專利名稱:El器件及其制造方法以及使用了el器件的液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及EL(Electroluminescence電致發(fā)光)器件,特別是涉及作為液晶顯示器件的背光源使用的EL器件。
此外,本發(fā)明涉及這樣的EL器件的制造方法及使用了EL器件的液晶顯示器件。
背景技術(shù):
迄今,無機(jī)EL器件和有機(jī)EL器件等EL器件被用作顯示器、或者照明器件。例如,在用作照明器件的EL器件中,如圖13所示,也有作為背光源配置在液晶面板A的后方來構(gòu)成液晶顯示器件的有機(jī)EL器件B。
液晶面板A具有相互平行配置并且在各自對置的面上形成透明電極1的一對玻璃基板2,在這一對玻璃基板2之間封入液晶形成液晶層3。在一對玻璃基板2的外側(cè)分別配置偏振片4。此外,有機(jī)EL器件B具有透明基板5,在該透明基板5上依次層疊形成透明性電極6、有機(jī)發(fā)光層7及反射性電極8。在有機(jī)EL器件B的有機(jī)發(fā)光層7發(fā)出的光作為照明光通過透明性電極6及透明基板5,從有機(jī)EL器件B入射到液晶面板A的后面,與液晶層3的取向狀態(tài)對應(yīng)的顯示光從液晶面板A的前面射出,從而進(jìn)行顯示。
在該液晶顯示器件中,在夜間等周圍暗的情況下,使有機(jī)EL器件B的有機(jī)發(fā)光層7發(fā)光進(jìn)行照明,但在白天等周圍十分明亮的情況下,從液晶面板A的前面取入外部光,用有機(jī)EL器件B的反射性基板8反射該外部光,能夠?qū)⑵淅米髡彰鞴狻?br>
然而,在上述這樣的液晶顯示器件中,由于有機(jī)EL器件B的反射性電極8的表面具有平滑面,像鏡面那樣地反射入射的外部光,所以與外部光的方向?qū)?yīng)的特定方向的反射光的強(qiáng)度增強(qiáng),照明不均一,并且使液晶面板A的視野角變窄。
因此,例如,在特開平9-50031號公報所示的液晶顯示器件中,在液晶面板與有機(jī)EL器件之間配置擴(kuò)散板,通過該擴(kuò)散板使來自有機(jī)EL器件的照明光散射,進(jìn)行均一的照明,并且謀求擴(kuò)大液晶面板的視野角。
但是,通過在液晶面板與有機(jī)EL器件之間獨(dú)立地配置擴(kuò)散板,就使部件數(shù)量增加,液晶顯示器件整體的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且存在當(dāng)照明光透過擴(kuò)散板時照明光衰減的問題。
此外,在EL器件中還有下述要求。
·提高亮度(提高發(fā)光光量、提高光取出效率)就是說,要求增多每單位面積的發(fā)光量,或者增多能夠從器件向外部取出的光的量。特別是,這是由于如圖13所示那樣的使在發(fā)光層發(fā)出的光通過基板(透明基板)向外部射出的、底部發(fā)射型的EL器件中,能夠從基板向外部射出的光的量被限制的緣故。
·提高射出光的方向特性(提高光利用效率)就是說,在EL器件中,還要求向特定方向射出的光的量增多。例如,圖13所示的有機(jī)EL器件B要求對液晶面板A的偏振片4以入射角0度入射的光的量多。這是由于不能入射到液晶面板A中的光或即使入射到液晶面板A也不能射出的光,是不能作為液晶顯示器件利用的光的緣故。
·提高因射出方向引起的色度特性就是說,要求提供幾乎沒有因射出方向引起的色度不同的EL器件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題和要求而進(jìn)行的,其第1目的在于提供一種EL器件,其能夠避免伴隨著擴(kuò)散板的使用而引起的光的衰減,并且結(jié)構(gòu)簡單同時能使光充分地散射進(jìn)行均一的照明。
本發(fā)明的第2目的在于提供發(fā)光量多的EL器件。
本發(fā)明的第3目的在于提供光取出效率高的EL器件。
本發(fā)明的第4目的在于提供特定方向的亮度高的EL器件。
本發(fā)明的第5目的在于提供因射出方向引起的色度的不同較少的EL器件。
此外,該發(fā)明的另一目的在于提供能夠得到這樣的EL器件的EL器件制造方法以及使用了這樣的EL器件的液晶顯示器件。
該發(fā)明的EL器件具備基板、形成在基板上并在與基板接觸的面相反一側(cè)的表面上具有形成了凹凸的面的中間層、在中間層上形成的第1電極層、在第1電極層上形成的發(fā)光層、在發(fā)光層上形成的第2電極層,在中間層的具有凹凸的面上形成的至少1層沿著與中間層一側(cè)接觸的層的表面延伸。
至少1層能夠以大體均一的膜厚形成。
此外,最好至少1層具有與中間層的形成凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀。通過至少1層具有彎曲形狀,就能夠在該層上形成的層中形成凹凸。在這里,所謂彎曲形狀包含與中間層表面的凹凸大體平行且具有均一膜厚的形狀、與凸部相比凹部形成的厚的形狀、與凹部相比凸部形成的厚的形狀等。
理想的是,與中間層的形成凹凸的面對應(yīng)發(fā)光層具有彎曲形狀。
形成在發(fā)光層兩側(cè)的第1電極層及第2電極層中,最好是以發(fā)光層為基準(zhǔn),設(shè)置在與光取出側(cè)相反一側(cè)的一方電極層由反射性電極構(gòu)成,另一方由透明性電極構(gòu)成,反射性電極具有與中間層的形成了凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀。
中間層能夠由光致抗蝕劑或者預(yù)先在表面形成凹凸形狀并且粘附在基板上的薄片形成。
此外,基板的形成了凹凸的面最好是凹部與凸部不規(guī)則形成的凹凸面。
此外,最好比發(fā)光層靠近光取出側(cè)還配置棱鏡片。作為該棱鏡片,能夠使用具有相互平行配置的多個線狀凸部并且各線狀凸部尖成剖面三角形狀的片,這種情況下,2片棱鏡片最好重疊配置成各自的線狀凸部的延長方向相互交叉。
本發(fā)明的EL器件的制造方法是在基板上形成表面具有形成了凹凸的面的中間層,在中間層上形成第1電極層,在第1電極層上形成發(fā)光層,在發(fā)光層上形成第2電極層,在中間層的具有凹凸的面上形成的至少1層沿著與中間層一側(cè)接觸的層的表面延伸。
此外,第1電極層與第2電極層中,以發(fā)光層為基準(zhǔn),設(shè)置在與光取出側(cè)相反一側(cè)的一方電極層由反射性電極構(gòu)成,另一方由透明性電極構(gòu)成,如果在反射性電極的表面設(shè)置與中間層的形成凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀,則在該反射性電極的表面發(fā)生光的散射反射。
進(jìn)而,也可以使至少1層包含發(fā)光層。
此外,本發(fā)明的液晶顯示器件是將上述本發(fā)明的EL器件作為背光源使用的液晶顯示器件。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的有機(jī)EL器件中光的反射和散射的情況的圖。
圖3是表示實(shí)施方式1中的有機(jī)EL器件的視野角特性的圖表。
圖4A、圖4B及圖4C分別是按工序順序表示實(shí)施方式1中的有機(jī)EL器件的制造方法的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的有機(jī)EL器件的剖面圖。
圖6是表示實(shí)施方式2中的1片棱鏡片的放大立體圖。
圖7是表示實(shí)施方式2的變形例的有機(jī)EL器件的剖面圖。
圖8是表示在實(shí)施方式2的變形例中使用的2片棱鏡片的放大立體圖。
圖9是表示實(shí)施方式2中的有機(jī)EL器件的正面亮度的上升率的圖表。
圖10及圖11是分別表示實(shí)施方式2中的有機(jī)EL器件的出射角度引起的色度坐標(biāo)x及y的變化量的圖表。
圖12是表示從實(shí)施方式1中的有機(jī)發(fā)光層的凹部及凸部發(fā)出的光的情況的圖。
圖13是表示現(xiàn)有的液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下,基于
本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施方式1圖1表示實(shí)施方式1的液晶顯示器件的剖面。該液晶顯示器件由液晶面板A和作為背光源配置在該面板A的后方的有機(jī)EL器件C構(gòu)成。液晶面板A具有相互平行配置并且在各自對置的面上形成了透明電極1的一對玻璃基板2,在這一對玻璃基板2之間封入液晶,形成液晶層3。進(jìn)而,在一對玻璃基板2的外側(cè)分別配置偏振片4。
另一方面,有機(jī)EL器件C具有平板狀的透明基板9,在該透明基板9上形成構(gòu)成本發(fā)明中間層的透明層10。該透明層10在與透明基板9相反一側(cè)的面上形成凹部與凸部不規(guī)則形成的凹凸面11。沿著該透明層10的凹凸面11形成透明性電極12,沿著該透明性電極12的表面上形成有機(jī)發(fā)光層13,進(jìn)而,沿著有機(jī)發(fā)光層13的表面層疊形成反射性電極14。由此,透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14分別具有凹凸。這些透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14分別具有均一的膜厚,因此,具有與透明層10的凹凸面11對應(yīng)的彎曲形狀。透明性電極12及反射性電極14分別構(gòu)成本發(fā)明的第1電極層及第2電極層。再有,在該有機(jī)EL器件C中,透明基板9的液晶面板A側(cè)的主面成為光的射出面9a。就是說,透明性電極12、透明層10及透明基板9以有機(jī)發(fā)光層13為基準(zhǔn)設(shè)置在光取出側(cè),是對向EL器件C外部取出的光(一般是可見光)具有透過性的層,反射性電極14是以有機(jī)發(fā)光層13為基準(zhǔn)設(shè)置在與光取出側(cè)相反一側(cè)的層。
在該液晶顯示器件中,使有機(jī)EL器件C的有機(jī)發(fā)光層13發(fā)光能夠作為照明光使用,但在白天等周圍十分明亮的情況下,也能夠用反射性電極14反射透過液晶面板A入射到有機(jī)EL器件C內(nèi)的外部光,作為照明光使用。這些照明光入射到液晶面板A的后面,與液晶層3的取向狀態(tài)對應(yīng)的顯示光從液晶面板A的前面射出,從而進(jìn)行顯示。
在這里,如圖2所示,入射到有機(jī)EL器件C的透明基板9中并透過該基板9的外部光L1,透過透明層10、透明性電極12及有機(jī)發(fā)光層13,在反射性電極14被反射。這時,由于反射性電極14具有彎曲形狀,所以外部光L1在這里發(fā)生散射以各種角度反射。這些反射光在通過有機(jī)發(fā)光層13與透明性電極12的邊界面及透明層10的凹凸面11時,因折射率差引起進(jìn)一步散射,在通過透明層10與透明基板9的邊界面時因折射率差引起折射,然后從透明基板9的射出面9a向著液晶面板A射出。由此,能夠得到均一的照明光,能夠防止現(xiàn)有技術(shù)那樣的鏡面反射。而且,通過散射光從液晶面板A的前面以各種角度射出,能夠確保液晶面板A的視野角廣。
此外,由于反射性電極13具有與凹凸面11對應(yīng)的彎曲形狀,所以在反射性電極13的反射像也散射反射。因此,難于看到像現(xiàn)有技術(shù)那樣通過液晶面板A顯示的像與在反射性電極的反射像重復(fù),即難于看到所謂的二重像。
因此,由于沒有必要像現(xiàn)有技術(shù)那樣另外使用擴(kuò)散板,因而能夠消除因通過擴(kuò)散板而產(chǎn)生的射出光的衰減。
另一方面,在有機(jī)EL器件C的有機(jī)發(fā)光層13發(fā)出的光L2,在通過有機(jī)發(fā)光層13與透明性電極12的邊界面及透明層10的凹凸面11時,因折射率差引起散射,在通過透明層10與透明基板9的邊界面時,因折射率差引起折射,然后從透明基板9的射出面9a向著液晶面板A射出。由此,能夠使現(xiàn)有技術(shù)中在平坦的發(fā)光層不能從層中向外部射出的光的一部分射出。
此外,由于有機(jī)發(fā)光層13具有彎曲形狀,所以在有機(jī)發(fā)光層13發(fā)生的光中,在相對于透明基板9大體平行發(fā)出的光L3中,通過反射性電極14反射,該反射光通過有機(jī)發(fā)光層13、透明性電極12及透明層10,從透明電極9的射出面9a向著液晶面板A射出。
進(jìn)而,在有機(jī)發(fā)光層13發(fā)出的光中,在透明基板9的射出面9a的點(diǎn)P全反射的光L4,通過透明層10、透明性電極12及有機(jī)發(fā)光層13到達(dá)反射性電極14,并且在該反射性電極14被反射,但由于反射性電極14具有凹凸,所以反射時對透明基板9的射出面9a的角度變化。其結(jié)果是,在射出面9a全反射返回有機(jī)EL器件C內(nèi)的光L4,最終也容易從透明基板9的射出面9a向著液晶面板A射出。
這樣,相對于透明基板9大體平行地發(fā)出的光L3的反射光和在透明基板9的射出面9a全反射的光L4的反射光,也能夠被利用作照明光,由此,能夠提供光取出效率高的有機(jī)EL器件。
此外,通過選擇凹凸的形狀,就使在透明層10、透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14上形成的凹凸也能夠分別具有微透鏡等的聚光性的功能。
在該有機(jī)EL器件C中,由于具有凹凸面11的透明層10另外形成在透明基板9的上,所以能夠使用現(xiàn)有的平板狀的透明基板,此外,透明層10的材質(zhì)選擇的自由度增大。因此,通過適當(dāng)選擇與透明基板9的折射率差或者與透明性電極12等的折射率差為規(guī)定值的透明層10的材質(zhì),就能容易地在凹凸面11中得到所希望的散射特性,并且能夠自由地改變散射效果的程度。此外,通過選擇加工成形凹凸面11容易的透明層10的材質(zhì),就能以良好的成品率制造該發(fā)明的EL器件。
在這里,圖3表示分別使本實(shí)施方式1中的有機(jī)EL器件C及圖13所示的現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B發(fā)光時亮度特性對視野角的關(guān)系。在該圖表中,以現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B的光射出面中的法線方向的亮度為基準(zhǔn),通過對該亮度的比來表示亮度的大小。此外,各有機(jī)EL器件除在C的透明基板9上設(shè)置具有凹凸面11的透明層10之外,全部通過同一材料、同一膜厚、同一制造方法制作。
從該圖表可知實(shí)施方式1的有機(jī)EL器件C與現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B相比,遍及在寬度廣的視野角的整體具有高亮度,視野角擴(kuò)大。在現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B的平坦的有機(jī)發(fā)光層7發(fā)出的光中,在透明基板5的前面即在射出面以臨界角以上入射的光,由于在該射出面與反射性電極8之間反復(fù)反射,容易被限制在有機(jī)EL器件B內(nèi),所以視野角越大光的射出量越小。與此相對,即使在實(shí)施方式1的有機(jī)EL器件C的有機(jī)發(fā)光層13發(fā)出的光中,在透明基板9的射出面9a以臨界角以上入射的光在射出面9a被全反射,如上所述,由于在具有彎曲形狀的反射性電極14反射時,對射出面9a的角度變化,從有機(jī)EL器件C射出變得容易,所以整體的亮度也增高,特別是向斜方向的光的射出量增多。
進(jìn)而可知,有機(jī)EL器件C的特定方向的亮度(以光射出面的法線方向為基準(zhǔn),50度左右的角度)增高。再有,該特定方向能夠通過適當(dāng)設(shè)計凹/凸的形狀來加以改變。
接著,說明上述有機(jī)EL器件C的制造方法。如圖4A所示,在平板狀的透明基板9的表面形成具有規(guī)定膜厚的透明層10。在該透明層10的表面上,使用與通過腐蝕欲形成的凹部與凸部的配置對應(yīng)的圖形的掩模,通過光致抗蝕劑等進(jìn)行構(gòu)圖,在該狀態(tài)下通過實(shí)施腐蝕,形成如圖4B所示的凹凸面11。
而且,如圖4C所示,當(dāng)分別以均一的膜厚依次在透明層10的凹凸面11上形成透明性電極12、在透明性電極12上形成有機(jī)發(fā)光層13,進(jìn)而在有機(jī)發(fā)光層13上形成反射性電極14時,這些透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14分別形成為沿與透明層10側(cè)接觸的層的表面具有凹凸。由于各層形成為均一的膜厚,所以分別與透明層10的凹凸面11對應(yīng)成為彎曲形狀。這樣,就制造了圖1所示那樣的有機(jī)EL器件C。
再有,也能夠不是采用上述的腐蝕方法,而是采用通過光刻使用半曝光(half-exposure)與聚焦偏移(focus offset)形成中間層的方法。即,也可以將光致抗蝕劑作為中間層。
此外,透明層10的凹凸面11也可以通過利用噴砂法進(jìn)行的表面處理等形成,以代替通過腐蝕形成。
進(jìn)而,也可以將預(yù)先在表面形成了凹凸形狀的由透明樹脂等構(gòu)成的薄片粘附在透明基板9上作為中間層。此外,即使不是在形成于透明基板9上的均一厚度的透明層10的表面上形成凹凸,而是,首先,僅僅在欲形成透明基板9上的凸部的位置上形成透明膜,然后通過在該透明膜與透明基板9的整個面上形成透明膜,也能夠得到凹凸面。
此外,液晶面板A及有機(jī)EL器件C的各層的材料、各層的形成方法等能夠使用公知的材料及形成方法。例如,有機(jī)EL器件C的透明基板9可以用對可見光透明或者半透明的材料形成,除玻璃基板之外,還能夠使用滿足這些條件的樹脂。透明性電極12只要是具有作為電極的功能,而且至少對可見光是透明或者半透明的材料即可,例如ITO能夠采用作該材料。作為有機(jī)發(fā)光層13的材料,至少是含有Alq3和DCM等公知的有機(jī)發(fā)光材料。此外,在電極間能夠適當(dāng)?shù)匦纬呻娮虞斶\(yùn)層和空穴輸運(yùn)層等在公知的有機(jī)EL器件中采用的一層或者數(shù)層,各層由公知的材料適當(dāng)?shù)匦纬伞7瓷湫噪姌O14只要是具有作為電極的功能,而且,至少對可見光具有反射性即可,例如能夠采用Al、Cr、Mo、Al合金、Al/Mo層疊體等。各層可以通過真空蒸鍍法等公知的薄膜形成法形成。
實(shí)施方式2圖5表示實(shí)施方式2的有機(jī)EL器件D的剖面。該實(shí)施方式2的有機(jī)EL器件D中,在實(shí)施方式1的有機(jī)EL器件C的透明基板9的光射出面9a上配置1片棱鏡片21。在這里,如圖6所示,棱鏡片21具有相互平行形成的多個線狀凸部21a。各個線狀凸部21a尖成剖面三角形狀,通過將該棱鏡片21配置在透明基板9的光射出面9a上,從而與線狀凸部21a的形狀(剖面三角形對光射出面9a的角度)和棱鏡片21的折射率對應(yīng),使從光射出面9a射出的光的方向折射。例如,如果使用將入射角50度左右的光折射向光射出面9a的法線方向的棱鏡片,就能夠使具有圖3所示的射出特性的有機(jī)EL器件的、光射出面9a的法線方向的亮度比其他方向的亮度高。
此外,如圖7所示的有機(jī)EL器件E那樣,也可以將2片棱鏡片21重疊配置在透明基板9的射出面9a上。這種情況下,如圖8所示,2片棱鏡片21配置成各自的線狀凸部21a的延長方向相互交叉。由此,能夠使更多的光成為光射出面9a的法線方向的光。
在這里,測量本實(shí)施方式2的有機(jī)EL器件D(有機(jī)EL器件C+棱鏡片1片)及有機(jī)EL器件E(有機(jī)EL器件C+棱鏡片2片)相對于有機(jī)EL器件C的正面亮度的上升率、以及在圖13所示的現(xiàn)有有機(jī)EL器件B的透明基板5的射出面上配置1片棱鏡片21(有機(jī)EL器件B+棱鏡片1片)及配置2片棱鏡片21(有機(jī)EL器件B+棱鏡片2片)而成的器件相對于有機(jī)EL器件B的正面亮度的上升率,得到圖9所示的結(jié)果。
現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B的亮度上升率在棱鏡片21是1片時為1.17倍,2片時為1.28倍。與此相對,有機(jī)EL器件C的亮度上升率在棱鏡片21是1片時(有機(jī)EL器件D)為1.4倍,在2片時(有機(jī)EL器件E)為1.66倍。即,與現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B相比,有機(jī)EL器件C通過配置棱鏡片21引起的正面亮度的上升率增大。如上所述,這是由于與現(xiàn)有的有機(jī)EL器件B相比,在有機(jī)EL器件C中向傾斜方向的光的射出增加,向該傾斜方向射出的光通過棱鏡片21的線狀凸部21a聚光,所以向射出面的垂直方向的光的射出量增加。此外,有機(jī)EL器件B及有機(jī)EL器件C的任何一種的情況下,配置2片棱鏡片21比配置1片棱鏡片21時正面亮度的上升率增大。這是由于如圖6所示在多個線狀凸部21相互平行地形成的棱鏡片21中,僅僅在各線狀凸部21a的寬度方向上產(chǎn)生聚光功能,所以通過將2片棱鏡片21配置成相互的線狀凸部21a的延長方向交叉,從而在2片棱鏡片21的線狀凸部21a的各自的寬度方向上產(chǎn)生聚光功能,其結(jié)果是,正面亮度的上升率比使用1片棱鏡片21時增大。
此外,測量沒有配置棱鏡片21的情況(有機(jī)EL器件C)及將棱鏡片21配置在有機(jī)EL器件C的光射出面9a上的情況(有機(jī)EL器件D)下、以光射出面9a的法線為基準(zhǔn)的各射出方向中色度坐標(biāo)x及y的變化,得到圖10及圖11所示的結(jié)果。
從這些結(jié)果可知即使在沒有配置棱鏡片21的情況下(有機(jī)EL器件C),各射出方向中的色度坐標(biāo)x及y的變化量也充分小,與現(xiàn)有的有機(jī)EL器件相比其色度特性好。這樣,色度特性好是由于有機(jī)EL器件C具備凹凸面,因而與現(xiàn)有的有機(jī)EL器件相比,能夠比現(xiàn)有的器件極多地取出臨界角小的波長的光的緣故。
此外,可知當(dāng)將棱鏡片21配置在有機(jī)EL器件C的射出面9a上時(有機(jī)EL器件D),各射出方向的色度坐標(biāo)x及y的變化量進(jìn)一步減小,能夠得到色度的進(jìn)一步均一化。如果將2片棱鏡片21交叉并重疊配置,就能夠得到更均一的光。
這樣,有機(jī)EL器件D及有機(jī)EL器件E與現(xiàn)有技術(shù)相比其色度特性好,進(jìn)而,通過在有機(jī)EL器件C的透明基板9的射出面9a上配置1片及2片棱鏡片21,從而能夠利用從有機(jī)EL器件C向傾斜方向射出的光來提高正面亮度,并且能夠謀求色度的均一化。
再有,能夠?qū)⒈緦?shí)施方式2的有機(jī)EL器件D及有機(jī)EL器件E分別與實(shí)施方式1的有機(jī)EL器件C同樣地用作液晶顯示器件的背光源。
此外,也能夠使用在表面形成網(wǎng)格狀凸部或者V字槽的棱鏡片或凸部形成為同心圓狀的棱鏡片等各種棱鏡片,以代替具有相互平行地形成的線狀凸部21a的棱鏡片21(亮度提高薄膜)。
再有,雖然在上述實(shí)施方式1及2中,在透明層10的凹凸面11不規(guī)則地形成凹部與凸部,但是也能夠作成多個凹部與凸部規(guī)則地形成的凹凸面。其中,作成不規(guī)則的凹凸面11的一方,其透明性電極12及反射性電極14也形成不規(guī)則的凹凸,其結(jié)果是,透明性電極12引起的折射光及反射性電極14中的反射光成為在各種方向中行進(jìn),得到更高的散射效果。此外,如果形成不規(guī)則的凹凸,就能夠提高取出來自有機(jī)發(fā)光層13的向各種方向行進(jìn)的光的幾率。
此外,雖然在圖1中,是遍及透明層10的整個面交替連續(xù)地形成多個凹部與凸部,但是也可以僅僅在透明層10的表面的一部分上形成凹凸。由此,對于透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14的各層,也在其表面的一部分形成凹凸,能夠得到光的散射效果等上述同等的效果。進(jìn)而,也可以不是多個凹凸,而是只形成一個凹凸,即,形成凹部及凸部各自一個。此外,即使在平面狀的透明層10的面上僅僅形成凹部或者凸部,并沿該面依次形成透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14,也能夠得到散射效果等上述同等的效果。
在這里,如圖12所示,在具有彎曲形狀的有機(jī)發(fā)光層13的凹部13a發(fā)出的光中,向透明性電極12的方向發(fā)出的光L5的大部分直接從有機(jī)發(fā)光層13透過透明性電極12、透明層10及透明基板9,從射出面射出,向反射性電極14的方向發(fā)出的光L6也在反射性電極14反射,然后透過透明性電極12、透明層10及透明基板9,從射出面射出。此外,從有機(jī)發(fā)光層13的凹部13a相對于透明基板9平行地發(fā)出的光L7,也在反射性電極14反射,通過透明性電極12、透明層10及透明基板9從射出面射出。
與此相對,在有機(jī)發(fā)光層13的凸部13b中,由于與透明性電極12的邊界面位置被覆蓋,所以即使在該凸部13b發(fā)光,與從凹部13a發(fā)光的情況相比,在與透明性電極12的邊界面反射并被限制在有機(jī)發(fā)光層13內(nèi)的光也會增多。即,難于有效地取出從相對于射出面隆起的有機(jī)發(fā)光層13的凸部13b發(fā)出的光。
因此,如果增大光取出效率高的凹部對有機(jī)發(fā)光層13的表面整體的所占面積,就能夠達(dá)到作為整體的光取出效率的提高。這樣,最好在透明層10的表面上形成有機(jī)發(fā)光層13的凹部的占有面積增大的凹凸面11。進(jìn)而,通過凹部的聚光特性,也能夠提高特定方向的亮度。
同樣地,通過調(diào)整在透明層10的表面形成的凹凸的形狀和個數(shù)、大小、間隔等,就能夠改變散射效果的程度及光的取出效率。
此外,雖然在實(shí)施方式1及2中,在透明層10的凹凸面11上形成的透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14的各層分別具有凹凸,但是各層中只要至少一層具有凹凸,則在該層的邊界面就能夠發(fā)生散射。其中,由于在反射性電極14上也形成凹凸,在反射性電極14散射反射后,在其他層的邊界面向各種方向折射,所以能夠得到大的散射效果。
進(jìn)而,雖然在上述實(shí)施方式1及2中,透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14的各層分別形成為與透明層10的凹凸面11大體平行且具有均一的膜厚的形狀,但也可以是各層不是具有相互同樣的形狀,而是因?qū)硬煌纬膳c凸部相比凹部形成地厚的形狀或者與凹部相比凸部形成地厚的形狀。這樣,由于各層成為相互不同的形狀,在各個邊界面的折射方向不同,所以能夠提高散射效果。
此外,雖然在實(shí)施方式1及2中,就在透明基板9上依次層疊透明層10、透明性電極12、有機(jī)發(fā)光層13及反射性電極14并且有機(jī)發(fā)光層13發(fā)出的光通過透明性電極12、透明層10及透明基板9射出的底部發(fā)射型有機(jī)EL器件進(jìn)行了說明,但不是限于該情況,本發(fā)明也能夠應(yīng)用于在基板上依次層疊中間層、反射性電極、有機(jī)發(fā)光層及透明性電極并在有機(jī)發(fā)光層發(fā)出的光透過與基板相反一側(cè)的透明性電極射出的頂部發(fā)射型的有機(jī)EL器件。這種情況下,反射性電極及透明性電極分別成為本發(fā)明的第1電極層及第2電極層,基板及中間層對可見光透明不透明都可以。此外,如果透明性電極的與有機(jī)發(fā)光層接觸的面相反一側(cè)的面成為光的射出面,在該射出面上配置棱鏡片,就能夠與上述實(shí)施方式2同樣地提高正面亮度。再有,這時,也可以在射出面上形成由氧化膜及氮化膜等構(gòu)成的保護(hù)膜,在該保護(hù)膜上配置棱鏡片。
此外,雖然中間層可以直接形成在基板上,但也能夠通過其他層形成在基板上。
此外,雖然以上就有機(jī)EL器件進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明同樣也能夠應(yīng)用于無機(jī)EL器件。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可以避免伴隨著擴(kuò)散板的使用而引起的光的衰減并且結(jié)構(gòu)簡單同時能使光充分地散射進(jìn)行均一的照明的EL器件。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供發(fā)光量多的EL器件。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供光取出效率高的EL器件。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供特定方向的亮度高的EL器件。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供因射出方向引起的色度的差別較少的EL器件。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可以得到這樣的EL器件的EL器件制造方法以及使用這樣的EL器件的液晶顯示器件。
權(quán)利要求
1.一種EL器件,其特征在于,具備基板;形成在上述基板上并在與基板接觸的面相反一側(cè)的表面上具有形成了凹凸的面的中間層;在上述中間層上形成的第1電極層;在上述第1電極層上形成的發(fā)光層;以及在上述發(fā)光層上形成的第2電極層,在上述中間層的具有凹凸的面上形成的至少1層沿著與上述中間層一側(cè)接觸的層的表面延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述至少1層以大體均一的膜厚形成。
3.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述至少1層具有與上述中間層的形成凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述發(fā)光層具有與上述中間層的形成凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述第1電極層及第2電極層以上述發(fā)光層為基準(zhǔn),設(shè)置在與光取出側(cè)相反一側(cè)的電極層由反射性電極構(gòu)成,另一方由透明性電極構(gòu)成,反射性電極具有與上述中間層的形成凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述中間層由光致抗蝕劑構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述中間層由預(yù)先在表面形成凹凸形狀并且粘附在上述基板上的薄片構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,上述基板的形成凹凸的面是凹部與凸部不規(guī)則形成的凹凸面。
9.如權(quán)利要求1所述的EL器件,其特征在于,在比上述發(fā)光層靠近光取出側(cè)還配置棱鏡片。
10.如權(quán)利要求9所述的EL器件,其特征在于,上述棱鏡片具有相互平行配置的多個線狀凸部,各線狀凸部尖成剖面三角形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的EL器件,其特征在于,2片棱鏡片重疊配置成各自的線狀凸部的延長方向相互交叉。
12.一種EL器件的制造方法,其特征在于,在基板上形成表面具有形成了凹凸的面的中間層;在中間層上形成第1電極層;在第1電極層上形成發(fā)光層;在發(fā)光層上形成第2電極層;在上述中間層的具有凹凸的面上形成的至少1層沿著與中間層一側(cè)接觸的層的表面延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的EL器件的制造方法,其特征在于,上述第1電極層與第2電極層以上述發(fā)光層為基準(zhǔn),設(shè)置在與光取出側(cè)相反一側(cè)的電極層由反射性電極構(gòu)成,另一方由透明性電極構(gòu)成,在反射性電極的表面設(shè)置與上述中間層的形成凹凸的面對應(yīng)的彎曲形狀。
14.如權(quán)利要求12所述的EL器件的制造方法,其特征在于,上述至少1層包含上述發(fā)光層。
15.一種液晶顯示器件,其特征在于,使用權(quán)利要求1的EL器件作為背光源。
全文摘要
射入有機(jī)EL器件的透明基板(9)并透過該基板(9)的外部光(L1),透過透明層(10)、透明性電極(12)及有機(jī)發(fā)光層(13),在反射性電極(14)處被反射。這里,由于反射性電極(14)具有凹凸,所以外部光(L1)在這里發(fā)生散射以各種角度反射。這些反射光在通過有機(jī)發(fā)光層(13)與透明性電極(12)的邊界面及透明層(10)的凹凸面(11)時進(jìn)一步散射,從透明基板(9)向液晶面板射出。另一方面,在有機(jī)發(fā)光層(13)發(fā)出的光(L2~L4),在通過有機(jī)發(fā)光層(13)與透明性電極(12)的邊界面及透明層(10)的凹凸面(11)時發(fā)生散射,從透明基板(9)向液晶面板射出。
文檔編號G02F1/13357GK1836468SQ20048002323
公開日2006年9月20日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者內(nèi)海徹哉, 舟田真理, 加藤祥文, 伊藤日藝, 竹內(nèi)范仁 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)