(57)【要約】  透明な材料、好ましくはガラスで作られた基板（１）であって、光を放出するエレクトロルミネッセンス積層構造体（２１，２２，２３）をつけることができる平坦な第１の面（１ａ）と、光（６）を効果的に結合放出することができる構造化された第２の面（１ｂ）とを有し、前記第２の面は、少なくとも１つの構造要素（２）を有し、前記構造要素は、表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの第１の表面（３ａ）を備えた第１の領域（３）を有する基板（１）。
2008537291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な材料、好ましくはガラスで作られた基板（１）であって、
光を放出するエレクトロルミネッセンス積層構造体（２１，２２，２３）をつけることができる平坦な第１の面（１ａ）と、
光（６）を効果的に結合放出することができる構造化された第２の面（１ｂ）とを有し、
前記第２の面は、少なくとも１つの構造要素（２）を有し、該構造要素は、表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの第１の表面（３ａ）を備えた第１の領域（３）を有する、
ことを特徴とする基板（１）。
【請求項２】
前記構造要素（２）は、前記基板の前記第１の面（１ａ）にほぼ平行な第２の表面（４ａ）を備えた第２の領域（４）を有し、前記第１の領域（３）は、光の結合放出方向（６）に見て、テーパしている、
請求項１に記載の基板（１）。
【請求項３】
すべての前記第２の表面（４ａ）の面積の合計は、前記基板の前記第１の面（１ａ）の面積の１０％〜７０％である、
請求項２に記載の基板（１）。
【請求項４】
前記テーパした第１の領域（３）の前記第１の表面（３ａ）は、前記基板の前記第１の面（１ａ）に対して２０°〜７０°の角度をなしている、
請求項２又は３に記載の基板（１）。
【請求項５】
前記構造要素（２）は、周期的繰り返しパターンで配列され、隣接する前記構造要素（２）の中心間距離（５）は、０．１ｍｍ〜前記基板の厚さの５倍、好ましくは０．５ｍｍ〜前記基板の厚さの１倍である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板（１）。
【請求項６】
前記構造要素（２）は、角錐、好ましくは角錐台形状を有している、
請求項５に記載の基板（１）。
【請求項７】
前記構造要素（２）は、前記基板の前記第１の面（１ａ）に略垂直な第３の表面（７ａ）を備えた第３の領域（７）を有し、前記第３の表面の表面粗さは、好ましくは０．２μｍ〜１００μｍ、特に好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、最も好ましくは０．７μｍ〜４０μｍである、
請求項５又は６に記載の基板（１）。
【請求項８】
エレクトロルミネッセンス光源（２０）であって、請求項１に記載の基板（１）を少なくとも１つ有すると共に前記基板（１）上に配置され、電圧を印加する複数の層を有し、前記層は、２つの電極（２１，２３）を含み、前記２つの電極のうちの少なくとも一方の電極は、透明であり、前記エレクトロルミネッセンス光源は、光を放出する少なくとも１つのエレクトロルミネッセンス層（２２）を更に有し、前記エレクトロルミネッセンス層（２２）は、前記２つの電極（２１，２３）相互間に配置され、前記透明な電極（２１）は、前記基板（１）と前記エレクトロルミネッセンス層（２２）との間に配置されている、
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス光源（２０）。
【請求項９】
前記基板（１）は、１．４＜ｎ＜３、好ましくは１．４＜ｎ＜２の屈折率ｎを有する、
請求項８に記載のエレクトロルミネッセンス光源（２０）。
【請求項１０】
前記基板（１）の屈折率は、前記透明な電極の屈折率よりも高い、
請求項９に記載のエレクトロルミネッセンス光源（２０）。
【請求項１１】
請求項１に記載の基板（１）を作製する方法であって、
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法によって前記基板の第１の面（１ａ）に略垂直な側フェースを備えた表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの凹所を形成するステップと、
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法により前記凹所の幅を広げて表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの第１の表面（３ａ）を備えた第１の領域（３）を形成するステップとを有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法により前記凹所の幅を広げることにより、光が結合放出される方向（６）に見て、テーパした第１の領域（３）及び前記基板の平坦な前記第１の面（１ａ）にほぼ平行な第２の表面（４ａ）を備えた第２の領域（４）が形成される、
請求項１１に記載の基板（１）の作製方法。
【請求項１３】
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法によって、０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの表面粗さが、前記第２の表面（４ａ）上に施される、
請求項１２に記載の基板（１）の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス光源及び光の結合放出度を改善する構造化された透明な基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の薄い層（ＥＬ積層構造体）及び光を放出するエレクトロルミネッセンス層（ＥＬ層）を有するエレクトロルミネッセンス光源（ＥＬ光源）が知られている。ボトムエミッタと呼ばれているデバイスでは、光は、透明な基板を通って観察者に達する。光がＥＬ積層構造体から出ると、光学的に密である媒体（屈折率がｎ2＞１の透明な基板）から光学的に粗である媒体（屈折率がｎ1＝１の空気）への移行が行われる。光の入射角及びその出射角（これは、第２の媒体への入射角とも呼ばれる）は、屈折の法則により決まる。光が基板と空気との間のインターフェイスに臨界角よりも大きな角度で入射した場合、この光は、ＥＬデバイスから結合放出されず、全反射される（結合放出損を生じさせる）。光の入射角及びその出射角（又は次の層へのその入射角）は、この場合、光線の伝搬方向と問題のインターフェイスへの垂線（法線）又は次の層に垂直な線とも呼ばれる線との間の角度である。通常の透明な基板は、１．４５〜２．４の屈折率を有し、平板状構造体では、この結果、光の一部が全反射され、それ故、光収率（ＥＬ光源から結合放出された光の量とＥＬ光源内で生じた光の量の比）が、かなり減少する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
文献Ｄ１としての「インプルーブメント・オブ・ジ・エクスターナル・エクストラクション・エフィシエンシー・オブ・オーエルイーデー・バイ・ユージング・ア・ピラミッド・アレイ（Improvement of the external extraction efficiency of OLED by using a pyramid array）」，プロシーディングズ・エスピーアイイー（Proc. SPIE），２００４年は、そのｐ．１８４−１９３において、種々の表面構造体、例えばドーム形、角錐形及び円錐形構造体による追加の層の形態で基板につけられたこのような構造体が空気となすインターフェイスでの光の結合放出度の改善手段を開示している。最善の結果は、正方形の底面を備えた角錐形構造体で得られ、角錐の高さは、底面の一辺の長さの半分に等しかった。計算の基礎となる仮定は、ＥＬ積層構造体が完全（１００％）反射性であるこということであった。しかしながら、実際には、光の結合放出効率の理論的な利得の大部分は、実際のＥＬ積層構造体では反射率が１００％に満たないので、得ることができないということが判明している。順方向に放出され、かくして常態では、ＯＬＥＤ光源から直接出た光は、上述の結合放出構造体によって反射されて再び戻り、ＯＬＥＤそれ自体の活性層中（特にカソード中）に吸収される場合がある。これは、例えば、垂直に放出された光にとって理想的なレフレクタ（反射器）を形成する角錐形構造体から理解でき、この場合、光は、ＥＬ光源を出ることができない。他の光線に関し、角錐形構造体での反射度は、非常に高いので、複数回の反射が起こるようになる（これは、これに対応して吸収の確実な高いことを意味する）。理論的には、角錐形構造体は、光の結合放出度（それ故に、光収率）を向上させることが期待できるが、実際のＥＬ積層構造体における深刻な吸収損がある場合、実際には、この理論的な向上の結果として、平板状基板からの場合よりも光収率が低い場合がある。現行のＥＬ光源で達成される２０％〜２６％オーダの光収率は満足のいくものではない。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、１００％未満の反射率を有するエレクトロルミネッセンス光源からの向上した光収率を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、透明な材料、好ましくはガラスで作られた基板であって、光を放出するエレクトロルミネッセンス積層構造体をつけることができる平坦な第１の面と、光を効果的に結合放出することができる構造化された第２の面とを有し、第２の面は、少なくとも１つの構造要素を有し、構造要素は、表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの第１の表面を備えた第１の領域を有することを特徴とする基板によって達成される。粗い表面で反射されて戻った光線は、全反射後、基板中で局所的に大幅にばらつきのある伝搬方向を取る。したがって、当初反射されて戻った光がＥＬ積層構造体での少数回の反射後、ＥＬ光源から結合放出される確率が高い。一方において、この場合、粗さが結合放出されるべき光の波長の少なくとも約半分に等しく、したがって、光が表面の粗さの影響を受けることができるようになっていることが非常に重要である。他方、粗さは、大きすぎてはならない。というのは、もしそうであれば、表面の向きは、反射光が表面に再び当たったときに、異なる局所向きを有している表面の領域に達し、この結果、光が結合放出される高い可能性が存在するようにするために局所領域中に十分に大きな程度まで変わることがないからである。
【０００６】
また、光を結合放出する層の屈折率よりも高い屈折率を有する基板の場合、基板中に形成される表面構造体は、全反射を生じさせるような、光を結合放出する追加的につけられた構造体との追加のインターフェイスが生じるのを阻止する。この種のインターフェイスの数が少ないと、光収率に対して有利な作用効果が得られる。それと同時に、光を平板状基板に結合放出する層を付ける方法、及びそれ故に作製上の欠陥、例えば汚いインターフェイス、粒子混入又はＥＬ光源の動作の進行中に生じる層の分離の恐れが回避される。
【０００７】
好ましい実施形態では、構造要素は、基板の第１の面に実施的に平行な第２の表面を備えた第２の領域を有し、第１の領域は、光の結合放出方向に見て、テーパしている。テーパ領域は、大きな入射角で基板の平坦な第１の面中に結合された光の部分の直接的な結合放出度を増強する。第１の領域の表面粗さによって達成されることは、又、第１の領域の第１の表面に達する小さな入射角の光の一部分は、これが第１又は第２の表面で基板の第２の面から直接出ることができるような仕方で反射されるということである。
【０００８】
この場合、第２の表面全ての面積の合計が、基板の第１の面の面積の１０％〜７０％であれば、有利である。これにより、小さな入射角で基板に入った光のうちの高い割合の部分を基板から直接結合放出して空気中に結合させることができる。
【０００９】
光の結合放出のためには、テーパした第１の領域の第１の表面が、基板の第１の面に対して２０°〜７０°の角度をなしているのが有利である。
【００１０】
構造要素は、周期的繰り返しパターンで配列され、隣接する構造要素の中心間距離は、０．１ｍｍ〜基板の厚さの５倍、好ましくは０．５ｍｍ〜基板の厚さの１倍であれるので特に有利である。
【００１１】
特に好ましい実施形態では、構造要素は、角錐から成り、好ましくは角錐台の形態をしている。ＥＬ積層構造体が、理想的な反射率を有している場合、角錐が、効率の非常に高い結合放出構造体を構成する。反射度が１００％ではないＥＬ積層構造体の欠点は、少なくとも第１の表面の表面粗さによって少なくとも幾分かは軽減される。
【００１２】
構造要素が、基板の第１の面にほぼ垂直な第３の表面を備えた第３の領域を有し、第３の表面の表面粗さが、好ましくは０．２μｍ〜１００μｍ、特に好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、最も好ましくは０．７μｍ〜４０μｍであることが、非常に好ましい。この種の構造要素は、光の伝搬方向における光ガイドを構成する。構造要素において、第３の表面で全反射された光が、基板の第２の面の表面に再び当たり、したがって、有効性を向上させた状態で結合放出される可能性が高い。
【００１３】
また、本発明は、エレクトロルミネッセンス光源であって、請求項１に記載の基板を少なくとも１つ有すると共に基板上に配置され、電圧を印加する複数の層を有し、この層が２つの電極を含み、２つの電極のうちの少なくとも一方の電極は、透明であり、エレクトロルミネッセンス光源が、光を放出する少なくとも１つのエレクトロルミネッセンス層を更に有し、エレクトロルミネッセンス層が、２つの電極相互間に配置され、透明な電極が、基板とエレクトロルミネッセンス層との間に配置されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス光源に関する。
【００１４】
好ましい実施形態では、基板は、１．４＜ｎ＜３、好ましくは１．４＜ｎ＜２の屈折率ｎを有する。このように、透明電極を通過した光の少なくとも大部分が、基板中に結合放出されることになる。
【００１５】
特に好ましい実施形態では、基板の屈折率は、透明な電極の屈折率よりも高い。光学的に密である媒体（基板）と光学的に粗である媒体（透明電極）との間のインターフェイスでは、基板の第２の面により散乱されて基板の第１の面に対して大きな角度で全反射された光は、全反射され、ＥＬ積層構造体により吸収される恐れがない。
【００１６】
本発明は又、請求項１に記載の基板を作製する方法であって、
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法によって基板の第１の面にほぼ垂直な側フェースを備えた表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの凹所を形成するステップと、
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法により凹所の幅を広げて表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの第１の表面を備えた第１の領域を形成するステップとを有することを特徴とする方法に関する。
【００１７】
この場合、適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法により凹所の幅を広げることにより、光が結合放出される方向に見て、テーパした第１の領域及び基板の平坦な第１の面にほぼ平行な第２の表面を備えた第２の領域が形成されると、有利である。
【００１８】
適当な鋸引き法、フライス加工法、又は研削法によって、０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの表面粗さが、第２の表面上に施されると、特に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の上記特徴及び他の特徴は、以下に説明する実施形態から明らかであり、かかる実施形態を参照して説明する。
【００２０】
図１は、光の効果的な結合放出を行うことができる構造化された面１ｂを有する本発明の基板１の平面図である。この場合、光を放出するエレクトロルミネッセンス積層構造体をつける基板の平坦な他方の面１ａは示されていない。基板の構造化された第２の面(structured second side)１ｂは、この場合、少なくとも１つの構造要素２を有し、この構造要素は、表面粗さが０．２μｍ〜１００μｍ、好ましくは０．４μｍ〜７０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜４０μｍの第１の表面を備えた第１の領域３を有する。粗い表面で反射されて戻った光線は、反射後、基板中で局所的に大幅にばらつきのある伝搬方向を有する。したがって、当初反射されて戻った光がＥＬ積層構造体及び（又は）基板の第１の面１ａでの少数回の反射後、基板１からその第２の面１ｂで結合放出される確率が高い。一方において、この場合、粗さが結合放出されるべき光の波長の少なくとも約半分に等しく、したがって、光が表面の粗さの影響を受けることができるようになっていることが非常に重要である。他方、粗さは、大きすぎてはならない。というのは、もしそうであれば、表面の向きは、反射光が表面に再び当たったときに、異なる局所向きを有している表面の領域に達し、この結果、光が結合放出される高い可能性が存在するようにするために局所領域中に十分に大きな程度まで変わることがないからである。
【００２１】
第２の面１ｂが本発明による表面粗さの表面を備えた第１の領域３を１つだけ有する１つだけの形式の構造要素２を有する基板を備えた実施形態も、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれる。２つ以上の形式の構造要素２を備えた実施形態は、第１の領域３のところに規則的な且つ（或いは）不規則な形状を有しても良い。また、例えば、複数の第１の領域３を構造要素２中に配置することも可能である。
【００２２】
光を基板１の第２の面１ｂから結合放出するため、構造要素２が、基板の第１の面１ａにほぼ平行な第２の表面４ａ（図３参照）を備えた第２の領域４を有し、第１の領域３が、光を結合放出する方向６にテーパすると、有利である。テーパ領域は、基板の平坦な第１の面１に対して大きな入射角で基板１中に結合された光の部分の直接的な結合放出度を増強する。第１の領域３の表面粗さによって達成されることは、又、第１の領域３の第１の表面３ａに達する小さな入射角の光の部分は、これが第１の表面３ａ又は第２の表面４ａで基板の第２の面１ｂから直接出ることができるような仕方で反射されるということである。この場合、テーパした第１の領域３の第１の表面３ａが基板の第１の面１ａに対して２０°〜７０°の角度をなしているのが有利である。第１の表面３ａは、真っ直ぐな表面又は湾曲した表面の形態を取るのが良い。表面が湾曲している場合、指定された範囲の角度は、表面の接線と基板の第１の面１ａとの間の角度である。
【００２３】
ずべての第２の表面４ａの面積の合計が、基板の第１の面の面積の１０％〜７０％であるのが更に一層有利である。これにより、小さな入射角で基板１に入った光のうちの高い割合の部分を基板１から直接結合放出して空気中に結合させることができる。この場合、第２の表面４ａを基板の第１の面１ａに厳密に平行に配置することは、絶対に必要不可欠であるというわけではない。かかる方向に伝搬する光の場合、第２の表面４ａを基板の第１の面１ａにほぼ平行に配置すれば、十分である。図２は、一例として、複数の正方形の構造要素２が周期的繰り返しパターンで配列された基板の第２の面１ｂの平面図の形態で本発明のこの種の基板１を示している。この場合、隣接する構造要素２の中心間距離は、０．１ｍｍ〜基板の厚さの５倍、好ましくは０．５ｍｍ〜基板の厚さの１倍、特に好ましくは０．６ｍｍ〜基板の厚さの０．８倍の有利な間隔５である。破線Ａ−Ｂは、断面Ａ−Ｂを定めており、かかる断面Ａ−Ｂにおいて、本発明の基板１の次に説明する断面（図３〜図９）が取られている。しかしながら、他の実施形態では、構造要素２は、他の形状のものであっても良く、例えば、三角形、矩形又は六角形領域であって良い。これと同様に、基板の第２の面１ｂは、互いに異なる形状の構造要素２から成っていても良い。
【００２４】
図３は、図２の断面Ａ−Ｂに沿った本発明の基板１の断面側面図である。図示の実施形態では、基板要素２は、周期的繰り返しパターンで配列された角錐台の形態をしている。構造要素２は、図３に示す２本の一点鎖線相互間に延びている。隣接する構造要素２の中心間距離又は間隔５は、矢印で終わる破線によって示されている。粗い第１の表面３ａを有し、光を結合放出する方向６にテーパした第１の領域３は、点により陰影を施された状態で示され、基板の第１の面（１ａ）に平行な第２の表面４ａを備えた第２の領域４は、真っ直ぐな線により陰影を施された状態で示されている。ＥＬ積層構造体が理想的な反射率のものである場合、角錐は結合放出のための非常に有効な構造体となる。反射度が１００％ではないＥＬ積層構造体の欠点は、少なくとも第１の表面３ａの表面粗さにより補償される。尖った角錐とは対照的に、基板の第１の面１ａに平行な第２の表面４ａの有利な割合の部分を備えた角錐台の形態をしている図３に示す実施形態は、上述の作用効果に加えて、伝搬方向が実質的に、光を結合放出する方向６である光の結合放出度を増大させる。しかしながら、他の実施形態では、構造要素２は、他の三次元本体から成っていても良い。
【００２５】
図３に示す構造要素に加えて、図４に示す本発明の実施形態の構造要素２は、基板の第１の面１ａにほぼ垂直な第３の表面７ａを備えた第３の領域７を有している。この場合、隣接する第３の領域７は、第２の領域４により互いに分離されており、この第２の領域は、必ずしも基板の第１の面１ａに厳密に平行である必要はない第２の表面４ａを有している。光を結合放出する方向６で見て第１の表面３ａの下に配置されたこれら第２の表面４ａは、本発明による粗い表面の形態をしているのが良い。光を結合放出する方向６で見て、第１の表面３ａの上に配置されたこのような第２の表面４ａは、この場合、滑らかな表面を有し且つ（或いは）本発明の粗い表面を有しても良い。垂直な第３の表面７ａは、本発明による粗い表面を有するのが良い。
【００２６】
図４に示すような構造要素２は、光を結合放出する方向６における光ガイドを構成する。構造要素２において、第３の表面７ａで全反射された光が、基板の第２の面の表面に再び当たり、したがって、効率の高い仕方で結合放出される可能性は、高い。この種の光ガイドの場合、第３の表面７ａを基板の第１の面１ａに厳密に垂直に配置することが、絶対に必要不可欠であるというわけではない。第３の表面７ａは、基板の第１の面１ａに対し、第１の表面３ａとは十分に異なる角度をなせば十分である。
【００２７】
図５に示すように、本発明のエレクトロルミネッセンス光源２０は、第１の平坦な面１ａ及び第２の構造化されている面１ｂを備えた本発明の透明な基板１と、第１の面１ａにつけられた積層構造体とを有し、この積層構造体は、透明な電極２１と電極２３との間に配置された少なくとも１つの有機又は無機エレクトロルミネッセンス層２２（ＥＬ層）を有している。ＥＬ光源２０の取る形態に応じて、電極２３は、反射性であっても良く、部分的に反射性であっても良く、或いは透明であっても良い。ＥＬ層２２は、複数の副層（サブレーヤ）で構成されるのが良い。有機ＥＬ層２２の場合、仕事関数の低い材料で作られた電子注入層を代表的にはカソードである電極２３でＥＬ層２２との間に配置するのが良く、追加の正孔輸送層を代表的にはアノードである電極２１とＥＬ層２２との間に配置するのが良い。底部発光型ＥＬ光源２０と呼ばれているデバイスでは、光６は、基板１を通して観察者に達する。基板１を通る発光に加えて、光の放出が基板１から見て反対の面に向かっても望ましい別の実施形態では（トップエミッタと呼ばれているデバイスに関し）、電極２３は、透明な形態で作製される。この実施形態では、電極２３に加えて、本発明の基板１をもう１枚つけて光の向上した結合放出をもたらすのが良い。
【００２８】
透明な電極２１は、例えば、Ｐ形ドープシリコン、インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）又はアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）を含むのが良い。透明な電極２１は、好ましくは、スペクトルの可視領域において１．６〜２の屈折率を有するＩＴＯを含む。反射電極２３は、例えばアルミニウム、銅、銀又は金のような材料で作られた元々反射性のものであっても良く、或いは、これに加えて反射積層構造体を有しても良い。反射層又は積層構造体が光の放出方向６で見て電極２３の下に配置される場合、電極２３も透明であるのが良い。電極２３を構造化するのが良く、かかる電極は、例えば、１種類又は複数種類の導電性材料で作られた複数本の互いに平行なストリップを有するのが良い。変形例として、電極２３を構造化しなくても良く、かかる電極は、単一の連続した領域の形態をしていても良い。
【００２９】
図５に示す層に加えて、エレクトロルミネッセンス光源２０は、例えば電荷移動特性に適合する別な層又は光学的性質を改変する層を更に有するのが良い。
【００３０】
構造化された第２の面１ｂを備えた本発明の基板１は、もしそのように構成されていなければ追加物として基板につけられる光の結合放出層を省くことができ、それ故に、光を結合放出する層を基板につけた場合に生じ得るプロセス上の欠陥の全てが回避される。付着上の問題及び光を結合放出する層がＥＬ光源の動作中に剥離状態になる恐れも又、このようにすれば回避される。
【００３１】
光を結合放出する構造体が本発明の基板の第２の面１ｂ中に形成されるので、基板１と光を結合放出する構造体（基板の第２の面１ｂ）との間にはインターフェイスが存在しない。かくして、選択可能な基板材料、それ故に、基板について選択可能な屈折率は、代表的には屈折率が１．５オーダのプラスチック材料上に積層されなければならない材料によってはもはや制約を受けない。したがって、好ましい実施形態では、本発明の基板１は、１．４＜ｎ＜３の屈折率ｎを有する材料で構成される。基板の屈折率が透明な電極２１の屈折率よりも大きいと、特に有利である。この目的のために適当な材料は、例えば、高屈折率ガラスである。基板の屈折率が透明な電極の屈折率に近ければ近いほど、或いは実際には、これよりも大きくなればなるほど、透明な電極２１と基板１との間のインターフェイスでの全反射による結合放出損が回避される度合いは、それだけ一層高くなる。それと同時に、基板１中への電極２１の光の１００％の結合導入が存在するので、基板／空気インターフェイスでの反射及び散乱後に、大きな入射角で基板の第１の面１ａに当たる光の部分は、電極／基板インターフェイスでの完全反射により基板１中に保たれることになり、そして、再び基板の第２の面１ｂ上に反射されて結合放出されることになる。基板の第２の面１ｂが粗く且つ構造化されているので、この光が結合放出される可能性は、高い。
【００３２】
図６〜図９は、ディスコ・コーポレイション・カンパニー（Disco Corporation Company）により製造されたダイサー又はダイシング機（dicing machine）と呼ばれている機械により製造されたガラスで作られている本発明の基板１を示している。まず最初に、平行な第１の凹所を、両面が平坦な厚さ１ｍｍのガラス基板の両面に０．５ｍｍ（図６）、０．６ｍｍ（図７）、０．７ｍｍ（図８）及び１ｍｍ（図９）の間隔で切断形成し、次に、幅０．２ｍｍの互いに平行な第２の凹所を第１の凹所に対し直角に切断形成した。次に、Ａ１Ａシリーズの９０°ダイシングブレードで凹所の幅で広げた。切断深さに応じて、次に形成したものは、光を結合放出する所望の構造体であり、この場合、かかる構造体は、有利な割合の面積を備えた角錐台の形態をしており、第２の表面４ａの面積の合計は、基板の第１の面１ａの面積の１０％〜７０％であった。幅を広くしなかった凹所は、第３の領域７を表しており、この第３の領域は、基板の第１の面１ａに垂直な第３の表面７ａを有すると共に第２の表面４ａを備えた第２の領域４を形成するフロアを有し、この第２の表面は、この場合、粗い表面の形態をしていた。
【００３３】
本発明のこれら実施形態に関し、ウルブリヒト球で測定した光の最大結合放出度を隣接する構造要素相互間の間隔５が０．７ｍｍで得られた。これについては図８を参照されたい。光収率の測定値は、両面が平坦なガラス基板と比較して、図示の構造化された第２の面１ｂに関し、５１％（図８）、４２％（図７）及び４１％（図６）の光収率の改良結果（光の向上した結合放出度）を示した。間隔５が１ｍｍの場合、光収率の増大は、４０％に過ぎなかった。これについては図９を参照されたい。
【００３４】
隣接する第３の側フェース相互間の間隔は、この場合、用いた鋸引きブレードの幅によって決められた。他の実施形態では、この間隔は、他の値のものであっても良い。
透明な基板の構造化された面１ｂを鋸引きし、フライス加工し又は研削しても良く（基板が例えばガラスで作られている場合）、或いは、流し込み成形法又は射出成形法によって作製しても良い（プラスチック材料、例えばＰＭＭＡの場合）。
【００３５】
図面及び明細書によって説明した実施形態は、エレクトロルミネッセンス光源の光結合放出度の向上を説明する例に過ぎず、特許請求の範囲に記載された本発明をこれら例示に限定するものと解釈されてはならない。当業者であれば、更に別の実施形態を想到することができ、これら実施形態も、特許請求の範囲に記載された本発明の保護範囲に含まれる。従属形式の請求項の番号付けは、請求項の他の組み合わせも又、本発明の有利な実施形態を示さないということを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の基板の平面図である。
【図２】２つの領域を備えた本発明の基板の平面図であり、断面Ａ−Ｂを示す図である。
【図３】図２の断面Ａ−Ｂに沿った本発明の基板の断面側面図である。
【図４】図２の断面Ａ−Ｂに沿った３つの領域を備えた本発明の基板の断面側面図である。
【図５】本発明のエレクトロルミネッセンス光源の側面図である。
【図６】図２の断面Ａ−Ｂにおいて種々の距離をおいて設けられた構造要素を有する本発明の基板を横から見た顕微鏡写真図である。
【図７】図２の断面Ａ−Ｂにおいて種々の距離をおいて設けられた構造要素を有する本発明の基板を横から見た顕微鏡写真図である。
【図８】図２の断面Ａ−Ｂにおいて種々の距離をおいて設けられた構造要素を有する本発明の基板を横から見た顕微鏡写真図である。
【図９】図２の断面Ａ−Ｂにおいて種々の距離をおいて設けられた構造要素を有する本発明の基板を横から見た顕微鏡写真図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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