长度的平均值被 确定为2w。该2w意味着平均边界宽度。因此，平均间距是4w。
[0282]图16A、图1她和图16C示出了具有控制随机结构的不平坦结构20的范例。图16A示出了具有3w的平均间距的四边形网格结构。图16B示出了具有3. 3w的平均间距的四边 形网格结构。图16C示出了具有3. 4w的平均间距的六边形网格结构。 阳283] 图17A是图示随着不平坦结构20的结构尺寸W(-个区段的长度）的变化的光外 禪合效率的变化的曲线图。该曲线图示出了光外禪合效率取决于不平坦结构20的结构尺 寸W。在该范例中，在凸起和凹下之间的水平差是1.0ym。基底1的折射率为1.5。第一透 明材料层21的折射率为1. 35。第二透明材料层22的折射率为2. 0。光的波长（加权平均 发射波长A)为550nm。曲线图示出了在图17B中示出的完全随机结构的不平坦形状的结 果（?）和在图17C中示出的周期性结构的不平坦形状的结果（□)。从该曲线图中应当 理解，在完全随机结构的情况下，结构尺寸W优选在0. 4]im至2]im的范围内。另外，应当 理解，在周期性结构的情况下，结构尺寸W优选在0. 4ym至4ym的范围内。 阳284]光不被具有充分小于光的波长的尺寸的结构衍射。因此，在随机结构和周期性结 构中的每个中，当具有不大于400nm(不大于0. 4ym)的尺寸的结构单元被布置时，很难获 得期望的效果。鉴于此，当由A表示发光层E的加权平均波长时，应当理解方块的尺寸W 优选等于或大于0. 73 ( = 400/550)入。 阳285] 关于其中结构单元充分大于波长的区域，当在随机结构的情况下等于或小于 2ym时，或当在周期性结构的情况下等于或小于4ym时，获得良好结果。基于该事实 并且基于完全随机结构的平均间隔为4w并且周期性结构的平均间隔为2w，优选平均间距P 等于或小于8ym。另外，基于光的衍射的原理，通过结构尺寸（间隔）与波长的比率来确 定光的衍射样式，结构尺寸（间隔）与波长的比率意味着P/A。因此，应当理解平均间距P 优选等于或小于14. 5 ( = 8/0. 55)A。注意，该结果示出主要通过平均间距来确定近似的光 外禪合效率而不论结构样式如何。 阳286]基于W上事实，应当理解，关于凸起部分11或凹下部分12的聚合体的任何部 分，当在垂直于基底的表面的方向查看时内切楠圆Q的轴向长度或内切圆的直径优选在 0. 4Jim至4Jim的范围内。注意，对应于该范围的上限的凸起部分11或凹下部分12的聚合 体的部分可W由被提供到连续多个区段的凸起部分和凹下部分构成。如上所述，楠圆Q想 象地被绘制。当在绘制楠圆Q中，长轴等于短轴时，楠圆Q是圆形，即正圆形。因此，在W上 范围内，当能够绘制楠圆Q时，使用楠圆Q，并且当获得圆形作为绘制楠圆Q的结果时，使用 圆形。轴向长度的上限意味着长轴的上限，并且轴向长度的下限意味着短轴的下限。 阳287]在凸起部分或凹下部分随机地被布置的情况和凸起部分或凹下部分周期性地被 布置的情况之间的光外禪合效率的差不是如此大。然而，周期性结构具有衍射光栅特性，并 且因此可W引起波长依赖的增加和在视角中的颜色不均匀的增加。因此，不平坦形状优选 是其中结构随机地被布置的形状。另外，应当理解，区段10的阵列中的一个区段的长度优 选在0. 4]im至4]im的范围内。 阳28引图18A示出了图示光外禪合效率的变化对不平坦结构20的凸起和凹下之间的水 平差的变化的曲线图。该曲线图示出了光外禪合效率对不平坦结构20的凸起和凹下之间 的水平差的依赖。在该范例中，基底1具有1. 51的折射率。第一透明材料层21具有1. 45 的折射率。第二透明材料层22具有1. 76的折射率。光的波长（加权平均发射波长A)为 550nm。基于在图18B、图18C和图18D中示出的不平坦结构20进行评估。图18B的结构尺 寸是0. 6ym。图18C的结构尺寸是1.2ym。图18D的结构尺寸是1.2ym。
[0289]图18A的曲线图示出了在图18B中示出的完全随机结构的结果（?），在图18C中 示出的控制随机结构的结果（A)，W及在图18D中示出的控制随机结构的结果（□)。在图 18C的控制随机结构中，S个或更多个相同的方块不被布置在相同的方向上。在图18C中， 平均间距是3w。在图18D的控制随机结构中，四个或更多个相同的方块不被布置在相同的 方向上。在图18D中，平均间距是3. 4w。从该曲线图中应当理解，光外禪合效率几乎不受在 结构中的任何中的凸起和凹下之间的水平差的影响。因此，考虑对凸起和凹下之间的水平 差的依赖是弱的。 阳290] 相反，曲线图示出了，在凸起和凹下的随机性的考虑中，光外禪合效率趋向于W(?)、（A)和（□)的升序提高。关于该结果，如从（?）和（A)的对比中理解的，优选 随机性被控制，并且方块不被连续布置。考虑运是因为当方块被连续布置时，基本上呈现 具有大结构尺寸的区域，并且在运样的区域中减小了光外禪合效率。实际上，图18B的完全 随机结构示出了其中六个或更多个方块被布置在相同方向上的区域。例如，当结构尺寸是 0. 6ym时，可W局部地呈现具有3. 6ym( = 0. 6ymX6)尺寸的结构。在图17A中，周期性 结构的结果示出了当不平坦区段的尺寸是3.6ym时，光外禪合效率不是如此高。因此，考 虑具有大尺寸的区域的局部存在可W导致光外禪合效率的减小。因此，优选凸起部分11被 布置使得通过单个地被分配到阵列的在相同方向上的连续区段布置的凸起部分的数量不 大于预定数量。类似地，优选凹下部分12被布置使得通过单个地被分配到阵列的在相同方 向上的连续区段布置的凹下部分的数量不大于预定数量。 阳291]另外，优选方块（区段10的阵列）具有六边形形状，而不是四边形形状。考虑运 是因为正六边形形状在对取向方向的依赖方面小于正方形。运是因为，在四边形形状中，对 角线的长度等于边长乘WV2(2的平方根=大约1.414)的长度，并且，在六边形形状中， 对角线的长度等于边长乘WV3/2(3的平方根的一半=大约0.8660)的长度。运意味着， 当正方形被布置时，可W在边长的方向或对角线的方向上减小光外禪合效率，并且，对比之 下，当正六边形被布置时，不论取向如何都能够获得较高的光外禪合效率。考虑运可能是因 为蜂窝状结构是密集结构。 阳292]为了详细检查在其中随机性被控制的样式的影响，关于在图18B和图18C中描述 的完全随机结构和控制随机结构（在凸起和凹下之间的水平差为0.6ym)中的每个测量在 基底1内部的光的强度的分布。图19示出了测量设备。该测量设备具有用于测量光的强 度的半球形透镜30。由相同的附图标记指定与前述结构的部件相同的部件，W便省略冗余 的解释。
[0293] 图20A是图示在角度和光强度之间关于不同随机性的关系的曲线图。该曲线图示 出了在图20B中示出的完全随机结构的结果（由虚线指示）和在图20C中示出的控制随机 结构的结果（由实线指示）。该曲线图示出了在高角度区域（从约50度至70度的角度） 的光强度在其中随机性被控制的结构（即，控制随机结构）中比在完全随机情况下增大。 阳294]如上描述了通过抑制由连续布置的方块构成的大区域的出现来控制随机性和其 影响的方法。也能够通过使用对随机样式的傅里叶变换来确认通过抑制运样的大区域的出 现的影响。 阳295] 图21A至图21D包括图示通过对随机样式的傅里叶变换获得的空间频率分量的幅 度的视图。图21A示出了控制随机结构的随机样式，并且图21B示出了对在图21A中示出 的随机样式的傅里叶变换的结果。图21C示出了对完全随机结构的随机样式，并且图21D 示出了对在图21C中示出的随机样式的傅里叶变换的结果。 阳296]在图21B和图21D中的每个中，视图的中屯、指示对应于空间频率为0的分量值C分量），并且空间频率朝向视图的外围比在视图的中屯、空间频率变得更大。如从视图中理解 的，确认低频率分量在控制随机样式的空间频率中得到抑制。尤其地，应当理解，空间频率 分量的低于l/(2w)的分量得到抑制。当随机性如上所述被控制时，低频率分量被移除。鉴 于此，控制随机结构可W被认为是低频率移除结构。 阳297]甚至当随机性被控制时，能够计算出平均间距。注意，边界宽度（结构尺寸）W优 选等于或大于0.73A。通过400除W550获得值0.73。平均间距的上限优选是8ym。 阳29引另外，优选结构尺寸W(阵列的每个区段的长度）在0.4ym至4ym的范围内。此 夕F，结构尺寸W优选在0. 4]im至2]im的范围内。 阳299]注意，在前述的不平坦结构20中，在凸起和凹下之间的水平差是相同的。然而，在 凸起和凹下之间的水平差可W是随机的。不平坦结构20由两个透明材料的堆叠层构成，并 且因此当光传播运些部分时，相位差可W出现。甚至当水平差是随机的时，透射光线的平均 相位差可W通过平均水平差来确定。因此，同样在运种情况下，充分的平均相位差被给予到 透射光线，并且使光线露出，并且因此水平差可W是随机的。 阳300]另外，在不平坦结构20中，每个区段的每个角可W被圆形化。例如，在通过切割和 堆叠来处理微顺序结构中，角可W被处理成圆形，或阶梯部分可W被处理成具有斜面。当通 过使用光片等来提供光扩散层2时，运些结构可W被形成在处理中。甚至当凸起和凹下的 角被圆形化或具有斜面时，在不损失随机样式的特性的情况下，能够改进光外禪合效率和 视角依赖特性。 阳3〇U在一些情况下，不平坦结构遗憾地包含在生产有机化元件中不期望出现的噪声， 例如具有等于或小于0.73A的尺寸的小结构（例如，由粉尘等引起的结构）和具有等于或 大于4ym的尺寸的大结构（例如，抓痕）。同样在运些情况下，在运些噪声的总面积等于或 小于全面积的10%的情况下，能够充分地获得期望效果。图22示出了大噪声结构Tl和小 噪声结构T2。甚至当有意地形成运些噪声W占据全面积的10%时，在获得期望效果的情况 下，能够形成期望的有机化元件。鉴于此，甚至当前述的不平坦结构20可WW等于或小于 10%的百分比部分地被破坏时，该不平坦结构20是可用的。 阳302]注意，光扩散层2可W具有微透镜阵列结构。微透镜阵列结构是一种类型的不平 坦结构20。甚至当不平坦结构20具有微透镜阵列结构时，能够改进光外禪合效率和视角特 性。在微透镜阵列结构中，透镜的形状可W是合适的形状，例如几乎半球形形状、半楠圆形 形状、具有正弦形区段的凸起形状和棱锥形状（例如，四角棱锥）。 阳3〇3][照明设备] 阳304]图23示出了包括有机电致发光元件（有机化元件101)的照明设备100的范例。 有机化元件101包括基底1、光扩散层2、光透射电极3、多个发光层E、光反射电极4和封闭 元件50。光扩散层2包括第一透明材料层21和第二透明材料层22。通过封闭元件50来 封闭包括发光层E的有机光发射器。由勾画的箭头指示光的发射方向。照明设备100包括 有机化元件101和被形成在有机化元件101的外壳外部的电极极板102。电极极板102 和有机化元件101的电极经由合适的有线结构相互电连接。电极极板102被连接到电线 104。照明设备包括收集电线104的插头103。插头103能够经由外部缆线105连接到外部 电源106。当进行与外部电源106的连接时，通过发光层E来产生在电极之间的电流，并且 因此产生光。因此，光能够从照明设备100被发射。
【主权项】
1. 一种有机电致发光元件，包括： 基底，其具有光透射特性； 光扩散层，其在所述基底的表面上； 光透射电极，其在所述光扩散层的表面上； 光反射电极，其与所述光透射电极配对；以及 多个发光层，其彼此空间隔开并且在所述光透射电极和所述光反射电极之间， 所述多个发光层包括第m个发光层，所述第m个发光层是最靠近所述光反射电极的第 m个发光层，其中，m是等于或大于1的整数； λ "表示所述第m个发光层的加权平均发射波长； 表示由以下表达式（1)定义的由所述光反射电极引起的由所述第m个发光层产生 的光的相移：其中，ndP k s分别表示与所述光反射电极相接触的层的折射率和消光系数，并且n ^和 I分别表示反射层的折射率和消光系数，并且n s、1^、匕和I是λ "的函数； 填充在所述光反射电极和所述第m个发光层之间的空间的介质的平均折射率由 nm ( λ J表示； 从所述光反射电极到所述第m个发光层的距离由Clni表示；并且 所述多个发光层中的至少两个中的每个满足由以下表达式（2)和（3)定义的关系：其中，1是等于或大于O的整数，2. 根据权利要求1所述的有机电致发光元件，还包括载流子传输层，所述载流子传输 层在所述光反射电极和第一发光层之间并且是掺杂有给体材料的电荷传输介质。3. 根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中： 所述光反射电极用作阴极； 所述光透射电极用作阳极；并且 所述有机电致发光元件还包括电荷反型层和空穴传输层，所述电荷反型层和所述空穴 传输层以从所述第一发光层的顺序被布置在所述光反射电极和第一发光层之间。4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的有机电致发光元件，其中： 所述光扩散层包括以从所述基底的顺序布置的第一透明材料层和第二透明材料层；并 且 不平坦结构被提供到在所述第一透明材料层和所述第二透明材料层之间的交界面。5. 根据权利要求4所述的有机电致发光元件，其中， 所述不平坦结构由布置在平面中的凸起部分或凹下部分的聚合体定义。6. 根据权利要求5所述的有机电致发光元件，其中， 关于所述凸起部分或凹下部分的聚合体的任何部分，当在垂直于所述基底的表面的方 向上查看时内切椭圆的轴向长度或内切圆的直径在〇.4μπι到4μπι的范围内。7. 根据权利要求5或6所述的有机电致发光元件，其中， 所述凸起部分或凹下部分的聚合体具有被划分成区段的阵列的平面，并且所述凸起部 分或所述凹下部分通过单个地被分配到从所述阵列中随机选择的区段而被布置。8. 根据权利要求7所述的有机电致发光元件，其中： 所述凸起部分被布置使得通过单个地被分配到所述阵列的在相同方向上的连续区段 布置的凸起部分的数量不大于预定数量；并且 所述凹下部分被布置使得通过单个地被分配到所述阵列的在相同方向上的连续区段 布置的凹下部分的数量不大于预定数量。9. 根据权利要求1至8中的任一项所述的有机电致发光元件，还包括光外耦合层，所述 光外耦合层在所述基底的与所述光扩散层相反的表面上。10. -种照明设备，包括根据权利要求1至9中的任一项所述的有机电致发光元件。
【专利摘要】本公开涉及有机电致发光元件，所述有机电致发光元件包括：基底1，其具有光透射特性；光扩散层2；光透射电极3；光反射电极4；以及彼此空间隔开的多个发光层E。关于为最靠近光反射电极4的第m个发光层的第m个发光层Em，满足由以下表达式(2)和(3)定义的关系。在以下表达式中，λm表示加权平均发射波长，φm表示相移，nm(λm)表示填充光反射电极4和第m个发光层Em之间的空间的介质的平均折射率，并且dm表示从光反射电极4到第m个发光层Em的距离。l是等于或大于0的整数。[公式1]<maths num="0001"></maths>nm(λm)×dm≥0.6λm(3)。
【IPC分类】H05B33/12, H01L51/50, H05B33/26, H05B33/02, F21Y105/00
【公开号】CN105191500
【申请号】CN201480013936
【发明人】山江和幸, 井出伸弘, 高野仁路
【申请人】松下电器产业株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月3日
【公告号】EP2975910A1, EP2975910A4, US20160035991, WO2014141623A1