本发明专利技术公开了一种薄膜及发光装置。发光装置具有在透明基板（５）表面的表面结构（１３），用最大内切圆的直径在０．２μｍ以上且１．５μｍ以下的微小区域假想地无间隙地对该透明基板（５）进行分割，各个微小区域在透明基板（５）的表面上呈凸形状或凹形状，是凸还是凹的比率分别为Ｐ、１－Ｐ，Ｐ在从０．４到０．９８的范围内。因此，本发明专利技术提供一种薄膜及发光装置，让临界角以上的对透明基板的入射光射出，实现取光效率的大幅度提高，同时，防止外来光映入，抑制方位不同产生光强度的强弱分布，色彩失去平衡等。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种它的一个面与发光体相邻而用的透明薄膜及使用了透明薄膜的发光装置。
技术介绍
现有技术例如有专利文献1、 2中所公开的技术。 图14表示使用了普通的有机EL (电致发光)元件的发光装 置的剖面结构和光的传播情况。电极102、发光层103和透明电 极104按此顺序叠层在基板101上，透明电极104上载有透明基 板105。将电压施加在电极102、透明电极104之间，就会在发光 层103的内部的点S发光，该光直接或者在电极102反射后透过 透明电极104，与透明基板105的表面的法线成角度6地入射到 透明基板105的表面上的点P，在该点折射后，射出到空气层106 一侧。 若设透明基板105的折射率为n' 1，则当入射角0大于临界 角夕c二sin-1 (1/n' 1)时就发生全反射。例如，以6c以上的 角度入射到透明基板105的表面上的点Q的光发生全反射，而不 会射出到空气层106 —侧。 图16 (a)和图16 (b)是说明图，说明的是假定透明基板 105是多层结构的情况下上述发光装置的取光效率。在图16 (a) 中，设发光层103的折射率是n' k，空气层106的折射率是n0, 从靠近发光层103 —侧算起，存在于发光层103和空气层106之 间的多个透明层的折射率分别是n' k-1、 n' k-2、"*n' 1,从 发光层103内的点S发出的光的传播方位(与折射面的法线所成 的角度)0' k，在各个折射面的折射角依次是6 ' k-l、 0' k-2 6， 1、 00，则根据斯内尔定律下式成立。 n kxsin0 k=n k-lxsin6 k-l = '"=n 工Xsin6 ， i=noXsin6>o (式1)因此，下式成立。 sin0 ' k=sin0ox no/n ， k (式2)结果，(式2)就是发光层103直接接触空气层106的情况下的斯内尔定律，(式2)表明与存在于其间的透明层的折射率无关，满足6"' k^6 c = sin—1 (no / n' k)就发生全反射。图16 (b)示意地示出了能够从发光层103取出的光的范围。 能够取出的光包含在以发光点S为顶点、以临界角ec的2倍的角度为顶角、以沿着折射面的法线的Z轴为中心轴的一对圓锥体107、 107'的内部。假定从点S发出的光全方位地放射强度相等的光，在临界角以内的入射角下在折射面的透光率是100%,则从发光层103取光的取出效率t^就与被圓锥体107、 107'切割的球面108的面积与球面108的表面积之比相等，由下式給出， " = l—cos0c (式3)此外，因为临界角以内的透光率不会达到100%,所以，实 际的取出效率？7比l—cos6c小。而且，发光元件的总效率将成为发光层的发光效率乘以所述取出效率？7后所得到的值。 与上述机理相比，专利文献1中公开的专利技术是基于以下原理 做出的。即，为抑制光从透明基板出来到大气时在透明基板表面 发生全反射，在有机EL元件中，在基^反界面、内部面或者反射面 形成衍射光栅，并改变光相对于取光面的入射角，从而使光的取 出效率提高。专利文献2中公开了以下内容。即，为提供光的取出效率较 好的平面发光装置，在有机EL元件中透明基板的表面形成多个透 明突起物，便能够防止光在透明基板与空气的界面发生反射。 专利文献1:日本公开特许公报特开平11 — 283751号公报 专利文献2:日本公开特许公报特开2005 — 276581号公报 一专利技术要解决的技术问题一7 但上述现有发光装置存在以下问题。 在图14所示的现有的使用了有机EL元件的发光装置中，从 发光层103取出光的取光效率？？最大也不会超过1 一cos0c,发光层103的折射率决定了 ，取光效率的最大值就决定了 ，但该值 的大小受限。例如，设(式2)中的nO二l. 0， n， k=l. 457,则临 界角(9c二sin-l (nO/n， k) =43.34度，取光效率的最大值l一 cos0c=O. 273左右，很小。当n， k二1.70时，取光效率的最大值下降到0. 191左右。 专利文献1所公开的技术确实能够将本来应该成为全反射的 光取出来，但也会存在相反的情况，即不能够将不会成为全反射 的光取出。也就是说，在假定没有衍射光栅层时，从发光层内的 点射出的光，有时候就会在透明基板的折射面(射出面)以小于 临界角的角度入射后，透过、折射。而在假定存在衍射光栅且在 那里发生衍射时，相对折射面的入射角会超过临界角，发生全反 射，这种事情有时会发生。因此，专利文文献1中所公开的技术 并不能够保证取光效率提高。而且，在专利文献l所公开的技术 下，所有的光线都位移一个规定量的方位而成为衍射光。含有这 样的衍射光的光，方位不同而产生光强度的强弱分布，规定量的 位移幅度依赖于射出光的波长，所以色彩会由于方位失去平衡。在专利文献l所公开的发光装置中，从外界(空气层一侧) 入射的光在透明基板的表面有规律地反射，会千扰被从发光层取 出的光(即外来光映入)，所以需要对透明基板的表面进行光学处 理，例如在它的表面加上反射防止膜等。这就导致了产品成本增 加。另一方面，专利文献2中所公开的发光装置以防止光在折射 面发生反射为目的，该结构对取光效率的改善在10%、20%左右， 很小。
技术实现思路
本专利技术正是为解决上述技术问题而研究开发出来的。其目的8在于提供一种薄膜及发光装置，让临界角以上的对透明基板的入 射光射出，实现取光效率的大幅度提高，同时，防止外来光映入， 抑制方位不同而产生光强度的强弱分布，色彩失去平衡等。 一用以解决技术问题的技术方案一 为解决上述技术问题，本专利技术的第一种薄膜的结构特征如下 使用时让该薄膜的一个面与发光体相邻接，该薄膜透明。该薄膜 的另一个面假想地被最大内切圆的直径在0. 2/zm以上且1. 5//m 以下的多个微小区域<5分割，且一个该微小区域5与其它多个该 微小区域5相邻且被其它多个该微小区域5包围，所述多个徵小 区域5由以40%以上且98%以下的比率从该多个微小区域5中 选出的多个微小区域Si、和除了该多个微小区域Si以外的多个 微小区域52构成，所述微小区域Si，相对于与所述另一个面平 行的规定的基准面朝着所述另一个面的上方突出，突出高度是d /2，所述微小区域52，相对于所述规定的基准面朝着所述另一 个面的下方凹陷，凹陷深度是d/2，所述规定的基准面位于所述 微小区域51和所述微小区域5 2的在与所迷另 一个面垂直的方向 上的中间位置，所述d在0. 2〃m以上且1.4//m以下。 在这样的结构下，即使从发光体通过薄膜内部入射到薄膜的 另一个面的光以与另一个面的法线所成的角度在临界角以上的角 度入射，设置在另一个面上的由微小区域构成的表面结构也能够 防止发生全反射，将该光的一部分射出到外部，而且，若在另一 个面反射到发光体的光也会借助在发光体内的反射再次入射到薄 膜的另一个面，也不发生全反射，有一部分射出到外部。 本专利技术中的第二种薄膜的结构特征如下使用时让该薄膜的 一个面与发光体相邻接，该薄膜透明。该薄膜的另一个面假想地 被最大内切圓的直径在0. 2〃m以上且1. 5/zm以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄膜，使用时让该薄膜的一个面与发光体相邻接，该薄膜透明，其特征在于： 该薄膜的另一个面假想地被最大内切圆的直径在０．２μｍ以上且１．５μｍ以下的多个微小区域δ分割，且一个该微小区域δ与其它多个该微小区域δ相邻且被其它多个该微小区域 δ包围， 所述多个微小区域δ由以４０％以上且９８％以下的比率从该多个微小区域δ中选出的多个微小区域δ↓［１］、和除了该多个微小区域δ↓［１］以外的多个微小区域δ↓［２］构成， 所述微小区域δ↓［１］，相对于与所述另一个面平行的规 定的基准面朝着所述另一个面的上方突出，突出高度是ｄ／２， 所述微小区域δ↓［２］，相对于所述规定的基准面朝着所述另一个面的下方凹陷，凹陷深度是ｄ／２， 所述规定的基准面位于所述微小区域δ↓［１］和所述微小区域δ↓［２］的在与所述 另一个面垂直的方向上的中间位置， 所述ｄ在０．２μｍ以上且１．４μｍ以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：西胁青儿，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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