JPH09115667A

JPH09115667A - 光学的素子

Info

Publication number: JPH09115667A
Application number: JP7291810A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Asai; 伸利浅井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1997-05-02
Anticipated expiration: 2015-10-13
Also published as: JP3584575B2

Abstract

(57)【要約】【課題】素子内の発光領域の発光面からの発光光が基
板表面から放射される光量を増加させて、発光効率を高
めると共に表面輝度が高められる光学的素子の提供を目
的とする。【解決手段】透明基板６における透明電極５との接触
面に、傾斜角がほぼ45度の屋根型の凹凸をなす発光面６
ａ及び６ａ’が形成され、これにより、発光面６ａ及び
６ａ’から発光した光は、基板表面６ｂから直接放射さ
れる以外に、隣接する発光面６ａ又は６ａ’に反射され
て光路を変え、基板表面から放射されるため、放射され
る総光量が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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 oxi
de）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
Ｌ₁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Ｌ₂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Ｌ₂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
Ｌ₂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Ｌ₃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、発光領域の発光面が凹凸
形状に形成されてい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、上記の「発光領域」と
は、発光層が設けられている領域であり、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「発光面」とは、発光領域から
の光の放出面を指す。

【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、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。

【００２０】また、発光面の凹凸形状が、その断面方向
でほぼ同一形状の屋根型であり、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発光面が存在していることが望まし
い。

【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。

【００２２】更に、発光する光の波長以下のサイズの凹
凸が発光面に存在し、この凹凸のある発光面が滑らかな
鏡面をなしていることが望ましい。

【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。

【００２４】また、外からの入射光（外光）の反射を防
ぐために、素子の光出射側に、出射光は通すが外光を遮
断する偏光手段が設けられていることが望ましい。

【００２５】また、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、前記
第１の電極と接する前記基体の接触面に凹凸が形成され
ていることが望ましい。

【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】図１〜図21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。

【００３０】図１は、本実施例による有機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、この実施例も同じ
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）ｌ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５〜50μｍ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Ｌ₁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Ｌ₁'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27
Ａ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Ｐ₁の位置に設定した場合、仮想
的側面６ｅ側における円27ＢはＳ₁、Ｔ₁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Ｓ₁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Ｐ₁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Ｓ₂、Ｔ₂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ｇ₂が形成されるＶ₁
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ＰＱ
Ｒ＋ＰＳＴ（又はＰ₁Ｓ₁Ｔ₁）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Ｐ₂Ｑ₁Ｒ₁）＋Ｐ₂Ｓ₂
Ｖ₁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Ｌ₁と、斜面ＯＢに反射されて放射許容範囲
27Ａ内に入る光Ｌ₁'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Ｌ₂及びＰＢ線上に放射された光Ｌ₃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】本実施例において、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ｌ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。Ｐ₁点から出射した光がＰ₂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、この実施例において、上記凹凸形状
の間隔ｌ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ＩＴ
Ｏ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ＳｉＯ₂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に示した本実施例による
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Ｗ₁＝26mm、横Ｗ₂＝26mmの領域に、高さｈ＝25
μｍ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26mm²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、Ｓ
ｉＮやＡｌＮ等を例えばＥＣＲ（Electron Cyclotron R
esonance）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ｗ₁
＝２mm、ピッチｗ₂＝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ＳｉＯ₂絶縁膜９をＳｉＯ₂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ｗ₄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】ＳｉＯ₂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Ａｌｑ₃（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Ａｌｑ₃（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２
nm/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ＴＰ
Ｄ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Ａｌｑ₃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】本実施例によれば、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】上記した本実施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(F
ield 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(Progr
ammable 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Ｐ
ＲＯＭ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Ｃ
ＬＫからの発振パルスがカウンタＣＴ₁に入力され、同
じビット数のカウンタＣＴ₂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ＰＲＯ
Ｍは、カウンタＣＴ₁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/c
m²）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２の実施例を示すものである。

【００９９】上述の第１の実施例で述べた如く、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Ｌ
ｅ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６
ａで反射され、90度偏光されて偏光方向Ｂの反射光Ｌｅ
ｐ’となり、これが更に斜面６ａ’で反射され、この反
射光Ｌｐｅ”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Ｌｅ
ｐ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、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を実現できる。

【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２の実施例と同様である（但
し、偏光板26は設けても設けなくてもよい）。

【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α₁及びα₁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、α₂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、発光領域の発光面が凹凸
形状に形成されていることにより、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による有機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２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、Ｌ₁・・・出射光Ｌ₁'・・・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

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光領域の発光面が凹凸形状に形成され
ている光学的素子。
【請求項２】発光面の凹凸形状が繰り返されている、
請求項１に記載した光学的素子。
【請求項３】凹凸形状による発光面の傾斜角がほぼ45
度である、請求項１に記載した光学的素子。
【請求項４】発光面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り、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
底部との間に発光面が存在している、請求項２に記載し
た光学的素子。
【請求項５】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２に
記載した光学的素子。
【請求項６】発光する光の波長以下のサイズの凹凸が
発光面に存在し、この凹凸のある発光面が滑らかな鏡面
をなしている、請求項１に記載した光学的素子。
【請求項７】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、請求項１に記載した光学的素子。
【請求項８】素子の光出射側に、出射光は通すが外光
を遮断する偏光手段が設けられている、請求項１に記載
した光学的素子。
【請求項９】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、前記第１
の電極に接する前記基体の接触面に凹凸が形成されてい
る、請求項１に記載した光学的素子。
【請求項10】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、請求項９に記載した
光学的素子。
【請求項11】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。
【請求項12】有機電界発光ディスプレイである、請求
項11に記載した光学的素子。