专利名称：光学片、发光装置和光学片的制造方法
技术领域：
本发明涉及按照使一侧的面邻接发光体的方式所使用的透明的光学片、发光装置 及其制造方法。
背景技术：
作为现有的技术，有例如专利文献1、2所公开的技术。
图1表示使用了通常的有机电致发光元件(有机EL元件)的发光装置的剖面结 构和光的传播情况。在基板101之上，电极102、发光层103、透明电极104以这样的顺序被 层叠，透明电极104之上载置有透明基板105。在电极102、透明电极104之间施加电压，由 发光层103的内部的点S发光，该光直接地或经电极102反射后透过电极104、且在透明基 板105的表面上的点P相对于表面的面法线以角度θ入射、并在这一点发生折射而出射到 空气层106侧。若透明基板105的折射率为Y1，则入射角θ比临界角Qc = SirT1(I7V1)大时， 全反射发生。例如以θ c以上的角度在透明基板105的表面上的点Q所入射的光发生全反 射，而不会出射到空气层106侧。图2(a)、(b)是说明在上述发光装置中透明基板105具有多层构造的假设情况下 的光引出效率的说明图。在图2(a)中，发光层103的折射率为n’ k，空层106的折射率为 nQ，在发光层103与空气层106之间所夹设的多个透明层的折射率从靠近发光层103的一 侧起为n’ k+n’ k_2…、η’工，从发光层3内的点S发出的光的传播方位(与折射面的面法线 的夹角)为θ，k，各折射面的折射角依次为θ，η、θ，k_2…、θ，ρ θ ^，则根据斯涅耳定律 (Snell ‘ s law)下式成立。n，kXsin θ，k = IiY1Xsin θ Y1 =…=I^1Xsin θ \ = Ii0Xsin θ 0(式 1)因此，下式成立。sin θ ‘ k = sin θ 0Xn0/n' k( ζ 2)
权利要求
1.一种薄片，是按照其一侧的面与发光体邻接的方式所使用的透明的薄片，其特征在于，其另一侧的面被分割成内接的最大圆直径为0. 2 μ m以上、1. 5 μ m以下的多个微小区 域、并且一个所述的微小区域δ被其他多个所述微小区域δ邻接且围绕，所述多个微小区域δ由从所述多个微小区域δ中随机地以40%以上、98%以下的比 率所选择的多个微小区域S1、和除此以外的多个微小区域δ2构成，所述微小区域S ！相对于与所述另一侧的面平行的既定的基准面向所述另一侧的面的 上方突出，其高度为d/2，所述微小区域S2相对于所述既定的基准面向所述另一侧的面的下方凹陷，其深度为 所述既定的基准面存在于所述微小区域S1和所述微小区域S2的在与所述另一侧的 面垂直的方向上的中间位置，所述d为0. 2μπι以上、1.4μπι以下，所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为多边形，所述多个微小区域S，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述多边形的一边平行 的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
2.一种薄片，是按照其一侧的面与发光体邻接的方式所使用的透明的薄片，其特征在于，其另一侧的面被分割成内接的最大圆直径为0. 2 μ m以上、1. 5 μ m以下的多个微小区 域、并且一个所述的微小区域δ被其他多个所述微小区域δ邻接且围绕，所述多个微小区域S各自相对于与所述另一侧的面平行的既定的基准面按0以上、 d/2以下的范围内的随机高度位于上方，或者按0以上、d/2以下的范围内的随机深度位于 下方，所述既定的基准面存在于在与所述另一侧的面垂直的方向上的最高位置所存在的所 述微小区域δ和最低位置所存在的所述微小区域δ的中间位置， 所述d为0. 2 μ m以上、1. 4 μ m以下， 所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为多边形，所述多个微小区域S，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述多边形的一边平行 的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域在所述第一方向的位置相互错开。
3.一种薄片，是按照其一侧的面与发光体邻接的方式所使用的透明的薄片，其特征在于，其另一侧的面被分割成内接的最大圆直径为0. 4 μ m以上、1. 0 μ m以下的多个微小区 域、并且一个所述的微小区域δ被其他多个所述微小区域δ邻接且围绕，所述多个微小区域δ由多个微小区域S1和除此以外的多个微小区域δ2构成， 所述微小区域S工和所述微小区域S2，使在垂直入射所述一侧的面的光之中的、透过 所述微小区域S工的光和透过所述微小区域S2的光之间，产生180度的相位差， 所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为多边形，所述多个微小区域S，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述多边形的一边平行 的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的薄片，其特征在于，所述微小区域δ为多边形 且为各自全等的形状。
5.根据权利要求1 3中任一项所述的薄片，其特征在于，所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为长方形或正方形， 所述多个微小区域δ，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述长方形或正方形的 一边平行的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
6.根据权利要求5所述的薄片，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向是自薄片 的边缘倾斜的方向。
7.一种发光装置，是具有发光体和透明的保护层的发光装置，该保护层设置在所述发 光体的发光面之上，其特征在于，所述保护层的与所述发光面邻接的面相反侧的面，被分割成内接的最大圆直径为 0.2μπι以上、1.5μπι以下的多个微小区域δ，并且一个所述的微小区域δ被其他多个所述 微小区域δ邻接且围绕，所述多个微小区域δ由从所述多个微小区域δ中随机地以40%以上、98%以下的比 率所选择的多个微小区域S1和除此以外的多个微小区域S2构成，所述微小区域S ！相对于与所述另一侧的面平行的既定的基准面向所述另一侧的面上 方突出，其高度为d/2，所述微小区域S 2相对于所述既定的基准面向所述另一侧的面下方凹陷，其深度为d/2,所述既定的基准面存在于所述微小区域S1和所述微小区域S2的在与所述另一侧的 面垂直的方向上的中间位置，所述发光体发出发光光谱的中心波长为λ的光，所述保护层的折射率为^，在所述保 护层于所述相反侧的面所接触的介质的折射率为Iitl比Ii1小，并且λ/6 (Ii1-Iici) <d< λ/ (η「η0),所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为多边形，所述多个微小区域S，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述多边形的一边平行 的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
8.一种发光装置，是具有发光体和透明的保护层的发光装置，该保护层设置在所述发 光体的发光面之上，其特征在于，所述保护层的与所述发光面邻接的面相反侧的面，被分割成内接的最大圆直径为 0.2μπι以上、1.5μπι以下的多个微小区域δ，并且一个所述的微小区域δ被其他多个所述 微小区域δ邻接且围绕，所述多个微小区域S各自相对于与所述另一侧的面平行的既定的基准面按0以上、 d/2以下的范围内的随机高度位于上方，或者按0以上、d/2以下的范围内的随机深度位于 下方，所述既定的基准面存在于在与所述另一侧的面垂直的方向上的最高位置所存在的所 述微小区域S和最低位置所存在的所述微小区域S的中间位置， 所述发光体发出发光光谱的中心波长为λ的光，所述保护层的折射率为Ii1，在所述保护层于所述相反侧的面所接触的介质的折射率为 η0 比 Ii1 小，并且 λ /6 (Ii1-Ii0) < d < λ / (Ii1-Ii0)，所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为多边形，所述多个微小区域S，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述多边形的一边平行 的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，所 述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
9.一种发光装置，是具有发光体和透明的保护层的发光装置，该保护层设置在所述发 光体的发光面之上，其特征在于，所述保护层的与所述发光面邻接的面相反侧的面，被分割成内接的最大圆直径为 0.4μπι以上、Ι.Ομπι以下的多个微小区域δ，并且一个所述的微小区域δ被其他多个所述 微小区域δ邻接且围绕，所述多个微小区域δ由多个微小区域S1和除此以外的多个微小区域δ2构成， 所述微小区域S工和所述微小区域S2，使在所述保护层的与所述发光面邻接的面从所 述发光体垂直入射的光之中的、透过所述微小区域S1的光和透过所述微小区域S2的光之 间，产生180度的相位差，所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为多边形，所述多个微小区域S，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述多边形的一边平行 的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
10.根据权利要求7或8所述的发光装置，其特征在于，所述介质为空气。
11.根据权利要求7或8所述的发光装置，其特征在于，所述介质为气凝胶。
12.根据权利要求7、8、10和11之中任一项所述的发光装置，其特征在于，在所述发光 体的产生光的部分的折射率为n2时，H2-Ii1 < 0. 1。
13.根据权利要求7 12中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述多个微小区域S在所述另一侧的面的面内为长方形或正方形，所述多个微小区域δ，在所述另一侧的面的面内，被排列在与所述长方形或正方形的 一边平行的第一方向，在与所述第一方向正交的方向设为第二方向时，所述第一方向上彼此相邻的所述多个微小区域的在所述第二方向的位置相互一致，并 且所述第二方向上相邻的一对微小区域的在所述第一方向的位置相互错开。
14.一种薄片的制造方法，是权利要求1 6中任一项所述的薄片的制造方法，其特征 在于，通过将圆筒状的金属模的外周面压在片材上，在所述片材的一侧的面上形成与所述微 小区域δ对应的凹凸，由此形成所述薄片，在所述圆筒状的金属模的外周面，将与所述微小区域S对应的凹凸配置成以所述圆 筒状的金属模的旋转轴为中心轴的螺旋状。
15.一种发光装置的制造方法，是权利要求7 12中任一项所述的发光装置的制造方 法，其特征在于，包括如下工序通过将圆筒状的金属模的外周面压在保护层材上，在所述保护层材的一侧的面上形成 与所述微小区域δ对应的凹凸，由此形成所述保护层的工序；将所述保护层的与所述一侧的面为相反侧的面作为所述发光体侧，使所述保护层配置 在所述发光体的发光面上的工序，在所述圆筒状的金属模的外周面，将所述微小区域S所对应的凹凸配置成以所述圆 筒状的金属模的轴为中心轴的螺旋状。
全文摘要
本发明具有以下的透明基板(5)的表面构造(13)对于与发光体邻接的透明基板(5)表面，用沿其面内的特定方向倾斜的宽度大致w的多个线段加以区分，该线段由内接的最大圆直径为0.2μm以上、1.5μm以下的微小区域沿线段的长度方向被分割，且各微小区域在透明基板(5)表面上呈凸或凹的形状，并且凸或凹的比率分别为P、1-P，且P处于0.4～0.98的范围。
文档编号B32B3/30GK102066989SQ201080001805
公开日2011年5月18日 申请日期2010年5月6日 优先权日2009年5月12日
发明者中村达也, 松崎纯平, 若林信一, 西胁青儿, 铃木正明 申请人:松下电器产业株式会社