(57)【要約】【課題】有機ＥＬ発光素子を備えた有機ＥＬ発光素子デバイスにおける光出射面積あたりの発光光量を増加させる。【解決手段】有機ＬＥ発光デバイスは、陽極３と、陰極１３と、陽極５と陰極１３の間に配置され、少なくとも発光層９を含む有機ＥＬ層１５と、有機ＥＬ層１５の側面の一部分の領域を除いて有機ＥＬ層１５の側面に配置された反射膜１７と、反射膜１７が配置されていない有機ＥＬ層１５の側面部分で構成される光出射部１９と、をもつ有機ＥＬ発光素子２３を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極の間に配置され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、
前記有機ＥＬ層の側面の一部分の領域を除いて前記有機ＥＬ層の側面に配置された反射膜と、
前記反射膜が配置されていない前記有機ＥＬ層の側面部分で構成される光出射部と、をもつ有機ＥＬ発光素子を備えた有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項２】
前記陽極及び前記陰極のうち少なくとも一方は透明導電膜で形成されており、
前記反射膜は、前記有機ＥＬ層と前記透明導電膜の積層体の側面の一部分の領域を除いて前記積層体の側面に配置されており、
前記光出射部は前記反射膜が配置されていない前記積層体の側面部分で構成されている請求項１に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項３】
前記有機ＥＬ発光素子は、前記透明導電膜の前記有機ＥＬ層とは反対側の面に配置された金属材料からなる反射層を備えている請求項２に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項４】
前記有機ＥＬ発光素子は、前記透明導電膜の前記有機ＥＬ層とは反対側の面に配置された、前記透明導電膜の屈折率よりも低い屈折率をもつ低屈折率材料層を備えている請求項２に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項５】
前記有機ＥＬ発光素子は、前記低屈折率材料層の前記透明導電膜とは反対側の面に配置された金属材料からなる反射層を備えている請求項４に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項６】
前記有機ＥＬ発光素子は、前記反射膜の前記有機ＥＬ層とは反対側の面に配置された金属材料からなる反射部材を備えている請求項１から５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項７】
前記有機ＥＬ発光素子は、前記光出射部の面に配置された、前記光出射部から出射される光の取り出し効率を向上させるための屈折率分布構造体を備えている請求項１から６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項８】
前記光出射部に対向する位置に、前記光出射部から出射された光の進行方向を変更するための光学体をさらに備えている請求項１から７のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項９】
前記光学体の前記光出射部に対向する面は、平面、球面、自由曲面のいずれかである請求項８に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１０】
前記光学体は、前記光出射部から出射された光を集光させる機能を有する請求項８又は９に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１１】
前記光学体は、前記光出射部に対向する面に、全反射する構造体又は反射ミラーを備えている請求項８から１０のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１２】
前記陽極、前記有機ＥＬ層及び前記陰極の積層体は環状形状に配置されており、
前記反射膜は前記環状形状の外周側面に配置され、
前記光出射部は前記環状形状の内周側面に配置され、
前記環状形状の内側に１つ又は複数の前記光学体が配置されている請求項８から１１のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１３】
同一領域に向けて前記光出射部から光を出射する複数の前記有機ＥＬ発光素子と、
前記同一領域に配置された１つ又は複数の前記光学体と、を備えている請求項８から１１のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１４】
前記光学体は、前記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略同一方向に変更する請求項１２又は１３に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１５】
前記光学体は、前記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を複数の方向に分割する請求項１２又は１３に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１６】
前記光学体は、前記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略逆円錐形状に変更する請求項１２又は１３に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１７】
複数の前記有機ＥＬ発光素子を備え、
それらの有機ＥＬ発光素子の前記光出射部は二次元又は三次元にアレイ状に配列されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイス。
【請求項１８】
請求項１に記載された有機ＥＬ発光デバイスの製造方法であって、
前記陽極、前記有機ＥＬ層、前記陰極を形成した後、前記有機ＥＬ層の側面に前記反射膜及び前記光出射部を形成して前記有機ＥＬ発光素子を形成する有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項１９】
前記陽極及び前記陰極のうち少なくとも一方を透明導電膜で形成し、
前記反射膜を、前記有機ＥＬ層と前記透明導電膜の積層体の側面の一部分の領域を除いて前記積層体の側面に配置し、
前記光出射部を前記反射膜が配置されていない前記積層体の側面部分で形成する請求項１８に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２０】
請求項１に記載された有機ＥＬ発光デバイスの製造方法であって、
前記光出射部の形成予定位置に開口をもつ枠状の前記反射膜を形成した後、前記反射膜で囲まれた領域内に前記有機ＥＬ層を形成して前記光出射部をもつ前記有機ＥＬ発光素子を形成する有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２１】
前記陽極及び前記陰極のうち少なくとも一方を透明導電膜で形成し、
前記透明導電膜を前記反射膜で囲まれた領域内に形成して、前記反射膜を前記有機ＥＬ層と前記透明導電膜の積層体の側面の一部分の領域を除いて前記積層体の側面に配置し、
前記光出射部を前記反射膜が配置されていない前記積層体の側面部分で形成する請求項２０に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２２】
前記透明導電膜の前記有機ＥＬ層とは反対側の面に金属材料からなる反射層を配置するための工程を含む請求項１９又は２１に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２３】
前記透明導電膜の前記有機ＥＬ層とは反対側の面に前記透明導電膜の屈折率よりも低い屈折率をもつ低屈折率材料層を配置するための工程を含む請求項１９又は２１に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２４】
前記低屈折率材料層の前記透明導電膜とは反対側の面に金属材料からなる反射層を配置するための工程を含む請求項２３に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２５】
前記反射膜の前記有機ＥＬ層とは反対側の面に金属材料からなる反射部材を配置するための工程を含む請求項１８から２４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２６】
前記有機ＥＬ発光素子は、前記光出射部の面に、前記光出射部から出射される光の取り出し効率を向上させるための屈折率分布構造体を形成するための工程を含む請求項１８から２５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２７】
前記光出射部に対向する位置に、前記光出射部から出射された光の進行方向を変更するための光学体を配置するための工程を含む請求項１８から２６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２８】
前記光学体の前記光出射部に対向する面は、平面、球面、自由曲面のいずれかである請求項２７に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項２９】
前記光学体は、前記光出射部から出射された光を集光させる機能を有する請求項２７又は２８に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３０】
前記光学体は、前記光出射部に対向する面に、全反射する構造体又は反射ミラーを備えている請求項２７から２９のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３１】
前記陽極、前記有機ＥＬ層及び前記陰極の積層体を環状形状に配置され、
前記反射膜は前記環状形状の外周側面に配置され、
前記光出射部は前記環状形状の内周側面に配置され、
前記環状形状の内側に１つ又は複数の前記光学体が配置される請求項２７から３０のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３２】
同一領域に向けて前記光出射部から光を出射する複数の前記有機ＥＬ発光素子と、
前記同一領域に配置された１つ又は複数の前記光学体と、を配置する請求項２７から３０のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３３】
前記光学体は、前記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略同一方向に変更するものである請求項３１又は３２に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３４】
前記光学体は、前記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を複数の方向に分割するものである請求項３１又は３２に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３５】
前記光学体は、前記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略逆円錐形状に変更するものである請求項３１又は３２に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【請求項３６】
複数の前記有機ＥＬ発光素子が配置され、
それらの有機ＥＬ発光素子の前記光出射部は二次元又は三次元にアレイ状に配列される請求項１８から３０のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極と陰極の間に配置され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層をもつ有機ＥＬ発光素子を備えた有機ＥＬ発光デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子アレイは複数の発光素子を直線状に配置したものである。発光素子として発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記述する）を用いた発光素子アレイをＬＥＤアレイと称されている。ＬＥＤアレイは、例えば電子写真方式の光プリンタの光源として使用されている。光プリンタにおいては高精細化が強く望まれていることから、それに伴いＬＥＤアレイの高密度化を図ることが必要となる。
【０００３】
しかし、高密度化を図るためにＬＥＤアレイ内の発光部の間隔を狭くすると、ＬＥＤアレイの端部に位置する発光部とチップ端部との間隔が狭くなる。そうすると、アレイの端部に位置する発光部から放射される有効な光量、つまりチップ表面から略垂直方向に放出される光の量が少なくなる。これは、発光部から少し傾いて放射された光のうちチップ表面に達する前にチップ端面に達する光が有効な光とならないためである。
【０００４】
また、光プリンタにおいては高速化が重要な課題である。高速化のためには光源であるＬＥＤアレイの光量増加を図ることが必要となる。従来のＬＥＤアレイを使用した方式は上記のような課題を有している。
【０００５】
また、有機ＥＬ発光素子と光導波路とをもつ有機ＥＬ発光デバイスが配列された発光素子アレイが知られている（例えば特許文献１を参照。）。この有機ＥＬ発光デバイスは、有機ＥＬ発光素子から出射された光を光導波路に入射させ、光導波路の端面から出射させる。これにより、有機ＥＬ発光素子の発光面積に対して光出射面積を小さくでき、有機ＥＬ発光デバイスの発光光量の増加を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２０５６４６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】三上明義，「有機ＥＬ発光素子の光学解析技術と高効率化手法」，応用物理、第８０巻、第４号，２０１１年，ｐ．２７７−２８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、有機ＥＬ発光素子を備えた有機ＥＬ発光素子デバイスにおける光出射面積あたりの発光光量を増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる有機ＬＥ発光デバイスは、陽極と、陰極と、上記陽極と上記陰極の間に配置され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層の側面の一部分の領域を除いて上記有機ＥＬ層の側面に配置された反射膜と、上記反射膜が配置されていない上記有機ＥＬ層の側面部分で構成される光出射部と、をもつ有機ＥＬ発光素子を備えたものである。ここで、反射膜は、有機ＥＬ層の発光光を全反射するものであってもよいし、有機ＥＬ層の発光光の一部を反射するものであってもよい。
【００１０】
本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、上記陽極及び上記陰極のうち少なくとも一方は透明導電膜で形成されており、上記反射膜は、上記有機ＥＬ層と上記透明導電膜の積層体の側面の一部分の領域を除いて上記積層体の側面に配置されており、上記光出射部は上記反射膜が配置されていない上記積層体の側面部分で構成されているようにしてもよい。ここで、透明導電膜は半透明のものも含む。ただし、反射膜は、有機ＥＬ層の側面のみに配置されていてもよい。
【００１１】
さらに、上記有機ＥＬ発光素子は、上記透明導電膜の上記有機ＥＬ層とは反対側の面に配置された金属材料からなる反射層を備えているようにしてもよい。
【００１２】
また、上記有機ＥＬ発光素子は、上記透明導電膜の上記有機ＥＬ層とは反対側の面に配置された、上記透明導電膜の屈折率よりも低い屈折率をもつ低屈折率材料層を備えているようにしてもよい。
【００１３】
さらに、上記有機ＥＬ発光素子は、上記低屈折率材料層の上記透明導電膜とは反対側の面に配置された金属材料からなる反射層を備えているようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、上記有機ＥＬ発光素子は、上記反射膜の上記有機ＥＬ層とは反対側の面に配置された金属材料からなる反射部材を備えているようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、上記有機ＥＬ発光素子は、上記光出射部の面に配置された、上記光出射部から出射される光の取り出し効率を向上させるための屈折率分布構造体を備えているようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、上記光出射部に対向する位置に、上記光出射部から出射された光の進行方向を変更するための光学体をさらに備えているようにしてもよい。
【００１７】
上記光学体の上記光出射部に対向する面は、平面、球面、自由曲面のいずれかである例を挙げることができる。
【００１８】
また、上記光学体は、上記光出射部から出射された光を集光させる機能を有する例を挙げることができる。
【００１９】
また、上記光学体は、上記光出射部に対向する面に、全反射する構造体又は反射ミラーを備えている例を挙げることができる。
【００２０】
また、上記光学体を備えた本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、上記陽極、上記有機ＥＬ層及び上記陰極の積層体は環状形状に配置されており、上記反射膜は上記環状形状の外周側面に配置され、上記光出射部は上記環状形状の内周側面に配置され、上記環状形状の内側に１つ又は複数の上記光学体は配置されている例を挙げることができる。
【００２１】
また、上記光学体を備えた本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、同一領域に向けて上記光出射部から光を出射する複数の上記有機ＥＬ発光素子と、上記同一領域に配置された１つ又は複数の上記光学体と、を備えている例を挙げることができる。
【００２２】
上記環状形状の有機ＥＬ発光素子又は上記複数の有機ＥＬ発光素子と上記光学体とを備えた本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、上記光学体は、上記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略同一方向に変更する例を挙げることができる。
【００２３】
さらに、上記光学体は、上記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を複数の方向に分割する例を挙げることができる。
【００２４】
さらに、上記光学体は、上記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略逆円錐形状に変更する例を挙げることができる。
【００２５】
また、本発明の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、複数の前記有機ＥＬ発光素子を備え、それらの有機ＥＬ発光素子の前記光出射部は二次元又は三次元にアレイ状に配列されているようにしてもよい。
【００２６】
本発明にかかる有機ＬＥ発光デバイスの製造方法の第１局面は、本発明の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法であって、上記陽極、上記有機ＥＬ層、上記陰極を形成した後、その上記有機ＥＬ層の側面に上記反射膜及び上記光出射部を形成して上記有機ＥＬ発光素子を形成する。
【００２７】
本発明の有機ＬＥ発光デバイスの製造方法の第１局面において、上記陽極及び上記陰極のうち少なくとも一方を透明導電膜で形成し、上記反射膜を、上記有機ＥＬ層と上記透明導電膜の積層体の側面の一部分の領域を除いて上記積層体の側面に配置し、上記光出射部を上記反射膜が配置されていない上記積層体の側面部分で形成する例を挙げることができる。ただし、反射膜を、有機ＥＬ層の側面のみに配置するようにしてもよい。
【００２８】
本発明にかかる有機ＬＥ発光デバイスの製造方法の第２局面は、本発明の有機ＥＬ発光デバイスの製造方法であって、上記光出射部の形成予定位置に開口をもつ枠状の上記反射膜を形成した後、上記反射膜で囲まれた領域内に上記有機ＥＬ層を形成して上記光出射部をもつ上記有機ＥＬ発光素子を形成する。
【００２９】
本発明の有機ＬＥ発光デバイスの製造方法の第２局面において、上記陽極及び上記陰極のうち少なくとも一方を透明導電膜で形成し、上記透明導電膜を上記反射膜で囲まれた領域内に形成して、上記反射膜を上記有機ＥＬ層と上記透明導電膜の積層体の側面の一部分の領域を除いて上記積層体の側面に配置し、上記光出射部を上記反射膜が配置されていない上記積層体の側面部分で形成する例を挙げることができる。
【００３０】
本発明の有機ＬＥ発光デバイスの製造方法において、上記透明導電膜の上記有機ＥＬ層とは反対側の面に金属材料からなる反射層を配置するための工程を含む例を挙げることができる。
【００３１】
また、上記透明導電膜の上記有機ＥＬ層とは反対側の面に上記透明導電膜の屈折率よりも低い屈折率をもつ低屈折率材料層を配置するための工程を含む例を挙げることができる。
【００３２】
さらに、上記低屈折率材料層の上記透明導電膜とは反対側の面に金属材料からなる反射層を配置するための工程を含む例を挙げることができる。
【００３３】
また、本発明の有機ＬＥ発光デバイスの製造方法において、上記反射膜の上記有機ＥＬ層とは反対側の面に金属材料からなる反射部材を配置するための工程を含む例を挙げることができる。
【００３４】
また、上記有機ＥＬ発光素子は、上記光出射部の面に、上記光出射部から出射される光の取り出し効率を向上させるための屈折率分布構造体を形成するための工程を含む例を挙げることができる。
【００３５】
また、上記光出射部に対向する位置に、上記光出射部から出射された光の進行方向を変更するための光学体を配置するための工程を含む例を挙げることができる。
【００３６】
さらに、上記光学体の上記光出射部に対向する面は、平面、球面、自由曲面のいずれかである例を挙げることができる。
【００３７】
また、上記光学体は、上記光出射部から出射された光を集光させる機能を有する例を挙げることができる。
【００３８】
また、上記光学体は、上記光出射部に対向する面に、全反射する構造体又は反射ミラーを備えている例を挙げることができる。
【００３９】
また、上記陽極、上記有機ＥＬ層及び上記陰極の積層体を環状形状に配置され、上記反射膜は上記環状形状の外周側面に配置され、上記光出射部は上記環状形状の内周側面に配置され、上記環状形状の内側に１つ又は複数の上記光学体が配置される例を挙げることができる。
【００４０】
また、同一領域に向けて上記光出射部から光を出射する複数の上記有機ＥＬ発光素子と、上記同一領域に配置された１つ又は複数の上記光学体と、を配置する例を挙げることができる。
【００４１】
また、上記光学体は、上記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略同一方向に変更するものである例を挙げることができる。
【００４２】
また、上記光学体は、上記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を複数の方向に分割するものである例を挙げることができる。
【００４３】
また、上記光学体は、上記有機ＥＬ発光素子から出射された光の進行方向を略逆円錐形状に変更するものである例を挙げることができる。
【００４４】
また、複数の上記有機ＥＬ発光素子が配置され、それらの有機ＥＬ発光素子の上記光出射部は二次元又は三次元にアレイ状に配列される例を挙げることができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の有機ＬＥ発光デバイスは、有機ＥＬ層の側面に反射膜と、反射膜が配置されていない有機ＥＬ層の側面部分で構成される光出射部と、をもつ有機ＥＬ発光素子を備えている。本発明の有機ＬＥ発光デバイスの製造方法は、本発明の有機ＥＬ発光デバイスを製造する。本発明の有機ＬＥ発光デバイスでは、有機ＥＬ発光素子において光ファイバーの原理と同様にして有機ＥＬ層で光が伝播され、有機ＥＬ層の側面に設けられた光出射部から光が出射される。したがって、本発明の有機ＬＥ発光デバイス及びその製造方法は、有機ＥＬ発光素子デバイスの光出射面積あたりの発光光量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】有機ＥＬ発光デバイスの一実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図２】発光層厚と出射光の光量との関係を計算した結果を示す図である。
【図３】光量の計算方法を説明するための概念図である。
【図４】有機ＥＬ発光デバイスの製造方法の一実施例を説明するための概略的な正面断面図及び側面断面図である。
【図５】有機ＥＬ発光デバイスの他の実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図６】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例及び製造方法の他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。
【図７】有機ＥＬ発光デバイスの製造方法のさらに他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。
【図８】図７の続きの工程と、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。
【図９】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例及び製造方法のさらに他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。
【図１０】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な側面断面図である。
【図１１】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な側面断面図である。
【図１２】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な斜視図及び断面図である。
【図１３】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な断面図である。
【図１４】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な斜視図及び断面図である。
【図１５】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な側面断面図である。
【図１６】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例の光出射部の配列を説明するための概略的な正面図である。
【図１７】有有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例の光出射部の配列を説明するための概略的な正面図である。
【図１８】有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例の光出射部の配列を説明するための概略的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、有機ＥＬ発光デバイスの一実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【００４８】
基材１の一表面に金属材料からなる反射層３が形成されている。基材１は例えばシリコン基板である。ただし、基材１は有機ＥＬ発光素子の製造工程に耐え得るものであれば材料は問われず、例えば、ガラス基板、樹脂基板、樹脂シートなどであってもよい。反射層３の材料は例えばアルミニウムである。ただし、反射層３の材料は、他の金属や合金、例えば金や銀であってもよい。反射層３の最上層に絶縁膜（図示は省略）が形成されている。その絶縁膜は、例えば二酸化珪素膜である。
【００４９】
反射層３の表面に、下層側から順に陽極５、正孔輸送層７、発光層９、電子注入層１１、陰極１３が形成されている。正孔輸送層７、発光層９及び電子注入層１１は有機ＥＬ層１５を構成する。
【００５０】
陽極５の材料は例えば膜厚が１５０ｎｍ（ナノメートル）、シート抵抗が１５Ω／□以下、表面粗さ（Ｐ−Ｖ）が６０ｎｍ以下）のＩＴＯ（酸化インジウム錫）である。正孔輸送層７の材料は例えば膜厚が５００ｎｍのα−ＮＰＤ（４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル）である。発光層９の材料は膜厚が５００ｎｍの例えばＡｌｑ３（トリス（８−-キノリノラト)アルミニウム）である。電子注入層１１は例えば膜厚が０.７ｎｍのＬｉＦ（フッ化リチウム）である。陰極１３の材料は例えばアルミニウムである。
【００５１】
陽極５の材料は、ＩＴＯ以外の透明酸化物導電膜、例えばＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）であってもよい。陰極１３の材料は、アルミニウム以外の仕事関数の低い金属や合金であってもよい。
【００５２】
有機ＥＬ層１５は正孔輸送層７、発光層９及び電子注入層１１で構成されているが、本発明において有機ＥＬ層はこれに限定されない。本発明において、有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含み、発光層以外に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のうちいずれか又は複数を含んでいてもよい。また、これらの層の材料は特に限定されない。有機ＥＬ層の成膜物質と膜厚は、いろいろ提案されている。本実施例では、上記の材料で実施したが、本発明の有機ＥＬ発光デバイスは本明細書に示した有機ＥＬ材料に限定されるものではない。リン発光材料や蛍光発光材料など有機ＥＬ発光素子の構成であれば、本発明は同様に応用することが可能である。同様に、陽極及び陰極の材料についても本実施例のものに限定されるものではない。
【００５３】
陽極５、有機ＥＬ層１５、陰極１３の積層体の側面及び上面に、その積層体の側面の一部の領域を除いて、反射膜１７が形成されている。反射膜１７は、好ましくは有機ＥＬ発光層９の屈折率よりも低い屈折率をもつものである。反射膜１７は、有機ＥＬ層１５の発光光を全反射するものであってもよいし、有機ＥＬ層１５の発光光の一部を反射するものであってもよい。反射膜１７が配置されていない陽極５及び有機ＥＬ層１５の側面部分は光出射部１９を形成している。反射膜１７の側面及び上面に金属材料からなる反射部材２１が形成されている。
【００５４】
反射膜１７は、例えば膜厚が１００〜５００ｎｍの二酸化珪素膜である。反射膜１７の材料は、二酸化珪素以外の材料、例えばフッ化マグネシウム等の絶縁性材料であってもよい。
反射部材２１は、例えば膜厚が１００〜１０００ｎｍの金膜である。反射部材２１の材料は、金以外の金属や合金、例えばアルミニウムや銀であってもよい。
【００５５】
図示は省略されているが、陰極１３上に配置された反射膜１７及び反射部材２１に、陰極１３の電位をとるための開口が形成されている。なお、反射膜１７及び反射部材２１は、光出射部１９を除く陽極５及び有機ＥＬ層１５の側面に少なくとも配置されていればよい。
【００５６】
反射層３、陽極５、陰極１３、有機ＥＬ層１５、反射膜１７、光出射部１９及び反射部材２１は有機ＥＬ発光素子２３を形成している。
【００５７】
有機ＥＬ発光素子２３の光出射部１９に対向する位置に光学体２５が配置されている。光学体２５は、光出射部１９から出射される光の進行方向を変更する（一点鎖線の矢印参照。）。光学体２５は反射層３上に配置されている。ただし、光学体２５は基材１上に配置されていてもよいし、基材１に一体成形されたものであってもよい。なお、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて光学体２５は配置されていなくてもよい。
【００５８】
光学体２５の材料は例えば光学ガラスや金属、樹脂などである。ただし、光学体２５の材料は、光学体２５が光出射部１９から出射される光の進行方向を変更できる材料であれば特に限定されない。
【００５９】
基材１は基板２７上に配置されている。基板２７の材料は、例えばガラスや樹脂、金属などであり、特に限定されない。光学体２５は基板２７上に配置されていてもよい。
【００６０】
有機ＥＬ発光素子２３の陽極５及び陰極１３に電圧が印加されると、発光層９は発光する。発光層９が発光した光は、陽極５及び有機ＥＬ層１５を伝播する（例えば非特許文献１を参照。）。陽極５及び有機ＥＬ層１５の側面には反射膜１７が形成されているので、光ファイバーの原理と同様にして、発光層９が発光した光は、陽極５及び有機ＥＬ層１５で光出射部１９側へ伝播され、光出射部１９から出射される。
【００６１】
有機ＥＬ発光素子２３は光出射部１９の面積に対して発光層９の面積（発光面積）を大きくすることができる。したがって、この実施例の有機ＬＥ発光デバイスは、有機ＥＬ発光素子デバイスの光出射面積あたりの発光光量を増加させることができる。
【００６２】
また、有機ＥＬ発光素子２３は、反射膜１７の有機ＥＬ層１５とは反対側の面に反射部材２１を備えているので、発光層９で発光した光を有機ＥＬ層１５側に反射することができる。
【００６３】
また、有機ＥＬ発光素子２３は、透明導電膜である陽極５の有機ＥＬ層１５とは反対側の面に反射層３を備えているので、発光層９で発光した光を有機ＥＬ層１５側に反射することができる。
【００６４】
ところで、有機ＥＬ発光素子において、透明導電膜や有機ＥＬ層を伝播する光の伝播効率はそれらの膜厚によって変化する（例えば非特許文献１を参照。）。
【００６５】
図２は、発光層厚と出射光の光量との関係を計算した結果を示す図である。図２において縦軸は光量（単位無し）、横軸は発光層厚（単位はｎｍ）を示す。光量の計算にはＦＤＴＤ法（Finite Difference Time Domain method）を用いた。図３は光量の計算方法を説明するための概念図である。まず、図３を参照して光量の計算方法について説明する。
【００６６】
発光層を想定した屈折率２.０の領域３１の３辺が、理想ミラーを想定したＰＥＣ（完全導体）領域３３で囲まれている。屈折率２.０の領域３１に対向する位置に、空気層を想定した屈折率１.０の領域３５を介してレシーバ３７が配置されている。ＦＤＴＤ計算領域３９は一点鎖線で示されている。屈折率２.０の領域３１の長さＬは２０μｍ（マイクロメートル）である。発光層厚を想定した屈折率２.０の領域３１の幅Ｗは２５〜４００ｎｍの範囲において２５ｎｍ間隔で変化された。屈折率１.０の領域３５の長さＳは１μｍである。光源は屈折率２.０の領域３１の中央に点光源として配置された。光源から出射する光は波長が５５０ｎｍの球面波かつ連続波である。計算される光量はレシーバ３７の受光強度を経過時間で積分した数値である。
【００６７】
図２に示されるように、発光層厚（図３の屈折率２.０の領域３１の幅Ｗ）が変化すると、光量が変化することがわかった。したがって、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて、光出射部から出射される光の光量が増加するように、発光層を含む有機ＥＬ層の各層厚及び透明導電膜厚を適宜設定することが好ましい。
【００６８】
図４は、有機ＥＬ発光デバイスの製造方法の一実施例を説明するための概略的な正面断面図及び側面断面図である。図４に示された正面断面及び側面断面の位置は図１に対応している。図４におけるカッコ数字（１）〜（４）は以下に説明される工程（１）〜（４）に対応している。この実施例において、陽極５及び有機ＥＬ層１５の各層の層厚は上述のように伝播効率を考慮して決定される。なお、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００６９】
（１）基材１上に反射層３を形成する。反射層３の最上層には、例えば二酸化珪素からなる絶縁膜（図示は省略）を成膜する。真空装置内で、スパッタリング法により、メタルマスクを使用して反射層３上の所定の領域にＩＴＯ膜からなる陽極５を成膜する。同時に、陽極５に繋がる、ＩＴＯ膜からなる電極用のパターン配線（図示は省略）も形成しておく。なお、反射層３の形成工程を省略して、陽極５の下地膜を基材１としてもよい。また、反射層３の最上層の絶縁膜の形成を省略して、反射膜３を陽極５の電極用のパターン配線として用いてもよい。
【００７０】
次いで、真空装置から基材１を取り出してグローボックス中でメタルマスクを交換する。再度、真空装置中に基材１を挿入する。真空装置内で、抵抗加熱法で成膜物質を蒸着する真空蒸着法により、陽極５上の所定の領域に正孔輸送層７、発光層９、電子注入層１１、陰極１３を順番に成膜する。この間、メタルマスクは変更しない。メタルマスクに覆われた部位に飛翔した成膜物質は、基材１側への移動を遮られて、陽極５又はその上に成膜された層には到達できない。このようにして、メタルマスクでパターニングができる。
【００７１】
（２）基材１をグローボックス中に取り出し、予め設計しておいた目的の形状に基材１を割る。例えば基材１がシリコン基板の場合は壁開を利用して基材１を目的の形状にする。目的の形状にした基材１を裏打ち用の別の基板２７に貼り付ける。
【００７２】
（３）メタルマスクを変更して、光出射部１９に対応する部分をマスクでカバーして成膜物質が飛翔していかないようにする。この状態で真空装置に基板２７を挿入し、例えば真空蒸着法によって二酸化珪素（屈折率：１.４５）からなる反射膜１７を成膜する。反射膜１７は陽極５、有機ＥＬ層１５及び陰極からなる積層体の上面及び光出射部１９を除く側面に形成される。なお、反射膜１７は、この積層体の周囲の反射層３表面にも成膜されてもよい。
【００７３】
（４）メタルマスクを変更することなく、例えば真空蒸着法によって金からなる反射部材２１を形成する。反射部材２１は反射膜１７の側面及び上面に形成され、光出射部１９には形成されない。
【００７４】
光出射部１９に対向する位置に光学体２５を配置する。なお、光学体２５は基材１上に予め製作しておいてもよいし、又は基板２７上に予め製作しておいてもよい。例えば、凸形状の光学体２５の製作は、シリコンからなる基材１上に製作する場合や、ガラスからなる基板２７上に製作する場合は、ナノインプリント工法を使用する。つまり、予め設計した光学体２５の形状に対応する凹形状をもつ金型に製作し、その金型を用いて凸形状の転写用樹脂を基材１上又は基板２７上に形成する。その後、転写用樹脂と基材又は基板をドライエッチング工法で選択比を制御しながら一体でドライエッチングする。これにより、転写用樹脂の三次元形状が基材又は基板上に転写されて、光学体２５が形成される。例えば、光学体２５上に必要に応じて、金属反射膜を形成する。金属反射膜上には耐環境性を向上させるためのオーバーコート膜を成膜する。ここでは転写法による光学体２５の製作方法を説明したが、光学体２５の製作方法はこれに限定されない。例えば、光学体２５は基材１及び基板２７とは別途形成されたものであってもよい。
【００７５】
図５は、有機ＥＬ発光デバイスの他の実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図５において、図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【００７６】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは、図１に示された実施例と比較して、光出射部１９の面に配置された、光出射部１９から出射される光の取り出し効率を向上させるための屈折率分布構造体４１を備えている。屈折率分布構造体４１は、図５では平板状に記載されているが、例えば、中央が凸の曲面形状を備えている。例えば、屈折率分布構造体４１は２層構造となっている。光出射部１９の面に近い第１層は、例えば、インクジェット法で形成される凸の曲面形状をもつ、屈折率１.６４のエポキシ系又はアクリル系の透明樹脂である。光出射部１９とは反対側の第１層の面に形成された第２層は、例えば、インクジェット法で形成される凸の曲面形状をもつ、屈折率１.４５のシリコン系の透明樹脂である。ただし、第２層は反射防止機能をもつものであってもよい。反射防止機能をもつ第２層の一例は、真空蒸着で製作された３層構造の反射防止薄膜である。第２層は屈折率分布構造体４１において最も表面側に形成される層なので真空蒸着法でも製作できる。なお、例えば転写法によって形成される光学体２５は、屈折率分布構造体４１の形成後に製作される。屈折率分布構造体４１の機能によって、光出射部１９から出射される光の取り出し効率が向上する。
【００７７】
屈折率分布構造体４１は、例えば、図４を参照して説明された上記工程（４）の後にメタルマスクを用いた真空成膜法によって成膜される。ただし、屈折率分布構造体４１の形成時期はこれに限定されず、例えば、反射膜１７が形成される前であってもよいし、反射部材２１が形成される前であってもよい。
【００７８】
また、屈折率分布構造体４１は少なくとも光出射部１９を覆う位置に配置されていればよい。屈折率分布構造体４１は、光出射部１９の面と、光出射部１９以外の位置、例えば反射層３上や、反射部材２１の側面や上面などに成膜されていてもよい。
【００７９】
図６は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例及び製造方法の他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。図６において、図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。まず、図６（３）を参照して有機ＥＬ発光デバイスの構造について説明する。
【００８０】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは複数の有機ＥＬ発光素子２３を備えている。各有機ＥＬ発光素子２３は反射層３、陽極５、有機ＥＬ層１５、陰極１３及び反射膜１７を備えている。有機ＥＬ層１５は正孔輸送層７、発光層９及び電子注入層１１によって形成されている。反射膜１７は隣り合う有機ＥＬ発光素子２３で共用されている。ただし、反射膜１７は隣り合う有機ＥＬ発光素子２３ごとに設けられていてもよい。また、反射層３及び陰極１３は、隣り合う有機ＥＬ発光素子２３で連続して形成されているが、隣り合う有機ＥＬ発光素子２３ごとに設けられていてもよい。
【００８１】
各有機ＥＬ発光素子２３は、紙面垂直方向に延びる陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の一方の端面に光出射部を備えている。陽極５及び有機ＥＬ層１５の他方の端面は反射膜１７で覆われている。反射膜１７は櫛歯形状に形成されている。反射膜１７は例えば永久レジスト又は光硬化性樹脂で形成されている。
【００８２】
複数の有機ＥＬ発光素子２３の各光出射部はライン状に配列されている。この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは例えば電子写真方式の光プリンタの光源として使用される。１２００ｄｐｉ（dots per inch）を実現するには、複数の有機ＥＬ発光素子２３の各光出射部のドット間ピッチは２０μｍである。
【００８３】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは、図１を参照して説明された有機ＥＬ発光デバイスと比較して、反射部材２１が配置されていない。この実施例の有機ＥＬ発光デバイスでは、低屈折材料部材１７の存在によって、有機ＥＬ発光素子２３において光ファイバーの原理と同様にして陽極５及び有機ＥＬ層１５で光が伝播され、陽極５及び有機ＥＬ層１５の側面に設けられた光出射部から光が出射される。したがって、この実施例の有機ＬＥ発光デバイスは、図１を参照して説明された有機ＥＬ発光デバイスと同様に、光出射面積あたりの発光光量を増加させることができる。
【００８４】
図６を参照して、製造方法の実施例について説明する。図６におけるカッコ数字（１）〜（３）は以下に説明される工程（１）〜（３）に対応している。この実施例において、陽極５及び有機ＥＬ層１５の各層の層厚は上述のように伝播効率を考慮して決定される。なお、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００８５】
（１）基材１上に反射層３を形成する。
【００８６】
（２）例えば、レジストを使用したフォトリソグラフィー法、又は光硬化性樹脂を使用して、反射層３上に櫛歯形状の低屈折材料部材１７を形成する。低屈折材料部材１７の断面形状は逆テーパー状に形成される。ただし、低屈折材料部材１７の断面形状は特に限定されず、例えば長方形であってもよいし、順テーパー形状であってもよい。ここで紹介する方法は、反射膜１７を構成するレジスト又は光硬化性樹脂を後工程で除去せずに製品に使用する方法である。有機ＥＬ発光デバイスを電子写真方式の光プリンタの光源として使用する場合、１２００ｄｐｉを実現するにはドット間ピッチを２０μｍとして、反射膜１７を形成する。
【００８７】
（３）反射膜１７をパターンマスクとして、以下の工程を進める。スパッタリング法で陽極５を構成するＩＴＯ膜を成膜する。陽極５の膜厚は上述のように伝播効率を考慮して決定される。陽極５には電極用のパターン配線も同時に形成しておく。
【００８８】
陽極５上に順次有機ＥＬ層１５を成膜する。有機ＥＬ層１５の形成方法は、例えば、インクジェット法である。最終層には陰極１３を１００ｎｍ〜１０００ｎｍ成膜する。この段階で、陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面において光出射部のみが反射膜１７で覆われていない構造を実現できる。なお、反射膜１７の高さと陽極５及び有機ＥＬ層１５の膜厚を調整して、陰極１３も反射膜１７で囲まれた領域の内側に形成するようにしてもよい。
【００８９】
その後、製品用途に応じて、基材１を所定の形状に分割したり、基材１を基板２７（図１を参照。）に貼り付けたり、光学体２５や屈折率分布構造体４１（図５を参照。）を配置したりしてもよい。ここでも、光学体２５は、基材１や基板２７に予め配置されていてもよい。
【００９０】
図７及び図８は、有機ＥＬ発光デバイスの製造方法のさらに他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。図８（７）は有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。図７及び図８において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。まず、図８（７）を参照して有機ＥＬ発光デバイスの構造について説明する。
【００９１】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは複数の有機ＥＬ発光素子２３を備えている。各有機ＥＬ発光素子２３は、陽極５、有機ＥＬ層１５、陰極１３、反射膜１７、反射部材２１、低屈折率材料層４３及び反射層４５を備えている。有機ＥＬ層１５は正孔輸送層７、発光層９及び電子注入層１１によって形成されている。
【００９２】
反射膜１７、反射部材２１、低屈折率材料層４３及び反射層４５は、隣り合う有機ＥＬ発光素子２３で連続して形成されているが、隣り合う有機ＥＬ発光素子２３ごとに設けられていてもよい。
【００９３】
低屈折率材料層４３は、陽極５の屈折率よりも低い屈折率をもつ材料、例えば二酸化珪素やフッ化マグネシウムなどで形成されている。
反射層４５は金属材料、例えばアルミニウム、金、銀などの金属や、合金などで形成されている。
【００９４】
各有機ＥＬ発光素子２３は、紙面垂直方向に延びる陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の一方の端面に光出射部を備えている。陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の他方の端面は反射膜１７及び反射部材２１で覆われている。
【００９５】
複数の有機ＥＬ発光素子２３の各光出射部はライン状に配列されている。この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは例えば電子写真方式の光プリンタの光源として使用される。１２００ｄｐｉ（dots per inch）を実現するには、複数の有機ＥＬ発光素子２３の各光出射部のドット間ピッチは２０μｍである。
【００９６】
有機ＥＬ発光素子２３は、反射層４５に接着された接着剤４７を介して基材４９上に配置されている。
【００９７】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは、陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面に光出射部が形成されている。光出射部以外の陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面は、反射膜１７及び反射部材２１で覆われている。したがって、有機ＥＬ発光素子２３において光ファイバーの原理及び光学ミラーの原理と同様にして陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体で光が伝播及び反射され、陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面に設けられた光出射部から光が出射される。これにより、この実施例の有機ＬＥ発光デバイスは、図１を参照して説明された有機ＥＬ発光デバイスと同様に、光出射面積あたりの発光光量を増加させることができる。
【００９８】
また、陽極５の有機ＥＬ層１５とは反対側の面に低屈折率材料層４３が配置され、さらに第２反射層４５が配置されているので、陽極５内で基材４９側へ向かう光は有機ＥＬ層１５側へ反射される。
【００９９】
図７及び図８を参照して、製造方法の実施例について説明する。図７及び図８におけるカッコ数字（１）〜（８）は以下に説明される工程（１）〜（８）に対応している。この実施例において、陽極５及び有機ＥＬ層１５の各層の層厚は上述のように伝播効率を考慮して決定される。この実施例は、有機ＥＬ発光素子を型基板上に形成した後、別基板に転写する工法である。なお、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
【０１００】
（１）例えば厚みが２００μｍの石英基板からなる型基板５１上にフォトリソグラフィー法によってレジスト膜５３を形成する。レジスト膜５３は陰極１３及び有機ＥＬ層１５の積層体に対応する開口をもつ凸形状に形成される。レジスト膜５３の断面は例えば順テーパー形状に形成される。例えば、有機ＥＬ発光デバイスを電子写真方式の光プリンタの光源として使用する場合、１２００ｄｐｉを実現するにはドット間ピッチを２０μｍとして、レジスト膜５３を形成する。
【０１０１】
（２）レジスト膜５３のパターンを型基板５１に転写する。例えば、ドライエッチング工法を使用して、レジスト膜５３と型基板５１とをエッチング選択比１でエッチングする。エッチング深さは、陰極１３及び有機ＥＬ層１５の積層体の厚みとほぼ同じ深さとする。ここでは型基板５１の材料は石英基板であるが、型基板５１の材料は樹脂シートやシリコン材料やガラス材料なども使用できる。
【０１０２】
（３）型基板５１表面にフッ素化表面処理を行なって改質面５５を形成する。フッ素化表面処理は、例えば、オプツールＤＳＸ（ダイキン工業社製）を用いたウエット方式処理や、６−ジブチルアミノ−１，３，５−トリアジンチオールを用いたドライフッ素化蒸着膜の成膜によって行なわれる。この処理によって型基板５１の改質面５５は表面エネルギーが大きくなり、密着性が著しく低下する。
【０１０３】
（４）真空蒸着法又はスパッタリング法によって、例えばアルミニウムからなる陰極１３を成膜する。型基板５１の凸部に成膜された陰極１３の材料は、低真空状態での逆スパッタリング法などによって除去する。例えばインクジェット法によって、型基板５１の凹部内に有機ＥＬ層１５を形成する。次に、型基板５１の凹部内にＩＴＯ膜からなる陽極５を形成する。例えば二酸化珪素からなる低屈折率材料層４３と、例えばアルミニウムからなる反射層４５を真空蒸着法によって、陽極５上から改質面５５上にまたがって、順次成膜する。陰極１３、有機ＥＬ層１５、陽極５、低屈折率材料層４３及び反射層４５の積層体は、フッ素化表面処理された改質面５５の存在によって型基板５１との密着性が低い。なお、型基板５１の凸部の高さと陰極１３及び有機ＥＬ層１５の膜厚を調整して、低屈折率材料層４３又は低屈折率材料層４３及び反射層４５も凹部内に形成するようにしてもよい。
【０１０４】
（５）型基板５１を反転させ、型基板５１に形成された陰極１３、有機ＥＬ層１５、陽極５、低屈折率材料層４３及び反射層４５の積層体を別途用意した基材４９上に転写する。このとき、基材４９と反射層４５との間に接着剤４７を配置し、接着剤４７を硬化させる。型基板５１と基材４９は、それぞれ並行平板として製作されているようにすれば、この反転及び転写工程は、接着剤４７を介在させた２基板の接合と同様に容易に実施可能である。
【０１０５】
（６）型基板５１を剥離する。これにより、基材４９への、陰極１３、有機ＥＬ層１５、陽極５、低屈折率材料層４３及び反射層４５の積層体の転写が完了する。基材４９の材料は特に限定されず、例えばシリコン基板、ガラス基板、樹脂基板、樹脂シートなどを挙げることができる。
【０１０６】
（７）陰極１３から所望の電気配線を確保した後に、予め用意しておいたメタルマスクを装着して光出射部の形成予定位置をメタルマスクで覆う。光出射部以外の有機ＥＬ層１５の側面、及び陰極１３の上面及び側面に、例えば二酸化珪素又はフッ化マグネシウムからなる反射膜４７を１００〜５００ｎｍの厚みで成膜する。反射膜４７の表面に、例えば金、銀、アルミニウムなどの金属材料からなる反射部材２１を１００〜１０００ｎｍの厚みで成膜する。
【０１０７】
その後、製品用途に応じて、基材４９を所定の形状に分割したり、基材４９を基板２７（図１を参照。）に貼り付けたり、光学体２５や屈折率分布構造体４１（図５を参照。）を配置したりしてもよい。ここで、光学体２５は、基材４９や基板２７に予め配置されていてもよい。
【０１０８】
図９は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例及び製造方法のさらに他の実施例を説明するための概略的な正面断面図である。図９において、図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。まず、図９（５）を参照して有機ＥＬ発光デバイスの構造について説明する。
【０１０９】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは複数の有機ＥＬ発光素子２３を備えている。各有機ＥＬ発光素子２３は、陽極５、有機ＥＬ層１５、陰極１３、反射膜１７、反射部材２１、低屈折率材料層４３及び反射層４５を備えている。有機ＥＬ層１５は正孔輸送層７、発光層９及び電子注入層１１によって形成されている。反射部材２１は隣り合う有機ＥＬ発光素子２３で共用されている。ただし、反射部材２１は隣り合う有機ＥＬ発光素子２３ごとに設けられていてもよい。また、低屈折率材料層４３及び反射層４５は、隣り合う有機ＥＬ発光素子２３で連続して形成されているが、隣り合う有機ＥＬ発光素子２３ごとに設けられていてもよい。
【０１１０】
各有機ＥＬ発光素子２３は、紙面垂直方向に延びる陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の一方の端面に光出射部を備えている。陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の他方の端面は反射膜１７で覆われている。反射膜１７及び反射部材２１は櫛歯形状に形成されている。
【０１１１】
複数の有機ＥＬ発光素子２３の各光出射部はライン状に配列されている。この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは例えば電子写真方式の光プリンタの光源として使用される。１２００ｄｐｉ（dots per inch）を実現するには、複数の有機ＥＬ発光素子２３の各光出射部のドット間ピッチは２０μｍである。
【０１１２】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは、陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面に光出射部が形成されている。光出射部以外の陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面には、反射膜１７及び反射部材２１が配置されている。したがって、有機ＥＬ発光素子２３において光ファイバーの原理及び光学ミラーの原理と同様にして陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体で光が伝播及び反射され、陽極５及び有機ＥＬ層１５の積層体の側面に設けられた光出射部から光が出射される。これにより、この実施例の有機ＬＥ発光デバイスは、図１を参照して説明された有機ＥＬ発光デバイスと同様に、光出射面積あたりの発光光量を増加させることができる。
【０１１３】
また、陽極５の有機ＥＬ層１５とは反対側の面に低屈折率材料層４３が配置され、さらに第２反射層４５が配置されているので、陽極５内で基材４９側へ向かう光は有機ＥＬ層１５側へ反射される。
【０１１４】
図９を参照して、製造方法の実施例について説明する。図９におけるカッコ数字（１）〜（５）は以下に説明される工程（１）〜（５）に対応している。この実施例において、陽極５及び有機ＥＬ層１５の各層の層厚は上述のように伝播効率を考慮して決定される。量産工程としては、この製造方法がもっとも安価な量産性に優れた工法である。なお、本発明の製造方法はこれに限定されるものではない。
【０１１５】
（１）基材１上に、例えば真空蒸着法又はスパッタリング法によって、金、銀、アルミニウムなどの金属材料からなる反射層４５、二酸化珪素又はフッ化マグネシウムからなる低屈折率材料層４３、ＩＴＯ膜からなる陽極５を順次成膜する。フォトリソグラフィー法によって、陽極５上に、有機ＥＬ層１５の形成予定位置に対応する位置にレジスト膜５７を形成する。例えば、ウエットエッチング法によって、レジスト膜５７をマスクにして陽極５をパターニングする。
【０１１６】
（２）例えば、低真空条件の真空蒸着法によって、真空槽内で、反射機能を有する金属材料を５００〜８００ｎｍの厚みで成膜して反射部材２１を成膜する。反射部材２１は、レジスト膜５７上とレジスト膜５７の開口に位置する低屈折率材料層４３上に成膜される。レジスト膜５７の開口において、反射部材２１はレジスト膜５７及び陽極５とは間隔をもって形成される。
【０１１７】
（３）例えば、高真空条件の真空蒸着法によって、真空槽内で、反射膜１７を８００ｎｍの厚みで成膜する。反射膜１７により、反射部材２１とレジスト膜５７及び陽極５との間の空間は埋め込まれる。反射膜１７の表面を平坦化するために、例えばプラズマ雰囲気中で逆スパッタリングを行なう。逆スパッタリングを行なった後の状態において、レジスト膜５７の上には、反射部材２１と極薄い反射膜１７が形成されている。
【０１１８】
（４）リフトオフ法によってレジスト膜５７を除去する。これにより、低屈折率材料層４３上に、反射部材２１と反射部材２１を覆う反射膜１７からなる凸パターンが形成される。この凸パターンは櫛歯形状に形成されている。
【０１１９】
（５）上記凸パターンの内部で陽極５上に有機ＥＬ層１５と陰極１３をその順に形成する。陰極１３は上記凸パターンの上部を覆わないように形成される。これにより有機ＥＬ発光素子２３が形成される。
【０１２０】
その後、製品用途に応じて、基材１を所定の形状に分割したり、基材１を基板２７（図１を参照。）に貼り付けたり、光学体２５や屈折率分布構造体４１（図５を参照。）を配置したりしてもよい。ここで、光学体２５は、基材１や基板２７に予め配置されていてもよい。
【０１２１】
図１０は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な側面断面図である。図１０において、図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１２２】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスでは、光学体２５は基材１に一体成形されている。光学体２５の光出射部１９に対向する面は、例えば平面、球面、自由曲面のいずれかであり、この実施例では自由曲面である。光学体２５の光出射部１９に対向する面の形状は、例えば光出射部１９から出射された光を集光させる形状に形成されている。
【０１２３】
基材１及び光学体２５の材料は、光学体２５が光出射部１９から出射された光を反射できる材料であれば特に問われない。上述のように、材料がシリコンやガラスなどの場合は、ナノインプリント工法によって基材１に光学体２５を形成できる。ただし、光学体２５の形成方法はナノインプリント工法に限定されない。
【０１２４】
図１１は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な側面断面図である。図１１において、図１０と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１２５】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスでは、光学体２５は、光出射部１９に対向する面に反射ミラー５９を備えている。反射ミラー５９の材料は金属材料であり、例えば金、銀、アルミニウムなどである。また、反射ミラー５９は、光学誘電体多層膜で構成される反射ミラー層であってもよい。反射ミラー５９の光出射部１９に対向する面は例えば平面、球面、自由曲面のいずれかであり、この実施例では自由曲面である。反射ミラー５９の光出射部１９に対向する面の形状は、例えば光出射部１９から出射された光を集光させる形状に形成されている。なお、反射ミラー５９は、光学体２５の光出射部１９に対向する面に少なくとも配置されていればよい。
【０１２６】
また、反射ミラー５９の表面に、耐環境性を向上させるためのオーバーコート膜が成膜されていてもよい。オーバーコート膜は反射ミラー表面に一般に形成されるものでよい。オーバーコート膜の材料は例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）である。
【０１２７】
図１２は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な斜視図及び断面図である。図１１において、図１と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１２８】
この実施例の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、有機ＥＬ発光素子２３は環状形状に形成されている。陽極５、有機ＥＬ層１５及び陰極１３の積層体は環状形状に配置されている。反射膜１７は、上記積層体の環状形状の外周側面に配置されている。また、反射膜１７は陰極１３の上面にも配置されている。反射膜１７の外面に反射部材２１が配置されている。光出射部１９は上記積層体の環状形状の内周側面に配置されている。
【０１２９】
上記積層体の環状形状の内側に光学体２５が配置されている。光学体２５は、有機ＥＬ発光素子２３の光出射部１９から出射された光の進行方向を略同一方向に変更する。つまり、光学体２５の反射面は、光出射部１９から出射された光の進行方向を略同一方向に変更するように設計されている。なお、図１２における光学体２５の形状は必ずしも正確ではない。ここでは環状形状の内側に配置されている光学体２５は１つであるが、複数の光学体２５が環状形状の内側に配置されていてもよい。
【０１３０】
図１３は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な断面図である。この実施例の斜視図は図１２に示された斜視図と同様である。図１３において、図１２と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１３１】
この実施例の有機ＬＥ発光デバイスにおいて、光学体２５は、有機ＥＬ発光素子２３の光出射部１９から出射された光の進行方向を略逆円錐形状に変更する。つまり、光学体２５の反射面は、光出射部１９から出射された光の進行方向を略逆円錐形状に変更するように設計されている。なお、図１３における光学体２５の形状は必ずしも正確ではない。ここでは環状形状の内側に配置されている光学体２５は１つであるが、複数の光学体２５が環状形状の内側に配置されていてもよい。
【０１３２】
図１４は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な斜視図及び断面図である。図１４において、図１２と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１３３】
この実施例の有機ＬＥ発光デバイスは、図１２に示された有機ＬＥ発光デバイスと比較して、有機ＥＬ発光素子２３が例えば４つに分割されている。各有機ＥＬ発光素子２３において、円周方向で隣り合う有機ＥＬ発光素子２３で互いに対向する面に、反射膜１７及び反射部材２１が配置されている。
４つ有機ＬＥ発光素子は、同一領域に向けて光出射部１９から光を出射する。その同一領域には光学体２５が配置されている。
【０１３４】
４つ有機ＬＥ発光素子は、同じ波長の光を発光するものであってもよいし、互いに異なる波長の光を発光するものであってもよい。例えば４つ有機ＬＥ発光素子は、赤色の光を出射するもの、緑色の光を出射するもの、青色の光を出射するもの、白色の光を出射するようにしてもよい。
この実施例では上記同一領域に配置されている光学体２５は１つであるが、複数の光学体２５が上記同一領域に配置されていてもよい。
【０１３５】
同一領域に向けて光出射部１９から光を出射する複数の有機ＥＬ発光素子２３について、その個数は特に限定されない。例えば、同一領域に向けて、光出射部１９から赤色、緑色、青色の光を出射する３つの有機ＥＬ発光素子２３を配置してもよい。
【０１３６】
図１５は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な側面断面図である。図１５において、図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１３７】
この実施例の有機ＥＬ発光デバイスは、基材１の表面と裏面にそれぞれ有機ＥＬ発光素子２３及び光学体２５を備えている。基材１の表面に配置された光学体２５からの光の進行方向と、基材１の裏面に配置された光学体２５からの光の進行方向は互いに逆方向になっている。
【０１３８】
また、基材１の一表面のみに有機ＥＬ発光素子２３及び光学体２５が形成された２つの基材１の裏面同士を直接又は他の基材を介して貼り付けることにより、図１５に示された構造と同様の構造を形成することができる。
【０１３９】
図１２、図１３、図１４に示された各実施例において、光学体２５は有機ＥＬ発光素子２３から出射された光の進行方向を略同一方向又は略逆円錐形状に変更しているが、光学体２５が光の進行方向を変更する方向はこれらに限定されない。光学体２５が光の進行方向を変更する方向は特に限定されない。
【０１４０】
例えば、光学体２５は、有機ＥＬ発光素子２３から出射された光の進行方向を、例えば２方向や３方向など、複数の方向に分割するようにしてもよい。光の進行方向を分割する光学体２５は、１つの光学体で形成されていてもよいし、複数の光学体で形成されていてもよい。なお、これらの構成は、図１に示された実施例など、１つの有機ＥＬ発光素子２３の光出射部１９に対向して配置された光学体２５をもつ上記の各実施例に対しても有効である。
【０１４１】
また、１つの有機ＥＬ発光素子２３の光出射部１９に対向して配置された光学体２５は１つであってもよいし、複数個であってもよい。
【０１４２】
図１６、図１７及び図１８は、有機ＥＬ発光デバイスのさらに他の実施例を説明するための概略的な正面図である。これらの図面は光出射部の配列を簡略化して図示している。図１６、図１７及び図１８において、図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【０１４３】
図１６に示された実施例では、基材１上に複数の有機ＥＬ発光素子が配置され、それらの有機ＥＬ発光素子の光出射部１９は２次元アレイ状に配列されている。
【０１４４】
図１７及び図１８に示された実施例では、基材１上に複数の有機ＥＬ発光素子が水平方向及び高さ方向に配置され、それらの有機ＥＬ発光素子の光出射部１９は３次元アレイ状に配列されている。図１７に示された実施例では、水平方向に配列された各光出射部１９の上にそれぞれ光出射部１９が積層されて光出射部１９が配列されている。図１７に示された実施例では、光出射部１９は千鳥状に配列されている。
【０１４５】
本発明の有機ＥＬ発光デバイスの用途は任意である。例えば、有機ＥＬ発光デバイスは、固体光源用発光デバイス、表示デバイス、指示器、照明用光源、光源として使用される。
【０１４６】
以上、本発明の実施例が説明されたが本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１４７】
例えば、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて、有機ＥＬ発光素子の光出射部の形状は特に限定されない。光出射部の形状は、例えば、図１に示されるように平坦面であってもよいし、図１４に示されるように曲面であってもよい。また、上方から見た光出射部の形状は、例えば、Ｌ字型やＣ字型であってもよい。
【０１４８】
また、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて、有機ＥＬ発光素子の平面形状は特に限定されない。例えば、有機ＥＬ発光素子の平面形状は、図１に示されるように矩形形状であってもよいし、図１２に示されるように環状形状であってもよいし、図１４に示されるように扇形形状であってもよい。また、有機ＥＬ発光素子の平面形状は、例えば、Ｌ字型やＣ字型であってもよい。
【０１４９】
また、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて、有機ＥＬ発光素子の陽極と陰極の上下関係は特に問われない。例えば、上記実施例では、基材１側から順に、陽極５、有機ＥＬ層１５、陰極１３が積層されているが、本発明の有機ＥＬ発光デバイスは、基材側から順に陰極、有機ＥＬ層、陽極が積層されている構造であってもよい。
【０１５０】
また、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて、陰極は透明導電膜で形成されていてもよい。さらに、透明導電膜からなる陰極の有機ＥＬ層とは反対側の面に金属材料からなる反射層が配置されているようにしてもよい。また、透明導電膜からなる陰極の有機ＥＬ層とは反対側の面に、その透明導電膜の屈折率よりも低い屈折率をもつ低屈折率材料層が配置されているようにしてもよい。さらに、低屈折率材料層の透明導電膜とは反対側の面に金属材料からなる反射層を備えているようにしてもよい。
【０１５１】
また、本発明の有機ＥＬ発光デバイスにおいて、陽極は、例えば金や銀などの金属材料からなる導電膜であってもよい。
【符号の説明】
【０１５２】
１  基材
３  反射層
５  陽極
９  発光層
１３  陰極
１５  有機ＥＬ層
１７  反射膜
１９  光出射部
２１  反射部材
２３  有機ＥＬ発光素子
２５  光学体
４３  低屈折率材料層
４５  反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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