JP2003168553A

JP2003168553A - 有機ｌｅｄ素子

Info

Publication number: JP2003168553A
Application number: JP2001366854A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ban; 和夫伴; Shinji Yamana; 真司山名; Noritaka Kawase; 徳隆川瀬
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】有機発光層の発光を高い効率で取出すこ
とができる有機ＬＥＤ素子を提供する。【解決手段】有機ＬＥＤ素子は、少なくとも有機発光
層を含む発光部と、有機発光層の光の入射面および出射
面を有し、かつ発光部が入射面に接して配設された導光
部と、導光部に入射した有機発光層の光を反射させ出射
面から出射させる反射部とを有し、反射部が、光の出射
方向に三角形が連続する鋸刃状の断面を有し、かつ前記
各三角形の一斜辺が出射面を臨む斜面を形成するように
配列された凹凸部からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、有機ＬＥＤ（Light
Emitting Device)素子に関し、特にプリンタや複写機な
どの光学ヘッドに利用される端面発光型有機ＬＥＤ素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報社会が進展する中、パーソナ
ル用の小型レーザープリンタが広く使用されている。レ
ーザープリンタは、半導体レーザーとポリゴンミラーを
組合せ、レーザー光を出射する光学ヘッドを感光体面上
に走査させる光学機構を有する。しかし、この光学機構
は、レーザー光を走査させるための空間が必要になるた
め、小型化が難しかった。そこで、この機構に代わるも
のとして、有機ＬＥＤ素子を光学ヘッドに用いた光学機
構が開発されている（例えば、特開平１０−２０８８７
４号公報に記載の端面発光型有機ＬＥＤ素子等を参
照）。

【０００３】上記の端面発光型有機ＬＥＤ素子の構成の
一例を図１１に示す。図１１の端面発光型有機ＬＥＤ素
子１００では、ガラス基板３２上に、透明導電膜からな
る陽極３３、ホール輸送層３６と有機発光層３７からな
る有機ＬＥＤ多層膜および陰極３５がこの順に形成され
てなる。また、反射膜３８がガラス基板３２の裏面に配
設される。

【０００４】上記の有機ＬＥＤ素子１００では、両電極
３３、３５間に電圧を印加すると、有機発光層３７が発
光し、この光は陽極３３を通ってガラス基板３２に入
る。ガラス基板３２は、導光部の役割を担っており、有
機発光層３７から出射された光が反射膜３８と陰極３５
との間で反射を繰り返しながら、ガラス基板３２内を通
過してガラス基板３２の端面から発光が生じる。このよ
うな、端面発光型有機ＬＥＤ素子１００を複数個並べて
アレイ状に配置することにより、薄型の光ヘッドが作製
できるので、プリンタ等の大幅な小型化が可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来構造の有
機ＬＥＤ素子では、感光体表面を感光させるのに必要な
光量の光をガラス基板の端面から発光させるのに、有機
ＬＥＤ多層膜に非常に高い電圧を印加する必要がある。
その結果、有機ＬＥＤ素子１００を駆動させるための消
費電力が大きくなり、さらに高電圧を印加することによ
って有機ＬＥＤ素子の寿命が非常に短くなるという問題
があった。

【０００６】この発明は、上記の問題点を考慮してなさ
れたものであり、有機発光層の発光を高い効率で取出す
ことができる有機ＬＥＤ素子を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明によれば、少
なくとも有機発光層を含む発光部と、有機発光層の光の
入射面および出射面を有し、かつ発光部が入射面に接し
て配設された導光部と、導光部に入射した有機発光層の
光を反射させ出射面から出射させる反射部とを有し、反
射部が、光の出射方向に三角形が連続する鋸刃状の断面
を有し、かつ前記各三角形の一斜辺が出射面を臨む斜面
を形成するように配列された凹凸部からなる有機ＬＥＤ
素子が提供される。

【０００８】第１の発明では、導光部へ入射した光が鋸
刃状の断面を有する凹凸部の各斜面に反射してただちに
出射面（端面）の方向へ進むので、前記光は導光部の内
部で反射を繰り返す回数が従来に比べて少なくなる。し
たがって、光の減衰が抑えられ、導光性基板の端面から
大光量を得ることができる。

【０００９】第２の発明によれば、少なくとも有機発光
層を含む発光部と、有機発光層の光の入射面および出射
面を有し、発光部が入射面に接して配設された導光部
と、導光部に入射した有機発光層の光を反射させ出射面
から出射させる反射部とを有し、反射部が、導光部にあ
って入射面に対向する面に形成された反射面であり、導
光部が、光の出射方向に三角形が連続する鋸刃状の断面
を有し、かつ前記各三角形の一斜辺が反射面を臨む斜面
を形成するように配列された凹凸部からなる有機ＬＥＤ
素子が提供される。

【００１０】第２の発明では、鋸刃状の断面を有する凹
凸部の各斜面からの光が、反射面に入射してただちに出
射面（端面）の方向へ進むので、前記光は導光部の内部
で反射を繰り返す回数が従来に比べて少なくなる。した
がって、光の減衰が抑えられ、導光性基板の端面から大
光量を得ることができる。

【００１１】すなわち、第１の発明では、前記凹凸部の
各斜面を反射面として用い、これらの反射面の角度や位
置等の設定によって、入射面から前記反射面を経て出射
面に至る光路の最短化が図れる。また、第２の発明で
は、前記凹凸部の各斜面を入射面として用い、これらの
入射面の角度や位置等の設定によって、前記入射面から
反射部を経て出射面に至る光路の最短化が図れる。従来
の有機ＬＥＤ素子では、入射面から反射部を経て出射面
に至るまでに導光部の内部で反射を繰り返し、かつ導光
部に入射した光が出射面以外の表面から漏れ出ることが
多かったが、上記したこれらの発明では、凹凸部の各斜
面が反射面または入射面として配列されるので、導光部
の内部における反射を減らし、かつ出射面以外の表面か
ら漏れ出る光を減らすことができる。したがって、第１
および第２の発明では、有機発光層の発光を高い効率で
取出すことができる有機ＬＥＤ素子を提供することがで
きる。

【００１２】導光部が、入射面および出射面を除く導光
部の少なくとも１つの表面に反射膜または散乱膜を配設
されてなるので、導光部から外部へ漏れ出る光を再び導
光部内へ戻すことができ、導光部の出射面から大光量を
得ることができる。導光部が入射面にプリズムシートを
配設されてなるので、導光部へ入射する光の入射角を、
好ましくは７０度以下に、小さくできる。これにより、
凹凸部により出射面の方向へ反射される光の量が相対的
に多くなり、出射面から大光量を得ることができる。つ
まり、発光部から導光部へ入射する光は通常、等方的で
あり、かつ凹凸部に当たる光の全量が端面方向へ反射さ
れることはないが、散乱膜を配設することによって入射
光の全量に対する凹凸部に当たる光量の比率を高めるこ
とができる。

【００１３】この発明では、出射面が、曲面および／ま
たは粗面からなる構成が挙げられる。ここで、曲面と
は、球面あるいは一方向に湾曲した湾曲面等であり、粗
面とは、光を散乱させる表面であり、例えば、表面にす
りガラスのような細かい凹凸を形成してもよいし、ある
いは液晶で用いられる散乱フィルムを用いてもよい。出
射面を単に平面形状とした場合は、導光部と外部との境
界での全反射により、一部の光しか外部に取出せない
が、出射面を曲面または粗面とすることにより、効率よ
く多くの光が外部に取出せるようになり、出射面からの
発光量を大きくできる。

【００１４】反射膜が、前記斜面に交わる平面に配設さ
れておれば、凹凸部から外部へ漏れ出る光を再び導光部
内へ戻すことができ、導光部の出射面から大光量を得る
ことができる。

【００１５】この発明では、凹凸部が、互いに平行して
光の出射方向に延びた少なくとも１つの溝部によって分
断され、前記溝部が遮光性樹脂で埋められてなる構成と
することができる。この場合、有機ＬＥＤ素子は、溝部
によって分断され、分断されて光の出射方向に延びた凹
凸部のそれぞれは、発光する素子の１単位を構成する。
したがって、遮光性樹脂を介して隔てられた各素子を光
らせた場合、その光が隣の素子の導光部に入り込み、隣
の導光部の端面（出射面）を光らせるという、いわゆる
クロストーク現象を防ぐことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例に基づい
てこの発明の実施の形態を説明する。これによってこの
発明が限定されるものではない。実施の形態１

【００１７】この発明の実施の形態１による有機ＬＥＤ
素子の一例を図１および図２に示す。図１は有機ＬＥＤ
素子１０の側面断面図であり、図２は有機ＬＥＤ素子１
０を端面方向から見た図である。

【００１８】図１および図２に示すように、有機ＬＥＤ
素子１０は、基板５上に、反射膜７および、凹凸部６を
底面１２に有する導光部１がこの順に積層され、さらに
導光部１上に、陽極２、有機ＬＥＤ膜３および陰極４か
らなる発光部がこの順に形成されてなる。基板５は、透
光性または非透光性の基板が使用できる。基板５の材料
は、従来の有機ＬＥＤ素子に使用されているものであれ
ば、特に限定されるものではなく、例えば、石英、ソー
ダガラス、セラミックス材料等の無機材料、ポリイミド
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アク
リル樹脂等の有機材料が挙げられる。

【００１９】反射膜７は、凹凸部６における反射性をさ
らに高めるために、出射面を除く導光部１の側面および
凹凸部６の表面に形成する。反射膜７は、例えば、アル
ミニウムを膜厚が５０ｎｍ以上になるように形成され
る。導光部１は、ＰＭＭＡやポリカーボネイトなどのプ
ラスチックスまたは光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂、ある
いはガラス等の透光性材料からなる光学部品として構成
され、この例では、互いに平行な６面を有する直方体で
ある。陽極２は、ＩＴＯなどの透明性導電膜からなるも
のであり、その膜厚は５０〜４００ｎｍである。

【００２０】有機ＬＥＤ膜３は、少なくとも有機発光層
を含む単層または多層を有する発光部を構成する。有機
ＬＥＤ膜３の材料としては、低分子材料と高分子材料が
挙げられる。上記の低分子材料としては、特開平３−１
５２８９７号公報、特開平５−７０７７３号公報、特開
平５−１９８３７７号公報、特開平５−２１４３３２号
公報、特開平６−１７２７５１号公報等に記載された公
知の材料を用いることができる。

【００２１】また、上記の高分子材料には、ホール輸送
層として例えば、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリ
チオフェンおよびその誘導体、ポリビロールおよびその
誘導体、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリスチレ
ンスルホン酸を添加したポリエチレンジオキシチオフェ
ンなどが使用でき、発光材料として例えば、特開平８−
１８８６４１号公報、特表２０００−５０４７７４号公
報等に記載のもの、ポリフェニレンおよび誘導休、ポリ
フェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリフルオレン
およびその誘導体などが使用できる。

【００２２】有機ＬＥＤ膜３を多層構造にする場合に
は、一般的に陽極２側から、ホール輸送層／発光層、ま
たはホール注入層／ホール輸送層／発光層、またはホー
ル注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層の各層を
含むように構成されるが、これに限定されるものではな
い。上記の各層は、通常、１〜５００ｎｍの厚みに形成
される。

【００２３】陰極４は、例えば、４eVよりも仕事関数の
小さい金属が使用できる。このような金属としては、Ｃ
ａ，Ｂａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ａｇ等や、ＭｇとＡｇ、Ａｌと
Ｌｉ、ＬｉとＦ、ＣａとＦの合金などが挙げられる。陰
極４は、５０〜４００ｎｍの膜厚に形成される。なお、
陰極４と有機ＬＥＤ膜３との間には、陰極４から有機Ｌ
ＥＤ膜３への電子の注入を向上させるために、ＬｉＦ、
ＳｉＯ２等を厚さ０．１〜１００ｎｍに形成してもよ
い。

【００２４】凹凸部６は、導光部１の入射面に対向する
表面（底面１２）に形成され、光の出射方向（図１の矢
印Ａが発光方向を示す）Ａに三角形が連続する鋸刃状の
断面を有し、かつ前記各三角形の一斜辺３１が端面１６
（出射面）を臨む斜面を形成するように配列されてい
る。

【００２５】上記の凹凸部６を形成するそれぞれの三角
形断面部分は、三角形を底面とし、かつ光の出射方向に
直交する方向に延びた側面を有する直角三角柱形状を構
成する。この三角柱は、図２に示すように、三角柱の側
面の中心線Ｘが端面１６に平行になるように設けられ
る。三角形断面の斜面３１のそれぞれは、入射光が出射
面である端面１６に反射するように配置される。上記直
角三角形の高さＨ、幅Ｗ、長さおよび角度あるいは三角
柱どうしの間隔Ｐは、導光部１を構成する立方体の高
さ、幅および長さに応じて端面１６からの発光量が最も
大きくなるように設定される。このような凹凸部６は、
例えば、射出成形法を用いて、導光部１と一体に樹脂成
形部材として作製できる。

【００２６】凹凸部６の表面は、入射光に対して反射性
または散乱性を有する。また、端面１６を除く導光部１
の側面も反射性または散乱性を有する。これらの導光部
１の表面の特性により、端面１６以外の導光部１の表面
から光が外部に抜け出ることを防止できる。

【００２７】前記の実施の形態１では、陽極２と陰極４
との間に電圧を印加すると、両電極２、４に挟まれた有
機ＬＥＤ膜３が発光し、その光が導光部１に入射し、さ
らに凹凸部６に反射して端面１６から出射される。

【００２８】なお、導光部１の底面１２に反射膜７を設
けることは、前記したように、公知技術であるが、この
ような従来の構成では、図１２に示すように、導光層と
しての基盤３２が平板であるため、大部分の光が端面方
向に進まず、反射膜３８と陰極３５との間で反射を繰り
返すことによって光が減衰し、それによって、端面から
取出される光量が小さくなる。しかし、有機ＬＥＤ素子
１０では、導光部１の底面に、斜面３１が端面１６側を
臨むような三角柱形状が複数形成されているので、有機
ＬＥＤ素子３から発光した光は、導光部１に入射した
後、三角柱形状の斜面３１で端面１６方向に反射し、端
面１６方向へ進んでいくので、従来の構成に比べ端面１
６における大きな発光量を得ることができる。

【００２９】実施の形態１の有機ＬＥＤ素子１０の実施
例および従来技術による比較例を図３を参照しながら以
下に説明する。（実施例１）まず、導光部１となる長さ１０ｍｍ、幅５
ｍｍ、厚さ３ｍｍのポリカーボネイト板２１の下面（裏
面）に、凹凸部となる高さ０．３ｍｍ、幅０．４ｍｍの
ストライプ状の切れ込み（凹凸部２６）を、０．４ｍｍ
の間隔で１０本形成した。次いで、切れ込みを形成した
面と側面にアルミニウム反射膜２７を膜厚２００ｎｍで
形成した。

【００３０】上記のポリカーボネイト板２１の上面（表
面）に、長さ１０ｍｍ、幅３ｍｍ、厚み１５０ｎｍにＩ
ＴＯ２２を堆積して陽極を形成した。次いで、幅８ｍ
ｍ、長さ８ｍｍに、ホール輸送層として４，４−ビス
［Ｎ−（１−ブチル）−フェニルアミノ］ビフェニル２
８（以下、ＮＰＢ２８と称する）、発光層としてトリス
（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム２９（以
下、Ａｌｑ３２９と称する）を順次、蒸着速度０．２
ｎｍ／ｓｅｃで膜厚が各々５０ｎｍになるように形成し
た。

【００３１】最後に、陰極として、幅５ｍｍ、長さ６ｍ
ｍのＡｌＬｉ合金２４を積層した。これにより、図３に
示す有機ＬＥＤ素子１０を得た。なお、得られた有機Ｌ
ＥＤ素子１０は、図１および図２に示した基板５を設け
なかった。この有機ＬＥＤ素子１０の両電極２２、２４
の間に１０Ｖの電圧を印加したところ、端面１６から約
０．８μＷの光を検出した。

【００３２】（比較例１）まず、導光部１となる長さ１
０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ３ｍｍのポリカーボネイト板の
底面（裏面）に、厚さ２００ｎｍのアルミ反射膜を形成
した。次いで、実施例１でおこなったのと同様の方法
で、図１２に示した従来構成の有機ＬＥＤ素子１００を
作製した。作製された有機ＬＥＤ素子１００は、凹凸部
６となるストライプ状の切れ込みがない点でこの発明の
有機ＬＥＤ素子１０と異なる。上記の従来構成の有機Ｌ
ＥＤ素子１００の両電極間に１０Ｖの電圧を印加したと
ころ、端面から約０．５μＷの光を検出した。

【００３３】端面から検出された光は、この発明の素子
１０と、従来構成の素子１００との間で約０．３μＷの
差があり、本発明の構成により、導光部１の端面１６か
らより大きい光量が得られることが明らかになった。

【００３４】図４は、凹凸部６における散乱性を得るた
めに、液晶などで使われるプリズムシート８を導光部１
の入射面に貼り付けた場合の導光部１への入射光を示
す。

【００３５】図４において、プリズムシート８は、液晶
で用いられている２枚のプリズムレンズフイルムを互い
の三角柱プリズムの中心線が直交するように重ね、これ
を導光部１と陽極２の間に配設したものである。このよ
うなプリズムシート８としては、例えば、市販されてい
る輝度上昇フィルム（例えば、３Ｍ社製の商品名「ＢＥ
ＦII」）を用いることができる。

【００３６】図４に示すように、有機ＬＥＤ膜３で発光
して陽極２から出た等方的な光を、２枚のプリズムシー
ト８に通すことにより、導光部１に入射角αが７０度以
下の光を多く入射させることができる。したがって、導
光部１の底面に形成した三角柱形状の斜面３１で反射さ
れる光のうち、端面１６方向に反射される割合が大きく
なるので、端面１６からの発光量を大きくすることがで
きる。なお、導光部１には、入射面および出射面（端面
１６）を除く導光部１の表面に反射膜または散乱膜が形
成される。

【００３７】なお、図１の実施の形態１において、端面
１６を曲面またはレンズ形状にしてもよい。このような
形状を得るには、例えば、表面に球面または曲面を形成
したプラスチックフイルムまたはプラスチック板あるい
は光散乱板を貼り合わせればよい。つまり、端面１６が
平面になっておれば、導光部３２と空気の界面で全反射
が生じ、約４０度以下の入射角で入射した光しか導光部
１の外に出射されないが、上記のように、端面１６表面
に球面または曲面を形成することにより、さらに多くの
光を端面１６から取り出すことができる。

【００３８】さらに、図１の実施の形態１の凹凸部６に
おいて、その断面となる直角三角形がその大きさ（つま
り高さ）が互いに異なっていてもよい。例えば、三角柱
の入射方向における高さが端面１６に近づくにしたがっ
て低くなるよう三角柱状の凹部または凸部を配列するこ
とにより、端面１６から遠い位置に形成された直角三角
形の凹凸部６の斜面３１で反射した光が、端面１６に近
い位置に形成された直角三角形の凹凸部６によって遮ら
れることなく端面１６方向へ反射させることができる。

【００３９】実施形態２この発明の実施の形態２に係る有機ＬＥＤ素子の一例
を、図５の断面図、図５におけるＸ−Ｘ’断面を端面側
から見た図６の断面図およびその製造工程を説明する図
７の断面図に示す。

【００４０】図５および図６に示すように、有機ＬＥＤ
素子２０は、基板５上に、反射膜７および複数の三角形
の凹凸部６を底面に有する導光部１、陽極２、有機ＬＥ
Ｄ膜３および陰極４がこの順に積層されてなる。有機Ｌ
ＥＤ素子２０が、実施の形態１による有機ＬＥＤ素子１
０と異なる点は、図５に示すように、凹凸部６が、互い
に平行して光の出射方向Ａに延びた複数の溝部１１を有
するとともに、溝部１１が遮光性樹脂１３で埋められて
いる点である。遮光性樹脂１３は、液晶ディスプレイで
用いられるブラックマトリックス用の黒色樹脂等の吸光
性を有する樹脂が挙げられる。また、遮光性樹脂１３の
代わりにアルミニウムや金などの反射性金属膜を溝部１
１の側面または導光部１の側面および底面に約５０nm以
上形成した後、溝部１１を透明または非透明な樹脂で埋
めてもよい。有機ＬＥＤ素子２０では、遮光性樹脂１３
が黒色のブラックマトリックス用樹脂からなり、溝部１
１および遮光性樹脂１３によって基板５上に複数のスト
ライプ状の導光部１が出射方向Ａに沿って区画形成さ
れ、１条のストライプ状の発光素子が構成される。

【００４１】有機ＬＥＤ素子２０は、区画形成された各
導光部１上に、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる陽極２
が５０〜４００ｎｍの膜厚でストライプ状に形成され、
次に、陽極２のストライプ状の透明導電膜を跨って有機
ＬＥＤ膜３が５０〜４００ｎｍの膜厚で形成され、陰極
４が５０〜４００ｎｍの膜厚に形成されている。陽極２
を形成する各透明導電膜は、図５および図６に示すよう
に、各導光部１に対応した陽極用端子１５と電気的に接
触するように形成され、陰極４は、陰極用端子１４と電
気的に接触するように形成される。なお、陰極４はすべ
ての導光部１をまたがるように１本で形成してもよい
し、２つの互いに断線した陰極４として形成してもよ
い。

【００４２】実施の形態２による有機ＬＥＤ素子２０で
は、任意の端子１５と共通の端子１４の間に電圧を印加
することにより、選択した発光素子の陽極２と陰極４に
挟まれた有機ＬＥＤ膜３を発光させ、導光部１の端面１
６から出射することができる。このようなアレイ状の端
面発光型有機ＬＥＤ膜３を発光させることにより、薄型
の光ヘッドが提供できる。有機ＬＥＤ素子２０は、実施
の形態１による有機ＬＥＤ素子１０と同様に、従来の有
機ＬＥＤ素子に比べて端面からの大きな発光量を得るこ
とができた。

【００４３】有機ＬＥＤ素子２０を従来技術を用いて製
造する方法の一例を、図７に示す工程図に基づいて説明
する。なお、図７は有機ＬＥＤ素子２０をその端面１６
側から見た断面図である。まず、一部に断面形状が直角
三角形の三角柱形状の凹凸部６がストライプ状に形成さ
れたプラスチック製の基板５を作製した。この基板５
は、ポリカーボネイト樹脂を射出成形して製作される。
次いで、従来のマスク蒸着法を用いて、ストライプ状に
形成された凹凸部６にアルミ反射膜７を５０ｎｍ〜２０
０ｎｍの厚みで形成した（図７（ａ））。

【００４４】次いで、アルミ反射膜７の上に、ポリイミ
ド樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂等の光硬化性
樹脂１ａをスピンコート法で形成し、フォトマスクを介
して紫外線を照射することで、各アルミ反射膜７上に対
応したストライプ状の複数の導光部１を作製した（図７
（ｂ））。

【００４５】次いで、その上に光硬化性のブラックマト
リックス用の樹脂１３ａをスピンコート法などで形成
し、フォトマスクを介して紫外線を照射して導光部１間
に遮光膜１３を形成した（図７（ｃ））。次に、ＩＴＯ
などの透明導電膜２ａを各導光部１上に、別途形成した
陽極用端子１５に接触するようにストライプ状の陽極２
を形成した（図７（ｄ））。

【００４６】次いで、形成された陽極２を覆うように、
有機ＬＥＤ膜３をマスク蒸着法またはスピンコート法に
より形成し、その上に別途形成した陰極用端子１４と電
気的な接続ができるように陰極４をマスク蒸着法で形成
して有機ＬＥＤ素子２０を得た（図７（ｅ））。なお、
図７（ｃ）の工程において、透明な基板５を用い、この
基板５側から反射膜７をマスクとして紫外線を照射して
導光部１間に遮光膜１３を形成することができる。

【００４７】前記した実施の形態１および実施の形態２
では、各凹凸部６における断面が三角形部分を反射面と
して用い、これらの反射面の角度や位置等の設定によっ
て、入射面から前記反射面を経て出射面（端面１６）に
至る光路の最短化が図れる。

【００４８】実施の形態３この発明の実施の形態３に係る有機ＬＥＤ素子の一例を
図８の断面図に示す。

【００４９】図８に示すように、有機ＬＥＤ素子３０
は、上面に凹凸部２６を構成する切れ込みが形成された
導光部１（光学部材）の上に、陽極２、有機ＬＥＤ膜３
および陰極４からなる発光部がこの順に積層されてな
る。導光部１にあって入射面に対向する面には、反射面
７ａが形成されている。凹凸部２６は、光の出射方向Ａ
に三角形が連続する鋸刃状の断面を有し、かつ前記各三
角形の一斜辺が反射面７ａを臨む斜面３１を形成するよ
うに配列されている。

【００５０】上記の凹凸部２６を形成するそれぞれの三
角形断面部分は、光の出射方向に直交する方向に延びた
側面を有する直角三角柱形状を構成する。この三角柱
は、実施の形態１と同様に、三角柱の側面の中心線Ｘが
端面１６に平行になるように設けられる。三角形断面の
斜面３１のそれぞれは、入射光が反射面７aに反射し、
出射面である端面１６から出射するように配置される。
陽極２および有機ＬＥＤ膜３は、凹凸部２６の全体にこ
の順にそれぞれ形成されるが、陰極４は、凹凸部２６の
斜面３１の部分に形成された有機ＬＥＤ膜３の部分のみ
に形成される。

【００５１】導光部１の底面および側面には、反射膜
（または散乱膜）７aを形成することができる。これに
より、導光部１の底面および側面から外へ漏れる光を少
なくし、その分、端面１６からの取出し光量を大きくす
ることができる。

【００５２】実施の形態３では、有機ＬＥＤ膜３が発光
すると、鋸刃状の断面を有する凹凸部２６の各斜面３１
からの光が、反射面７ａに入射してただちに端面１６の
方向へ進むので、導光部１の底面で反射する光のうち端
面１６方向へ反射される光量が多くなるので、端面１６
から大きな発光パワーが得られる。また、端面１６を曲
面またはレンズ形状にしてもよい。前記光は導光部の内
部で反射を繰り返すことがない。したがって、光の減衰
が抑えられ、導光性基板の端面から大光量を得ることが
できる。

【００５３】実施の形態４この発明の実施の形態４に係る有機ＬＥＤ素子の一例
を、図９の断面図および図９におけるＸ−Ｘ’断面を端
面側から見た図１０の断面図に示す。

【００５４】図９および図１０に示すように、有機ＬＥ
Ｄ素子４０は、基板５上に、複数の三角形の凹凸部２
６、導光部１、陽極２、有機ＬＥＤ膜３および陰極４が
この順に形成されてなる。有機ＬＥＤ素子４０が、実施
の形態３に係る有機ＬＥＤ素子３０と異なる点は、凹凸
部２６が、図９に示すように、互いに平行して光の出射
方向Ａに延びた複数の溝部１１を有するとともに、溝部
１１が遮光性樹脂１３で埋められている点である。遮光
性樹脂１３は、液晶ディスプレイで用いられるブラック
マトリックス用の黒色樹脂等の吸光性を有する樹脂が挙
げられる。

【００５５】有機ＬＥＤ素子４０では、遮光性樹脂１３
が黒色のブラックマトリックス用の樹脂からなり、溝部
１１および遮光性樹脂１３によって基板５上に複数のス
トライプ状の導光部１が出射方向Ａ（図１０）に沿って
区画形成され、１条のストライプ状の発光素子が構成さ
れる。

【００５６】有機ＬＥＤ素子４０は、区画形成された各
導光部１上に、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる陽極２
が５０〜４００ｎｍの膜厚でストライプ状に形成され、
次に、陽極２のストライプ状の透明導電膜を跨って有機
ＬＥＤ膜３が５０〜４００ｎｍの膜厚で形成され、陰極
４が５０〜４００ｎｍの膜厚に形成されている。陽極２
を形成する各透明導電膜は、図９および図１０に示すよ
うに、各導光部１に対応した陽極用端子１５と電気的に
接触するように形成され、陰極４は、陰極用端子１４と
電気的に接触するように形成される。なお、陰極４はす
べての導光部１をまたがるように１本で形成してもよい
し、２つの互いに断線した陰極４として形成してもよ
い。

【００５７】実施の形態４による有機ＬＥＤ素子４０で
は、任意の端子１５と共通の端子１４の間に電圧を印加
することにより、選択した発光素子の陽極２と陰極４に
挟まれた有機ＬＥＤ膜３を発光させ、導光部１の端面１
６から出射することができる。このようなアレイ状の端
面発光型有機ＬＥＤ膜３を発光させることにより、薄型
の光ヘッドが提供できる。有機ＬＥＤ素子４０は、実施
の形態３に係る有機ＬＥＤ素子３０と同様に、従来の有
機ＬＥＤ素子に比べて端面１６から大きな発光量を得る
ことができた。

【００５８】前記したように、実施の形態３および実施
の形態４では、各凹凸部における断面が三角形部分を入
射面として用い、これらの入射面の角度や位置等の設定
によって、前記入射面から反射部を経て出射面（端面１
６）に至る光路の最短化が図れる。

【００５９】実施の形態１〜４による有機ＬＥＤ素子で
は、従来の端面発光型有機ＬＥＤ素子に比べた場合、同
じ電圧を印加したときに大きな発光パワーが得られるよ
うになる。したがって、実施の形態１〜４による有機Ｌ
ＥＤ素子を用いた端面発光型有機ＬＥＤアレイを構成す
れば、従来のアレイに比べて、感光体表面を感光させる
ために必要なパワーを低い電圧で得ることができ、低消
費電力型のアレイを提供できる。また、低電圧で発光素
子を駆動できるので、従来に比べて長寿命で信頼性の高
いアレイを提供できる。

【００６０】

【発明の効果】第１の発明では、導光部へ入射した光が
鋸刃状の断面を有する凹凸部の各斜面に反射してただち
に出射面の方向へ進むので、前記光は導光部の内部で反
射を繰り返す回数が従来に比べて少なくなる。したがっ
て、光の減衰が抑えられ、導光性基板の端面から大光量
を得ることができる。

【００６１】第２の発明では、鋸刃状の断面を有する凹
凸部の各斜面からの光が、反射面に入射してただちに出
射面の方向へ進むので、前記光は導光部の内部で反射を
繰り返す回数が従来に比べて少なくなる。したがって、
光の減衰が抑えられ、導光性基板の端面から大光量を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の有機ＬＥＤ素子の側面断面図であ
る。

【図２】図１の有機ＬＥＤ素子を端面方向から見た断面
図である。

【図３】図１の有機ＬＥＤ素子の作製例を示す断面図で
ある。

【図４】図１の有機ＬＥＤ素子の要部拡大図である。

【図５】実施形態２の有機ＬＥＤ素子を端面方向から見
た側面断面図である。

【図６】図５のＸ−Ｘ’断面図である。

【図７】図５の有機ＬＥＤ素子の作製工程を示す断面で
図である。

【図８】実施形態３の有機ＬＥＤ素子の側面断面図であ
る。

【図９】実施形態４の有機ＬＥＤ素子を端面方向から見
た側面断面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ’断面図である。

【図１１】従来の有機ＬＥＤ素子の構成を示した側面断
面図である。

【符号の説明】

１導光部２陽極３有機ＬＥＤ膜４陰極５基板６凹凸部（反射部）７反射膜８プリズムレンズフイルム（散乱膜）１０有機ＬＥＤ素子１１溝部１３遮光性樹脂１４電極用端子１６端面（出射面）２０有機ＬＥＤ素子２６凹凸部３０有機ＬＥＤ素子４０有機ＬＥＤ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/14 (72)発明者川瀬徳隆大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE03 FA04 FA16 FA23 3K007 AB03 BB06 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも有機発光層を含む発光部と、
有機発光層の光の入射面および出射面を有し、かつ発光
部が入射面に接して配設された導光部と、導光部に入射
した有機発光層の光を反射させ出射面から出射させる反
射部とを有し、反射部が、光の出射方向に三角形が連続する鋸刃状の断
面を有し、かつ前記各三角形の一斜辺が出射面を臨む斜
面を形成するように配列された凹凸部からなる有機ＬＥ
Ｄ素子。
【請求項２】少なくとも有機発光層を含む発光部と、
有機発光層の光の入射面および出射面を有し、発光部が
入射面に接して配設された導光部と、導光部に入射した
有機発光層の光を反射させ出射面から出射させる反射部
とを有し、反射部が、導光部にあって入射面に対向する面に形成さ
れた反射面であり、導光部が、光の出射方向に三角形が
連続する鋸刃状の断面を有し、かつ前記各三角形の一斜
辺が反射面を臨む斜面を形成するように配列された凹凸
部からなる有機ＬＥＤ素子。
【請求項３】導光部が、入射面および出射面を除く導
光部の少なくとも１つの表面に反射膜または散乱膜を配
設されてなる請求項１または２に記載の有機ＬＥＤ素
子。
【請求項４】導光部は、入射面にプリズムシートを配
設されてなる請求項１または２に記載の有機ＬＥＤ素
子。
【請求項５】プリズムシートが、導光部に入射される
光の入射角を７０度以下に抑制する請求項４に記載の有
機ＬＥＤ素子。
【請求項６】出射面が、曲面および／または粗面から
なる請求項１または２に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項７】反射膜が、前記斜面に交わる平面に配設
されてなる請求項３に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項８】凹凸部が、互いに平行して光の出射方向
に延びた少なくとも１つの溝部によって分断され、前記
溝部が遮光性樹脂で埋められてなる請求項１または２に
記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項９】凹凸部が、前記各三角形の入射方向にお
ける高さが出射面に近づくにしたがって低くなるように
連続する鋸刃状の断面を有する請求項１または２に記載
の有機ＬＥＤ素子。
【請求項１０】請求項１または２に記載の有機ＬＥＤ
素子が、導光部の入射面に対向する表面で接する基板の
上に形成されてなる有機ＬＥＤ素子。
【請求項１１】請求項１から１０のいずれか１つに記
載の有機ＬＥＤ素子を、複数配列してなる有機ＬＥＤア
レイ。