JP2008234931A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子を含んだ発光装置で高い発光効率を達成可能とする。
【解決手段】本発明の発光装置は、上面発光型の発光装置であって、透明基板ＳＵＢと、その一方の主面と向き合った透明電極ＡＮＤと、電極ＡＮＤを間に挟んで基板ＳＵＢと向き合った光透過性反射電極ＣＴＤと、電極ＡＮＤ及びＣＴＤ間に介在した発光層ＥＭＴとを含んだ有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、基板ＳＵＢの他方の主面と向き合った光散乱性反射層ＲＥＦとを具備し、反射層ＲＥＦを取り除き、発光層ＥＭＴが放出する波長λの光についての屈折率が基板ＳＵＢと等しい半球レンズを、その平坦面が基板ＳＵＢの他方の主面と向き合い且つ半球レンズが基板ＳＵＢと光学的に結合するように設置した場合に、素子ＯＬＥＤが放出し且つ半球レンズを透過した波長λの光は、先の主面の法線に平行な方向に進行する光成分と比較して強度がより強く且つこの法線に対して斜めに進行する光成分を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を含んだ発光装置に関する。

有機ＥＬ素子は、特許文献１に記載されているように、照明装置及び表示装置などの様々な発光装置で使用されている。この発光装置には、消費電力及び寿命の観点から、発光効率の向上が望まれている。
特開２００３−５９６４２号公報

本発明の目的は、有機ＥＬ素子を含んだ発光装置で高い発光効率を達成可能とすることにある。

本発明の第１側面によると、透明基板と、前記透明基板の一方の主面と向き合った透明電極と、前記透明電極を間に挟んで前記透明基板と向き合った光透過性反射電極と、前記透明電極と前記光透過性反射電極との間に介在した発光層とを含んだ有機ＥＬ素子と、前記透明基板の他方の主面と向き合った光散乱性反射層とを具備し、前記光散乱性反射層を取り除き、前記発光層が放出する波長λの光についての屈折率が前記透明基板と等しい半球レンズを、その平坦面が前記透明基板の前記他方の主面と向き合い且つ前記半球レンズが前記透明基板と光学的に結合するように設置した場合に、前記有機ＥＬ素子が放出し且つ前記半球レンズを透過した前記波長λの光は、前記主面の法線に平行な方向に進行する光成分と比較して強度がより強く且つ前記主面の法線に対して斜めに進行する光成分を含んでいることを特徴とする上面発光型の発光装置が提供される。

本発明の第２側面によると、透明基板と、前記透明基板の一方の主面と向き合った透明電極と、前記透明電極を間に挟んで前記透明基板と向き合った光透過性反射電極と、前記透明電極と前記光透過性反射電極との間に介在した発光層とを含んだ有機ＥＬ素子と、前記透明基板の他方の主面と向き合った光散乱性反射層とを具備し、前記有機ＥＬ素子が放出する光の波長をλとし、前記透明基板の前記波長λについての屈折率をｎ_SUBとし、前記発光層の厚さをｄ_EMLとし、前記発光層の前記波長λについての屈折率をｎ_EMLとし、前記発光層が前記光透過性反射電極へ向けて射出角θ₀で放出した光が前記発光層を出射してから前記光透過性反射電極により反射されて前記発光層に入射するまでの光学距離をδ_STE’とし、前記発光層が前記透明電極へ向けて前記射出角θ₀で放出した光が前記発光層を出射してから前記透明電極により反射されて前記発光層に入射するまでの光学距離をδ_TE’とし、ｍを整数とした場合に、下記不等式（１）に示す関係を満足している少なくとも１つの光が、下記等式（２）に示す関係をさらに満足していることを特徴とする上面発光型の発光装置が提供される。

本発明によると、有機ＥＬ素子を含んだ発光装置で高い発光効率を達成することが可能となる。

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の第１態様に係る発光装置を概略的に示す断面図である。
この発光装置は、透明基板ＳＵＢと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと光散乱性反射層ＲＥＦと光学結合層ＯＣとを含んでいる。

透明基板ＳＵＢは、例えば、ガラス基板又は透明プラスチック基板である。透明基板ＳＵＢは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、透明基板ＳＵＢの一方の主面に支持されている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、下部電極ＡＮＤと上部電極ＣＴＤと発光層ＥＭＬと正孔輸送層ＨＴＬと電子輸送層ＥＴＬとを含んでいる。

下部電極ＡＮＤは、透明基板ＳＵＢの一方の主面と向き合った透明電極である。下部電極ＡＮＤは、例えば陽極である。この場合、下部電極ＡＮＤの材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電材料を使用することができる。

上部電極ＡＮＤは、下部電極ＡＮＤを間に挟んで透明基板ＳＵＢの一方の主面と向き合った光透過性反射電極である。上部電極ＡＮＤは、例えば陰極である。この場合、上部電極ＡＮＤとしては、例えば、マグネシウム銀合金など金属材料からなり且つ十分に薄い金属材料層を使用することができる。この金属材料層は、ＩＴＯ層などの透明導電材料層で被覆してもよい。

発光層ＥＭＬは、下部電極ＡＮＤと上部電極ＣＴＤとの間に介在している。発光層ＥＭＬは、有機物からなる層であって、例えば、ホスト材料とドーパントとを含んだ混合物からなる。ホスト材料としては、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ₃）を使用することができる。ドーパントとしては、例えば、クマリンを使用することができる。発光層ＥＭＬの材料としては、低分子材料の代わりに高分子材料を使用してもよい。

正孔輸送層ＨＴＬは、下部電極ＡＮＤと発光層ＥＭＴとの間に介在している。正孔輸送層ＨＴＬは有機物からなり、そのイオン化エネルギーは、典型的には、下部電極ＡＮＤの仕事関数と発光層ＥＭＴのイオン化エネルギーとの間にある。正孔輸送層ＨＴＬの材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）又はＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）を使用することができる。

電子輸送層ＥＴＬは、発光層ＥＭＴと上部電極ＡＮＤとの間に介在している。電子輸送層ＥＴＬは例えば有機物からなり、その電子親和力は、典型的には、発光層ＥＭＴの電子親和力と上部電極ＡＮＤの仕事関数との間にある。電子輸送層ＥＴＬの材料としては、例えば、Ａｌｑ₃を使用することができる。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤからは、正孔輸送層ＨＴＬ及び電子輸送層ＥＴＬの一方又は双方を省略してもよい。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、正孔注入層、電子注入層及び正孔ブロッキング層などの他の層をさらに含んでいてもよい。

光散乱性反射層ＲＥＦは、透明基板ＳＵＢを間に挟んで有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと向き合っている。本態様では、光散乱性反射層ＲＥＦは、レリーフ層ＲＬと金属材料層ＭＬと平坦化層ＦＬとを含んでいる。そして、光散乱性反射層ＲＥＦは、基板ＳＵＢ’に支持されている。

基板ＳＵＢ’は、例えば、樹脂層又は金属材料層である。基板ＳＵＢ’は、反射層ＲＥＦを支持する役割を果たす。基板ＳＵＢ’は、省略してもよい。

レリーフ層ＲＬは、基板ＳＵＢ’の一方の主面を被覆している。レリーフ層ＲＬは、基板ＳＵＢ’と透明基板ＳＵＢとの間に介在している。レリーフ層ＲＬは、表面に凹凸構造が設けられた層である。レリーフ層ＲＬは、典型的には樹脂からなる。レリーフ層ＲＬは、樹脂と粒子とを含有した分散液を用いて形成することができる。或いは、レリーフ層ＲＬは、凹凸構造が設けられた版を利用して形成してもよい。或いは、レリーフ層ＲＬは、フォトリソグラフィを利用して形成してもよい。

金属材料層ＭＬは、レリーフ層ＲＬの凹凸構造が設けられた面を被覆している。金属材料層ＭＬの表面は、レリーフ層ＲＬに設けられたのと同様の凹凸構造を含んでおり、光散乱面としての役割を果たす。金属材料層ＭＬは、銀及びアルミニウムなどの金属又は合金からなる。金属材料層ＭＬは、例えば、蒸着法又はスパッタリング法により形成することができる。

平坦化層ＦＬは、金属材料層ＭＬを被覆している。平坦化層ＦＬは、略平坦な表面を有している。平坦化層ＦＬは、例えば、アクリル樹脂からなる。平坦化層ＦＬは、例えば、溶液塗布法により形成することができる。平坦化層ＦＬは、省略してもよい。

光学結合層ＯＣは、透明基板ＳＵＢと光散乱性反射層ＲＥＦとの間に介在している。光学結合層ＯＣは、光散乱性反射層ＲＥＦを透明基板ＳＵＢに貼り合わせている。

光学結合層ＯＣは、透明基板ＳＵＢと比較して屈折率がより高い。波長が５３０ｎｍの光についての光学結合層ＯＣの屈折率と透明基板ＳＵＢの屈折率との差は、例えば０乃至０．２の範囲内にあり、典型的には０乃至０．１の範囲内にある。

光学結合層ＯＣは、紫外線硬化接着剤やエポキシ系接着剤などの接着剤を用いて形成することができる。例えば、光散乱性反射層ＲＥＦを透明基板ＳＵＢ上に形成する場合は、光学結合層ＯＣは省略することができる。

この発光装置は、発光層ＥＭＬが放出した光を上部電極ＣＴＤ側から取り出す上面発光型の装置である。そして、この発光装置では、反射層として光散乱性反射層ＲＥＦを使用している。

光散乱性反射層ＲＥＦは、光の進行方向を変える光取り出し層としての役割を果たす。したがって、この発光装置は、内部に閉じ込められる光が少ない。

また、この発光装置では、光散乱性反射層ＲＥＦを、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと透明基板ＳＵＢとの間には設置していない。その代わりに、透明基板ＳＵＢの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを形成した面の裏面側に光散乱性反射層ＲＥＦを設置している。

この構成を採用した場合、光散乱性反射層ＲＥＦに関する制約が少ない。例えば、厚い光散乱性反射層ＲＥＦを使用することができる。それゆえ、金属材料層ＭＬの表面に設ける凹凸構造の最大傾斜角を大きくすることができる。

したがって、この構成を採用すると、光散乱性反射層ＲＥＦを、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと透明基板ＳＵＢとの間には設置した場合と比較して、発光装置の内部に閉じ込められて吸収される光をより少なくすることができる。それゆえ、上述した構成を採用すると、高い発光効率を達成することが可能となる。

なお、凹凸構造を高い自由度で設計することができるので、例えば、発光装置が前方に放出する光の広がり角の制御が容易である。すなわち、指向性の制御が容易である。

また、この発光装置は、光散乱性反射層ＲＥＦを取り除き、発光層ＥＭＬが放出する波長λの光についての屈折率が透明基板ＳＵＢと等しい半球レンズを、その平坦面が透明基板ＳＵＢの光散乱性反射層ＲＥＦを設置していた主面と向き合い且つ半球レンズが透明基板ＳＵＢと光学的に結合するように設置した場合に、以下の特徴を示すように設計している。すなわち、この発光装置は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが放出し且つ半球レンズを透過した波長λの光が、透明基板ＳＵＢの主面の法線に平行な方向に進行する光成分と比較して強度がより強く且つ先の法線に対して角度θで斜めに進行する光成分を含むように設計している。典型的には、この発光装置は、最大強度を示す光成分の角度θ_maxが、透明基板ＳＵＢから空気層へ向けて進行する波長λの光の臨界角θ_cよりも大きな角度θ_maxで進行する光が最大強度を示すように設計する。

或いは、この発光装置は、下記不等式（１）に示す関係を満足している少なくとも１つの光が、下記等式（２）に示す関係をさらに満足するように設計する。なお、下記式（１）及び(２)において、λは有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが放出する光の波長を示し、ｎ_SUBは透明基板ＳＵＢの波長λについての屈折率を示し、ｄ_EMLは発光層ＥＭＬの厚さを示し、ｎ_EMLは発光層ＥＭＬの波長λについての屈折率を示し、δ_STE’は発光層ＥＭＬが光透過性反射電極ＣＴＤへ向けて射出角θ₀で放出した光が前記発光層を出射してから前記光透過性反射電極ＣＴＤにより反射されて発光層ＥＭＬに入射するまでの光学距離を示し、δ_TE’は発光層ＥＭＬが透明電極ＡＮＤへ向けて射出角θ₀で放出した光が発光層ＥＭＬを出射してから透明電極ＡＮＤにより反射されて発光層ＥＭＬに入射するまでの光学距離を示し、ｍは整数を示している。

この構成を採用した場合、より多くの光を光散乱性反射層ＲＥＦに入射させることができる。したがって、より高い発光効率を達成することが可能となる。

図２は、図１に示す発光装置から光散乱性反射層を取り除き、その代わりに半球レンズを設置した様子を概略的に示す断面図である。

図２では、図１に示す発光装置から、基板ＳＵＢ’と光散乱性反射層ＲＥＦと光学結合層ＯＣとを取り除いている。そして、半球レンズＬＳを、その平坦面が透明基板ＳＵＢの光散乱性反射層ＲＥＦを設置していた面と向き合うように設置している。なお、半球レンズＬＳと透明基板ＳＵＢとの間には、それらが光学的に結合するように、すなわち、それらの間に空気層などが介在することに起因して全反射が生じるのを防止するために、光学結合層ＯＣと同様の層を介在させてもよい。

図３は、図２に示す構造を用いて得られる光の進行方向と強度との関係の例を示すグラフである。図中、横軸は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが放出し且つ半球レンズＬＳを透過した波長λの光成分の進行方向が透明基板ＳＵＢの主面の法線に対して為す角度θを示している。また、縦軸は、先の法線に対して角度θを為して進行する光成分の強度を示している。

図３には、以下の構成を採用した場合に得られたデータを示している。透明基板ＳＵＢとしては、波長λが５３０ｎｍの光についての屈折率ｎ_subが１．５１であるガラス基板を使用した。半球レンズＬＳの材質は、透明基板ＳＵＢと同様とした。透明電極ＡＮＤの材料としてはＩＴＯを使用し、光透過性反射電極ＣＴＤにはＭｇＡｇ層とＩＴＯ層との二層構造を採用した。発光層ＥＭＬの厚さは３０ｎｍとし、その波長λが５３０ｎｍの光についての屈折率ｎ_EMLは１．８１であった。

図３において、「例１」と表記したデータは、正孔輸送層ＨＴＬの厚さを１８０ｎｍとした場合に得られたデータを示している。この構造を採用した場合、式（２）を満足する角度θ₀は９０°以上となり、内部で全反射されてしまう。この構造を採用した場合、下記式（３）を満足する角度θ₀は６２°であり、このときのｍは１６である。

また、「例２」と表記したデータは、正孔輸送層ＨＴＬの厚さを９０ｎｍとしたこと以外は「例１」と同様の構造を採用した場合に得られたデータを示している。この構造を採用した場合、式（２）を満足する角度θ₀は５７．５°であり、このときのｍは１３である。また、この構造を採用した場合、下記式（３）を満足する角度θ₀は９０°以上となる。

なお、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ内での繰り返し反射干渉により強め合う光のうち、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが透明基板ＳＵＢ側へ放出する光は、式（２）を満足する角度θ₀で進行する。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ内での繰り返し反射干渉により弱め合う光のうち、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが透明基板ＳＵＢ側へ放出する光は、式（３）を満足する角度θ₀で進行する。

式（２）を満足する角度θ₀が９０°未満である場合、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ内での繰り返し反射干渉により強め合う光を光散乱性反射層ＲＥＦに入射させることができる。但し、上面発光型の表示装置には、典型的には、角度θ₀が小さい場合に式（３）を満足する設計を採用する。そのため、角度θ₀が小さい場合に式（２）を満足する設計を採用することは難しい。

式（２）を満足する角度θ₀が透明基板ＳＵＢから空気層へ向けて進行する波長λの光の臨界角θ_cよりも大きければ、これと同時に、角度θ₀が小さい場合に式（３）を満足する設計を採用することも容易である。そして、光散乱性反射層ＲＥＦは光散乱性を有しているので、これに入射させる光の角度θ₀は小さい必要はない。したがって、この構成を採用すると、高い発光効率を達成することが可能となる。

図３から明らかなように、式（２）を満足する角度θ₀が臨界角θ_cよりも大きい場合、角度θ₀が臨界角θ_cに近いほど、より多くの光を光散乱性反射層ＲＥＦに入射させることができる。すなわち、より高い発光効率を達成することができる。したがって、典型的には、臨界角θ_cよりも大きな角度範囲内で式（２）を満足する最小角度θ₀が臨界角θ_cよりも大きな角度範囲内で式（３）を満足する最小角度θ₀よりも小さい設計を採用する。なお、最大強度を示す光成分の角度θ_maxは、式（２）を満足する最小角度θ₀とほぼ等しい。

図４は、図１に示す発光装置が前方に放出する全光束に光散乱性反射層の構造が及ぼす影響の例を示すグラフである。図中、横軸は、金属材料層ＭＬの表面に設けた凸部の高さ又は凹部の深さを示している。また、横軸は、図１に示す発光装置が前方に放出する全光束を、金属材料層ＭＬの表面に設けた凸部の高さがゼロである場合を基準に規格化して示している。

図４において、「例１」と表記したデータは、光散乱性反射層ＲＥＦ等を取り除かなかったこと以外は、図３において「例１」と表記したデータに関して説明したのと同様の構造を採用した場合に得られたデータを示している。また、「例２」と表記したデータは、光散乱性反射層ＲＥＦ等を取り除かなかったこと以外は、図３において「例２」と表記したデータに関して説明したのと同様の構造を採用した場合に得られたデータを示している。なお、何れの場合も、金属材料層ＭＬの表面に設ける凸部のピッチは９μｍとした。

図４に示すように、金属材料層ＭＬの表面に設ける凸部の高さを大きくすると、発光効率はより高くなった。但し、高さの増加に応じた発光効率の上昇は、例１の構造を採用した場合は約１．１μｍで飽和し、例２の構造を採用した場合は約１．８μｍで飽和した。また、例２の構造を採用した場合、例１の構造を採用した場合と比較して、より高い発光効率を達成することができた。

次に、本発明の第２態様について説明する。
図５は、本発明の第２態様に係る発光装置を概略的に示す断面図である。

この発光装置は、光散乱性反射層ＲＥＦに以下の構成を採用したこと以外は図１乃至図４を参照しながら説明した発光装置とほぼ同様である。すなわち、この発光装置では、光散乱性反射層ＲＥＦは、透明樹脂ＴＲと、この中に分散された透明粒子ＴＰとを含んでいる。そして、この発光装置では、基板ＳＵＢ’を省略している。

透明樹脂ＴＲと透明粒子ＴＰとは、屈折率が異なっている。波長が５３０ｎｍの光についての透明樹脂ＴＲと透明粒子ＴＰとの屈折率の差の絶対値は、例えば０．１乃至１．３の範囲内にある。

透明樹脂ＴＲとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、又はノボラック樹脂）を使用することができる。透明粒子ＴＰは、固体である。透明粒子ＴＰの材料としては、例えば、酸化チタン及び酸化ジルコニウムなどの無機材料、架橋ポリメタクリル酸メチル及び架橋ポリスチレンなどの有機材料、又はそれらの混合物を使用することができる。

光散乱性反射層ＲＥＦの全光線透過率は、例えば０％乃至４０％の範囲内にあり、典型的には０％乃至２０％の範囲内にある。光散乱性反射層ＲＥＦの厚さは、例えば２μｍ乃至３ｍｍの範囲内にあり、典型的には３μｍ乃至０．２ｍｍの範囲内にある。

上記の通り、この発光装置では、光散乱性反射層ＲＥＦは、透明樹脂ＴＲと透明粒子ＴＰとからなる。透明材料からなる光散乱層は、光吸収が殆どない。それゆえ、この発光装置では、光散乱性反射層ＲＥＦによる光吸収は殆ど生じない。しかしながら、この光散乱性反射層ＲＥＦで高い反射率を達成するには、その膜厚を十分に大きくする必要がある。

この発光装置では、光散乱性反射層ＲＥＦを、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと透明基板ＳＵＢとの間には設置していない。その代わりに、透明基板ＳＵＢの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを形成した面の裏面側に光散乱性反射層ＲＥＦを設置している。

この構成を採用した場合、光散乱性反射層ＲＥＦに関する制約が少ない。例えば、厚い光散乱性反射層ＲＥＦを使用することができる。

したがって、この発光装置では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが光散乱性反射層ＲＥＦに向けて放出した光の殆どは、光散乱性反射層ＲＥＦによって吸収されることなく前方へと反射される。それゆえ、上述した構成を採用すると、高い発光効率を達成することが可能となる。例えば、この構成を採用した場合、光散乱性反射層ＲＥＦの代わりに金属からなる鏡面反射層を使用した場合に達成可能な発光効率の約２倍の発光効率を達成することができる。すなわち、この構成を採用すると、図１乃至図４を参照しながら説明した構成を採用した場合と比較してより大きな効果を得ることができる。

次に、本発明の第３態様について説明する。
図６は、本発明の第３態様に係る発光装置を概略的に示す断面図である。

この発光装置は、光散乱性反射層ＲＥＦに以下の構成を採用したこと以外は図５を参照しながら説明した発光装置と同様である。すなわち、この発光装置では、光散乱性反射層ＲＥＦの透明粒子ＴＰは空孔である。この構成を採用した場合も、図５を参照しながら説明した構成を採用した場合と同様の効果を得ることができる。

図５及び図６を参照しながら説明した発光装置の反射層ＲＥＦには、典型的には、空気層などの低屈折率層を隣接させる。しかしながら、この反射層ＲＥＦは、遮光層で被覆してもよい。この構成を採用した場合、例えば、発光装置の背面が他の光源からの光で照明された場合であっても、この光が発光装置を透過することはない。したがって、背面が他の光源からの光で照明されることに起因した輝度ムラを生じることがない。また、この場合、発光装置の背後にある物体が透けて見えることもない。

以上説明した発光装置は、様々な用途に適用可能である。例えば、上述した発光装置は、照明装置又はその一部として利用してもよい。或いは、上述した発光装置は、表示装置又はその一部として利用してもよい。

本発明の第１態様に係る発光装置を概略的に示す断面図。 図１に示す発光装置から光散乱性反射層を取り除き、その代わりに半球レンズを設置した様子を概略的に示す断面図。 図２に示す構造を用いて得られる光の進行方向と強度との関係の例を示すグラフ。 図１に示す発光装置が前方に放出する全光束に光散乱性反射層の構造が及ぼす影響の例を示すグラフ。 本発明の第２態様に係る発光装置を概略的に示す断面図。 本発明の第３態様に係る発光装置を概略的に示す断面図。

符号の説明

ＡＮＤ…下部電極、ＣＴＤ…上部電極、ＥＭＬ…発光層、ＥＴＬ…電子輸送層、ＦＬ…平坦化層、ＨＴＬ…正孔輸送層、ＬＳ…半球レンズ、ＭＬ…金属材料層、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＣ…光学結合層、ＲＥＦ…光散乱性反射層、ＲＬ…レリーフ層、ＳＵＢ…透明基板、ＳＵＢ’…基板、ＴＰ…透明粒子、ＴＲ…透明樹脂。

Claims (7)

1. 透明基板と、
   前記透明基板の一方の主面と向き合った透明電極と、前記透明電極を間に挟んで前記透明基板と向き合った光透過性反射電極と、前記透明電極と前記光透過性反射電極との間に介在した発光層とを含んだ有機ＥＬ素子と、
   前記透明基板の他方の主面と向き合った光散乱性反射層とを具備し、
   前記光散乱性反射層を取り除き、前記発光層が放出する波長λの光についての屈折率が前記透明基板と等しい半球レンズを、その平坦面が前記透明基板の前記他方の主面と向き合い且つ前記半球レンズが前記透明基板と光学的に結合するように設置した場合に、前記有機ＥＬ素子が放出し且つ前記半球レンズを透過した前記波長λの光は、前記主面の法線に平行な方向に進行する光成分と比較して強度がより強く且つ前記主面の法線に対して斜めに進行する光成分を含んでいることを特徴とする上面発光型の発光装置。
2. 透明基板と、
   前記透明基板の一方の主面と向き合った透明電極と、前記透明電極を間に挟んで前記透明基板と向き合った光透過性反射電極と、前記透明電極と前記光透過性反射電極との間に介在した発光層とを含んだ有機ＥＬ素子と、
   前記透明基板の他方の主面と向き合った光散乱性反射層とを具備し、
   前記有機ＥＬ素子が放出する光の波長をλとし、前記透明基板の前記波長λについての屈折率をｎ_SUBとし、前記発光層の厚さをｄ_EMLとし、前記発光層の前記波長λについての屈折率をｎ_EMLとし、前記発光層が前記光透過性反射電極へ向けて射出角θ₀で放出した光が前記発光層を出射してから前記光透過性反射電極により反射されて前記発光層に入射するまでの光学距離をδ_STE’とし、前記発光層が前記透明電極へ向けて前記射出角θ₀で放出した光が前記発光層を出射してから前記透明電極により反射されて前記発光層に入射するまでの光学距離をδ_TE’とし、ｍを整数とした場合に、下記不等式（１）に示す関係を満足している少なくとも１つの光が、下記等式（２）に示す関係をさらに満足していることを特徴とする上面発光型の発光装置。
   

   
3. 前記光散乱性反射層は表面に凹凸構造が設けられた金属層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記光散乱性反射層は透明樹脂とこの中に分散された透明粒子とを含んだことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
5. 前記透明粒子は空孔であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
6. 前記透明粒子は固体である請求項４に記載の発光装置。
7. 前記透明基板と前記光散乱性反射層との間に介在し、前記透明基板と比較して屈折率がより高い光学結合層をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の発光装置。

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