(57)【要約】      （修正有）【課題】有機発光素子を利用した露光装置において、光の利用効率を上げ、有機発光素子の寿命の改善を図る。【解決手段】有機発光素子を有する発光素子アレイと、前記発光素子アレイからの光を感光体上に結像させるレンズアレイと、を備え、前記有機発光素子が、光透過性の第１の電極２０２と、光反射性の第２の電極２０４と、発光層２０３と、を有し、前記有機発光素子の前記発光層内の発光位置と前記第２の電極の間の光学距離Ｌ1は、下記の式を満たすことを特徴とする。（ｍ＋φ1／２π）λ／２＜Ｌ1＜（ｍ＋φ1／２π）λ／（２ｃｏｓθL）、θL：前記レンズアレイの光の取り込み最大角度ψLに相当する有機発光素子中の角度（度）、λ：前記発光層が発する光のスペクトルの最大ピーク波長（ｎｍ）、φ1：前記発光位置で発光した光が前記第２の電極で反射する際の位相シフト（ｒａｄ）、ｍ：０以上の整数【選択図】図６
2014073654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機発光素子を有する発光素子アレイと、前記発光素子アレイからの光を感光体上に結像させる複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、前記有機発光素子が、光透過性の第１の電極と、光反射性の第２の電極と、発光層と、を有する露光装置であって、
前記有機発光素子の前記発光層内の発光位置と前記第２の電極の間の光学距離Ｌ1は、下記の式を満たすことを特徴とする露光装置。
（ｍ＋φ1／２π）λ／２＜Ｌ1＜（ｍ＋φ1／２π）λ／（２ｃｏｓθL）
θL：前記レンズアレイの光の取り込み最大角度ψLに相当する有機発光素子中の角度（度）
λ：前記発光層が発する光のスペクトルの最大ピーク波長（ｎｍ）
φ1：前記発光位置で発光した光が前記第２の電極で反射する際の位相シフト（ｒａｄ）
ｍ：０以上の整数
【請求項２】
前記レンズアレイのいずれのレンズの光軸上にも有機発光素子が配置されていないことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記最大ピーク波長λにおける感光体の感度は、感光体の感度特性の最大感度の８０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置と、前記露光装置によって表面に潜像が形成される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、プリンタ等の電子写真装置に用いる露光装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光体上に潜像を書き込むための露光方式としてレーザービーム方式、ＬＥＤアレイ方式などが中心となっている。
【０００３】
しかしながら、レーザービーム方式の場合、ポリゴンミラーやレンズ等の光学部品が必要となり装置の小型化が難しく、また、高速化も難しいという問題がある。また、ＬＥＤアレイ方式の場合は基板が高価であり、一枚の基板でアレイを作れないため、切り出したチップを並べる必要があり、その時にチップ間の段差、間隔が問題となる。
【０００４】
そこで、近年では発光点を精度よく作りこめる有機発光素子を利用した露光方式が注目されている。しかしながら、この様な露光装置では感光体上に結像するためにレンズアレイが必要であるが、レンズアレイの光利用効率は低く、感光体上で必要な光量を得るためには、有機発光素子を大電流で光らせる必要があり、有機発光素子の寿命等に課題があった。
【０００５】
そのため光の利用効率を上げる方法として、有機発光素子の光学膜厚を調整し、有機発光素子の発光特性と感光体の特性を合わせる方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７６３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法は、発光素子内部での発光材料の光の最大ピーク波長と感光体の特性が大きく異なる場合に、感光体の波長特性に発光の波長をあわせこみ、発光光を有効利用することであるが、ここでは、レンズと発光素子の位置関係によるものを考慮していない。
【０００８】
通常、レンズアレイのレンズのピッチと発光素子のピッチとは異なっており、レンズアレイと発光素子アレイとを組み合わせた場合に個々のレンズと発光素子は同じ位置関係にはない。このため、有機ＥＬでの通常の干渉設計である基板に対して垂直方向に強めあう光学設計を行うと発光光を十分に利用できない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の有機発光素子を有する発光素子アレイと、前記発光素子アレイからの光を感光体上に結像させる複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、前記有機発光素子が、光透過性の第１の電極と、光反射性の第２の電極と、発光層と、を有する露光装置であって、
前記有機発光素子の前記発光層内の発光位置と前記第２の電極の間の光学距離Ｌ1は、下記の式を満たすことを特徴とする露光装置に関する。
（ｍ＋φ1／２π）λ／２＜Ｌ1＜（ｍ＋φ1／２π）λ／（２ｃｏｓθL）
θL：前記レンズアレイの光の取り込み最大角度ψLに相当する有機発光素子中の角度（度）
λ：前記発光層が発する光のスペクトルの最大ピーク波長（ｎｍ）
φ1：前記発光位置で発光した光が前記第２の電極で反射する際の位相シフト（ｒａｄ）
ｍ：０以上の整数
【００１０】
また、本発明は、上記露光装置と、前記露光装置によって表面に潜像が形成される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を備えた画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
上記のようにレンズアレイの特性に合わせて有機発光素子の光学膜厚を調整することで、より光の利用効率を上げられることを発見した。
【００１２】
本発明は上記発見に基づくものであり、より光の利用効率を向上させる有機発光素子の光学膜厚設計を提案するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１−Ａ】本発明に使用したレンズアレイ光学系を画像形成装置に応用した例を示す概略図である。
【図１−Ｂ】本発明に使用したレンズアレイ光学系を画像形成装置に応用した例を示す概略図である。
【図２−Ａ】露光ユニットの構成の説明図である。
【図２−Ｂ】露光ユニットの構成の説明図である。
【図２−Ｃ】露光ユニットの構成の説明図である。
【図３】レンズアレイ光学系の主配列方向と副配列方向における断面図である。
【図４−Ａ】発光点位置と結像光束の関係の説明図である。
【図４−Ｂ】発光点位置と結像光束の関係の説明図である。
【図４−Ｃ】発光点位置と結像光束の関係の説明図である。
【図５】発光点位置における光源からの角度に対して結像される光量比を示すグラフである。
【図６】有機発光素子の概略説明図である。
【図７】感光体の観光特性の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
レンズアレイの一実施形態を用い、本発明の効果を述べる。
【００１５】
図１−Ａ及びＢは、本発明に使用したレンズアレイ光学系を画像形成装置に応用したものである。レンズアレイ光学系は、画像形成装置の露光ユニット１の内部にあり、露光ユニットの構成は図２−Ａ、Ｂ、Ｃのようになっている。
【００１６】
１０１は光源部であり、発光部が主配列方向に等間隔に配列された有機発光素子アレイを用いている。１０２は有機発光素子アレイからの光を感光体上に結像させるレンズアレイ光学系であり、主配列方向について正立等倍結像し、副配列方向については倒立結像しているレンズアレイ光学系が、副配列方向に一列配列された構成となっている。ここで、主配列方向の配列ピッチｐ＝０．７６ｍｍである。図２−Ｃには、レンズアレイ光学系の光軸を●で表示している。
【００１７】
有機発光素子アレイの発光点の間隔は数十μｍであり、少なくとも数百μｍはあるレンズアレイ光学系の間隔に比べて十分細かいため、ここで議論している発光点位置に関しては、ほぼ連続的に存在すると考えて説明を続ける。１０３は、像面である感光部である。
【００１８】
レンズアレイ光学系が主配列方向に正立等倍結像するため、光源から出射した光束は、配列方向に並んだ複数のレンズアレイ光学系を経由しても像面上の一点に集光される。例えば、図２−Ａでは、発光点位置Ｐ１の光束はＰ１’に集光し、発光点位置Ｐ２の光束はＰ２’に集光する。この特性のため、光源部の発光に対応した露光が可能となっている。
【００１９】
さらに、レンズアレイ光学系を構成するレンズアレイ光学系について説明する。レンズアレイ光学系の、主配列方向と副配列方向における断面図を図３に示す。レンズアレイ光学系は、同一の光軸上に配置された、第一のレンズ１０７（以下Ｇ１とする）、遮光部材１０８、第二のレンズ１０９（以下Ｇ２とする）の三部材から成る。全てのレンズ面は矩形形状となっている。レンズアレイ光学系として、各部材は、主副配列方向に結合している。
【００２０】
主配列方向について、光源１０４から出射した光束は、Ｇ１を通過した後、遮光部材内部にて一旦結像し（以下、中間結像面１０５とする）、Ｇ２を通過して像面１０６に正立等倍結像する。遮光部材は、Ｇ１を通過した後、光軸の異なるレンズアレイ光学系のＧ２に向かう光束を遮光する役割を担っている。ここで、物体面（ここでは光源１０４を指す）から中間結像面までを第一光学系とし、中間結像面から像面（ここでは、感光部１０６を指す）までを第二光学系とする。第一光学系の主配列方向についての結像倍率を、中間結像倍率βとする。
【００２１】
＜光学系の諸特性＞
ここで、レンズアレイ光学系の光学設計値を表１、２に示す。
【００２２】
【表１】
2014073654.tif 000003
【００２３】
【表２】
2014073654.tif 000004
【００２４】
各レンズ面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸とする。さらに第一の方向において光軸（Ｘ軸）と直交する軸をＹ軸、第二の方向において光軸（Ｘ軸）と直交する軸をＺ軸とする。
【００２５】
Ｇ１Ｒ１面、Ｇ１Ｒ２面、Ｇ２Ｒ１面、Ｇ２Ｒ２面、はアナモフィック非球面で構成され、その非球面形状は次式（２）で表わされる。
【００２６】
【数１】
2014073654.tif 000005
（ここで、Ci,j（ｉ，ｊ＝０，１，２…）は非球面係数である。）
【００２７】
レンズアレイ光学系においては、光路が発光点の位置によって異なるため、発光点により光の取込み角度、角度における結像光量が変化する。説明のため、代表的な発光点位置Ａ、Ｂ、Ｃの結像光束を取り上げる。
【００２８】
発光点位置Ａは、レンズアレイ光学系の光軸上に存在する物体面上の位置である。発光点位置Ａの結像光束を図４−Ａに示す。図４−Ａを見てわかるように、レンズアレイ光学系の０（光軸上）のレンズ光束１つのみで構成されている。
【００２９】
発光点位置Ｂは、発光点位置Ａから、配列ピッチｐの１／４だけ主配列方向に離れた位置である。発光点位置Ｂの結像光束を図４−Ｂに示す。図４−Ｂを見てわかるように、レンズアレイ光学系の１／４ｐのレンズ光束と、レンズアレイ光学系の３／４ｐのレンズ光束で構成されている。
【００３０】
発光点位置Ｃは、発光点位置Ａから、配列ピッチｐの１／２だけ主配列方向に離れた位置である。発光点位置Ｃの結像光束を図４−Ｃに示す。図４−Ｃを見てわかるように、レンズアレイ光学系の１／２ｐのレンズ光束２つで構成されている。
【００３１】
各発光点位置における光源からの角度に対して結像される光量比を図５に示す。ここで光源からの各角度における放射強度の角度分布は均一であると仮定している。図５から明らかなように、各発光点において若干取り込める角度および角度に対する光量比は異なるもののどの発光点においても０°付近の光量比は少なく、ある一定の角度以上では光量比はほぼ０となる傾向を示している。ここですべての発光点において光量比がほぼ０となる角度が、このレンズアレイ光学系における光の取り込み最大角度ψＬである。
【００３２】
また、これらの現象は、０°付近ではレンズに入射する空間的な積分面積が少なくなるためと、レンズの取り込み角度ψＬ以上になるとレンズに光が入っても光が結像されないためである。このためこのようなレンズアレイ光学系ではレンズの形状・特性・配置等により取り込み角度ψＬの限界角度や光量比は若干変わるものの、おおよそ上記のような傾向を示すこととなる。
【００３３】
さらに、この様なレンズアレイ光学系では複数列のレンズアレイなどを利用する場合もあり、この場合、レンズの光軸上にも発光素子が配置されていないと０°付近の光の利用効率はさらに悪くなることになり、より本発明の効果が顕著になる。
【００３４】
一方、光源として利用している有機発光素子は素子の光学膜厚を変えることにより光の干渉条件を変え光源の放射強度の角度分布を変化させられることが知られている。有機発光素子の光学干渉条件について説明する。
【００３５】
一般的な有機発光素子は図６に示すように基板２０１、光透過性の第１の電極２０２、有機発光層２０３、光反射性の第２の電極２０４を順次積層することで構成される。有機発光層２０３はさらに複数の有機層より構成され、その内の特に発光を担う層より光が発せられる（図中☆で表わす発光位置）。発せられた光は第１の電極２０２、第２の電極２０４により多重反射し第１の電極２０２から外部に射出される。つまり、ここで例示した有機発光素子は、基板２０１側から光が射出されるボトムエミッション型である。ただし、本発明の有機発光素子は、基板２０１とは反対側から光が射出されるトップエミッション型にも低起用することが可能である。
【００３６】
有機発光層２０３を構成する各層の膜厚は、数十ｎｍ程度であり、各層の膜厚（ｄ）と各層の屈折率（ｎ）を掛け合わせた光学距離（ｎｄ積）は、可視光（λ＝３５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）波長の数分の１程度に相当する。そのため、有機発光素子の内部では、可視光の多重反射や干渉が顕著に現われる。この干渉効果によって強められる波長λ（光学干渉による強めあい波長λ）は、下記（１）式のように定まる。即ち、有機発光素子中の発光位置と第２の電極の間の光学距離Ｌ1、第２の電極で光が反射する際の位相シフトφ1といった有機発光素子の構造パラメータと、光学干渉の次数ｍにより定まる。
λ＝２Ｌ1ｃｏｓθ／（ｍ＋φ1／２π）・・・（１）
（ｍは０以上の整数、θは発光の発光素子中の放射角度）
【００３７】
なお、この界面での位相シフトφ1は、界面を形成する２つの材料のうち、光が入射する側にある材料を媒質Ｉ、他方の材料を媒質ＩＩとし、それぞれの光学定数を（ｎI，ｋI）、（ｎII，ｋII）とすると、下記（２）式で表すことができる。なお、これらの光学定数は、例えば分光エリプソメーター等を用いて測定することができる。
φ1＝ｔａｎ-1（２ｎIｋII／（ｎI2−ｎII2−ｋII2））・・・（２）
【００３８】
ここで光学干渉による強めあい波長（発光層が発する光のスペクトルの最大ピーク波長）λが、有機発光素子内部での発光の最大ピーク波長と等しい時に放射角度θにおける発光強度は最大となる。
【００３９】
ここで、ある放射角度θにおける発光強度を最大にするための素子の光学距離Ｌ1は上記（１）式より下記（３）式のように定まる。
Ｌ1＝（ｍ＋φ1／２π）λ／（２ｃｏｓθ）・・・（３）
【００４０】
最後に光の結像効率は素子の配向特性および光源からの角度に対して結像される光量比の積算となるため、θをより結像される光量比の高い角度領域、つまり０°（正面）よりも大きく、光の取り込み最大角度ψLに相当する発光素子中の角度θLよりも小さい角度内に設定し、有機発光素子の光学膜厚をθに対応する光学膜厚にすることで、より結像効率を大きくすることが可能となる。
【００４１】
ここでθおよび光学距離Ｌ1は結像効率が最も高くなる様に適時最適化することが最も望ましいが、成膜時に有機化合物層などの膜厚がばらつく場合などを考慮すると、光学距離Ｌ1は式（４）の範囲内あることが必要である。
（ｍ＋φ1／２π）λ／２＜Ｌ1＜（ｍ＋φ1／２π）λ／（２ｃｏｓθL）・・・（４）
【００４２】
また、有機発光素子内部での発光の最大ピーク波長λにおける感光体の感度が低い場合には光学距離Ｌ１は特許文献１のように感光体の感度に合わせ調整した方が光の利用効率が良くなる場合がある。そのため、有機発光素子内部での発光の最大ピーク波長λにおける感光体の感度特性（波長依存性）は感光体の最大感度の８０％以上であることが望ましい。
【実施例】
【００４３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。
【００４４】
＜画像形成装置＞
図１−Ａは、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。
【００４５】
画像形成装置５には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１５からコードデータＤｃを入力する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコントローラ１０によって、画像データ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、露光ユニット１に入力される。そして、この露光ユニット１からは、画像データＤｉに応じて変調された露光光４が出射され、この露光光４によって感光ドラム２の感光面が露光される。感光ドラム２の静電潜像担持体（感光体）は赤色領域に感光特性を有し、具体的には図７のような感光特性を有している。
【００４６】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム２は、モーター１３によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム２の感光面が露光光４に対して、第二の方向に移動する。感光ドラム２の上方には、感光ドラム２の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ３が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ３によって帯電された感光ドラム２の表面に、前記露光ユニット１によって露光光４が照射されるようになっている。
【００４７】
先に説明したように、露光光４は、画像データＤｉに基づいて変調されており、この露光光４を照射することによって感光ドラム２の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記露光光４の照射位置よりもさらに感光ドラム２の回転方向の下流側で感光ドラム２に当接するように配設された現像器６によってトナー像として現像される。
【００４８】
現像器６によって現像されたトナー像は、感光ドラム２の下方で、感光ドラム２に対向するように配設された転写ローラ７によって被転写材たる用紙１１上に転写される。用紙１１は感光ドラム２の前方（図１−Ａにおいて右側）の用紙カセット８内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット８端部には、給紙ローラ９が配設されており、用紙カセット８内の用紙１１を搬送路へ送り込む。
【００４９】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１はさらに感光ドラム２後方（図１−Ａにおいて左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１２とこの定着ローラ１２に圧接するように配設された加圧ローラ１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１を定着ローラ１２と加圧ローラ１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１２の後方には排紙ローラ１５が配設されており、定着された用紙１１を画像形成装置の外に排出せしめる。
【００５０】
図１−Ａにおいては図示していないが、プリントコントローラ１０は、先に説明データの変換だけでなく、モーター１３を始め画像形成装置内の各部などの制御を行う。
【００５１】
＜カラー画像形成装置＞
図１−Ｂは本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、露光装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１−Ｂにおいて、３３はカラー画像形成装置、１７，１８，１９，２０は各々露光装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、２５，２６，２７，２８は各々現像器、３４は搬送ベルトである。
【００５２】
図１−Ｂにおいて、カラー画像形成装置３３には、パーソナルコンピュータ等の外部機器３５からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ３６によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ露光装置１７，１８，１９，２０に入力される。そして、これらの走査光学装置からは、各画像データに応じて変調された露光光２９，３０，３１，３２が出射され、これらの露光光によって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が露光される。
【００５３】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は露光装置（１７，１８，１９，２０）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【００５４】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの露光装置１７，１８，１９，２０により各々の画像データに基づいた露光光を用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【００５５】
前記外部機器３５としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置３３とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【００５６】
＜レンズアレイの構成＞
レンズアレイの構成は発明の効果において述べたものを使用した。
【００５７】
＜有機発光素子の構成＞
図６を参照して、本発明に係る有機発光素子の一実施の形態について説明する。図６は、本発明に係る有機発光素子の一実施形態の層構成を示す部分断面図である。
【００５８】
実施形態の有機発光素子は、基板２０１上に形成された有機発光素子の下面から光を取り出すボトムエミッション型の有機発光素子である。有機発光素子は、対向する第１の電極２０２および第２の電極２０４間に有機層２０３が配置されている。
【００５９】
第１の電極２０２はアノード電極として働き、例えば、ホール注入特性に優れたインジウム酸化亜鉛（ＩＺＯ）などの透明導電性材料から成る層を１００ｎｍの膜厚で形成することにより構成されている。
【００６０】
一方、第２の電極２０４はカソード電極として働き、複数の有機発光素子に対して共通に形成されており、具体的には、素子内部での干渉効果を高めるためにＡｇやＡｇＭｇなどの電子注入性に優れた導電性金属材料から成る層を１００ｎｍの膜厚で形成することにより構成されている。
【００６１】
有機発光層２０３はさらに複数の層により構成され例えば、正孔注入層、正孔輸送層、
赤色発光を示す発光層、電子輸送層、電子注入層からなる５層を順次積層することにより構成されている。各層構成の材料には、公知の材料を使用することができる。ここで赤色発光を示す発光層の発光の最大ピーク波長は６１３ｎｍであり、感光体の感光特性と十分に合った領域に発光特性を有しているものを選択した。また、光学膜厚等は実施例で詳細に示す。
【００６２】
基板２０１上には、各有機発光素子を独立に駆動可能なように画素回路が形成されている。これらの画素回路は、不図示の複数のトランジスタから構成されている。このトランジスタが形成された基板２０１は、トランジスタと第１の電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールが形成された不図示の層間絶縁膜に覆われている。さらに、層間絶縁膜上には、画素回路による表面凹凸を吸収し、表面を平坦にするための不図示の平坦化膜が形成されている。
【００６３】
また、第２の電極上には、空気中の酸素や水分から有機発光素子を保護するための保護層やデシカントを備えた彫りこみ式のガラスによる封止キャップ等が形成されている。
【００６４】
＜光学設計＞
本実施形態の有機発光素子の第２電極２０４と発光位置との間の光学干渉条件について説明する。第２電極２０４と発光位置との間の発光が干渉する場合、その位相シフト量としては、発光が第２電極２０４で反射する場合を考慮する。Ａｇを用いたエリプソメーターによる実測から、上記（２）式より、その位相シフト量は、２．３０（ｒａｄ）（１３２．０度）と見積もられる。以下、光学膜厚の設定はこの位相シフト２．３０（ｒａｄ）（１３２．０度）を用いて求めた。
【００６５】
ただし、この位相シフトは金属材料に大きく依存しており、さらにその形成方法・装置などにより変化するため、異なる装置において形成した場合は膜の光学特性を実測して位相シフトを算出する必要がある。
【００６６】
また、有機発光素子内部での発光の最大ピーク波長を赤色発光層の発光の最大ピーク波長である６１３ｎｍ、ｍは０、θは別途シュミレーションによる有機発光素子の放射強度の角度分布特性の形状から結像光量比が最大となる発光素子中の角度を概算で７．８°と見積もった。この時の発光層２０３の発光位置と第２の電極の間の光学距離Ｌ1は上記式（３）から１１３．４ｎｍとなる。
【００６７】
また、本実施形態の有機発光素子はボトムエミッション型の素子で第１の電極２０２は透明電極を用いているため第１の電極側の反射による干渉効果は寄与が少ないため特に言及しないが、適時最適な膜厚を選択することが好ましい。
【００６８】
また、本発明はトップエミッション型の素子でも同様に光学設計することで容易に応用でき、また光が取り出される側の電極が半透過な金属薄膜を利用した干渉効果の強い有機発光素子においても容易に応用できる。
【００６９】
〔実施例１〕
上記、光学設計をもとに有機発光素子アレイを作製した。
【００７０】
本実施例では駆動回路が作りこまれたガラス基板上に、第１の電極２０２としてＩＺＯ、１００ｎｍをスパッタ法により製膜し、フォトリソグラフィ法により所望の電極パターンを形成した。
【００７１】
次にライン上の金属マスクを被せて有機発光層２０３として正孔注入層４０ｎｍ（屈折率１．７９）、正孔輸送層１０ｎｍ（屈折率２．３８）、赤色発光を示す発光層３０ｎｍ（屈折率１．７７）、電子輸送層１０ｎｍ（屈折率２．３８）、電子注入層５３ｎｍ（屈折率１．６９）を真空蒸着法により順次積層した。さらに共通の第２電極２０４としてＡｇ１００ｎｍをライン上の金属マスクを被せて形成した。ここで発光点は赤色発光を示す発光層および電子輸送層の界面であり、発光位置から第２電極２０４までの光学距離は１１３．４ｎｍとなる。この時の空気中での干渉が強め合う角度はスネルの法則より１３．３°である。
【００７２】
〔比較例１〕
実施例１の電子注入層の膜厚を５２．４ｎｍに変え、以外は実施例１と同様に有機発光素子アレイを作製した。この時、発光位置から第２電極までの光学距離は１１２．４ｎｍとなり、この時の発光素子内および空気中での干渉が強め合う角度はそれぞれ０°、０°である。
【００７３】
〔比較例２〕
実施例１の電子注入層の膜厚を５４．６ｎｍに変え、以外は実施例１と同様に有機発光素子アレイを作製した。この時、発光位置から第２電極までの光学距離は１１６．１ｎｍとなり、この時の発光素子内および空気中での干渉が強め合う角度はそれぞれ１４．５°、２５．０°である。
【００７４】
実施例１および比較例１、２の発光素子アレイを用い、レンズアレイ光学系により結像される光量比を比較した。結果を以下表３に示す。
【００７５】
【表３】
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【００７６】
表３より明らかなように結像光量比は実施例１が最も大きくなっている。つまり、光学距離Ｌ１は式（ｍ＋φ１／２π）λ／２＜Ｌ１＜（ｍ＋φ１／２π）λ／（２ｃｏｓθＬ）において発光素子内の強めあい角度が０度（正面）である（ｍ＋φ１／２π）λ／（２ｃｏｓ（０））＝１１３．４ｎｍ（比較例１）と発光素子内の強めあい角度がレンズアレイの光の取り込み最大角度ψＬ＝２５度に相当する発光素子中の角度θＬ＝１４．５度である（ｍ＋φ１／２π）λ／（２ｃｏｓ（１４．５））＝１１６．１ｎｍ（比較例２）の間で最も光の利用効率が良くなることが明らかとなった。
【符号の説明】
【００７７】
１７，１８，１９，２０…露光装置、２０２…第１の電極、２０３…発光層、２０４…第２の電極、
【図１−Ａ】
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【図１−Ｂ】
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【図２−Ａ】
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【図２−Ｂ】
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【図２−Ｃ】
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【図３】
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【図４−Ａ】
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【図４−Ｂ】
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【図４−Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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