发明名称 发光设备及其制造方法
摘要 本发明提供了一种发光设备,其基板与发光装置相对一面是其上形成有复数个凹凸结构的不均匀表面。各相邻凹凸结构之间的平均间隔Sm或是凹凸结构之各相邻突起峰顶间的平均间隔S,都不会小于由发光层产生光之最长波长的三倍且不会大于该最长波长的两百倍。该不均匀表面的算术平均斜率△a系落在3°≦△a≦20°范围内。因此,本发明的发光设备实质上具有更高的粹取效率且具有沿着特定方向的更高亮度。
申请公布号 TWI256853 申请公布日期 2006.06.11
申请号 TW093113398 申请日期 2004.05.13
申请人 丰田自动织机股份有限公司 发明人 内海彻哉;有马正彰;原田昌幸;舟田真理
分类号 H05B33/00 主分类号 H05B33/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;何秋远 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种发光设备,包含一基板以及一设置于该基板 上的发光装置,其中该装置包含一落在一对电极之 间的发光层,由该发光层产生的光系透过基板发射 到设备外面,该设备的特征为:该基板具有一其上 形成有该发光装置的第一面以及一落在与该第一 面相对一侧上的第二面,该第二面指的是其上形成 有复数个凹凸结构的不均匀表面,其中这些凹凸结 构为不规则,各相邻凹凸结构之间的平均间隔Sm或 是凹凸结构之各相邻突起峰顶间的平均间隔S,都 不会小于由发光层产生光之最长波长的三倍且不 会大于该最长波长的两百倍,其中该不均匀表面必 需满足下列要求(i)到(vi)中的至少一项要求: (i)该不均匀表面的算术平均斜率a系落在3≦a ≦20的范围内; (ii)该不均匀表面的均方根斜率q系落在4≦q ≦25的范围内; (iii)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各峰顶间 之平均间隔S的比例Ra/S系落在0.01≦Ra/S≦0.07的范 围内; (iv)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各凹凸结 构间之平均间隔Sm的比例Ra/Sm系落在0.004≦Ra/Sm≦0. 035的范围内; (v)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各峰顶 间之平均间隔S的比例Rz/S系落在0.05≦Rz/S≦0.30的 范围内;及 (vi)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各凹凸 结构间之平均间隔Sm的比例Rz/Sm系落在0.025≦Rz/Sm ≦0.14的范围内。 2.一种发光设备,包含一基板以及一设置于该基板 上的发光装置,其中该装置包含一落在一对电极之 间的发光层,由该发光层产生的光系透过基板发射 到设备外面,该设备的特征为:在该基板上与该发 光层相对的一侧上设置一透明构件,该透明构件具 有一面朝远离基板向的面且系一具有复数个凹凸 结构的不均匀表面,其中这些凹凸结构为不规则, 各相邻凹凸结构之间的平均间隔Sm或是凹凸结构 之各相邻突起峰顶间的平均间隔S,都不会小于由 发光层产生光之最长波长的三倍且不会大于该最 长波长的两百倍,其中该不均匀表面必需满足下列 要求(i)到(vi)中的至少一项要求: (i)该不均匀表面的算术平均斜率a系落在3≦a ≦20的范围内; (ii)该不均匀表面的均方根斜率q系落在4≦q ≦25的范围内; (iii)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各峰顶间 之平均间隔S的比例Ra/S系落在0.01≦Ra/S≦0.07的范 围内; (iv)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各凹凸结 构间之平均间隔Sm的比例Ra/Sm系落在0.004≦Ra/Sm≦0. 035的范围内; (v)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各峰顶 间之平均间隔S的比例Rz/S系落在0.05≦Rz/S≦0.30的 范围内;及 (vi)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各凹凸 结构间之平均间隔Sm的比例Rz/Sm系落在0.025≦Rz/Sm ≦0.14的范围内。 3.一种发光设备,包含一基板以及一设置于该基板 上的发光装置,其中该装置包含一落在一对电极之 间的发光层,由该发光层产生的光系透过基板发射 到设备外面,该设备的特征为:该基板具有一其上 形成有该发光装置的第一面以及一落在与该第一 面相对一侧上的第二面,该第二面指的是其上形成 有复数个凹凸结构的不均匀表面,其中这些凹凸结 构是藉由喷沙的表面处理或在该第二面上形成光 致抗蚀剂以形成相对于这些凹凸结构之图样后蚀 刻该第二面而形成的,各相邻凹凸结构之间的平均 间隔Sm或是凹凸结构之各相邻突起峰顶间的平均 间隔S,都不会小于由发光层产生光之最长波长的 三倍且不会大于该最长波长的两百倍,其中该不均 匀表面必需满足下列要求(i)到(vi)中的至少一项要 求: (i)该不均匀表面的算术平均斜率a系落在3≦a ≦20的范围内; (ii)该不均匀表面的均方根斜率q系落在4≦q ≦25的范围内; (iii)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各峰顶间 之平均间隔S的比例Ra/S系落在0.01≦Ra/S≦0.07的范 围内; (iv)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各凹凸结 构间之平均间隔Sm的比例Ra/Sm系落在0.004≦Ra/Sm≦0. 035的范围内; (v)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各峰顶 间之平均间隔S的比例Rz/S系落在0.05≦Rz/S≦0.30的 范围内;及 (vi)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各凹凸 结构间之平均间隔Sm的比例Rz/Sm系落在0.025≦Rz/Sm ≦0.14的范围内。 4.一种发光设备,包含一基板以及一设置于该基板 上的发光装置,其中该装置包含一落在一对电极之 间的发光层,由该发光层产生的光系透过基板发射 到设备外面,该设备的特征为:在该基板上与该发 光层相对的一侧上设置一透明构件,该透明构件具 有一面朝远离基板向的面且系一具有复数个凹凸 结构的不均匀表面,其中这些凹凸结构是藉由喷沙 的表面处理或在该第二面上形成光致抗蚀剂以形 成相对应于该凹凸结构之图样后蚀刻该第二面而 形成的,各相邻凹凸结构之间的平均间隔Sm或是凹 凸结构之各相邻突起峰顶间的平均间隔S,都不会 小于由发光层产生光之最长波长的三倍且不会大 于该最长波长的两百倍,其中该不均匀表面必需满 足下列要求(i)到(vi)中的至少一项要求: (i)该不均匀表面的算术平均斜率a系落在3≦a ≦20的范围内; (ii)该不均匀表面的均方根斜率q系落在4≦q ≦25的范围内; (iii)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各峰顶间 之平均间隔S的比例Ra/S系落在0.01≦Ra/S≦0.07的范 围内; (iv)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各凹凸结 构间之平均间隔Sm的比例Ra/Sm系落在0.004≦Ra/Sm≦0. 035的范围内; (v)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各峰顶 间之平均间隔S的比例Rz/S系落在0.05≦Rz/S≦0.30的 范围内;及 (vi)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各凹凸 结构间之平均间隔Sm的比例Rz/Sm系落在0.025≦Rz/Sm ≦0.14的范围内。 5.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中至少满足了要求(i)。 6.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中至少满足了要求(ii)。 7.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中至少满足了要求(iii)。 8.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中至少满足了要求(iv)。 9.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中至少满足了要求(v)。 10.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中至少满足了要求(vi)。 11.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中系将棱镜薄片设置于以粹取由该发光层产生 之光的一侧。 12.如申请专利范围第1到4项中任一项之发光设备, 其中该发光装置指的是一种有机电致发光(EL)装置 。 13.如申请专利范围第2项或第4项之发光设备,其中 该透明构件系一种黏着性薄膜。 14.一种用于制造发光设备的方法,其特征为: 准备具有一第一面及一第二面之基板,该第二面系 落在该第一面相对一侧上; 于该第一面上形成一具有发光层的发光装置以及 使该发光层座落其间之一对电极;以及 藉由喷沙的表面处理或在该第二面上形成光致抗 蚀剂以形成相对于该凹凸结构之图样后蚀刻该第 二面,而于该第二面形成一具有复数个凹凸结构之 不均匀表面,其中各相邻凹凸结构之间的平均间隔 Sm或是凹凸结构之各相邻突起峰顶间的平均间隔S, 都不会小于由发光层产生光之最长波长的三倍且 不会大于该最长波长的两百倍,其中该不均匀表面 的形成方式是必需满足下列要求(i)到(vi)中的至少 一项要求: (i)该不均匀表面的算术平均斜率a系落在3≦a ≦20的范围内; (ii)该不均匀表面的均方根斜率q系落在4≦q ≦25的范围内; (iii)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各峰顶间 之平均间隔S的比例Ra/S系落在0.01≦Ra/S≦0.07的范 围内; (iv)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各凹凸结 构间之平均间隔Sm的比例Ra/Sm系落在0.004≦Ra/Sm≦0. 035的范围内; (v)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各峰顶 间之平均间隔S的比例Rz/S系落在0.05≦Rz/S≦0.30的 范围内;及 (vi)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各凹凸 结构间之平均间隔Sm的比例Rz/Sm系落在0.025≦Rz/Sm ≦0.14的范围内。 15.如申请专利范围第14项之发光设备制造方法,其 中系在于该第一面上形成该发光层之后形成该不 均匀表面。 16.一种用于制造发光设备的方法,其特征为: 准备一基板; 于该基板上形成一具有发光层的发光装置以及使 该发光层座落其间之一对电极; 于该基板与该发光层相对的一侧上设置一类似薄 膜透明构件;以及 藉由喷沙的表面处理或在该第二面上形成光致抗 蚀剂以形成相对于该凹凸结构之图样后蚀刻该第 二面,而在该透明构件之一面上形成一具有复数个 凹凸结构的不均匀表面,其中各相邻凹凸结构之间 的平均间隔Sm或是凹凸结构之各相邻突起峰顶间 的平均间隔S,都不会小于由发光层产生光之最长 波长的三倍且不会大于该最长波长的两百倍,其中 该不均匀表面的形成方式是必需满足下列要求(i) 到(vi)中的至少一项要求: (i)该不均匀表面的算术平均斜率a系落在3≦a ≦20的范围内; (ii)该不均匀表面的均方根斜率q系落在4≦q ≦25的范围内; (iii)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各峰顶间 之平均间隔S的比例Ra/S系落在0.01≦Ra/S≦0.07的范 围内; (iv)该不均匀表面的算术平均粗糙度Ra与各凹凸结 构间之平均间隔Sm的比例Ra/Sm系落在0.004≦Ra/Sm≦0. 035的范围内; (v)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各峰顶 间之平均间隔S的比例Rz/S系落在0.05≦Rz/S≦0.30的 范围内;及 (vi)该不均匀表面不规则度之10-点高度Rz与各凹凸 结构间之平均间隔Sm的比例Rz/Sm系落在0.025≦Rz/Sm ≦0.14的范围内。 17.如申请专利范围第16项之发光设备制造方法,其 中系在于该基板上设置该透明构件之前形成该不 均匀表面。 18.如申请专利范围第16项之发光设备制造方法,其 中该透明构件系贴黏于基板上。 图式简单说明: 第1图系用以显示一种根据本发明第一实施例之有 机EL设备的截面图示。 第2图系用以显示该第一有机EL设备实例及一比较 用实例中,其亮度与算术平均斜率a之关系的曲 线图。 第3(a)图到第3(c)图系用以显示一种用于如第1图所 示之第一有机EL设备之形成方法的截面图示。 第4图系用以显示如第1图所示第一有机EL设备之一 种修正型式的截面图示。 第5图系用以显示该第一有机EL设备之一种修正型 式的截面图示,其中系将该发光装置取代为一无机 EL装置。 第6图系用以显示具有棱镜薄片之第一有机EL设备 的截面图示。 第7图系用以显示一种以该第一有机EL设备当作背 光之液晶显示单元的截面图示。 第8图系用以显示该第二有机EL设备之光出射表面 的均方根斜率q与透过光出射表面发射到外面之 光量额之关系的曲线图。 第9图系用以显示第三有机EL设备之光出射表面的 Ra/S比例与透过光出射表面发射到外面之光量额之 关系的曲线图。 第10图系用以显示第四有机EL设备之光出射表面的 Ra/Sm比例与透过光出射表面发射到外面之光量额 之关系的曲线图。 第11图系用以显示第五有机EL设备之光出射表面的 Rz/S比例与透过光出射表面发射到外面之光量额之 关系的曲线图。 第12图系用以显示第六有机EL设备之光出射表面的 Rz/Sm比例与透过光出射表面发射到外面之光量额 之关系的曲线图。 第13图系用以解释一种习知有机EL设备之缺点的截 面图示。
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