[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种电致发光元件，例如有机或者无机EL(电致发光)元件和LED(发光二极管)。

背景技术

电致发光元件，例如有机EL元件和LED，具有其中在基板上层压电极层、发光层等的结构。通常，发光层中发射出的光通过透明电极输出。此时，由于每层材料的折射率影响，以等于或者大于临界角的角度进入层间界面的光发生全内反射，且被俘获在元件内部而不被输出。因为这个原因，有效率地输出发射光是困难的。在通常被用作透明电极的ITO的情况下，其折射率导致输出效率大约为20％。因而，提高电致发光元件的光输出效率是要解决的一个主要问题。

针对这个问题，正在考虑用于有效地引起全内反射光被输出的技术。例如，提出了通过在发生光的全内反射的层间界面设置衍射光栅从而提高光输出效率的技术。在这种技术中，衍射光栅改变了以大于或者等于临界角的角度进入界面的光的光路。因此，光的入射角变得小于或者等于临界角，从而光能够被输出。

日本未审查专利公布2006-221976和2006-236748公开了在发生全内反射的界面设置衍射光栅的有机电致发光器件。这些有机电致发光器件通过改变衍射光栅的间距和图案而由衍射光栅减小对于光输出的视角依赖性(这是要解决的一个问题)，实现了光输出效率的提高。

然而，在日本未审查专利公布2006-221976和2006-236748公开的，利用衍射光栅改变全反射光的光路以输出光的有机电致发光器件中，亮度提高1.2至1.7倍，这是不足的。另外，主要使用蚀刻等形成衍射光栅。因此，在从基板相反侧输出光的结构(顶部发光型)中，存在的可能性是：在形成衍射光栅时，电极层和发光层受损。

本发明是考虑到上述情况而研发的。本发明的目的是，提供一种发光元件，所述发光元件通过透明电极输出发射光，具有高效率的光输出，能够在不损害电极层或者发光层的情况下制备。

发明内容

本发明的发光元件包括：

基板；

一对电极，所述一对电极形成于所述基板的表面上；以及

发光层，所述发光层被夹在所述一对电极之间；

所述一对电极中的至少一个是透光性电极，光通过在所述一对电极之间施加电压而从所述发光层发射，并且所述光从所述发光元件的表面朝向所述透光性电极那侧输出；其特征在于所述发光元件还包括：

光散射层，所述光散射层被设置在所述透光性电极的表面上，用于散射该表面产生的瞬逝光；

所述光散射层具有第一散射部和第二散射部，所述第一散射部具有凹凸结构和比所述发光层的折射率更低的折射率，所述第二散射部至少填充所述第一散射部的所述凹凸结构中的凹部的底部，并具有与所述第一散射部的折射率不同的折射率；并且

在所述凹部的底部和所述透光性电极的所述表面之间的距离小于或等于所述瞬逝光的穿透深度。

在本说明书中，术语“透光性电极”是指透射由发光层发射的70％以上的波长的光的电极。

术语“凹凸结构”是指一种具有能够散射或者衍射通过由发光层发射出的光的全内反射所产生的瞬逝光的尺寸的凹凸结构。

术语“发光层的折射率”是指在发光层由多层组成的情况下最靠近光散射层的层的折射率。

短语“小于或者等于瞬逝光的穿透深度”是指0的距离。即，所提及的该短语包括了凹部是孔穴的情况。

所述第二散射部可以由填充部和薄膜层构成，所述填充部填充所述凹部，所述薄膜层形成于所述填充部和所述凹凸结构中的凸部上。

优选的是，本发明的发光元件还包括：

保护层，所述保护层被设置在所述光散射层的朝向所述透光性电极的那侧的相反侧的光散射层表面上。

优选的是，所述第一散射部的折射率和所述保护层的折射率近似相同。优选的是，所述第二散射部由金属形成，或者由电介质形成，所述电介质的折射率高于所述第一散射部的折射率。

本发明的发光元件还可以包括：

半透/半反性金属膜，所述半透/半反性金属膜被设置在所述透光性电极和所述光散射层之间。

本发明的发光元件的结构可以被应用于发光层是包含有机化合物层的有机电致发光元件的情况，以及发光层是包含无机化合物层的无机电致发光元件的情况。

如上所述，本发明的目的是提供一种具有高光输出效率的发光元件。这里，术语“光输出效率”是指从元件中输出的光相对于发光层发射出的光的总强度的比例。能够输出的光是指发光元件内发射出的所有光，包括由发光层发射出的光和由发光层发射的光和元件内的物质相互作用所产生的光(例如散射光和衍射光)。