JP2007273275A - 有機ｅｌ発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光取り出し効率を向上するとともに、外光反射を低減することによって、良好に発光可能な有機ＥＬ発光装置を提供する。
【解決手段】 有機ＥＬ素子１０の光取り出し側にプリズム部材１２、偏光部材１３、位相差部材１４を有し、プリズム部材１２は複数の三角柱状の単位プリズムの長軸方向が互いに平行になるように配置されたプリズム部材である有機ＥＬ発光装置であって、偏光部材１３はプリズム部材１２よりも光取り出し側に配置され、プリズム部材１２の頂角が９０度以上１４０度以下である。
【選択図】 図１

Description

本発明は光取り出し側にプリズム部材、偏光部材、位相差部材を有する有機ＥＬ発光装置に関するである。

有機ＥＬなどの自発光素子において、例えば素子基板と空気界面のように屈折率差の大きい界面に、臨界角よりも大きな角度で入射した光は全反射される。このため実際は全発光の２０％程度の光しか外部に取り出せないという問題がある。そこで素子の光取り出し面に凹凸などを設けることで、光取り出し効率を高くする提案がなされている。

従来の表示装置の高輝度化技術として、特許文献１、特許文献２に記載の技術がある。すなわちバックライト光源からの光が、液晶表示パネルに導かれる際に三角柱、四角錐など、形状を最適化したプリズム部材を途中に挿入して、正面観察方向へ効率良く集光させるものである。

また特許文献３には、十分な輝度向上効果を得ることを課題として、光源が自発光タイプの有機ＥＬパネルに、プリズム部材を設けた構成例が開示されている。

また特許文献４には、低消費電力で明るい表示状態を実現できる有機ＥＬディスプレイの提供を課題として、光源が自発光タイプの有機ＥＬパネルに円偏光板、マイクロレンズシートを積層した構成例が開示されている。

また特許文献５には、画像の表示を乱さないで表示面の正面から見た輝度を上昇させることができる画像表示装置の提供を課題として、光源が自発光タイプの有機ＥＬパネルにプリズムシート、円偏光フイルタを積層した構成例が開示されている。
特開平４−６７０１６号公報 特開平６−３０８４８５号公報 特開２００５−５５４８１号公報 特開２００２−２１６９４７号公報 特許第３５４３９５１号公報

しかし、上記特許文献は、外光の映り込みの少ない、発光装置への応用は十分な検討がなされていない。というのも、プリズム部材と円偏光部材とを有する構成においては、プリズム部材が光取り出し効率の向上に寄与し、円偏光部材が外光反射低減に寄与するものの、プリズム部材が外光反射に影響を与えるためである。特許文献５においては、プリズムシートと円偏光フイルタを有する構成が開示されているものの、プリズムシートが外光反射に与える影響についての記載はない。プリズム部材と円偏光部材を有する構成においては、各部材の配置位置や各部材の構成等を考慮する必要があるのである。

そこで、本発明は、有機ＥＬなどの自発光素子にプリズム部材及び円偏光部材を付加することによって光取り出し効率を向上するとともに、外光反射を低減することによって、良好に発光可能な有機ＥＬ発光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は基材上の一対の電極間に配置される有機化合物層において発光する有機ＥＬ発光素子を有し、前記有機ＥＬ発光素子の光取り出し側にプリズム部材、偏光部材、位相差部材を有し、前記プリズム部材は複数の三角柱状の単位プリズムの長軸方向が互いに平行になるように配置されたプリズム部材である有機ＥＬ発光装置において、前記偏光部材は前記プリズム部材よりも光取り出し側に配置され、前記プリズム部材の頂角が９０度以上１４０度以下であることを特徴とする有機ＥＬ発光装置を提供する。

本発明によれば、有機ＥＬなどの自発光素子にプリズム部材及び円偏光部材を付加することによって光取り出し効率を向上するとともに、外光反射を低減することが可能になる。

本発明の有機ＥＬ発光装置は、基材上の一対の電極間に配置される有機化合物層において発光する有機ＥＬ発光素子を有し、有機ＥＬ発光素子の光取り出し側にプリズム部材、偏光部材、位相差部材を有する。偏光部材とは、自然光を直線偏光に変える部材のことであり、直線偏光部材のことである。また、位相差部材とは、互いに垂直な方向に振動する直線偏光の間に１／４波長の光路差を生じさせる部材のことであり、λ／４位相部材ともいう。偏光部材と位相差部材とを併せて円偏光部材ともいう。この２つの部材を有機ＥＬ発光素子の光取り出し側に配置することによって、外光反射を低減することができる。

プリズム部材は複数の三角柱状の単位プリズムの長軸方向が互いに平行になるように配置されたプリズム部材である。具体的には、図３に示すような部材であって、単位プリズムとは、プリズム部材の山１つ分を指し、長軸方向とは三角柱の軸方向のことを指す。

そして、本発明において、偏光部材はプリズム部材よりも光取り出し側に配置されていて、プリズム部材の頂角が９０度以上１４０度以下である。頂角とは図３に示すθのことである。偏光部材をプリズム部材よりも光取り出し側に配置すること、及びプリズム部材の頂角を上記数値範囲内にすることによって、プリズム部材の表面で反射した光が偏光部材によって外部に取り出されなくなり、外光反射の低減ができるのである。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

図１（ａ）は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す図である。１０は有機ＥＬ素子、１１は円偏光部材、１２はプリズム部材である。本実施形態は、光取り出し側から、偏光部材、位相差部材、プリズム部材、有機ＥＬ素子の順に配置される構成についての実施形態である。

有機ＥＬ素子１０からの発光は、プリズム部材１２を透過中にプリズム面で屈折され、正面方向へ集光された後、円偏光部材１１を透過して、観察方向へ取り出される。

一方、パネル外から入射した外光は円偏光部材１１を通過する。円偏光成分はプリズム部材１２を透過後、有機ＥＬ素子１０の反射電極で、反射される。反射時に円偏光の回転方向が反転する。この反射光はプリズム部材１２を透過後、円偏光部材１１に入射するが、回転方向が反転した円偏光成分は吸収されてしまい、最終的に発光装置の外から入射した外光は、観察方向へは取り出されず、外光反射を低減する効果を示す。

また、図１（ｂ）は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の別の実施形態を示す図である。１３は偏光部材、１４は位相差部材である。本実施形態は、光取り出し側から、偏光部材、プリズム部材、位相差部材、有機ＥＬ素子の順に配置される構成についての実施形態である。

この場合は有機ＥＬ素子からの発光は、位相差部材１４、プリズム部材１２を透過中にプリズム面で屈折され、正面方向へ集光された後、偏光部材１３を透過して、観察方向へ取り出される。一方、パネル外から入射した外光は偏光部材１３を通過する。偏光成分はプリズム部材１２、位相差部材１４を透過後円偏光となり、有機ＥＬ素子１０の反射電極で、反射される。反射時に円偏光の回転方向が反転する。この反射光は位相差部材１４、プリズム部材１２を透過後９０度回転した直線偏光となる。この反射光は偏光部材１３に入射するが、９０度回転した直線偏光成分は吸収されてしまい、最終的にパネル外から入射した外光は、観察方向へは取り出されず、外光反射を低減する効果を示す。

以上のようにプリズム部材１２を透過する光については外光反射を低減する効果を示す。しかし、プリズム部材の表面で反射した光については、必ずしも偏光部材によって吸収されるものではないことを本発明者は発見した。つまり、後述するように、外光の入射方向、及びプリズムの頂角によっては、プリズム部材の表面で反射した光が偏光部材を透過して外部に出てしまう場合があるのである。
次に、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置を構成する各部材について説明する。

［プリズム部材］
プリズム部材は有機ＥＬ素子の光取り出し面と接する面の反対側に凸部が複数設けられた光透過性を有する部材である。本発明における凸部の形状は、複数の三角柱状の単位プリズムの長軸方向が互いに平行になるように配置された形状である。

三角柱形状は、バックライトの輝度上昇フィルムとしてすでに商品化されていることもあり、低コストで導入できるという利点がある。

凸部の高さ、底面の形状は最適化され、凸部面の傾斜が所定の角度に近くなるように、三角柱が敷き詰められていることが好ましい。底辺が、１μｍ〜１００μｍ、高さが０．１μｍ〜２００μｍ程度に設定されることが好ましい。

凸部形状で、回折の影響で部材が色味を帯びないようにするには、１μ以上のピッチサイズが好ましい。またパネル観察する際画像の滲みを感じないためには、画素ピッチを越えないサイズ（通常１００μ程度）が好ましい。

部材を作製するには、透明シートを用いて凸パターンを形成する。シート材料としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ガラスなどを用いることができる。屈折率はそれぞれ１．４９〜１．５７で、ほぼ同じ値である。

外光反射防止のため円偏光部材をプリズム部材の発光取り出し側に設ける場合は特に材料の複屈折の少ないシート材料を選ぶことが好ましい。

凸部の形成は、まずフォトリソグラフィ技術を用いてレジスト凸パターンを形成し、電鋳技術を用いてパターン転写した凹金型を作製する。次にこの凹金型を用いて上記透明シートを加熱圧縮成形して凸部パターンを得る。あるいは光硬化性樹脂を用いてシート上に凸パターンを転写した後、この光硬化性樹脂を紫外線硬化するなどの工程により凸パターンを形成する。

液晶用バックライトの輝度上昇フィルムなどとして用いられる三角柱凸パターンシートを作製するには、シリンダーの金型が用いられる場合がある。銅メッキなどで表面平坦処理をしたシリンダーを回転させて、ダイヤモンドバイトなどで所定の溝凹パターンを切削形成する。次にこのシリンダーを用いて印刷の要領で、凸パターンを形成する。すなわちシリンダーの凹溝部に光硬化性樹脂を含ませ、シリンダーを回転させながら、透明シート面に光硬化性樹脂による凸部パターンを転写する。次に紫外線照射により凸部パターンを硬化する。この方式では透明シート部材の厚さを数μｍまで薄くしても良好な凸部パターン形状が得られ、金型の作製、プリズム部材作製ともに低コストで行える利点がある。

［偏光部材（直線偏光部材）］
偏光部材はあらゆる方向に振動している光から一定方向にのみ振動する直線偏光を取り出すフィルターである。例えば一軸に延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素などのニ色性色素を吸着配向させたものが使用される。

［位相差部材（λ／４位相部材）］
位相差部材は偏光部材によって偏光状態になった光に位相差を与える。本発明ではほぼλ／４の位相差を与え、直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に、それぞれ偏光状態を変える働きをもつ。材料としては、例えばポリカーボネートの一軸延伸配向フィルムなどが用いられる。

［円偏光部材］
上記の偏光部材と位相差部材とを積層したものである。本発明においては、光取り出し側に偏光部材が配置される。円偏光部材を透過する光は、円偏光に変換される。また円偏光部材を透過する円偏光は位相差部材を透過する際に直線偏光に変換される。一度この円偏光部材を透過して、反射した円偏光は再度この円偏光部材を透過する際は偏光部材と直交する向きの偏光に変換されるため、偏光部材で吸収されて透過することはできない。

［有機ＥＬ素子］
有機ＥＬ素子は、公知の素子構成、素子材料を適宜利用することができる。

図２はトップエミッション有機ＥＬ素子の構造例を示す断面図である。駆動用回路などがあらかじめ設けられた基板２１に真空蒸着法で正孔輸送層や発光層、電子輸送層等の有機ＥＬ膜を形成する。

基板２１にはあらかじめ５０ｎｍの厚さ、１００μ□のＣｒの金属アノード電極２２が、２００μピッチで２次元パターン形成されている。アノード電極材料としては他に反射率の高いＡｌ，Ａｇなどでも良く、正孔注入性を高めるために、ＩＴＯ，ＩＺＯなどの透明導電膜をこの上に積層することも可能である。

最初に有機ＥＬ材料である正孔輸送層２３として、α−ＮＰＤを２０ｎｍの厚さに積層、次に発光層２４としてＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さに積層、次に電子注入層２５として炭酸セシウムと Ａｌｑ３の混合膜を５０ｎｍの厚さに積層した。

次に透明カソード電極２６としてＩＴＯ膜をスパッタ法により６０ｎｍの厚さに積層し有機ＥＬ素子を形成した。

またこの素子構成では、Ａｌｑ３分子のＥＬ発光は、正孔輸送層２３とＡｌｑ３発光層２４の界面で起こることが知られている。

外部から水分が有機ＥＬ膜に浸透しないように、透明保護膜２７としてＳｉＮ膜をスパッタ法により６４０ｎｍの厚さに積層して、有機ＥＬ素子を完成した。

透明保護膜としては、例えば特開平１１−９７１６９号公報でケイ素、ホウ素、ゲルマニウム、などを主成分とした酸化物、窒化物、硫化物材料の膜が適していることが開示されている。酸素、水分などの遮断効果が得られる膜厚は３００ｎｍ〜１０μｍほどである。膜応力を小さくすること、成膜時間を短くして生産性を高めることを考えると、好ましくは３００ｎｍ〜５μｍ程度が望ましい。
次に、本発明の規定するプリズムの頂角について説明する。

＜光取り出し効率向上について＞
プリズムの頂角を変化させた時の、ＥＬ発光の光取り出し効率を算出するために、市販の光線追跡シミュレーションソフトを用いた。光線追跡シミュレーション条件は以下のように設定した。

（１）発光の設定
ＥＬ発光：発光層の中心平面より完全拡散発光
光線本数：２０００本 モンテカルロシミュレーション
フレネル分岐数：５０
（２）構成系のパラメーターの設定
アノード電極：完全反射
発光層：屈折率１．７０ 膜厚０．１３μｍ
カソード電極：ＩＴＯ 屈折率２．００ 膜厚０．０５μｍ
保護層： 屈折率１．５３ 膜厚５０．０μｍ
プリズム：屈折率１．５３ 頂角２０〜１６０度 ピッチ幅２０μｍ
端面フレネル反射

ここで、光取り出し効率は、発光させた全光束に対する、ＥＬ素子最上面（保護層またはプリズム）を通過して素子の外部へ向かう光束との比を求めることによって算出した。プリズムなしの系を平坦系として比較例とした。

表１に、プリズムの頂角を２０度から１６０度まで変化させた時の、光取り出し効率のシミュレーション結果を示す。

光取り出し効率は、平坦系の値に比べて約２倍弱、増大しているが、１４０度を越えると、平坦系の特性に近づいていく。そこで、光取り出し効率を向上させる観点から、プリズムの頂角としては６０度以上１４０度以下が好ましいことがわかる。

＜外光反射防止について＞
次に外光反射防止について考察する。上述したようにプリズム部材が単に光を透過させるだけなら、円偏光部材との組み合わせにより外光反射を防止することができる。

しかし、以下の要因をふまえて考察する必要がある。
（１）プリズム面への外光入射は、プリズム面に凹凸があることによって、プリズム面を基準とした時の入射角に依存して挙動が異なることを考慮する必要がある。
（２）また、入射角が大きくなると（後述するように、５５度以上で）位相反転が起こることも考慮する必要がある。
（３）さらに、プリズム部材内で反射する回数に依存して位相反転の有無も異なってくることも考慮する必要がある。

以上より、外光反射防止の効果は、外光の入射角、位相反転の有無によって異なってくる。

表２に空気層と接するプリズム部材を想定して、自然光の外光が空気層から屈折率１．５の平面層に入射する際の、入射角度に対する自然光とＰ偏光の反射率、及び夫々の反射時の位相変化を計算した結果を示す。ここで自然光の反射率は、Ｐ偏光とＳ偏光夫々の反射率の平均値である。

入射角が大きい、斜め方向の入射になるとＰ偏光、自然光ともに反射率が高くなる傾向を示すが、Ｐ偏光は自然光に比べて反射率の上昇が小さいので、プリズム部材での反射を抑えるため、Ｐ偏光を選択するのが好ましい。ちなみにＰ偏光では入射角度６５度まで反射率は３％以下である。

このような反射率の入射角依存性は、たとえば、「応用光学」鶴田匡夫 培風館、１９９０、ｐ３５などに示されている。以下で示すように入射角５５度を境にして位相反転が生じていることに留意する必要がある。

図１（ｂ）の構成では、パネル外から入射した入射角５５度以下の外光の場合、直線偏光板を通過し、その後プリズム部材表面で反射した光は、直線偏光板を透過して表示パネル外に出てしまうので、ＥＬ発光と重なり映り込みが起こり、表示品質が低下する。

入射角５５度以上の外光の場合は、プリズム部材表面での反射時に位相反転が起こるので、直線偏光板で吸収され外光反射は起こらない。この場合は、プリズム部材／空気界面の反射は全ての入射角度で３％以内であり、さらに反射防止（ＡＲ）コート処理をすれば１％以内にすることも容易である。

以上の考察からわかるように、外光反射防止の効果は外光の入射角や位相反転挙動によって異なってくる。

さらに、プリズム面で複数回反射が起こる場合の位相反転も考慮する必要がある。

外光が直線偏光板を通過して、外光の偏光成分は部材のプリズム面に入射する。外光の入射角度は、プリズム面が傾斜しているので、重畳されて大きな角度になる。例えば頂角６０度のプリズム面に、正面方向から入射する外光は実効的には斜め６０度入射になり、プリズム面で複数回反射して、外光反射として観察される。とくにプリズムの頂角が６０度より小さなものは、複数回反射が多くなり、外光反射が大きくなる。

また、Ｐ偏光では５５度以下の入射角度では位相変化が起こらないが、５５度以上の入射角度では位相反転する。例えばＰ偏光が５５度以上の入射角度で偶数回反射した時、反射光は偏光板で吸収されず反射外光となる。

以上の考察により、外光がプリズム面で２回以上反射してしまうと、図１（ｂ）の構成系での十分な外光反射防止効果が得られないことがわかる。図１（ａ）についても同様な結果となる。

このように複数回反射が起こる場合は、複雑な位相変化があるので、光線追跡法によるシミュレーション予測が有効で、実際に外光反射の状態を確認することが必要である。

前述の市販ソフトを用いた光線追跡法により、外光の入射角度を変えながら、プリズムの頂角を変えた時の反射光の角度および複数回の反射があるかどうかを調べた。複数回の反射があり、反射時の入射角度が５５度より大きいものは×、複数回の反射が無く、反射時の入射角度が５５度より小さいものは○とした。特定の外光入射角度（正面）でのみ２回反射がある（このときは反射時の入射角度は５５度以下）場合は△の評価を与えた。

表３に、結果を示す。プリズムの頂角６０度以下では、ほとんどの外光入射角度で複数回の反射があり、外光反射防止効果は期待できない。プリズムの頂角９０度から１２０度までは正面方向からの外光入射でわずかに２回反射が起こる場合がある。プリズムの頂角１３０度以上では１回反射だけで、反射時の入射角度も５５度以下であり、良好な反射防止効果が期待できる。

図４と図５に、シミュレーション例を示す。
図４は評価×の例である。プリズムの頂角４５度、外光１５度入射条件では、複数回の多重反射がほとんどである。図５は評価○の例である。プリズムの頂角１４０度、外光１５度入射条件では、１回反射のみでプリズム面への入射角度は５度と５５度であった。

以上の考察とシミュレーションにより、プリズムの頂角を９０度以上とすれば、外光反射を低減することができる。

以上より、光取り出し効率向上をしつつ外光反射低減をするためには、プリズムの頂角が９０度以上１４０度以下とすることが好ましいことが分かった。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。

（実施例１（光取り出し効率について））
プリズム部材を付加した有機ＥＬ発光装置を以下の手順で作製した。

まず、図１（ａ）の構成の素子を作成した。頂角１１０度、ピッチ１５μの三角柱プリズムパターンを光学等方フィルム（厚さ７０μシート）上に、アクリル系光硬化性樹脂を転写、紫外線硬化により成形した。これがプリズム部材に相当する。さらに円偏光板（サンリッツ製 製品コードＲＤ−ＨＬ５６−Ｗ０３ 厚さ１００μシート）を用意した。

有機ＥＬ素子と上記プリズム部材、円偏光部材を貼りあわせることで本発明の装置が完成する。これを貼りあわせ部材１とする。

次に、図１（ｂ）の構成の有機ＥＬ発光装置を作成した。頂角１１０度、ピッチ１５μの三角柱プリズムパターンを逆波長分散λ／４位相板（共重合ポリカーボネートフィルム 厚さ７０μシート）上に、アクリル系光硬化性樹脂を転写、紫外線硬化により成形した。これがプリズム部材および位相差部材に相当する。さらに、直線偏光板（サンリッツ製 製品コードＬＬＣ２−８２−１８ 厚さ１００μシート）を用意した。次に、有機ＥＬ素子と上記逆波長分散λ／４位相板、直線偏光板とを貼りあわせることで本発明の装置が完成する。これを貼りあわせ部材２とする。

次の方向に重ねることが好ましい。つまり、本発明の有機ＥＬ発光装置を表示装置に適用させる場合において、主たる観察方向が決まっている場合、プリズム部材の長軸方向とパネルの横方向がおおむね一致するように貼り合わせることが好ましい。通常、横長パネルの場合は正面から見て長い方向を横位置として観察するためである。こうするとパネルを横方向、斜めから観察しても輝度の低下が少ない。

また、偏光部材の延伸方向とプリズム部材の長軸方向がほぼ直交するように、張り合わせることが好ましい。こうすると重ねたとき外光が反射したときに干渉縞が現れることがない。

一方、有機ＥＬ素子と上記円偏光部材のみを貼りあわせたものをｒｅｆ−１とする。

本実施例では、頂角１１０度のプリズム面が設けられているため、従来の平面では全反射で取り出されない光を含めて、垂直方向へ出射される光の成分が多くなる。

図６に、輝度計を用いて測定した頂角１１０度プリズム部材を貼りあわせた有機ＥＬ素子の、発光強度の放射角度依存性を示した。有機ＥＬ素子に頂角１１０度のプリズム部材を重ねたものは、貼りあわせ部材１、２共に、ｒｅｆ−１に比べて正面の発光強度は約１．４倍に増加していることがわかる。ここで正面方向を放射角度０度とした。

表５に、プリズムの頂角を２０度から１７０度まで変化させた時の、正面方向での発光強度の角度依存を調べた結果を示す。正面強度比はプリズムなしの平坦な素子（ｒｅｆ−１）との比である。

５０度より大きな頂角では、正面方向の発光強度が増大するが、１２０度を越えると斜め方向の発光強度の低下がある。１５０度を越えると、ｒｅｆ−１の特性に近づいていく。

そこで、光取り出し効率を向上させる観点から、プリズムの頂角としては正面方向へ出射される光の成分が、ｒｅｆ−１より大きくなる５０度以上１４０度以下が好ましいことが分かった。

（実施例２（外光反射防止について））
外光反射の影響を評価するために、ガラス基板にＡｌを蒸着した基板を用意した。それぞれ頂角の異なるプリズム部材をアクリル樹脂で接着し、この上に円偏光板を設けた。これらのサンプルを村上色彩技術研究所（株）製「３次元変角分光測色システム ＧＣＭＳ−１１」で外光反射の影響を観察、評価した。具体的には標準白色光源（キセノンランプ）のほぼ平行光線を入射角度を変えながらサンプルに照射して、サンプル面を観察した。

表４に、この結果を示す。正面および斜め方向から観察して真っ黒に見えるもの（外光反射防止効果があるもの）は、○、プリズム部材面からの反射で白っぽく見えるものは×、プリズム部材の反射が注意すると見えるものは△で評価した。

さらに同様に、外光反射の影響を評価するために、ガラス基板にＡｌを蒸着した基板を用意した。それぞれ頂角の異なるプリズムパターンを逆波長分散λ／４位相板上に成形したシートをアクリル樹脂で接着した。この上に直線偏光板を設けた。これらのサンプルを同様の方法で外光反射の影響を観察し、同様に評価した。

この結果も表４に加えて示す。
この結果は、表３のシミュレーション予測である、複数回反射で外光反射が大きくなる、という結果とほぼ一致していた。○評価パネルのプリズム部材が見えにくいが、×評価パネルはいずれもプリズム部材が白っぽく見えてしまうことを確認した。特にプリズムの頂角６０度以下では、特に顕著に白く見えた。

また上記サンプルを晴れた屋外で観察したところ、円偏光板を設けたサンプルでは１００度以上の頂角のプリズム部材では外光反射防止効果があった。さらに直線偏光板とλ／４位相板を設けたサンプルでは、９０度以上の頂角のプリズム部材では外光反射防止効果があることを確認できた。これは表３，４の結果と一致するものであった。

このように外光反射防止の観点からはプリズムの頂角は９０度以上が好ましい。

上記プリズム部材を通過した、Ｐ偏光（λ／４位相板を通過して円偏光となる）あるいは円偏光は、有機ＥＬ素子の反射電極で反射される。この反射光は位相が反転することで、直線偏光板あるいは円偏光板に吸収されるので、最終的に入射した外光は反射されず、外光反射防止効果が得られる。

以上の実施例の結果より、光取り出し効率の向上と外光反射防止を両立できる好ましいプリズムの頂角は、９０度以上１４０度以下となることが分かった。

本発明の表示パネルの、有機ＥＬ素子の光取り出し側に設ける光学部材の構成例を示す図である。 本発明の有機ＥＬ発光装置に用いられる有機ＥＬ素子の構成例を示す図である。 本発明に係わる有機ＥＬ発光装置に用いられるプリズム部材を示す図である。 頂角４５度、入射角１５度のプリズム部材に入射した外光の反射放射角度特性を示す図である。 頂角１４０度、入射角１５度のプリズム部材に入射した外光の反射放射角度特性を示す図である。 頂角１１０度プリズム部材を貼りあわせた有機ＥＬ素子の、発光強度の放射角度特性を示す図である。

符号の説明

１０ 有機ＥＬ素子
１１ 円偏光部材
１２ プリズム部材
１３ 偏光部材
１４ 位相差部材
２１ 基板
２２ アノード電極
２３ 正孔輸送層
２４ 発光層
２５ 電子輸送層
２６ カソード電極
２７ 透明保護膜

Claims (7)

1. 基材上の一対の電極間に配置される有機化合物層において発光する有機ＥＬ発光素子を有し、前記有機ＥＬ発光素子の光取り出し側にプリズム部材、偏光部材、位相差部材を有し、前記プリズム部材は複数の三角柱状の単位プリズムの長軸方向が互いに平行になるように配置されたプリズム部材である有機ＥＬ発光装置において、
   前記偏光部材は前記プリズム部材よりも光取り出し側に配置され、
   前記プリズム部材の頂角が９０度以上１４０度以下であることを特徴とする有機ＥＬ発光装置。
2. 前記光取り出し側から、前記偏光部材、前記位相差部材、前記プリズム部材、前記有機ＥＬ発光素子の順に配置されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置。
3. 前記光取り出し側から、前記偏光部材、前記プリズム部材、前記位相差部材、前記有機ＥＬ発光素子の順に配置されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置。
4. 前記有機ＥＬ発光装置が矩形のパネルであって、前記プリズム部材のピッチ方向と前記パネルの長尺方向とが一致することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光装置。
5. 前記プリズム部材のプリズム面に反射防止処理がなされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光装置。
6. 前記偏光部材の延伸方向と、隣接する前記プリズム部材の前記長軸方向が直交することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光装置。
7. 前記有機化合物層において前記発光する光が、前記基材とは反対側から取り出されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光装置。
   

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