JP3584575B2 - 光学的素子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的素子に関し、例えば、自発光の平面型ディスプレイであって、特に、有機薄膜を電界発光層に用いる有機電界発光ディスプレイに好適な光学的素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と称することがある。）は、１μｍ以下の膜厚であり、電流を注入することにより電気エネルギーを光エネルギーに変換して面状に発光するなど、自発光型の表示デバイスとして理想的な特長を有しており、近年活発な研究開発が進められている。
【０００３】
図３２は、従来の発光素子としての有機ＥＬ素子１０の一例を示す。この有機ＥＬ素子１０は、透明基板（例えばガラス基板）６上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）透明電極５、ホール輸送層４、発光層３、電子輸送層２、陰極（例えばアルミニウム電極）１を例えば真空蒸着法で順次製膜したものである。
【０００４】
そして、陽極である透明電極５と陰極１との間に直流電圧７を選択的に印加することによって、透明電極５から注入されたホールがホール輸送層４を経て、また陰極１から注入された電子が電子輸送層２を経て、それぞれ発光層３に到達して電子−ホールの再結合が生じ、ここから所定波長の発光８が生じ、透明基板６の側から観察できる。
【０００５】
発光層３には、例えば亜鉛錯体を含有させることもできるが、実質的に亜鉛錯体のみからなる層（但し、複数種の亜鉛錯体の併用が可能）であってよいし、或いは亜鉛錯体に螢光物質を添加した層であってもよい。また、亜鉛錯体と他の発光物質であるアントラセン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン等を併用してよい。こうした亜鉛錯体又は螢光物質等との混合物は、電子輸送層２に含有させることができる。
【０００６】
図３３は、別の従来例を示すものであり、この例においては、発光層３を省略し、電子輸送層２に上記の亜鉛錯体又は螢光物質との混合物を含有させ、電子輸送層２とホール輸送層４との界面から所定波長の発光１８が生じるように構成した有機ＥＬ素子２０を示すものである。
【０００７】
図３４は、上記の有機ＥＬ素子の具体例を示す。即ち、各有機層（ホール輸送層４、発光層３又は電子輸送層２）の積層体を陰極１と陽極５との間に配するが、これらの電極をマトリクス状に交差させてストライプ状に設け、輝度信号回路３０、シフトレジスタ内蔵の制御回路３１によって時系列に信号電圧を印加し、交差位置にて発光させるように構成している。従って、このような構成により、ディスプレイとして勿論、画像再生装置としても使用可能となる。なお、上記のストライプパターンを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎に配し、フルカラー又はマルチカラー用として構成することができる。
【０００８】
このようなデバイスへの一般的な要求としては、高効率で明るい発光が得られることが望まれている。しかし、発光面から出射された光が透明基板６を通して放射される光量は、実際には全体の光量の一部であり、大半は表示に寄与しない損失光となっている。図３５は、図３２の有機ＥＬ素子の一部分を示し、各構成層の配置を上下逆にしたものであるが、発光層３で励起されて発した光は、透明基板６の発光面６ａから面発光として透明基板６を通し取り出されるが、効率が悪いという問題がある。
【０００９】
即ち、発光面による光は、発光面６ａの１点Ｐ部分で発光した光Ｌについてみれば、発光面６ａのＰ点を中心として円錐状の立体角をなしてほぼ等方的に放射される。しかし、実際には、発光面６ａから反対側の基板表面６ｂへ、更にはこの面６ｂから外部へ放射される光Ｌは、透明基板６外へ有効に光を放射である放射許容範囲１２の部分（全反射が生じない領域）に達した光Ｌ_１ だけであり、大半は基板６の面６ｂによって全反射され、或いはこの全反射光が面６ａで更に全反射され、これを繰り返して全反射しながら、損失光Ｌ_２ として透明基板６の側面から放射されてしまう。
【００１０】
図３６には、上記のような現象を原理的に示すが、透明基板６における光の屈折率ｎは、空気中における光の屈折率より大きいため、上記したように、発光面６ａ上の或る点Ｐから出射した光Ｌが透明基板６の表面６ｂに達したもののうち、放射許容範囲１２の領域内の光は屈折して空気中へ有効に放射される（太線の矢印Ｌ_１ は空気中に放射される光の発光光路を示すものである）。
【００１１】
放射率許容範囲１２内に入る光Ｌの発光点Ｐにおける角度は、中心線１１と直径ＰＱとのなす角度θの範囲内にあるから、透明基板６の屈折率をｎとすれば、θ＝ｓｉｎ ^−１（ｎ^−１）で表される。そして、この角度θで透明基板６の表面６ｂ上に形成されるＰ、Ｑを通る円を底面とする円錐内の光Ｌが表面６ｂと空気との界面で屈折して空気中に有効に放射される。
【００１２】
しかし、上記角度θ以上の角度でＰ点から出射された光Ｌ_２ は、表面６ｂに達して表面６ｂに入射した後、この入射点での法線に対してなす入射角と対称の反射角で反射（正反射）される。そして、この反射光Ｌ_２ はそのまま透明基板６の側面へ放射されるか、或いは全反射を繰り返しながら透明基板６の側面へ放射される。また、表面６ｂに入射しない大きい角度でＰ点から出射した光Ｌ_３ はそのまま透明基板６の側面から放射される。
【００１３】
図３５において、実際の発光領域は透明基板６と電極１との中間の発光層３であるが、ここで発光した光は、図示のように、透明基板６側へ直接放射される光とその反対側の電極１側へ放射されるものとがある。しかし、電極１側へ放射された光の多くは、反射率の高い材料（例えばアルミニウム）で形成された電極１の内面に反射されて、透明基板６側へ導かれ、上記したようにして基板表面６ｂから放射される。
【００１４】
上記したように、透明基板６の表面６ｂから外部へ放射されて有効に取り出されるべき光量の大部分は、透明基板表面６ｂと空気との界面での全反射により透明基板６の中を全反射しながら、基板側面へ進み、この側面から損失光として放射されてしまうのである。実際に、有効な光Ｌとして透明基板６の表面６ｂから取り出せる光量は、透明基板６をガラス（屈折率は １．５）とした場合に２６％程度にしかならない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであって、素子の外部へ有効に取り出される発光光量を増大させ、発光効率を高め、発光輝度を高め、更にコントラストも向上させることのできる光学的素子を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を解決するため鋭意検討を重ねた。その結果、光学的に単位当たりの発光面を増大させると共に、発光面に反射面を形成することにより、従来の損失光をも有効な光として取り出すことが可能であるとの結論を得、本発明に到達したものである。
【００１７】
即ち、本発明は、光学的に透明な基体の上に、第１の電極と発光層と第２の電極とが積層して設けられている光学的素子において、
前記第１の電極に接する前記基体の接触面に凹凸が繰り返し形成され、この凹凸形状 がその断面方向でほぼ同一形状の屋根型であって前記断面方向と直交する方向にストラ イプ状の頂部及び底部を有し、これら頂部と底部との間に傾斜面が存在しており、
前記第１の電極の光出射側にて前記基体上に、出射光は通すが外光を遮断する直線偏 光手段が、前記ストライプの方向に対して４５度傾斜した偏光方向を有するように設置 されている
ことを特徴とする光学的素子に係るものである。
【００１８】
ここで、上記の「光学的素子」とは、電界発光素子（エレクトロルミネセンス素子）を意味する以外にも、電界発光表示デバイスや光源、更にはフォトルミネセンス等も意味する。また、発光層が設けられている発光領域は、後述するディスプレイの１画素に相当する領域だけでなく、光源として使う場合の発光領域（但し、１個の場合もある。）も意味する。また、上記の「接触面」とは、発光領域からの光の放出面（この放出面を以下、発光面と称することがある。）を指す。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に基づく光学的素子において、前記接触面（発光面）の凹凸形状が繰り返されていること、凹凸形状による発光面の傾斜角がほぼ４５度に形成されていることが望ましい。こうした凹凸形状によって、一層有効な反射面が形成される。
【００２１】
そして、この凹凸の間隔が発光する光の波長より大きく、素子の発光単位領域より大きくないことが重要である。即ち、このような凹凸の間隔により光が発光面で効果的に反射することになり、発光単位領域が１画素となり得る。
【００２３】
また、凹凸形状の断面方向において、隣接する発光面の一方からの発光が他方の発光面によって反射されることが望ましい。
【００２６】
この場合、ストライプ状の複数の第１の電極上に、発光層を含む少なくとも一層のストライプ状の複数の有機層と、前記第１の電極に交差したストライプ状の複数の第２の電極とが設けられていることが望ましい。これは、パッシブマトリクス型のディスプレイに好適である。
【００２７】
本発明は、上記のように構成することにより、発光素子、例えば有機電界発光ディスプレイに好適である。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例について詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１〜図２１について、本発明を有機ＥＬ素子に適用する場合の参考例を説明する。
【００３０】
図１は、有機ＥＬ素子の要部の拡大断面斜視図であり、前述の図３５と同じく上下を逆にして示したものである。そして、この例も同じく、ガラス等の透明基板６上に、ＩＴＯ等の透明電極５、ホール輸送層４、発光層３、電子輸送層２、アルミニウム等の電極層１がこの順に積層されている。
【００３１】
しかし、ここで注目すべきことは、透明基板６が透明電極５と接する内側面が屋根型の凹凸形状の繰り返しパターンに形成されており、この凹凸を形成する傾斜面（発光面）６ａ、６ａ’の傾斜角αがほぼ４５度になっていることである。この凹凸については、通常、ストライプ状の頂部６ｃ−６ｃ間の間隔（ピッチ）１は10〜1000μｍ、ストライプ状の頂部６ｃとストライプ状の底部６ｄとの距離（凸部の高さ）ｈは５〜500μｍとしてよい。このような凹凸形状は、例えばガラスを型に圧着し、溶融モールド法により作製できる。
【００３２】
従って、この素子の発光層３内で発生した光は、直接或いは電極１での反射後に、図２に示すように、上記の凹凸の傾斜面を発光面として基板６内へ放射される。図２は、その発光と発光した光の光路の一例を示したものであり、例えば、斜面６ａのＰ点から出射した光は、透明基板６の表面６ｂ側へ直接進む光と、隣接する反射側斜面６ａ’側へと進む光とがある。表面６ｂ側へ直接進んだ光Ｌ_１ は、そのまま基板６の外部へ有効に取り出されると共に、斜面６ａ’側へ進んだ光は斜面６ａ’で正反射されて表面６ｂ側へ反射光Ｌ_１’として進路変更され、基板６の外部へやはり有効に取り出される。
【００３３】
実際には、発光面から出射した光は、図２のように単純な光路をとるのではなく、一定の領域内で無数にそして複雑な光路を形成し、また発光点も傾斜面６ａの任意の点を示したにすぎず、傾斜面６ａ、更には６ａ’の全面に存在していて出射光は基板６の表面６ｂの全面から出射する。この出射について更に詳細に示したのが、図３である。
【００３４】
即ち、図３は、透明基板６の要部を抽出して、図２における斜面６ａ上のＰ点から出射する光の広がりを説明するための原理図である。
【００３５】
図３において、６は透明基板、６ａは屋根型構造の基板の一方の斜面、６ａ’は同じく隣接する反対側の斜面、６ｂは基板表面、６ｅは説明を分かり易くするために仮想した側面である。
【００３６】
上記したように、傾斜角α（ほぼ４５度）の発光面６ａのＰ点から出射した光は、基板６の表面６ｂへ直接到達する光路と、向かい合う発光面６ａ’で反射されて基板表面６ｂへ達する光路との２通りがある。これをもっと簡単に考察するために、発光面の一つの面に写し出される基板表面６ｂの虚像を用いて説明する。
【００３７】
図３において、斜面６ａのＡＯ上の一点Ｐからの発光を考察する。Ｐ点からの光の広がりは、螢光の強度分布が半球上で等方的であることより、面６ａ上の円錐内で等方的であると考えられる。Ｐ点から出射した光が基板表面６ｂから外部へ有効に放射され得る光路の範囲はＰＱＲで示され、基板表面６ｂに描かれる円２７Ａを底面とする円錐内である。また、Ｐ点から出射した光が隣接する反対側斜面６ａ’のＯＢで反射されて、基板表面６ｂから外部へ有効に放射され得る光路の範囲はＰＳＴで示される光の広がりによる円錐のうち、ＰＢの延長線上のＶを通る直線ｇで区切られた上下両領域のうち下の領域である。従って、ＰＳＶで示される上の領域へ放射された光はそのまま仮想的側面６ｅから外へ放射され、損失光となってしまう。
【００３８】
上記のＶ点が円錐の底面２７Ｂのどこを通るかはＡＯ面上のＰの位置により異なり、ＰがＯに近ければ、直線ｇはＳＴを通る円２７Ｂを通ることはない。即ち、ＰをＯに近付けてＰ_１ の位置に設定した場合、仮想的側面６ｅ側における円２７ＢはＳ_１ 、Ｔ_１ を通ることになる。従って、斜面ＯＢの延長線とほぼ一致する位置に円２７Ｂの一方の端Ｓ_１ が存在するときには直線ｇが形成されることはあり得ないので、このような状態に可能な限り近付くようにＰ_１ をＯに近付けると、上記した斜面ＯＢによる反射は最大となり、この反射による光量を最も多くすることができる。
【００３９】
他方、ＰがＡに近づき、Ａ点に達した場合は、直線ｇは円２７Ｂの中心を通る。即ち、この場合の円２７ＢはＳ_２ 、Ｔ_２ に両端をもつ一点鎖線で描かれる部分となる。従って、この場合の直線ｇ_２ が形成されるＶ_１ 線は、斜面ＯＢのＢの位置と同じ位置レベルに形成される。
【００４０】
このように、ＰがＯに近いところでは透明基板６の外部へ有効に放射され得る光路の立体角はＰＱＲ＋ＰＳＴ（又はＰ_１ Ｓ_１ Ｔ_１ ）であり、先に図３４及び図３５のような凹凸のない平面基板の場合に比べて２倍となる。しかし、ＰがＡに近付くにつれて徐々に減り、Ａ位置においてはＰＱＲ（又はＰ_２ Ｑ_１ Ｒ_１ ）＋Ｐ_２ Ｓ_２ Ｖ_１ であり、平面基板の場合に比べて １．５倍となる。
【００４１】
また、斜面ＯＡ及びＯＢをほぼ４５度傾斜の屋根型構造にすることにより、図３において、直角三角形ＡＣＯの底辺ＣＯ＝１に対して、斜辺ＡＯ＝√２であり、１：√２である。即ち、発光する表面積（発光面積）は平面の場合に比べて√２倍、即ち約 １．４倍となる。
【００４２】
つまり、ＰをＡ点に移動した場合の発光の立体角は平面に比べて １．５倍であり、Ｏに近いＰ点においては平面に比べて２倍であることから、上記のような屋根型構造のＡＯ及びＯＢの２つの面によるＰ点の発光量の合計は、Ｐ点＝Ａ点における発光量の合計で １．５×√２＝約 ２．１倍であり、Ｐ点がＯ点に近いときの発光量の合計で２×√２＝約 ２．８倍となる。このことから、図３の屋根型構造の場合、平面基板の場合に比べて発光量が約 ２．１倍〜約 ２．８倍と大幅に増加する。
【００４３】
図４においては、上記した図３での説明を捕捉するものである。図４において、透明基板６の表面に形成される円錐の底面２７Ａを放射許容範囲とすれば、Ｐ点から出射した光が初めから放射許容範囲２７Ａ内に放射される光Ｌ_１ と、斜面ＯＢに反射されて放射許容範囲２７Ａ内に入る光Ｌ_１’とが有効に取り出される光となる。こうした現象は、凹凸の各斜面６ａ、６ａ’上で同時に生じるため、この素子の発光量は十分なものとなる。
【００４４】
但し、最初から放射許容範囲２７Ａの外へ放射された光Ｌ_２ 及びＰＢ線上に放射された光Ｌ_３ は、図示のように、基板表面６ｂに達した後に全反射される。このように全反射された光は、隣接する若しくは近傍の別の斜面６ａ又は６ａ’により一部は反射され、隣接する若しくは近傍の別の放射許容範囲に入り、有効に活用されるものがある。その一部は、全反射を繰り返しながら、透明基板６の側面から損失光として放射されるものであるが、これは図３４及び図３５の場合に比べて著しく少ない。
【００４５】
この例において、発光量を従来例に比べて上記した2.1倍〜2.8倍の如くに向上させるためには、上記した屋根型構造の凹凸の間隔１が発光する光の波長に比べて十分に大きく、素子の１画素よりも大きくないようにすることが望ましく、例えば10〜1000μｍとするのが適切である。更に、凹凸の斜面において僅かな凹凸が存在しているとしても、その斜面上の表面凹凸は発光する光の波長以下の微細なものであり、滑らかないわゆる鏡面状を呈していることが望ましい。以下に、これらについて説明する。
【００４６】
図５（ａ）は上記の条件を示すものである。Ｐ_１ 点から出射した光がＰ_２ 点で反射して矢印方向へ進む場合を考察すると、光は図示のように波１４として進行し、反射面に当たれば法線１３に対する入射角βと対称な角度βで正反射し、出射面から反射面までの波１４と対称の波１４として反射される。従って、出射光が正常に反射され、その波長λ又は波としての性質を保持しながら進行するには、凹凸の間隔ｌは波長λより十分に大きいことが望ましい。
【００４７】
しかしながら、図５（ｂ）のように、凹凸の間隔ｌが光の波長λよりも短い場合、例えば１／２波長の位置で反射されると、この反射光は入射光に比べて対称的な波形となるものの周期的な波、即ち正常な光として取り出すことができない。従って、光の波長λより凹凸の間隔ｌを十分に大きくすることが望ましい。
【００４８】
また、このような屋根型の凹凸構造の斜面は全てが発光面でもあり、反射面でもある。これら斜面が反射面として作用するとき、この反射面の表面に発光する光の波長より大きい凹凸が存在していれば、反射を効果的に行えない。従って、この斜面に凹凸が存在していても、この凹凸は図示のように波長以下の大きさであって、非常に小さく、斜面が鏡面のように滑らかであることが望ましい。
【００４９】
更に、この例において、上記凹凸形状の間隔１が、素子を発光表示素子として構成するときには、１画素より大きくないこと、即ち１画素以下のサイズであることが望ましい。
【００５０】
図６（ａ）はこの条件を示すものであって、凹凸形状の間隔ｌは１画素の領域１５と同等以下と小さいものである。従って、発光面からの出射光は１画素内で必ず反射されるため、基板表面６ｂから放射される光量の総和は十分となり、発光効率及び輝度共に画像を構成するのに十分となる。しかし、図６（ｂ）のように、凹凸の間隔ｌが大きく斜面６ａ又は６ａ’の一方だけが１画素の領域１５に含まれる場合には、反射面が１画素内に存在しないため光量不足となり、画質やコントラストが悪くなり、また、１つの画素からの出射光が隣接する他の画素の反射面で反射されるため、両画素間でクロストーク現象が発生し、ノイズの原因となる。
【００５１】
図７は、上記のように構成された有機ＥＬ素子２５の概略平面図である。透明基板６の上面にはＩＴＯ透明電極５が同一パターンでストライプ状に形成され、これらの透明電極５の上にはこれらの電極とマトリクス状に直交してＳｉＯ_２ 絶縁膜９が同一パターンでストライプ状に形成されている。そして、絶縁膜９−９間には、ホール輸送層４、発光層３、電子輸送層２、アルミニウム電極１がこの順でほぼ同じパターンに積層され、この積層体が絶縁膜９と同一方向にて同一パターンでストライプ状に形成されている。
【００５２】
このようにマトリクス状に各層が積そうされた透明基板６の内面には、上記した屋根型形状の凹凸が形成されている。その状態を示した図８は、図７のＡ−Ａ線断面におけるａ部の拡大図である。上下の電極の交差部が個々の画素ＰＸである。そして、このａ部のＢ−Ｂ線拡大断面図を示したのが図９である。ここでは、上記の凹凸形状を形成する傾斜面６ａ、６ａ’は有機層（ホール輸送層４、発光層３、電子輸送層２）と同じ方向にストライプ状パターンに設けられているが、透明電極５と同じ方向にストライプ状パターンに設けられていてもよい。
【００５３】
次に、図７〜図９に示した有機ＥＬ素子を図１０〜図１９に示す製造工程について更に詳細に説明する。
【００５４】
図１０は、傾斜面６ａ、６ａ’が交互に繰り返された屋根型の凹凸構造を形成した透明基板６の平面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う拡大断面図である。例えば、縦横のサイズがそれぞれ３０ｍｍである基板６のうち、縦Ｗ_１ ＝２６ｍｍ、横Ｗ_２ ＝２６ｍｍの領域に、高さｈ＝２５μｍの凹凸を間隔ｌ（又は凹凸のピッチ）＝５０μｍで形成する。これにより、図１１に示すように、屋根型の斜面６ａ、６ａ’が２６ｍｍ^２ 内にストライプ状パターンに形成される。
【００５５】
このような凹凸を形成した基板６は、光ディスクの製造において行われているフォトポリマーを用いる方法（２Ｐ法）をはじめ、低融点ガラス又は高分子化合物を用いたプレス成形や射出成形によって容易に量産可能である。但し、高分子の基板６を使用する場合には、通気性及び透水性を遮断するために、成形後に、ＳｉＮやＡｌＮ等を例えばＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマＣＶＤ法やスパッタ法により基板表面に成膜する。
【００５６】
次に、図１２に示すように、透明基板６の凹凸形成面の全面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）をスパッタ法により成膜した後、図１３（図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図）のように、エッチングにより、透明電極５を幅ｗ_１ ＝２ｍｍ、ピッチｗ_２ ＝２．５４ｍｍで８本を単位としてストライプパターンに形成する。これら８本の透明電極５はそれぞれ、１本の両端の抵抗を約 ３００Ωとする。
【００５７】
次に、図１４のように、後述する有機積層体を絶縁するためのＳｉＯ_２ 絶縁膜９をＳｉＯ_２ の全面蒸着後のエッチングでストライプ状に形成する。その幅ｗ_３ は１ｍｍ、ピッチｗ_４ は２．５４ｍｍ、膜厚ｔは １００ｎｍとする。
【００５８】
有機層（ホール輸送層４、発光層３、電子輸送層２）及びアルミニウム電極１の蒸着は、図１５に示すような真空蒸着装置１１を使用する。この装置の内部には、アーム１２の下に固定された一対の支持手段１３が設けられ、この双方の固定手段１３、１３の間には、透明基板６を下向きにし、後述するマスク２２、２３又は２４をセットできるステージ機構（図示省略）が設けられている。そして、透明基板及びマスクの下方には、所定個数の各種蒸着源２８を配置する。蒸着源２８は、電源２９による抵抗加熱方式で加熱される。この加熱には、必要に応じてＥＢ（電子線）加熱方式等も使用される。
【００５９】
ＳｉＯ_２ 絶縁膜９を形成した透明基板６は、有機溶剤、紫外線（ＵＶ）オゾン処理により表面を十分に清浄した後、上記真空蒸着装置１１により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色を発光するストライプを隣接して形成するため、有機層及び金属電極を各色毎に別の蒸着マスクを用いて次の手順で行った。
【００６０】
まず、真空蒸着装置１１の中に透明電極基板６と赤（Ｒ）色用のマスク２２をセットする。図１６は、その透明基板６とマスク２２の位置関係を示した一部分の拡大断面図である。図示のように、蒸着は絶縁膜９−９間の領域にマスク２２のスリット状の開口部２２ａを位置合わせ（マスク掛け）する。マスク２２の開口部２２ａは、絶縁膜９−９間の領域に対して３本おきの間隔で形成されている。従って、このマスク掛けにより、赤（Ｒ）の発光体領域以外は遮蔽される。
【００６１】
このように、赤（Ｒ）色用のマスク２２を掛けてから、真空蒸着装置を２×１０^−６Ｔｏｒｒの真空度に保ち、下記構造式のトリフェニルジアミン誘導体ＴＰＤ（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）を蒸着レート ０．３ｎｍ／ｓで５０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層４Ｒを形成する。
【００６２】
続いて、同じマスク２２をそのまま用いて、下記構造式のＡｌｑ_３ （トリス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）とレーザー色素ＤＣＭ（４−ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピラン）をそれぞれ ０．３ｎｍ／ｓ及び０．０３ｎｍ／ｓの蒸着レートで２０ｎｍの厚さに蒸着し、発光層３Ｒをホール輸送層４Ｒ上にほぼ同じパターンに積層する。
【００６３】
続いて、同じマスク２２をそのまま用いて、下記構造式のＡｌｑ_３ （トリス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）を蒸着レート ０．３ｎｍ／ｓで４０ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層２Ｒを発光層３Ｒ上にほぼ同じパターンに積層し、最後にアルミニウムを蒸着レート２ｎｍ／ｓで ３００ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層２Ｒ上にほぼ同じパターンに電極１を積層する。
【００６４】
【化１】

【００６５】
【化２】

【００６６】
【化３】

【００６７】
次に、図１７のように、緑（Ｇ）色用のマスク２３に掛け替える。このマスク２３は、図示のように、上記の赤（Ｒ）色用のマスク２２による積層領域に隣接する絶縁膜９−９間の領域にスリット状の開口部２３ａが一致するように、位置合わせされる。マスク２３は上記した赤（Ｒ）色用のマスク２２と同じパターンに形成され、緑（Ｇ）以外の発光領域を遮蔽する。
【００６８】
このようにして緑（Ｇ）色用のマスク２３掛けをしてから、真空蒸着装置を３×１０^−６Ｔｏｒｒの真空度に保ち、まず、上記したトリフェニルジアミン誘導体ＴＰＤを蒸着レート ０．３ｎｍ／ｓで５０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層４Ｇを形成する。
【００６９】
続いて、同じマスク２３をそのまま用いて、上記したＡｌｑ_３ を蒸着レート ０．３ｎｍ／ｓで５０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層４Ｇ上にほぼ同じパターンに発光層３Ｇを積層する。この発光層は電子輸送層２Ｇを兼用するものである。
【００７０】
更に、この上にアルミニウムを蒸着レート２ｎｍ／ｓで ３００ｎｍの厚さに蒸着し、発光層３Ｇ（及び電子輸送層２Ｇ）とほぼ同じパターンに電極１を積層する。
【００７１】
次に、図１８のように、青（Ｂ）色用のマスク２４に掛け替える。このマスク２４は、図示のように、上記の緑（Ｇ）色用のマスク２３による積層領域に隣接する絶縁層９−９間の領域にスリット状の開口部２４ａが一致するように、位置合わせされる。マスク２４は赤（Ｒ）色用及び緑（Ｇ）色用のマスクと同じパターンに形成され、青（Ｂ）以外の発光領域を遮蔽する。
【００７２】
このように青（Ｂ）色用のマスク２４を掛けてから、真空蒸着装置を３×１０^−６Ｔｏｒｒの真空度に保ちながら、まず上記したトリフェニルジアミン誘導体ＴＰＤを蒸着レート ０．３ｎｍ／ｓで５０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層４Ｂを形成する。
【００７３】
続いて、同じマスク２４をそのまま用いて、下記構造式のＺｎ（ｏｘｚ）_２ （２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）−ベンズオキサゾールの亜鉛錯体）を蒸着レート ０．３ｎｍ／ｓで５０ｎｍの厚さに蒸着し、ホール輸送層４Ｂ上にほぼ同じパターンに発光層３Ｂを積層する。この発光層は電子輸送層２Ｂを兼用するものである。
【００７４】
最後に、アルミニウムを蒸着レート２ｎｍ／ｓで ３００ｎｍの厚さに蒸着し、発光層３Ｂ（及び電子輸送層２Ｂ）上にほぼ同じパターンに電極１を積層する。
【００７５】
【化４】

【００７６】
図１９は、上記した製造工程において、蒸着により有機層から電極（陰極）までを各色毎に所定の色用の同じマスクを使用して積層して得られる有機ＥＬ素子を示す。そして、図２０は、陽極の透明電極５と陰極の金属電極１とを駆動・制御回路に配線した状態であるが、その動作については後述する。
【００７７】
以上の製造プロセスにおいて、マスクの掛け替えは、真空状態下で真空中のまま、或いは真空を破って蒸着膜が大気に曝される状態下で行ったが、初期の発光性能に大きな差は見られなかった。
【００７８】
この例によれば、上記したように、透明電極５と接触する透明基板６の面にほぼ４５度で傾斜した屋根型の凹凸形状の発光面６ａ、６ａ’を形成しているので、発光面で発光した光を隣接する斜面で効果的に反射させて、光路を基板表面６ｂへ変え、放射許容範囲内へ振り向けて取り出すことにより、発光効率及び輝度を高め、更には素子の長寿命化を図ることができる。
【００７９】
しかも、凹凸の間隔ｌが発光する光の波長よりは十分に大きく、しかも、発光面は凹凸が存在していても非常に小さくて発光する光の波長より小さい（鏡面のように滑らかな）面を形成しているので、発光した光を十分に反射させて有効に取り出すことができる。
【００８０】
また、上記の凹凸の間隔ｌが１画素領域より小さいため、発光面から発光する光を１画素内で確実に反射させることができ、画質を劣化させることはない。
【００８１】
こうした凹凸形状の基板６を用いた素子に対し、比較のために図２２に示すように、透明基板６’の内面は凹凸構造のない平坦面であり、その他は図８と同様に構成した有機ＥＬ素子４５を作製した。
【００８２】
上記した参考例及び比較例のサンプルをいわゆるダイナミックドライブ方式で点灯させて電流及び輝度を比較した。その際に使用した駆動回路を図２０に示す。
【００８３】
この駆動回路は、オペアンプＯＰＡを用いて、コラムを流れる素子電流（画素ＰＸを流れる電流）ｉを外部からの輝度信号によって制御できるように構成したものである。
【００８４】
即ち、ストライプ状のコラム電極（上記した電極１）とストライプ状のライン電極（上記した透明電極５）とが上下でマトリクス状に交差して、この交差位置にそれぞれのピクセル（画素）ＰＸがパッシブマトリクス型構造に形成されている。各ピクセルＰＸは、順方向に接続されたダイオードＤとして等価的にみなせる。そして、一方のコラム電極１はそれぞれの電流制御回路部４０に接続されると共に、他方のライン電極５はそれぞれ駆動電源Ｖ_Ｃ に接続され、制御信号ＣＳによって駆動される。この駆動回路とその動作を更に詳細に説明する。
【００８５】
電流制御回路部４０は、多数のピクセルＰＸのそれぞれに流れる電流ｉを電圧Ｖ_ｍ としてモニターできる基準抵抗Ｒ_ｒｅｆ と；この基準抵抗Ｒ_ｒｅｆ とピクセルＰＸとの間に接続された電流制御素子としてのＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と；前記のモニターされた電圧Ｖ_ｍ と電流制御回路部４０に対し外部のＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から供給される輝度信号電圧Ｖ_Ｓ とを比較してＦＥＴに対する制御電圧Ｖ_ＣＳを出力する演算増幅素子（オペアンプ）ＯＰＡと；を有している。
【００８６】
ＰＲＯＭには、有機ＥＬ素子２５で表示したい映像情報が予めプログラムされてメモリされている。これは、パーソナルコンピュータＰＣで操作されるマイクロプロセッシングユニットＭＰＵからの指示によりＰＲＯＭに入力され、上記映像情報がサンプリングされて所定の輝度信号電圧Ｖ_Ｓ がＰＲＯＭから出力される。この輝度信号電圧は抵抗器ｒで所望の電圧値に調整され、この調整された電圧Ｖ_ＳＡがオペアンプＯＰＡの＋端子に入力される。
【００８７】
一方、ピクセルＰＸを点灯させるために、電源Ｖ_Ｃ とピクセルＰＸとの間に駆動トランジスタ（ここではＮＰＮバイポーラトランジスタ）Ｔｒが接続され、このトランジスタのベースにスイッチング用の制御電圧ＣＳが選択的に印加され、各ライン電極５が逐次切り替えられる。従って、制御電圧ＣＳによってトランジスタＴｒがオンしたタイミングで、そのライン電極５に電源電圧Ｖ_Ｃ が印加され、これによってコラム電極１との間に電流ｉが流れ、ピクセルＰＸが点灯することになる。
【００８８】
こうした点灯動作は、ライン電極５に電源電圧Ｖ_Ｃ が印加されると同時に、上記した輝度信号電圧によるＦＥＴのオン状態が続く間（即ち、電流ｉが流れる期間中）は継続され、こうした動作が各ライン毎に輝度信号に対応して行われるため、目的とするディスプレイ画像がＥＬ素子２５から得られる。
【００８９】
この場合、ピクセルＰＸを通して流れる電流ｉは、そこに要求される発光輝度に相当して流れるようにしているが、これは上記の電流制御回路部４０によって実現可能である。これを以下に説明する。
【００９０】
オペアンプＯＰＡの＋端子には、上記した輝度信号電圧Ｖ_ＳＡが入力されると共に、その−端子には、基準抵抗Ｒ_ｒｅｆ を電流ｉが流れることにより、基準抵抗Ｒ_ｒｅｆ の両端に生じる電位差（上記のモニターされた検出電圧Ｖ_ｍ ）が入力される。
【００９１】
そして、Ｖ_ＳＡ＞Ｖ_ｍ の条件下では、オペアンプＯＰＡの出力Ｖ_ＣＳが上昇し、ＦＥＴのゲート電位Ｖ_Ｇ が上昇し、Ｖ_ｍ −Ｖ_Ｇ が小さくなってＦＥＴのソース−ドレイン抵抗を下げて電流ｉを増加させる。このようにｉが増加してｉ・Ｒ_ｒｅｆ ＝Ｖ_ｍ がＶ_ＳＡに達すると、それ以上はＶ_ＣＳが上昇しなくなり、ＦＥＴの抵抗値が安定し、ｉは一定値Ｖ_ｍ ／Ｒ_ｒｅｆ に安定する。
【００９２】
従って、ＰＲＯＭからの輝度信号電圧が印加されている間は、その輝度信号電圧Ｖ_ＳＡと検出電圧Ｖ_ｍ とが一致するまで、可変抵抗としてのＦＥＴを介して電流ｉが流れ、ピクセルＰＸには目的とする電流量となるまで電流が流れるから、所望の発光輝度が常に得られることになる。この動作のタイミングチャートは図２１に示す。
【００９３】
電源Ｖ_Ｃ 側のライン電極５の切り替え動作を説明すると、クロックジェネレータからなる発振器ＣＬＫからの発振パルスがカウンタＣＴ_１ に入力され、同じビット数のカウンタＣＴ_２ との組み合わせによって所定のカウント数毎にスイッチング用ラインセレクタＬＳが作動され、所定の選択ラインにＴＴＬレベルの電圧が出力される。この出力は、インバータＩＮＶによって反転され、この反転出力が制御信号ＣＳとしてトランジスタＴｒのベースに印加されるが、この印加によってオンしたトランジスタＴｒを介して電源電圧Ｖ_Ｃ が上述したようにライン電極５に供給される。なお、上記のＰＲＯＭは、カウンタＣＴ_１ によってクロック制御される。
【００９４】
上記したように、図２０の駆動回路によって、画素ＰＸを流れる電流量を制御するため、各画素の輝度を正確にコントロールし、常に鮮明な発光（画像表示）を実現することができる。
【００９５】
そして、図２０の駆動回路において、各ラインの各画素ＰＸの点灯時間比率（デューティ比）を１／２５６ とし、電源電圧Ｖ_Ｃ を２０Ｖ印加し、各素子の輝度信号を５Ｖにして作動させたところ、概ね本実施例の素子の方が比較例の素子よりも １．４倍程度電流が多く流れるのが計測された。これは、仮に電流制御回路部４０による電流制御を行わない条件でも、各素子に電流量のばらつきはあるものの、同様であった。
【００９６】
次に、各素子の与える輝度信号を１Ｖとして、１画素にかかる電流量を６．２５ｍＡ（電流密度 ２００ｍＡ／ｃｍ^２）として輝度測定を行った。輝度を輝度計ＢＭ５Ａ（トプコン社製）で測定したところ、本実施例の方が １．６倍程度、比較例に比べて明るいことが確認された。
【００９７】
なお、図２０の駆動回路は一例であって、例えば、電流制御回路部４０に電圧ホールド回路を設けたり、構成素子を適宜変更する等、電流制御を一層正確に行うように構成することができる。また、輝度信号電圧を外部から供給するための回路も種々変更してよく、ラインセンサＬＳと連動してＰＲＯＭを作動させてもよい。また、ＰＲＯＭでは映像信号がサンプルホールドされるか、或いはサンプリング後にＡ／Ｄ変換されてよい。更に、これらの変更を含む図２０の駆動回路を設けずに、従来から行われている印加電圧の制御による輝度制御を行うこともできる。
【００９８】
図２３〜図２５は、本発明を有機ＥＬ素子に適用した第１の実施例を示すものである。
【００９９】
上述の参考例で述べた如く、基板６の面にほぼ４５度傾斜の屋根型の凹凸構造が形成されている場合、図２６において矢印で示すように、外からの光Ｌｅは必ず２回反射され、まず斜面６ａで反射されて９０度向きを変えられ、この反射光Ｌｅ’が更に斜面６ａ’で反射されて９０度向きを変えられ、入射時と反対の方向へ反射光Ｌｅ”として戻り、基板６の外部へ放出される。従って、この反射がディスプレイとしての画像を見にくくする原因となる。こうした反射光による悪影響は、図２２に示した平坦な基板６’を用いるときに特に顕著となり、電極１がＡｌ、Ａｌ合金、ＭｇＡｇ合金、ＩｎＭｇ合金等の反射率の高い材料からなっているために、電極１がミラーの如くに外光を反射したり外の景色を映し出すことになり、極めて表示が見にくくなる。
【０１００】
そこで、図２３〜図２５に示すように、透明基板６の表面６ｂ上に偏光板２６を設置することにより、画像が見にくくなる上記の原因を解消することができる。
【０１０１】
即ち、図２３及び図２４のように、基板６の屋根型構造の辺に対して偏光方向Ａが４５度傾斜するように偏光板２６を設置すれば、外部からの入射光Ｌｅが偏光板２６を通って得られる偏光光Ｌｅｐが透明基板６の斜面６ａで反射され、９０度偏光されて偏光方向Ｂの反射光Ｌｅｐ’となり、これが更に斜面６ａ’で反射され、この反射光Ｌｅｐ”の偏光方向Ｃは入射時の偏光光Ｌｅｐの偏光方向Ａに対して９０度傾斜する。このため、入射光Ｌｅｐが反射光Ｌｅｐ”として再び偏光板２６に入射する際には、偏光軸Ａを有する偏光板２６で遮られ、もはや外部へ戻ることはない。
【０１０２】
これにより、上述した参考例と同様に凹凸形状の発光面６ａ、６ａ’によって発光効率及び輝度が向上するだけでなく、安価な直線偏光板２６を設置することにより、外光の反射を大きく低下させることのできる有機ＥＬ素子３５を安価に実現することができる。
【０１０３】
図２５は、本実施例による有機ＥＬ素子３５の構造を概略的に示すものであるが、偏光板２６は基板６の外面に貼り付け等により一体化することができる。
【０１０４】
但し、この有機ＥＬ素子の発光面からの発光は無偏光であるので、その光が基板表面６ｂから放射される際に偏光板２６を１回通過することにより、光量は例えば１／２に低下する。即ち、偏光板２６の偏光軸Ａに一致する偏光方向の光だけが偏光板２６を通過することができるからである。しかし、光量は低下するものの、上述したように屋根型の凹凸構造により既に発光光量が平面基板の場合の ２．１〜２．８ 倍も増加し、輝度増加が実現されているため、輝度の点で平面基板のパネルと同等以上を確保できる。
【０１０５】
しかも、上記した如く、安価な偏光板２６を使用して外光の反射を十二分に抑制でき、コントラスト及び色純度が非常に高くて見易い平面ディスプレイを提供できる。そして、外部光の強い屋外等での使用も可能であり、ディスプレイの用途を拡大できる。
【０１０６】
次に、偏光板２６として、表面無反射コートフィルムを施したポラロイド偏光板（日東電工社製）を使用し、本実施例の素子３５（図２４）及び前記比較例の素子４５（図２２）において各基板６及び６’の外面にそれぞれ貼り付け、以下のように両者を比較した。
【０１０７】
無点灯状態で各サンプルを正面から観察した結果、本実施例の素子３５は、図２３及び図２４のように偏光板２６の偏光軸Ａを屋根型構造の屋根の辺の方向に対して４５度傾けて貼り付けたときに、基板６の表面が黒く観察された。しかし、比較例の素子４５では、偏光板２６を貼り付けない場合に比べて暗くはなったものの、外の景色がかなり映っているのが観察された。
【０１０８】
更に、各サンプルを発光させたときには、本実施例の素子３５は、偏光板２６を貼り付けない状態に比べて外光の反射量が１／１００ に大幅に減少し、非常にコントラストが高く、色純度の良い発光が得られた。しかし、比較例の素子４５ではコントラストや色純度の改善は認められなかった。
【０１０９】
図２７は、本発明を有機ＥＬ素子に適用した更に他の実施例を示すものである。この実施例では、図２５の例に比べて発光層３が電子輸送層２を兼ねており、その他の構成は上述の第１の実施例と同様である（但し、偏光板２６は図示省略）。
【０１１０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１１１】
例えば、透明基板６の面の凹凸形状は、上述した４５度の傾斜以外にも、他の種々の角度の傾斜面からなっていてよく、また、角ばった形状以外に曲線による波形等でもよい。
【０１１２】
例えば、図２８の例は角ばった屋根型ではあるが、斜面６ａ、６ａ’のなす角度α_１ 及びα_１ が鋭角に形成された（従って、傾斜角αは４５度以上の）屋根型である。この場合、傾斜角が４５の場合とは異なる反射状態となるが、同様の優れた効果を期待できる。
【０１１３】
また、図２９は、図２７の例とは逆に、純角α_２ 、α_２ に形成された屋根型であり、更に異なる反射効果がある。
【０１１４】
また、図３０は、凹凸形状を曲線による波形の凹凸面に形成したものであるが、平面の反射とは異なって曲面による反射方向が様々である。
【０１１５】
また、図３１は、傾斜角α、αの屋根型ではあるが、角部に丸みを形成した形状である。この場合も、上述した実施例と同じような反射と共に、角部の丸みによって発光層を含む各層の膜付きが良好となり、その物性劣化が生じ難くなる。また、角部の丸み部分での発光も有効に利用することができ、また、そこでの反射方向は様々となる。
【０１１６】
更に、凹凸形状は、一次元方向にのみ形成される必要はなく、平面上の二次元方向に、微小なピラミッド構造が規則的又は不規則的に配列していても、上記と同様の効果がある。
【０１１７】
更に、偏光板も、上述の実施例の偏光板２６とは異なる偏光軸の偏光板とし、この偏光板に合った反射面の角度や形状と任意に組み合わせることが可能である。
【０１１８】
また、電極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層のそれぞれの厚さは、素子の動作電圧を考慮して決められるものであり、上述の実施例に限定されるものではない。これら各層の組成や配置、画素のパターン及びレイアウト等は様々に変化させることができる。
【０１１９】
また、素子の各層の作製法も通常の真空蒸着法、ラングミュアブロジェット（ＬＢ）蒸着法をはじめ、ディップコーティング法、スピンコーティング法、真空気体蒸着法、有機分子線エピタキシ法（ＯＭＢＥ）が採用可能である。なお、ホール輸送層又は電子輸送層には螢光物質を含有させておいてもよい。
【０１２０】
また、本発明の光学的素子は、撮像素子として応用してもよく、そして、ディスプレイ以外にも、例えば、文字板等の光源として利用することも可能であり、この場合はマトリクス状にする必要はなく、また、発光領域を分割してもよい。
【０１２１】
また、この光学的素子は、上述のＥＬ素子以外の自発光型の素子に適用してよく、更に光起電装置（バッテリー用）、光通信機器等にも応用することができる。
【０１２２】
【発明の作用効果】
本発明は、上述したように、光学的に透明な基体の上に、第１の電極と発光層と第２の電極とが積層して設けられている光学的素子において、前記第１の電極に接する前記基体の接触面に凹凸が繰り返し形成され、この凹凸形状がその断面方向でほぼ同一形状の屋根型であって前記断面方向と直交する方向にストライプ状の頂部及び底部を有し、これらの頂部と底部との間に傾斜面が存在しているので、発光領域の発光面積が増加すると共に、凹凸面の反射により、発光した光が素子外部へ有効に放射される光路が増え、有効に放射される総光量が増加するため、発光効率、発光輝度が向上する。
しかも、前記第１の電極の光出射側にて前記基体上に、出射光は通すが外光を遮断する直線偏光手段が、前記ストライプの方向に対して４５度傾斜した偏光方向を有するように設置されているので、安価な直線偏光手段を設置することにより、外光の反射を大きく低下させることのできる素子を安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例による有機ＥＬ素子の要部の拡大断面斜視図である。
【図２】同有機ＥＬ素子の発光による出射光の光路の一例を示す要部の拡大断面斜視図である。
【図３】同出射光の広がりを示す原理図である。
【図４】同出射光について更に捕捉説明するための原理図である。
【図５】同有機ＥＬ素子における光の波動性を示す原理図であり、（ａ）は波動性が確保される場合、（ｂ）は波動性が確保されない場合、を示す。
【図６】同有機ＥＬ素子において透明基板の凹凸形状と１画素の大きさとの関係を示し、（ａ）は１画素より凹凸が小さい場合、（ｂ）は１画素より凹凸が大きい場合を示す。
【図７】同有機ＥＬ素子の概略平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面におけるａ部の拡大図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ線断面におけるａ部の拡大図である。
【図１０】同有機ＥＬ素子の製造工程を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部の拡大断面図である。
【図１２】同他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図１３】同他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図１４】同他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図１５】同製造工程に使用可能な真空蒸着装置の概略図である。
【図１６】同他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図１７】同他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図１８】同他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図１９】同更に他の製造工程を示す要部の拡大断面図である。
【図２０】同有機ＥＬ素子の駆動回路図である。
【図２１】同駆動回路の素子電流制御時のタイミングチャートである。
【図２２】比較例による有機ＥＬ素子の要部の拡大断面図である。
【図２３】本発明の第１の実施例による有機ＥＬ素子の要部の一部分解拡大断面斜視図である。
【図２４】同要部の拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２５】同有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図２６】有機ＥＬ素子へ入射する外部光の光路の一例を示す要部の拡大断面斜視図である。
【図２７】本発明の他の実施例による有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図２８】本発明の更に他の例による有機ＥＬ素子の基板の要部の拡大断面図である。
【図２９】本発明の更に他の例による有機ＥＬ素子の基板の要部の拡大断面図である。
【図３０】本発明の更に他の例による有機ＥＬ素子の基板の要部の拡大断面図である。
【図３１】本発明の更に他の例による有機ＥＬ素子の基板の要部の拡大断面図である。
【図３２】従来例による有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図３３】同他の有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図３４】同有機ＥＬ素子の具体例を示す概略斜視図である。
【図３５】図３２の有機ＥＬ素子の発光による出射光の光路を示す要部の拡大断面斜視図である。
【図３６】同出射光の光路を示す原理図である。
【符号の説明】
１・・・電極（陰極）
２・・・電子輸送層
３・・・発光層
４・・・ホール輸送層
５・・・透明電極（陽極）
６・・・透明基板
６ａ、６ａ’・・・斜面（凹凸面）
６ｂ・・・基板表面
６ｃ・・・頂部
６ｄ・・・底部
６ｅ・・・基板側面
９・・・絶縁膜
１１・・・真空蒸着装置
１２・・・アーム
１３・・・支持手段
２１・・・絶縁膜用マスク
２２・・・赤色用マスク
２３・・・緑色用マスク
２４・・・青色用マスク
２５、３５・・・有機ＥＬ素子
２６・・・偏光板
２７Ａ・・・放射許容範囲
λ・・・波長
Ｌ、Ｌ_１ ・・・出射光
Ｌ_１’・・・反射光
Ｐ・・・発光点
ｌ・・・凹凸の間隔
ｈ・・・凹凸の高さ
α・・・傾斜角
ＰＸ・・・画素
Ａ、Ｂ・・・偏光軸又は偏光方向
Ｌｅｐ、Ｌｅ・・・外部光
Ｌｅｐ’、Ｌｅｐ”、Ｌｅ’、Ｌｅ”・・・反射光

Claims (7)

1. 光学的に透明な基体の上に、第１の電極と発光層と第２の電極とが積層して設けられている光学的素子において、
   前記第１の電極に接する前記基体の接触面に凹凸が繰り返し形成され、この凹凸形状 がその断面方向でほぼ同一形状の屋根型であって前記断面方向と直交する方向にストラ イプ状の頂部及び底部を有し、これら頂部と底部との間に傾斜面が存在しており、
   前記第１の電極の光出射側にて前記基体上に、直線偏光手段が、前記ストライプの方 向に対して４５度傾斜した偏光方向を有するように設置されている
   ことを特徴とする光学的素子。
2. 前記凹凸による前記接触面の傾斜角がほぼ45度である、請求項１に記載した光学的素子。
3. 前記凹凸の間隔が、発光する光の波長より大きく、素子の発光単位領域より大きくない、請求項１に記載した光学的素子。
4. 前記凹凸の凹凸形状の断面方向において、隣接する傾斜面の一方からの発光が他方の傾斜面によって反射される、請求項１に記載した光学的素子。
5. ストライプ状の複数の前記第１の電極上に、前記発光層を含む少なくとも一層のストライプ状の複数の有機層と、前記第１の電極に交差したストライプ状の複数の前記第２の電極とが設けられている、請求項１に記載した光学的素子。
6. 発光素子として構成された、請求項１に記載した光学的素子。
7. 有機電界発光ディスプレイである、請求項６に記載した光学的素子。

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