intersecting the first electrode 110 (for example, a direction orthogonal to the X direction in FIG. 14).
  • a partition wall 170 which will be described in detail later, extends between the plurality of second electrodes 130.
  • the opening 152 is located at the intersection of the first electrode 110 and the second electrode 130 in plan view.
  • the plurality of openings 152 are arranged to form a matrix.
  • the opening 154 is located in a region overlapping with one end side of each of the plurality of second electrodes 130 in plan view.
  • the openings 154 are arranged along one side of the matrix formed by the openings 152. When viewed in a direction along this one side (for example, the Y direction in FIG. 14, that is, the direction along the first electrode 110), the openings 154 are arranged at a predetermined interval. A part of the lead wiring 134 is exposed from the opening 154.
  • the lead wiring 134 is connected to the second electrode 130 through the opening 154.
  • the lead wiring 134 is a wiring that connects the second electrode 130 to the second terminal 132, and has a layer made of the same material as the first electrode 110. One end side of the lead wiring 134 is located below the opening 154, and the other end side of the lead wiring 134 is led out of the insulating layer 150. In the example shown in the figure, the other end side of the lead-out wiring 134 is the second terminal 132. A conductor layer 180 is also formed on the second terminal 132 and the lead wiring 134. A part of the lead wiring 134 is covered with an insulating layer 150.
  • the organic layer 120 is formed in the region overlapping with the opening 152.
  • the configuration of the organic layer 120 is as shown in the embodiment.
  • the light emitting unit 140 is located in each of the regions overlapping with the opening 152.
  • the layers constituting the organic layer 120 are shown to protrude to the outside of the opening 152. And as shown in FIG. 14, the organic layer 120 may be continuously formed between the adjacent openings 152 in the direction in which the partition 170 extends, or may not be formed continuously. Good. However, as shown in FIG. 18, the organic layer 120 is not formed in the opening 154.
  • the second electrode 130 extends in a second direction (X direction in FIG. 14) intersecting the first direction, as shown in FIGS. 14 and 16 to 18.
  • a partition wall 170 is formed between the adjacent second electrodes 130.
  • the partition wall 170 extends in parallel to the second electrode 130, that is, in the second direction.
  • the base of the partition 170 is, for example, the insulating layer 150.
  • the partition 170 is, for example, a photosensitive resin such as a polyimide resin, and is formed in a desired pattern by being exposed and developed.
  • the partition wall 170 may be made of a resin other than a polyimide resin, for example, an inorganic material such as an epoxy resin, an acrylic resin, or silicon dioxide.
  • the partition wall 170 has a trapezoidal cross-sectional shape (reverse trapezoid). That is, the width of the upper surface of the partition wall 170 is larger than the width of the lower surface of the partition wall 170. Therefore, if the partition wall 170 is formed before the second electrode 130, the second electrode 130 is formed on one surface side of the substrate 100 by using an evaporation method or a sputtering method. Can be formed collectively.
  • the partition wall 170 also has a function of dividing the organic layer 120.
  • the light scattering layer 200 and the insulating layer 210 are formed on the first surface 102 of the substrate 100. Note that an insulating layer 220 may be formed between the insulating layer 210 and the light diffusion layer 200. In addition, the optical functional layer 230 may be formed on the second surface 104 of the substrate 100.
  • the unevenness 106 is formed on the first surface 102 of the substrate 100, and the light scattering layer 200 and the insulating layer 210 are further formed on the first surface 102.
  • the insulating layer 220 may be formed between the insulating layer 210 and the light scattering layer 200.
  • the first electrode 110 and the lead wires 114 and 134 are formed on the substrate 100. These forming methods are the same as the method of forming the first electrode 110 in the embodiment.
  • the conductor layer 180 is formed on the lead wiring 114, on the first terminal 112, on the lead wiring 134, and on the second terminal 132.
  • the insulating layer 150 is formed, and further the partition 170 is formed.
  • the organic layer 120 and the second electrode 130 are formed.

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Abstract

光散乱層(200)は基板(100)の第1面(102)に形成されており、複数の粒子(202)を含んでいる。発光部(140)は基板(100)の第1面(102)に形成されており、光散乱層(200)を挟んで基板(100)に対向している。基板(100)の第1面(102)は凹凸(106)を有している。凹凸(106)は、凹部または凸部の少なくとも一方が繰り返し形成された領域である。そして隣り合う凹部の間隔又は隣り合う凸部の間隔は、発光部(140)が発光する光のピーク波長の1/2以上である。また、粒子(202)の平均粒径は、凹部の間隔の平均値(又は凸部の間隔の平均値)よりも小さい。

Description

発光装置
 本発明は、発光装置に関する。
 照明装置や表示装置などの発光装置の光源の一つに、有機EL素子がある。有機EL素子は、第1電極と第2電極の間に有機層を配置した構成を有している。有機EL素子における課題の一つに、光取出効率を向上させることがある。
 特許文献1には、有機EL素子の光取出効率を向上させるために、有機EL素子と基板の間に光散乱層を設けることが記載されている。この光散乱層は、基板側から順に、無機系粒子を含む層、高屈折率の樹脂層、及び酸化チタン層を積層させた構成を有している。
 特許文献2にも、有機EL素子と基板の間に光散乱層を設けることが記載されている。特許文献2において、光散乱層の一例として、無機フィラーを有している層が記載されている。また特許文献2には、他の例として、基板のうち有機EL素子が形成される側の面に凹凸を形成し、この凹凸を埋めるように屈折率が1.75以上の光散乱層を形成することが記載されている。なお、特許文献2のいずれの例においても、光散乱層の上には無機材料層が形成されている。この無機材料層を構成する物質は、例えばシリカ、窒化シリコン、及び酸窒化シリコンである。
特開2014-235961号公報 特開2014-197475号公報
 本発明者は、有機EL素子などの発光部を有する発光装置において、発光部からの光取出効率を向上させるための新規な構造を検討した。
 本発明が解決しようとする課題としては、発光部を有する発光装置において、発光部からの光取出効率を向上させることが一例として挙げられる。
 請求項1に記載の発明は、基板と、
 前記基板の第1面に形成され、粒子を含む光散乱層と、
 前記基板の前記第1面に形成され、前記光散乱層を挟んで前記基板に対向する発光部と、
を備え、
 前記基板の前記第1面は、前記発光部が発光する光のピーク波長の1/2以上の間隔で繰り返される凹部又は凸部を有し、
 前記粒子の平均の粒径は前記間隔の平均値よりも小さい発光装置である。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。 図1の変形例を示す断面図である。 光の波長(λ)に対する粒子(又は凹凸)の大きさの比と、光の散乱のメカニズムの関係を説明するための図である。 光散乱層における粒子の体積含有率と発光装置から出射した光の強さの関係をシミュレートした結果を示す図である。 光散乱層のバインダーの屈折率と発光装置から出射した光の強さの関係をシミュレートした結果を示す図である。 粒子の粒子径と発光装置から出射した光の強さの関係をシミュレートした結果を示す図である。 変形例1に係る発光装置の構成を示す断面図である。 変形例2に係る発光装置の構成を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の光取出効率及び変形例2に係る発光装置の光取出効率を、比較例とともに示した表である。 実施例1に係る発光装置の平面図である。 図10から第2電極を取り除いた図である。 図11から有機層及び絶縁層を取り除いた図である。 図10のA-A断面図である。 実施例2に係る発光装置の平面図である。 図14から隔壁、第2電極、有機層、及び絶縁層を取り除いた図である。 図14のB-B断面図である。 図14のC-C断面図である。 図14のD-D断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
(実施形態)
 図1は、実施形態に係る発光装置10の構成を示す断面図である。本実施形態に係る発光装置10は、基板100、光散乱層200、及び発光部140を有している。光散乱層200は基板100の第1面102に形成されており、複数の粒子202を含んでいる。発光部140は基板100の第1面102に形成されており、光散乱層200を挟んで基板100に対向している。基板100の第1面102は凹凸106を有している。凹凸106は、凹部または凸部の少なくとも一方が繰り返し形成された領域である。そして隣り合う凹部の間隔又は隣り合う凸部の間隔は、発光部140が発光する光のピーク波長の1/2以上である。また、粒子202の平均粒径は、凹部の間隔の平均値(又は凸部の間隔の平均値)よりも小さい。そのため凹凸106を平坦化することができる。なお、図1、及び後述する図2、図7、及び図8において、粒子202を見やすくするために、粒子202の平均粒径を凹凸106の間隔の平均値よりも大きくしている。
 凹凸106において、凹部の間隔は、例えば基板100の断面における、凹部の最深部の間隔で定義することができ、また、凸部の間隔は、例えば基板100の断面における凸部の頂点の間隔で定義することができる。また、粒子202の平均粒径は、例えば、発光装置10の断面における粒子202の円相当径の平均値で定義することができる。以下、発光装置10について詳細に説明する。
 発光装置10は、例えば照明装置やディスプレイである。発光装置10が有する発光部140は、ボトムエミッション型の発光部であってもよいし、トップエミッション型の発光部であってもよいし、両面発光型の発光部であってもよい。
 発光部140がボトムエミッション型である場合、基板100は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されており、基板100のうち第1電極110とは逆側の面が発光装置10の光取出面になっている。一方、発光部140がトップエミッション型である場合、基板100は上述した透光性の材料で形成されていてもよいし、透光性を有さない材料で形成されていてもよい。基板100は、例えば矩形などの多角形である。また、基板100は可撓性を有していてもよい。基板100が可撓性を有している場合、基板100の厚さは、例えば10μm以上1000μm以下である。特に基板100をガラス材料で可撓性を持たせる場合、基板100の厚さは、例えば200μm以下である。基板100を樹脂材料で可撓性を持たせる場合は、基板100の材料として、例えばPEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポリエーテルサルホン)、PET(ポリエチレンテレフタラート)、又はポリイミドを含ませて形成されている。また、基板100が樹脂材料を含む場合、水分が基板100を透過することを抑制するために、基板100の少なくとも発光面(好ましくは両面)に、SiNやSiONなどの無機バリア膜が形成されている。
 基板100の第1面102には、凹凸106が形成されている。凹凸106は、上記したように、凹部または凸部の少なくとも一方が繰り返し形成された領域である。そして隣り合う凹部の間隔又は隣り合う凸部の間隔は、発光部140が発光する光のピーク波長の1/2以上である。
 ここで、発光部140が複数のピーク波長(発光スペクトルにおいて極大値を示す波長)を有している場合(例えば白色の光を発光する場合)、隣り合う凹部の間隔又は隣り合う凸部の間隔は、最も長い波長の1/2倍以上であるのが好ましい。また、隣り合う凹部の間隔又は隣り合う凸部の間隔は、最も短い波長以下であるのが好ましい。これらのようにすると、発光部140が有するすべてのピーク波長に対して、後述する散乱効果が得られる。特に好ましくは、隣り合う凹部の間隔又は隣り合う凸部の間隔は、最も長い波長の1/2倍以上かつ最も短い波長以下である。
 図1に示す例において、凹凸106の凹部または凸部は、ランダムに配置されている。この場合、凹凸106は、例えばウェットエッチング、ドライエッチング、又はサンドブラストなどを用いて形成される。このため、凹部の深さ(または凸部の高さ)はある程度のばらつきを有している。
 なお、図2に示すように、凹凸106の凹部または凸部は規則的に配置されていてもよい。この場合、凹凸106は、例えばマスクパターンを用いたエッチングにより形成され、また、マイクロレンズアレイ、ピラミッドアレイ、回折格子、又はモスアイ上の配置を有していてもよい。
 また、凹部(または凸部)の間隔の平均値は、発光部140が発光する光のピーク波長の1/2以上であるのが好ましい。
 発光部140は基板100の第1面102に形成されており、第1電極110、有機層120、及び第2電極130を有している。
 第1電極110及び第2電極130の少なくとも一方は、光透過性を有する透明電極である。例えば発光部140がボトムエミッション型の発光装置である場合、少なくとも第1電極110は透明電極である。一方、発光部140がトップエミッション型の発光装置である場合、第2電極130は透明電極である。また、発光部140が両面発光型である場合、第1電極110及び第2電極130の双方が透明電極である。
 透明電極を構成する透明導電材料は、金属を含む材料、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IWZO(Indium Tungsten Zinc Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)等の金属酸化物である。第1電極110の厚さは、例えば10nm以上500nm以下である。第1電極110は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、第1電極110は、カーボンナノチューブ、又はPEDOT/PSSなどの導電性有機材料であってもよいし、薄い金属電極であってもよい。
 第2電極130が透光性を有していない場合、第2電極130は、例えば、Al、Au、Ag、Pt、Mg、Sn、Zn、及びInからなる第1群の中から選択される金属、又はこの第1群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。
 なお、発光装置10がトップエミッション型の発光装置である場合、第1電極110は、金属層と透明導電層をこの順に積層した構造であってもよい。この場合、光散乱層200に起因した第1電極110の凸凹によりプラズモン損失が低減し、その結果、光取出し効率は向上する。
 有機層120は、第1電極110と第2電極130の間に位置しており、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を有している。ただし、正孔注入層及び正孔輸送層の一方は形成されていなくてもよい。また、電子輸送層及び電子注入層の一方は形成されていなくてもよい。有機層120は、さらに他の層を有していてもよい。
 基板100と第1電極110の間には、光散乱層200が形成されている。光散乱層200は、有機材料又は無機材料からなるバインダー(ベース材)に複数の粒子202を混ぜたものである。光散乱層200は、発光部140が発光した光を散乱し、また、基板100の第1面102の凹凸106を平坦化する。
 光散乱層200のバインダーは、例えばイミド系、アクリル系、エーテル系、シラン系、又はシロキサン系の有機材料であってもよいし、ガラスペースト、ガラスフリット、又はSiOゾルなどの無機材料であってもよい。光散乱層200のバインダーの屈折率は、例えば1.2以上2.2以下、好ましくは1.6以上1.9以下である。
 光散乱層200の粒子202は、例えば無機材料からなる。粒子202を構成する材料は、例えば酸化チタン、酸化ジルコニウム、又は酸化シリコンなどの酸化物である。粒子202の平均粒径、例えば球相当径(直径)の平均値は、例えば100nm以上5μm以下である。さらに詳細には、この平均値は、発光部140が発光する光のピーク波長よりも小さいのが好ましく、特にこのピーク波長の1/2倍以上1倍以下であるのが好ましい。例えば上記したピーク波長が400nm以上700nm以下である場合、粒子202の球相当径(直径)の平均値は、300nm以上600nm以下である。また、粒子202の平均粒径は、凹凸106の凹部の間隔の平均値(又は凸部の間隔の平均値)よりも小さいのが好ましい。
 光散乱層200の全体に対する粒子202の体積比率は、例えば20%以上50%以下である。この体積比率は、例えば基板100の厚さ方向の断面において、光散乱層200に対する粒子202の面積占有率で定義することができる。そして、粒子202の材料及びこの体積比率を調整することにより、光散乱層200の屈折率を調整することができる。
 また、光散乱層200と第1電極110の間には、絶縁層210が形成されている。絶縁層210は、発光部140を劣化させる成分(例えば基板100がアルカリ含有ガラスの場合はアルカリ成分)が基板100を介して発光部140に到達することを抑制する。絶縁層210は第1電極110に接している。絶縁層210を形成する材料は、例えばSiO,SiN,SiONなどの無機材料である。また絶縁層210の厚さは、粒子202の平均粒径よりも厚いのが好ましい。この場合、絶縁層210は光散乱層200の平坦化層として機能する。なお、絶縁層210は形成されていなくてもよい。この場合、第1電極110は光散乱層200と接している。
 次に、発光装置10の製造方法について説明する。まず、基板100の第1面102に凹凸106を形成する。次いで、第1面102の上に光散乱層200及び絶縁層210をこの順に形成する。光散乱層200は、例えば塗布法を用いて形成することができる。絶縁層210は、例えばスパッタリング、又は化学気相蒸着(CVD)を用いて形成することができる。次いで、第1電極110、有機層120、及び第2電極130をこの順に形成する。
 本実施形態において、発光部140から発光した光は、光散乱層200を透過する際に粒子202によって散乱する。また、光散乱層200を透過した光は、基板100に入射するときに、凹凸106によって散乱する。そして、図3を用いて後述するように、光散乱層200における光の散乱の主要なメカニズムは、凹凸106における光の散乱の主要なメカニズムと異なる。このため、発光装置10の光取り出し効率は向上する。
 図3は、光の波長(λ)に対する粒子(又は凹凸)の大きさの比と、光の散乱のメカニズムの関係を説明するための図である。粒子(又は凹凸)の大きさが光の波長(λ)に対して十分小さい(<<λ/2)とき、光はあまり散乱しない。粒子(又は凹凸)の大きさが光の波長(λ)の1/2の近くにあるとき、光の散乱はミー散乱が主体となり、散乱効果は最大になる。粒子(又は凹凸)の大きさが光の波長(λ)以上になると、光の散乱は幾何光学的な散乱が主体となる。
 ここで、凹凸106の凹部(又は凸部)の間隔はピーク波長の1/2以上の間隔で繰り返される。一方、粒子202の粒径の平均値はこの間隔よりも小さい。このため、光散乱層200における光の散乱は、凹凸106における光の散乱よりも、ミー散乱による効果が大きくなる。言い換えると、光散乱層200における光の散乱の主要なメカニズムは、凹凸106における光の散乱の主要なメカニズムと異なる。このため、発光装置10の光取り出し効率は向上する。
 図4は、光散乱層200における粒子202の体積含有率と発光装置10から出射した光の強さの関係をシミュレートした結果を示す図である。このシミュレーションにおいて、発光装置10から射出する光は白色であるため、複数のピーク波長(470nm及び610nm)を有している。本図に示すように、粒子202の体積含有率が20%以上50%以下のとき(特に25%以上45%以下のとき)に、発光装置10から出射する光は強くなる。
 図5は、光散乱層200のバインダーの屈折率と発光装置10から出射した光の強さの関係をシミュレートした結果を示す図である。このシミュレーションにおいて、発光装置10から射出する光の波長は図4と同様である。また、このシミュレーションにおいて、光散乱層200の粒子202の平均粒径は300nmであった。本図に示すように、バインダーの屈折率が1.6以上1.9以下のときに、発光装置10から出射する光は強くなる。
 図6は、粒子202の粒子径と発光装置10から出射した光の強さの関係をシミュレートした結果を示す図である。このシミュレーションにおいて、発光装置10から射出する光の波長は図4と同様である。本図に示すように、粒子202の平均粒径が300nm以上700nm以下のとき(特に600nm以下のとき)に、発光装置10から出射する光は強くなる。
(変形例1)
 図7は、変形例1に係る発光装置10の構成を示す断面図である。本変形例に係る発光装置10は、光散乱層200と絶縁層210の間に絶縁層220を備えている点を除いて、実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。絶縁層220は、光散乱層200のバインダーと同じ材料によって形成されており、またその厚さは、300nm以上3μm以下である。なお、絶縁層220の材料は、例えばイミド系、アクリル系、エーテル系、シラン系、又はシロキサン系の有機材料であってもよいし、ガラスペースト、ガラスフリット、又はSiOゾルなどの無機材料であってもよい。絶縁層220の厚さは、粒子202の平均粒径よりも厚いのが好ましい。絶縁層220は、例えば粒子202を含まない塗布材料を用いて、塗布法により形成される。絶縁層220を硬化させる工程と光散乱層200を硬化させる工程は、同一工程で行われてもよい。この場合、光散乱層200及び絶縁層220をこの順に塗布した後、これらの層を硬化する処理が行われる。
 本変形例によっても、実施形態と同様に、発光装置10の光の取出効率は向上する。また、光散乱層200と絶縁層210の間に絶縁層220を有している。絶縁層220は光散乱層200のバインダーと同じ材料によって形成されている。また、絶縁層220を設けたため、光散乱層200に起因した凹凸は小さくなる(平坦化)。
(変形例2)
 図8は、変形例2に係る発光装置10の構成を示す断面図である。本変形例に係る発光装置10は、基板100の第2面104に光機能層230を備える点を除いて、実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。
 光機能層230は、例えば光取出フィルムやマイクロレンズなどの光機能フィルムであり、基板100とは逆側の面に凸部(または凹部)を繰り返し有している。凸部の場合、この凸部は、例えば半球状である。凹部または凸部は、例えば正方格子または六方格子の格子点に配置されている。また、凸部の高さ/幅(又は直径)は、例えば0.4以上0.8以下である。凸部の幅(又は直径)は、例えば10μm以上100μm以下である。
 本変形例によっても、実施形態と同様に、発光装置10の光の取出効率は向上する。また、基板100のうち光が射出する面である第2面104には光機能層230が設けられている。このため、発光装置10の光の取出効率はさらに向上する。
 なお、変形例1に示した発光装置10に光機能層230を設けてもよい。
 図9は、実施形態に係る発光装置10の光取出効率及び変形例2に係る発光装置10の光取出効率を、比較例とともに示した表である。この表において、光取出効率(出射する光の強度)は、比較例1に対する比で示されている。
 比較例1に係る発光装置10は、図1に示した発光装置10から、凹凸106及び光散乱層200を取り除いた構造を有している。比較例2に係る発光装置10は、比較例1に係る発光装置10に光機能層230を設けた構造を有している。比較例3に係る発光装置10は、比較例1に係る発光装置10に規則的な凹凸106を設けた構造を有している。比較例4に係る発光装置10は、比較例1に係る発光装置10にランダムな凹凸106を設けた構造を有している。比較例5に係る発光装置10は、比較例1に係る発光装置10に光散乱層200を設けた構成を有している。
 比較例2、比較例3、比較例4、及び比較例5において、発光装置10の光取出効率は、それぞれ、1.6、1.5、1.1、及び1.7であった。これに対し、実施形態及び変形例2において、光の取出効率はそれぞれ1.8、1.9であった。このように、実施形態に係る発光装置10の光の取出効率は高いことが示された。
(実施例1)
 図10は、実施例1に係る発光装置10の平面図である。図11は図10から第2電極130を取り除いた図である。図12は図11から有機層120及び絶縁層150を取り除いた図である。図13は、図10のA-A断面図である。本実施例に係る発光装置10は照明装置であり、基板100のほぼ全面に発光部140が形成されている。
 詳細には、基板100の一面には第1電極110、第1端子112、及び第2端子132が形成されている。第1端子112及び第2端子132は、第1電極110と同じ材料を用いて形成された層を有している。この層は、第1電極110と同一の工程で形成される。また、第1端子112のうち第1電極110と同様の材料で形成されている層は、第1電極110と一体になっている。一方、第2端子132は第1電極110から分離している。
 また、第1端子112及び第2端子132は、第1電極110を挟んで互いに逆側に位置している。本図に示す例では基板100は矩形である。そして、第1端子112は基板100の一辺に沿って形成されており、第2端子132は、基板100の4辺のうち第1端子112とは逆側の辺に沿って形成されている。ただし、第1端子112及び第2端子132のレイアウトは、本図に示す例に限定されない。
 基板100のうち有機層120が形成されるべき領域は、絶縁層150によって囲まれている。絶縁層150は、例えばポリイミドなどの感光性の材料を用いて形成されており、露光及び現像工程を経て、所定の形状に形成される。絶縁層150は、第1電極110が形成された後、かつ有機層120が形成される前に形成される。ただし、絶縁層150は形成されていなくてもよい。
 有機層120は、絶縁層150で囲まれた領域の内側に形成されている。有機層120の構成は、実施形態に示した通りである。また、有機層120の上には第2電極130が形成されている。第2電極130の一部は、絶縁層150をまたいで第2端子132の上まで延在している。
 そして、基板100の第1面102には、凹凸106、光散乱層200、及び絶縁層210が形成されている。なお、絶縁層210と光拡散層200の間には絶縁層220が形成されていてもよい。また、基板100の第2面104には、光機能層230が形成されていてもよい。
(実施例2)
 図14は、実施例2に係る発光装置10の平面図である。図15は、図14から隔壁170、第2電極130、有機層120、及び絶縁層150を取り除いた図である。図16は図14のB-B断面図であり、図17は図14のC-C断面図であり、図18は図14のD-D断面図である。
 実施例2に係る発光装置10はディスプレイであり、基板100、第1電極110、発光部140、絶縁層150、複数の開口152、複数の開口154、複数の引出配線114、有機層120、第2電極130、複数の引出配線134、及び複数の隔壁170を有している。
 第1電極110は、第1方向(図14におけるY方向)にライン状に延在している。そして第1電極110の端部は、引出配線114に接続している。
 引出配線114は、第1電極110を第1端子112に接続する配線である。本図に示す例では、引出配線114の一端側は第1電極110に接続しており、引出配線114の他端側は第1端子112となっている。本図に示す例において、第1電極110及び引出配線114は一体になっている。そして第1端子112の上及び引出配線114の上には、導体層180が形成されている。導体層180は、第1電極110よりも抵抗の低い金属、例えばAl又はAgを用いて形成されている。なお、引出配線114の一部は絶縁層150によって覆われている。
 絶縁層150は、図14、及び図16~図18に示すように、複数の第1電極110上及びその間の領域に形成されている。絶縁層150には、複数の開口152及び複数の開口154が形成されている。複数の第2電極130は、第1電極110と交差する方向(例えば直交する方向:図14におけるX方向)に互いに平行に延在している。そして、複数の第2電極130の間には、詳細を後述する隔壁170が延在している。開口152は、平面視で第1電極110と第2電極130の交点に位置している。そして、複数の開口152はマトリクスを構成するように配置されている。
 開口154は、平面視で複数の第2電極130のそれぞれの一端側と重なる領域に位置している。また開口154は、開口152が構成するマトリクスの一辺に沿って配置されている。そしてこの一辺に沿う方向(例えば図14におけるY方向、すなわち第1電極110に沿う方向)で見た場合、開口154は、所定の間隔で配置されている。開口154からは、引出配線134の一部分が露出している。そして、引出配線134は、開口154を介して第2電極130に接続している。
 引出配線134は、第2電極130を第2端子132に接続する配線であり、第1電極110と同一の材料からなる層を有している。引出配線134の一端側は開口154の下に位置しており、引出配線134の他端側は、絶縁層150の外部に引き出されている。そして本図に示す例では、引出配線134の他端側が第2端子132となっている。そして、第2端子132の上及び引出配線134の上にも、導体層180が形成されている。なお、引出配線134の一部は絶縁層150によって覆われている。
 開口152と重なる領域には、有機層120が形成されている。有機層120の構成は、実施形態に示したとおりである。そして、発光部140は、開口152と重なる領域それぞれに位置していることになる。
 なお、図16及び図17に示す例では、有機層120を構成する各層は、いずれも開口152の外側まではみ出している場合を示している。そして図14に示すように、有機層120は、隔壁170が延在する方向において、隣り合う開口152の間にも連続して形成されていてもよいし、連続して形成していなくてもよい。ただし、図18に示すように、有機層120は、開口154には形成されていない。
 第2電極130は、図14、図16~図18に示すように、第1方向と交わる第2方向(図14におけるX方向)に延在している。そして隣り合う第2電極130の間には、隔壁170が形成されている。隔壁170は、第2電極130と平行すなわち第2方向に延在している。隔壁170の下地は、例えば絶縁層150である。隔壁170は、例えばポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。なお、隔壁170はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂、二酸化珪素等の無機材料で構成されていても良い。
 隔壁170は、断面が台形の上下を逆にした形状(逆台形)になっている。すなわち隔壁170の上面の幅は、隔壁170の下面の幅よりも大きい。このため、隔壁170を第2電極130より前に形成しておくと、蒸着法やスパッタリング法を用いて、第2電極130を基板100の一面側に形成することで、複数の第2電極130を一括で形成することができる。また、隔壁170は、有機層120を分断する機能も有している。
 そして、基板100の第1面102には、光散乱層200及び絶縁層210が形成されている。なお、絶縁層210と光拡散層200の間には絶縁層220が形成されていてもよい。また、基板100の第2面104には、光機能層230が形成されていてもよい。
 次に、本実施例における発光装置10の製造方法を説明する。まず、基板100の第1面102に凹凸106を形成し、さらに第1面102に光散乱層200及び絶縁層210を形成する。この際、絶縁層210と光散乱層200の間に絶縁層220を形成してもよい。次いで、基板100上に第1電極110、引出配線114,134を形成する。これらの形成方法は、実施形態において第1電極110を形成する方法と同様である。
 次いで、引出配線114の上、第1端子112の上、引出配線134の上、及び第2端子132の上に、導体層180を形成する。次いで、絶縁層150を形成し、さらに隔壁170を形成する。次いで有機層120及び第2電極130を形成する。
 以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

Claims (10)

  1.  基板と、
     前記基板の第1面に形成され、粒子を含む光散乱層と、
     前記基板の前記第1面に形成され、前記光散乱層を挟んで前記基板に対向する発光部と、
    を備え、
     前記基板の前記第1面は、前記発光部が発光する光のピーク波長の1/2以上の間隔で繰り返される凹部又は凸部を有し、
     前記粒子の平均の粒径は前記間隔の平均値よりも小さい発光装置。
  2.  請求項1に記載の発光装置において、
     前記粒子の平均の粒径は、前記ピーク波長の1/2倍以上1倍以下である発光装置。
  3.  請求項1又は2に記載の発光装置において、
     前記発光部が発光する光は複数のピーク波長を備え、
     前記間隔は、前記複数のピーク波長の中で最も大きい波長の1/2以上である発光装置。
  4.  請求項2又は3に記載の発光装置において、
     前記粒子の平均の粒径は、前記複数のピーク波長の中で最も大きい波長の1/2倍以上であり、且つ、前記複数のピーク波長の中で最も小さい波長以下である発光装置。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記ピーク波長は400nm以上700nm以下であり、
     前記粒子の平均の粒径は300nm以上600nm以下である発光装置。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記発光部は、前記光散乱層側から順に、第1電極、有機層、及び第2電極を有し、
     前記光散乱層と前記第1電極の間に、前記粒子の平均の粒径よりも厚い絶縁層を有する発光装置。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記基板の厚さ方向の断面において、前記光散乱層における前記粒子の面積占有率は20%以上50%以下である発光装置。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記光散乱層のバインダーを構成する物質の屈折率は1.6以上1.9以下である発光装置。
  9.  請求項8に記載の発光装置において、
     前記粒子を構成する物質は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、又は酸化シリコンである発光装置。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記基板の前記第1面とは逆側の面である第2面に設けられた光機能層を備え、
     前記光機能層は、前記基板とは逆側の面に凹部又は凸部を繰り返し有する発光装置。
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