[发明专利]在透明基板与电极之间具有细微结构体的有机EL元件

说明书

技术领域

本发明涉及发光效率高并且可以用作照明装置的发光源的有机EL发光元件及其制造方法。

背景技术

有机EL元件除了具有自发光功能以外还具有以下潜在的优良性能：消耗功率小，不仅可以用作构成显示装置的像素，还可以用作各种照明设备的发光元件。如果将有机EL用作照明设备的发光元件，由于有机EL元件是固体元件，与目前的白炽灯或荧光灯相比在耐冲击性能方面优良并且容易处理，因此可以实现具有目前的白炽灯或荧光灯所无法实现的特殊形状的照明设备，从而可望具有广泛的用途。

但是，在以往的有机EL元件的结构中，从有机发光层发出的光在通过其周围的透明基板等而射出到外部之前会衰减到所发出的光的20％左右。参照图2来进行说明。图2是示出从有机EL元件的发光层发射的光射出到外部的情况的截面示意图。当从有机EL元件的发光层发射的光210通过透明基板而射出到外部时，会衰减为光211所示那样。公知该衰减的主要原因是有机EL元件内的电极与透明基板的界面或透明基板与空气的界面处的反射。而作为该问题的解决对策，公知的是：在折射率不同的物质的界面处设置可见光波长以下的细微的凹凸结构。

以往，利用蚀刻工序来制造该细微的凹凸结构部分。

非专利文献1：Yong-Jae Lee et al，Appl.Phys.Lett.82(2003)3779

非专利文献2：M.Fujita et al，Electron.Lett.39(2003)1750

发明内容

发明所要解决的问题

但是，如果利用蚀刻工序，会使工序变得复杂，从而导致难以以低成本制造该细微的凹凸结构体。

因此，本发明的目的在于提供一种不仅可以用作显示装置的像素、还可以用作照明设备的发光元件的有机EL元件及其制造方法，该有机EL元件使用不包括蚀刻工序的纳米压印方法来制造细微结构体，从而可以降低制造成本。

解决问题的手段

为了达到上述目的，本发明的第一方案涉及一种有机EL元件，该有机EL元件包括：

透明基板；

由在所述透明基板上形成的溶胶—凝胶材料形成并在表面具有细微的凹凸的层(以下也称为“特定溶胶—凝胶层”)；

高折射率材料层(以下也称为“特定高折射率材料层”)，通过在所述特定溶胶—凝胶层上以填充所述特定溶胶—凝胶层的凹凸的间隙的方式涂布高折射率材料而形成；

第一电极，在包括所述透明基板、所述特定溶胶—凝胶层、以及所述特定高折射率材料层的多层基板(以下也称为“复合基板”)上形成；

有机固体层(以下也称为“发光层”)，含有形成在所述第一电极上的有机发光材料；以及

第二电极，在所述发光层上形成；

所述有机EL元件的特征在于，通过纳米压印方法来形成所述特定溶胶—凝胶层的细微的凹凸。

本发明第二方案涉及第一方案的有机EL元件，其特征在于，所述第一电极为透明电极，由选自ITO、IZO、ZnO中的某一者、或选自Au、Ag、Al中的某一者、或包括选自Au、Ag、Al的组中的至少一种金属的合金形成。

本发明第三方案涉及第一或第二方案所述的有机EL元件，其特征在于，所述透明基板为玻璃基板。

本发明第四方案涉及第一至第三方案所述的有机EL元件，其特征在于，所述溶胶—凝胶材料的折射率为1.30至1.60，用于涂布在所述特定溶胶—凝胶层的凹凸的间隙中以使凹凸平坦化的所述高折射率材料的折射率为1.60至2.20。

本发明第五方案涉及第一至第四方案所述的有机EL元件，其特征在于，在所述透明基板上涂布溶胶—凝胶材料之后，将具有细微凹凸的金属模压接在所述涂布面上并进行加热，然后使所述金属模脱模，由此形成所述特定溶胶—凝胶层的细微的凹凸；通过在所述细微的凹凸中涂布高折射率材料而使该凹凸平坦化。

本发明第六方案涉及第一至第五方案所述的有机EL元件，其特征在于，所述高折射率材料是选自由锆、铝、锗、以及钛构成的组中的至少一种金属的氧化物。

本发明第七方案涉及第一至第六方案所述的有机EL元件，其特征在于，所述特定溶胶—凝胶层所具有的细微的凹凸的高低差H为10nm至10μm，所述凹凸之间的间距W为10nm至10μm。