发光元件、发光器件、发光器件的制造方法以及片状密封材料技术

公开了一种改进诸如电致发光元件的发光元件的光提取效率的方法。在基板上，依次堆叠第一电极、发光层和第二电极。该第一电极是反射电极。第二电极是传输可见光的电极，且从发光层发射的光从第二电极提取。与第二电极的表面相接触可设置许多细粒。这些细粒具有等于或高于第二电极的折射系数。通过第二电极的光被细粒散射或折射。因此，在第二电极与气体之间界面处全反射的光的量得到减少，且光提取效率得到改进。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光元件和包括发光元件的发光器件。此外，本专利技术涉及密封发光元件的方法和材料。
技术介绍
诸如液晶面板的平板显示器已得到了改进，并已对改进画面质量、减小功耗和改进寿命进行了尝试。为便于将电致发光元件的自发射能力用于在像素中使用电致发光元件(下文称为EL元件)的电致发光面板(下文称为EL面板)的实际应用，需要以减小的功耗实现生动且明亮的显示。为此，通过增加EL元件中使用的材料的电流-亮度特性来研究功效的改进。然而，通过上述方法，存在对功效改进的限制。提取从EL元件的发光层发射的光的效率(光提取效率)仅在20％左右。低光提取效率的原因是由于在光穿过具有不同折射系数的膜的界面时发生全反射从而从发光层发射的光被衰减，而且该全反射光在EL元件中被吸收。另一个原因是来自发光层的光通过诸如玻璃基板的侧面的发光元件侧面照射。参考文献1描述了通过减小全反射的量而实现的具有改进光提取效率的EL元件。在参考文献1中，通过在透明导电膜上设置具有分散颗粒的膜来反射所发射的光，通过透明导电膜与低折射系数膜之间界面的光的粒子数具有大于临界角的入射角。参考文献1日本已公开专利申请No.2004-303724。取决于提取光的方向，EL面板的结构分成底部发射结构(下表面发射结构)和顶部发射结构(上表面发射结构)。在底部发射结构中，通过其上形成有EL元件的基板提取光。在顶部发射结构中，通过EL元件的上侧提取光。注意，术语“底部发射结构”和“顶部发射结构”通常用来指有机EL面板的结构。然而，在本说明书中，这些术语用来根据光提取方向而非发光元件的类型分类发光元件或发光器件。由于与底部发射结构相比，顶部发射结构情形中EL元件的光发射面积并不受严格限制，因此有源矩阵EL面板的开口率(aperture ratio)可通过应用顶部发射结构增加。因此，在有源矩阵EL面板中，顶部发射结构在降低功耗和改进图像质量方面有优势。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是通过使用与参考文献1所述的不同的手段，通过减少从发光层发射的光的全反射量改进发光元件的光提取效率并降低功耗。本专利技术的发光元件包括彼此相对的第一电极和第二电极以及在第一电极与第二电极之间的至少一个发光层。第一电极、发光层和第二电极依次堆叠，且从发光层发射的光从第二电极提取。上述发光元件的第一电极是可反射从发光层发射的光的电极。而且，第二电极是可传输从发光层发射的光的电极。本专利技术的发光元件包括在第一电极与第二电极之间的至少一个发光层。多个发光层可被设置在这些电极之间。而且，在制作有机EL元件作为发光元件的情形中，例如，除了发光层外，诸如电子注入层、电子输运层、空穴阻挡层、空穴输运层或空穴注入层的层适当形成。具有该结构的发光元件也包括在本专利技术中。在制作有机EL元件作为发光元件的情形中，可在发光层与第一电极之间和/或发光层与第二电极之间设置绝缘层。本专利技术发光元件的一个特征是多个细粒被设置成与第二电极的光提取侧的表面接触，且这些细粒具有等于或高于第二电极的折射系数。当第二电极为单层膜时，第二电极的折射系数表示该单层膜的折射系数。当第二电极为多层膜时，第二电极的折射系数表示最靠近光提取侧的膜的折射系数，即具有其上设置有细粒的表面的膜的折射系数。在本专利技术中，通过设置具有预定折射系数的多个细粒，第二电极的表面形状被改变。即，第二电极是在其表面上具有多个凸出部分的电极。通过在表面上设置细粒，穿过第二电极表面的光的临界角改变，且全反射而不能从常规EL元件提取的光能穿过第二电极。因此，穿过第二电极的光的全反射量减少，且光提取效率可得到改进。为了防止在细粒与第二电极之间界面处的全反射，细粒具有等于或大于第二电极的折射系数。由透明导电膜或绝缘膜形成的保护膜可被设置成与第二电极的设置有细粒的表面接触。为了防止在保护膜与第二电极之间界面处的全反射，该保护膜具有等于或大于第二电极的折射系数。在本专利技术的另一发光元件中，保护膜被设置成与第二电极的表面接触，且多个细粒被设置成与保护膜的光提取侧的表面接触。发光元件的另一个特征是为了防止在保护膜与第二电极之间界面处的全反射，该保护膜具有等于或大于第二电极的折射系数，且这些细粒具有等于或大于保护膜的折射系数。在此，当保护膜为单层膜时，保护膜的折射系数表示该单层膜的折射系数。当保护膜为多层膜时，保护膜的折射系数表示最靠近光提取侧的膜的折射系数，即设置有细粒的膜的折射系数。在本专利技术的上述发光元件中，与在第二电极的表面上设置细粒相类似，保护膜的表面形状也通过设置在保护膜的光提取侧的表面上设置具有预定折射系数的细粒而改变。因此，穿过保护膜的光的全反射量减少，且发光元件的光提取效率得到改进。当从发光层发射的光从第二电极或保护膜提取时，全反射的光的量通过本专利技术得到减少。因此，光提取效率得到改进。光提取效率的改进允许发光元件以及使用该发光元件的发光器件的功耗减小。特别地，本专利技术减小功耗的效应可通过使用顶部发射结构来更显著地获得。附图说明在附图中图1是一发光器件的横截面图(实施方式1)；图2A至2D是一发光器件的横截面图(实施方式2)；图3A至3C是一发光器件的横截面图(实施方式3)；图4A至4D是一发光器件的横截面图(实施方式4)；图5A至5C是一发光器件的横截面图(实施方式5)；图6A至6D是一发光器件的横截面图(实施方式6)；图7是一发光器件的横截面图(实施方式7)；图8A至8C是一发光器件的横截面图(实施方式7)；图9是一发光器件的横截面图(实施方式8)；图10A至10C是诸发光器件的横截面图(实施方式8)； 图11是一发光器件的横截面图(实施方式8)；图12A至12C是诸发光器件的横截面图(实施方式9)；图13是一发光器件的俯视图(实施方式10)；图14示出一发光器件中像素的电路(实施方式10)；图15是一发光器件中像素的横截面图(实施方式10)；图16示出发光器件的驱动方法(实施方式10)；图17A至17F示出应用发光器件的电子装置的模式(实施方式11)；图18示出应用发光器件的扁平照明器件的模式(实施方式12)。具体实施例方式下文中将参照附图描述本专利技术的各个实施方式。注意，本专利技术可用各种方式实施。本领域技术人员容易理解可在不背离本专利技术的概念和范围的情况下对形式和细节进行各种改变。因此，本专利技术并不局限于以下实施方式的描述。此外，有可能在不背离本专利技术的概念的情况下适当地组合实施方式。由于相同的参考标号通常给予各实施方式中的相同组件或具有相同功能的组件，因此可略去其描述。实施方式1图1是其中设置有本实施方式的发光元件的发光器件的横截面图。在基板101上，设置有发光元件的支承体102，且三个发光元件设置在支承体102上。在各个发光元件中，第一电极103、发光层104和第二电极105依次堆叠在基板101上。多个细粒106被设置在第二电极105上，并与第二电极105的表面接触。注意，第二电极105为三个发光元件共同设置。绝缘层107被设置为将发光元件彼此分隔，并通常称为分隔壁。密封基板109通过围绕基板101的周边设置的密封材料108固定在基板101上，从而密封发光元件。在本实施方式中，被基板101、密封材料108和基板109围绕的气密空隙填充有气体110。诸如氮气或氩气的惰性气体较佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：　　　　第一基板；　　　　依次堆叠在所述第一基板上的第一电极、发光层和第二电极；以及　　　　多个细粒，在所述第二电极上形成以便于与所述第二电极的上表面接触。

【技术特征摘要】
JP 2006-3-3 2006-0571541.一种发光器件，包括第一基板；依次堆叠在所述第一基板上的第一电极、发光层和第二电极；以及多个细粒，在所述第二电极上形成以便于与所述第二电极的上表面接触。2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述多个细粒直接喷涂在所述第二电极上。3.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述多个细粒通过包括以下步骤的工艺形成在所述第二电极上涂敷含有所述多个细粒的液体；以及蒸发所述液体使所述多个细粒保留在所述第二电极上。4.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述多个细粒具有等于或高于所述第二电极的折射系数。5.如权利要求1所述的发光器件，还包括覆盖所述第二电极的所述上表面和所述多个细粒的膜，其中，所述膜具有等于或高于所述第二电极的折射系数。6.如权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述膜是保护膜。7.一种发光器件，包括第一基板；依次堆叠在所述第一基板上的第一电极、发光层和第二电极；在所述第二电极上形成的膜；以及多个细粒，在所述膜上形成以便于与所述膜的上表面接触，其中所述多个细粒具有等于或高于所述膜的折射系数，以及其中所述膜具有等于或高于所述第二电极的折射系数。8.如权利要求7所述的发光器件，其特征在于，所述多个细粒直接喷涂在所述膜上。9.如权利要求7所述的发光器件，其特征在于，所述多个细粒通过包括以下步骤的工艺形成在所述膜上涂敷含有所述多个细粒的液体；以及蒸发所述液体使所述多个细粒保留在所述膜上。10.如权利要求7所述的发光器件，其特征在于，所述膜是保护膜。11.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包括与所述第一基板相对的第二基板，其中至少所述第一电极、所述发光层、所述第二电极和所述多个细粒置于其间，其中密封材料置于所述多个细粒与所述第二基板之间，以及其中所述密封材料与所述多个细粒和所述第二基板接触。12.如权利要求7所述的发光器件，其特征在于，还包括与所述第一基板相对的第二基板，其中至少所述第一电极、所述发光层、所述第二电极和所述多个细粒置于其间，其中密封材料置于所述多个细粒与所述第二基板之间，以及其中所述密封材料与所述多个细粒和所述第二基板接触。13.如权利要求5所述的发光器件，其特征在于，还包括与所述第一基板相对的第二基板，其中至少所述第一电极、所述发光层、所述第二电极和所述多个细粒置于其间，其中密封材料置于所述膜和所述第二基板之间，以及其中所述密封材料与所述膜和所述第二基板接触。14.一种发光器件的制造方法，包括以下步骤依次在第一基板上形成第一电极、发光层和传输从所述发光层发射的光的第二电极；以及在所述第二电极上形成多个细粒以与所述第二电极接触。15.如权利要求14所述的发光器件制造方法，其特征在于，所述多个细粒具有等于或高于所述第二电极的折射系数。16.如权利要求14所述的发光器件制造方法，还包括以下步骤在所述多个细粒上设置折射系数等于或高于所述第二电极的膜，其中所述多个细粒具有等于或高于所述第二电极的折射系数。17.如权利要求16所述的发光器件制造方法，其特征在于，所述膜是保护膜。18.一种发光器件的制造方法，包括以下步骤依次在第一基板上形成第一电极、发光层和传输从所述发光层发射的光的第二电极；在所述第二电极上形成折射系数等于或高于所述第二电极的膜；以及形成多个细粒以便于与所述膜的上表面接触，其中所述多个细粒具有等于或高于所述膜的折射系数。19.如权利要求18所述的发光器件制造方法，其特征在于，所述膜是保护膜。20.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：平形吉晴，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]