(57)【要約】【課題】有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置において光取り出し効率を向上させる。【解決手段】反射電極（１０２）と、反射電極上に形成された有機層（１０３）と、有機層上に形成された透明電極（１０５）と、透明電極上に形成された透明樹脂層（１０６）と、透明樹脂層上に形成された封止ガラス（１０８）とを有し、有機層は発光ポイント（１０４）を有し、透明樹脂層内に錐状透明樹脂（１０７）が設けられ、錐状透明樹脂の屈折率は透明樹脂層の屈折率よりも低く、錐状透明樹脂の形状は封止ガラス側に向かって広がりを持ち、透明樹脂層の屈折率は１.７以上であり、透明樹脂層の屈折率は錐状透明樹脂の屈折率の１.１倍以上である有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置。【選択図】  図１
2011124103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極と、
前記反射電極の上に形成された有機層と、
前記有機層の上に形成された透明電極と、
前記透明電極の上に形成された透明樹脂層と、
前記透明樹脂層の上に形成された封止ガラスとを有し、
前記有機層は発光ポイントを有し、
前記透明樹脂層内に錐状透明樹脂が設けられ、
前記封止ガラスの法線方向において、前記錐状透明樹脂は前記透明樹脂層から前記封止ガラスに向かって広がりを持ち、
前記透明樹脂層の屈折率が前記錐状透明樹脂の屈折率の１.３倍以上１.６倍以下である有機発光ダイオード。
【請求項２】
請求項１において、前記透明樹脂層の屈折率は２.１５以上２.２５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（４４.３ｘ−１８±５）である有機発光ダイオード。
【請求項３】
請求項１において、
前記透明樹脂層の屈折率は２.０５以上２.１５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（４４.３ｘ−１７.８±５）である有機発光ダイオード。
【請求項４】
請求項１において、
前記透明樹脂層の屈折率は１.９５以上２.１５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（３９.５ｘ−１０.３±５）である有機発光ダイオード。
【請求項５】
請求項１において、前記透明樹脂層の屈折率は１.８５以上１.９５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（３７.５ｘ−５.７±５）である有機発光ダイオード。
【請求項６】
請求項１において、前記透明樹脂層の屈折率は１.７５以上１.８５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（４５.１ｘ−１２±５）である有機発光ダイオード。
【請求項７】
請求項１において、前記透明樹脂層の屈折率は１.６５以上１.７５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（４８.９ｘ−１３.５±５）である有機発光ダイオード。
【請求項８】
請求項１において、前記透明樹脂層の屈折率は１.５５以上１.６５以下であり、
前記透明樹脂層の屈折率と前記錐状透明樹脂の屈折率との比をｘとしたとき、
前記封止ガラスの法線を含む前記錐状透明樹脂の断面の頂角の角度（°）が、２×（５８ｘ−２０.７±５）である有機発光ダイオード。
【請求項９】
請求項２において、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos３０°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４６°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である有機発光ダイオード。
【請求項１０】
請求項３において、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos３０°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４３°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である有機発光ダイオード。
【請求項１１】
請求項４において、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos３０°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４５°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である。
【請求項１２】
請求項５において、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２８°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４３°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である有機発光ダイオード。
【請求項１３】
請求項６において、前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２８°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４４°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である有機発光ダイオード。
【請求項１４】
請求項７において、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２６°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４４°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である有機発光ダイオード。
【請求項１５】
請求項８において、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ（ｎｍ）で発光し、
前記反射電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は前記有機層の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２４°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４３°（ただし、ｎは前記有機層の屈折率、ｍは１以上の整数である）である有機発光ダイオード。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項において、
前記錐状透明樹脂が多角錐形状である有機発光ダイオード。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のいずれか一項において、
前記錐状透明樹脂が円錐状である有機発光ダイオード。
【請求項１８】
請求項１乃至１５のいずれか一項において、
前記錐状透明樹脂が六角錐である有機発光ダイオード。
【請求項１９】
請求項１乃至１５のいずれか一項において、
前記錐状透明樹脂の底面が、前記封止ガラス面に細密配置されている有機発光ダイオード。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の有機発光ダイオードを有する光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例として、特許文献１には次のような技術が開示されている。従来技術の目的は、安価に有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の光取り出し効率を改善することのできる透明性基板を提供し、これを用いることにより高い発光効率の有機ＥＬ素子を提供することにある。従来技術は、有機ＥＬ素子において、透明性基板と透明性電極との間に、集光性を有する構造物（マイクロレンズ，微小プリズム等）を設置し、かつ該集光構造物よりも高い屈折率を有する透明性樹脂により平坦化した集光層を設けたことを特徴とする有機ＥＬ素子に関する。また、従来技術は有機ＥＬ用透明性基板に透明性樹脂を塗布した後、該集光性構造物の鋳型の表面形状を有する部材で押し付けて硬化させることにより前記集光性構造物を形成し、さらに前記透明性樹脂より屈折率の高い透明性樹脂を重ねて塗布した後、平坦な表面を有する部材で押し付けて硬化させることにより平坦化することを特徴とする有機ＥＬ用透明性基板の製造法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８６３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機発光ダイオードにおいて透明樹脂層と封止ガラスとの界面で反射がおこるため、光取り出し効率向上が図れない、という問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置において光取り出し効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の特徴は反射電極と、反射電極上に形成された有機層と、有機層上に形成された透明電極と、透明電極上に形成された透明樹脂層と、透明樹脂層上に形成された封止ガラスとを有し、有機層は発光ポイントを有し、透明樹脂層内に錐状透明樹脂が設けられ、錐状透明樹脂の屈折率は透明樹脂層の屈折率よりも低く、錐状透明樹脂の形状は封止ガラス側に向かって広がりを持ち、透明樹脂層の屈折率は１.７以上であり、透明樹脂層の屈折率は錐状透明樹脂の屈折率の１.１倍以上である有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、光取り出し効率が向上した有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置を提供できる。上記した以外の課題，構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態の構成を示す断面図。
【図３】本発明の原理を示す断面図。
【図４】有機発光ダイオードの干渉効果を説明するための断面図。
【図５】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図６】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図７】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図８】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図９】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１０】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１１】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１２】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１３】本発明における最適頂角角度の半角と屈折率の関係を表すグラフ。
【図１４】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１５】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１６】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１７】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１８】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図１９】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図２０】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図２１】本発明の一実施形態の効果を示すグラフ。
【図２２】本発明の一実施形態の構成を示す平面図。
【図２３】本発明の一実施形態の構成を示す斜視図。
【図２４】本発明の一実施形態の構成を示す平面図及び断面図。
【図２５】本発明の一実施形態の構成を示す斜視図。
【図２６】本発明の一実施形態の構成を示す平面図及び断面図。
【図２７】有機発光ダイオードの基本構成を示す断面図。
【図２８】封止ガラスと透明樹脂界面の反射率を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
ここで、有機発光ダイオードの光取り出し効率向上における課題について説明する。
【００１１】
図２７に示された有機発光ダイオードの構造は次の通りである。ガラス基板上に形成された反射電極の上に、有機分子からなる有機層が形成される。有機層の上に、透明電極としてＩＴＯ（スズを微量添加した酸化インジウム）やＩＺＯ（亜鉛を微量添加した酸化インジウム）が形成される。さらに、透明電極の上に透明樹脂層が配置され、透明樹脂の上に封止ガラスが配置されている。
【００１２】
反射電極は、アルミニウムを用いるのが一般的である。例えば反射電極を陰極として用いる場合、反射電極上に電子輸送層と呼ばれる層が形成され、透明電極側に正孔輸送層が形成される。電子輸送層とホール輸送層との間には発光層と呼ばれる層が形成される。また、発光層と電子輸送層との界面または発光層とホール輸送層との界面付近の１０ｎｍ程度の領域で電子と正孔が再結合し、有機層は発光する。発光層のホール輸送層側と電子輸送層側のどちらの界面で主に発光するのかは、材料の移動度等によって任意に設計される。本願では上記のように主な発光が起こる界面を発光ポイントと呼ぶ。
【００１３】
透明樹脂層は、透明電極と封止ガラスとを接合する役割をしており、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）や、シリコーン系，アクリル系，ポリイミド，エポキシ等接着性を有する透明樹脂が候補として挙げられる。さらに、これらの基材に酸化チタン等の高屈折率微粒子を分散させることにより、屈折率を制御することができる。
【００１４】
有機層の屈折率は、通常１.８程度であり、透明電極の屈折率は２程度、透明樹脂層の基材の屈折率は１.４から１.６程度、封止ガラスの屈折率は１.５１程度である。
【００１５】
発光ポイントで発光した光は、透明電極，透明樹脂層及び封止ガラスを透過し、外部に出射される。しかし、透明電極と透明樹脂層との界面，透明樹脂層と封止ガラスとの界面及び封止ガラスと空気との界面で反射がおこるため、外部に取り出される光の量は非常に低くなる。
【００１６】
透明電極と透明樹脂層との界面の反射率を低減するためには、透明樹脂層の屈折率を高くすることが望ましい。しかしながら、透明樹脂層を高屈折率化すると、透明樹脂層と封止ガラスとの界面の反射率が高くなってしまう。
【００１７】
図２８は、封止ガラスの屈折率が１.５１、透明樹脂層の屈折率がそれぞれ１.５，１.７，２.２の場合の、透明樹脂層側から封止ガラス側に入射する光の入射角と界面反射率の関係を示したグラフである。
【００１８】
図２８から、透明樹脂層の屈折率の上昇により、界面反射率が１となる入射角度、すなわち臨界角が小さくなることがわかる。臨界角が小さくなると、臨界角より大きな角度で入射した光はすべて反射され封止ガラス側に出ていけなくなる。
【００１９】
従来では、透明樹脂層内に透明樹脂層よりも屈折率の低い微小プリズム等を配置することにより、透明樹脂層内の配光性を制御し、光取り出し効率を向上させていた。
【００２０】
しかしながら、従来技術では、透明樹脂の屈折率や、微小プリズムの屈折率及び微小プリズムの傾斜角度が規定されておらず、最も高い効率を実現できる構成が不明確であるばかりか、逆に効率を低下させてしまう構成も含んでいる。
【００２１】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであって、反射電極，発光層を有する有機層，透明電極，透明樹脂層，封止ガラスの順に積層され、前記透明樹脂層内に設けられ、前記透明樹脂層よりも低い屈折率を持つとともに、前記封止ガラス側に向かって広がりを持つ錐状透明樹脂からなる有機発光ダイオードにおいて、高い光取り出し効率を得ることのできる技術を提供するものである。
【００２２】
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容をさらに詳細に説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本実施形態の有機発光ダイオードの分解斜視図である。また、図２は本実施形態の有機発光ダイオードの断面構成を示す図である。本実施形態の有機発光ダイオードは、ガラス基板１０１，アルミニウム反射電極，有機層１０３，ＩＺＯ透明電極１０５，透明樹脂層１０６及び封止ガラス１０８を有する。ガラス基板１０１上に形成されたアルミニウム反射電極１０２の上に、有機分子からなる有機層１０３が形成される。有機層１０３は発光ポイント１０４を含む。有機層１０３の上にＩＺＯ透明電極１０５が形成される。さらに、透明電極１０５の上に透明樹脂層１０６が配置される。透明樹脂層１０６はアクリル樹脂及び酸化チタンの微粒子を含む。アクリル樹脂を基材として酸化チタンの微粒子を分散させることにより、透明樹脂層１０６の屈折率が制御される。透明樹脂層１０６の上に封止ガラス１０８が配置されている。また、透明樹脂層１０６には、封止ガラス１０８の表面に底面が接着された円錐状透明樹脂１０７が埋め込まれている。封止ガラスの法線方向１０８において、円錐状透明樹脂１０７は透明樹脂層１０６から封止ガラス１０８に向かって広がりを持っている。透明樹脂層１０６の屈折率は円錐状透明樹脂１０７の屈折率の１.３以上１.６倍以下が望ましい。なお、各層の屈折率は室温下で、例えば光学式薄膜測定システムＦｉｌｍＴｅｋ３０００（ヤーマン株式会社製）によって計測される。図１における有機発光ダイオードに駆動装置等が備えられることで光源装置となる。
【００２４】
円錐状透明樹脂１０７は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）や、シリコーン系，アクリル系，ポリイミド，エポキシ等の樹脂を用いてもよい。さらには、これらの材料を基材として、透明な微粒子を混合することにより屈折率を低減できる。これは、微粒子を混合することにより樹脂と微粒子との間に空隙が生じるためである。透明な微粒子は酸化ケイ素，フッ化マグネシウム等、可視領域の吸収が小さく、屈折率も１.５前後、或いはそれより小さいものが好適である。
【００２５】
微粒子のサイズは、レイリー散乱による可視領域の透過率の低下が小さくなるよう、おおよそ８０ｎｍ以下にすることが望ましい。例えば屈折率１.５の酸化ケイ素を用いた場合、添加割合について樹脂：微粒子＝１：９程度まで混合することで、屈折率を１.２程度まで低減できる。屈折率１.３８のフッ化マグネシウムを用いた場合、樹脂：微粒子＝２：８程度まで混合することで、屈折率を１.２程度まで低減できる。
【００２６】
反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４の中心までの距離を、０＜ａ＜１なる値及び有機層１０３の膜厚ｄ（ｎｍ）を用いて、ａ×ｄで表す。つまり、反射電極１０２と有機層１０３との界面でａ＝０となり、有機層１０３と透明電極１０５との界面でａ＝１となる。円錐状透明樹脂１０７の断面頂角の半角をθpri、円錐状透明樹脂１０７の屈折率をｎpri、透明樹脂の屈折率をｎＬＰＬと表記する。θpriの２倍が、封止ガラス１０８の法線を含む円錐状透明樹脂１０７の断面の頂角角度に相当する。左記の円錐状透明樹脂１０７の断面は円錐状透明樹脂１０７における底面の中心を通っていてもよい。
【００２７】
図３は本実施例における光取り出し効率向上の原理図である。透明樹脂層１０６内に透明樹脂層１０６よりも屈折率の低い円錐状透明樹脂１０７を配置することにより、透明樹脂層１０６内の配光性を高指向化できる。高指向化とは、透明樹脂層１０６と封止ガラス１０８との界面の入射角を相対的に小さくすることを意味する。つまり、界面の法線方向成分の光強度を大きくすることを言う。
【００２８】
図３におけるａで示した光線経路のように円錐状透明樹脂１０７がない場合は、透明樹脂層１０６と封止ガラス１０８との界面または、封止ガラス１０８と空気との界面で全反射していた。そこで、円錐状透明樹脂１０７を挿入することにより、図３におけるｂで示す光線経路のように、透明樹脂層１０６と封止ガラス１０８との界面の入射角及び封止ガラス１０８と空気との界面入射角を小さくすることができる。これにより、実質的に各界面の透過率を向上することができる。
【００２９】
しかしながら、図３におけるｃで示す光線のように、正面方向に進む光が円錐状透明樹脂１０７と透明樹脂層１０６との界面で全反射し、逆に透明樹脂層１０６と封止ガラス１０８との界面の入射角が大きくなる場合がある。また、図３におけるｄで示すように、元々透明樹脂層１０６と封止ガラス１０８との界面の入射角が大きな光線については、さらに配光角が大きくなる場合もある。
【００３０】
よって、光取り出し効率最大化のためには以下のパラメータを最適化する必要がある。
【００３１】
最適化が必要なパラメータ
・ｎＬＰＬ
・ｎpri
・円錐状透明樹脂１０７に入射する前の透明樹脂層１０６内配光性
・円錐状透明樹脂１０７の頂角角度
【００３２】
本実施の形態では、図３におけるｂで示したような光の割合を増やすことが光取り出し効率の最大化に繋がる。よって円錐状透明樹脂１０７に入射する前における透明樹脂層１０６の配光性が重要である。これは、ｎＬＰＬと後述の干渉条件により制御できる。円錐状透明樹脂１０７での屈折による配光角の変換特性は、ｎＬＰＬとｎpriの比及び円錐状透明樹脂１０７の頂角角度により制御できる。
【００３３】
ここで、干渉条件について説明する。図４は干渉条件を説明するための図である。発光ポイント１０４は０＜ａ＜１の任意の数を用い、反射電極１０２と有機層１０３との界面からの高さａ×ｄで起こるものとし、この発光ポイント１０４のある点を点光源と仮定する。図中の矢印は、光の伝搬方向を示している。
【００３４】
光源で発光した光は、図４におけるＡで示した光のように、直接透明電極１０５に向かう光と、Ｂで示した光のように一度反射電極１０２で反射した後透明電極１０５に向かう光とがある。干渉効果によりＡの光とＢの光の位相差が２πの整数倍である配光角θ（°）が最も光強度が強められる角度である。なお配光角とは、各層の界面の法線方向を角度の基準（０°）とした光の方向を表す角度である。
【００３５】
最も強め合う配光角度をθcof（°）と表記すると、
θcof（°）＝cos-1（（２×ｂ−φｍ／１８０）
×λ／（４π×ｎ×ａ×ｄ））×１８０／π            …（式１）
となる。ここで、ｂは１以上の整数、λは光の波長（ｎｍ）、ｎは有機層１０３の屈折率、ｄは有機層１０３の膜厚（ｎｍ）、ａは０＜ａ＜１なる値、φｍは反射電極１０２での反射による位相変化であり、光の波長や入射角により変動するが約１４０°〜１６０°の値であり代表的には１５５°の値である。式１より、θcofはａにより変動する。つまり、θcofを反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの距離で制御することができる。θcofを、どの方向の配光角に設定するかによって、透明樹脂層１０６へ取り出す光の量や、透明樹脂層１０６内での配光性を制御することができる。このように、θcofの設定をすることを干渉条件の設定と呼ぶ。なお、ホール輸送層等の移動度の高い有機材料の膜厚により、比較的自由度が高い状態で干渉条件を設定できる。ホール輸送層の材料としては、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−［１，１′−ビフェニル］−４，４′ジアミン（ＴＰＤ），４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）などが挙げられる。
【００３６】
図５は、光の波長４６０ｎｍ，有機層１０３の膜厚１５０ｎｍ，透明樹脂層１０６の屈折率２.２，円錐状透明樹脂１０７の屈折率１.４で、様々な干渉条件の下、θpriと光取り出し効率の相対値との関係についてシミュレーションを行った結果である。
【００３７】
光取り出し効率の相対値は、θcof及びθpriに強い依存を示しており、θpriが０°〜５０°程度で単調に増加し、５０°程度でピークとなる。さらに、θpriが大きくなると単調に減少している。これは、θpriが小さい場合、円錐状透明樹脂１０７と透明樹脂層１０６との界面で全反射（図３中で示したｃに相当）する光が多く、５０°程度で円錐状透明樹脂１０７による高指向化が効率的になされる（図３中で示したｂに相当）ものと考えられる。さらに、θpriが大きくなると、配光角が逆に大きくなる光（図３中で示したｄに相当）が増えてくることによるものと考えられる。なお、θpri＝９０°における光取り出し効率の相対値は、円錐状透明樹脂１０７を挿入しなかった場合に相当する。
【００３８】
つまり、θpri＝９０°における光取り出し効率相対値以上の値が得られる条件に設定することにより、円錐状透明樹脂１０７を挿入しなかった場合に比べ、光取り出し効率を向上させることができる。
【００３９】
図５に示すようにｎＬＰＬ＝２.２、ｎpri＝１.４の場合は、θcofが５０°以下の条件で比較的光取り出し効率が高くなっており、θpriが約４５°〜８０°程度とすることにより、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べて光取り出し効率を向上できることがわかる。さらに好ましくは、θcofを３０°程度から４６°程度とし、θpriを４５°〜５５°程度にすることにより、より光取り出し効率が向上でき、特に、θcof＝３６.０５°の干渉条件でさらにθpri＝５１°に設定することによって最も光取り出し効率が高くできることがわかる。
【００４０】
なお、式１をａについて解くと、θcofが３０°程度から４６°に対応するａの範囲は、０.５６〜０.７０であり、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８４〜１０５ｎｍの範囲である。
【００４１】
このように、円錐状透明樹脂１０７を挿入し、且つ、透明樹脂の屈折率と円錐状透明樹脂１０７の屈折率との関係、円錐状透明樹脂１０７の頂角角度及び有機層１０３における発光ポイント１０４の位置を適切に制御することにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００４２】
次に、効率を最大化する最適θpri，透明樹脂層１０６の屈折率及び円錐状透明樹脂１０７の屈折率の関係性について述べる。
【００４３】
図６は、ｎＬＰＬ＝１.６，θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。また、図７は、ｎＬＰＬ＝１.７、θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。また、図８は、ｎＬＰＬ＝１.８、θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。また、図９は、ｎＬＰＬ＝１.９、θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。また、図１０は、ｎＬＰＬ＝２.０、θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。また、図１１は、ｎＬＰＬ＝２.１、θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。また、図１２は、ｎＬＰＬ＝２.２、θcof＝３６.０５°において、ｎpriをパラメータとした光取り出し効率相対値とθpriとの関係を示したグラフである。
【００４４】
図６から図１２からわかるように、光取り出し効率を最大化する最適θpriは、ｎＬＰＬとｎpriの相互関係に強く依存する。図１３は、光取り出し効率を最大値にする最適θpriと、透明樹脂層１０６の屈折率ｎＬＰＬ及び円錐状透明樹脂１０７の屈折率ｎpriの比ｎＬＰＬ／ｎpriとの関係を、各透明樹脂層１０６の屈折率毎に表したグラフである。各グラフは、ほぼ直線近似することができ、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、
ｎＬＰＬが２.２の場合は、
最適θpri＝４４.３ｘ−１８
ｎＬＰＬが２.１の場合は、
最適θpri＝４４.３ｘ−１７.８
ｎＬＰＬが２.０の場合、
最適θpri＝３９.５ｘ−１０.３
ｎＬＰＬが１.９の場合は、
最適θpri＝３７.５ｘ−５.７
ｎＬＰＬが１.８の場合、
最適θpri＝４５.１ｘ−１２
ｎＬＰＬが１.７の場合、
最適θpri＝４８.９ｘ−１３.５
ｎＬＰＬが１.６の場合、
最適θpri＝５８ｘ−２０.７
となる。
【００４５】
図１４は、有機層１０３膜厚が１５０ｎｍ、発光波長が４６０ｎｍにピークを持つ青色発光有機発光ダイオードにおいて、透明樹脂層１０６の屈折率２.２で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０、１.４、１.５、１.６、１.７、１.８とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofとの関係及び光取り出し効率が最大となるθpriとθcofとの関係を示したグラフである。発光ピーク波長は例えばフォトリサーチ社製マルチ分光放射輝度計ＰＲ−７０５によって計測される。
【００４６】
図１４から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが３０°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.４の場合、θcofが０°から５３°程度、ｎpriが１.５の場合、θcofが０°から５１°程度、ｎpriが１.６の場合、θcofが０°から５０°程度、ｎpriが１.７の場合、θcofが０°から４９°程度、ｎpriが１.８の場合、θcofが０°から４８°程度である。さらに好ましくは、θcofが３０°から４６°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なお、この場合、式１をａについて解くと、θcofが３０°程度から４６°に対応するａの範囲は、０.５６〜０.７０であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８４ｎｍ〜１０４.７ｎｍの範囲である。
【００４７】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.４の場合５１°程度、ｎpriが１.５の場合４７°程度、ｎpriが１.６の場合４４°、ｎpriが１.７の場合４０°ｎpriが１.８の場合３５°程度であった。
【００４８】
なお、ｎpriが１の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。ここで、ｎpriが１とは、円錐状透明樹脂１０７が円錐状の空気層または真空層であることを意味する。
【００４９】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが２.１５以上２.２５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（４４.３ｘ−１８±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００５０】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos３０°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４６°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００５１】
また、図１５は、透明樹脂層１０６の屈折率２.１で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０，１.４，１.５，１.６，１.７，１.８とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofとの関係及び光取り出し効率が最大となるθpriとθcofとの関係を示したグラフである。
【００５２】
図１５から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが３０°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.４の場合、θcofが２°から５１°程度、ｎpriが１.５の場合、θcofが２°から５０°程度、ｎpriが１.６の場合、θcofが４°から４９°程度、ｎpriが１.７の場合、θcofが６°から４７°程度、ｎpriが１.８の場合、θcofが１４°から４５°程度である。さらに好ましくは、θcofが３０°から４３°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なおこの場合、式１をａについて解くと、θcofが３０°程度から４３°に対応するａの範囲は、０.５６〜０.６６であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８４ｎｍ〜９９.５ｎｍの範囲である。
【００５３】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.４の場合４８°程度、ｎpriが１.５の場合４５°程度、ｎpriが１.６の場合４１°、ｎpriが１.７の場合３６°ｎpriが１.８の場合３４°程度であった。
【００５４】
なお、ｎpriが１の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。
【００５５】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが２.０５以上２.１５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（４４.３ｘ−１７.８±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００５６】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos３０°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４３°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００５７】
また、図１６は、透明樹脂層１０６の屈折率２.０で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０，１.２，１.３，１.４，１.５，１.６，１.７，１.８とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofの関係及び、光取り出し効率が最大となるθpriとθcofの関係を示したグラフである。
【００５８】
図１６から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが２９°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.２の場合、θcofが０°から５１°程度、ｎpriが１.３の場合、θcofが０°から５１°程度、ｎpriが１.４の場合、θcofが０°から５１°程度、ｎpriが１.５の場合、θcofが０°から４９°程度、ｎpriが１.６の場合、θcofが０°から４７°程度、ｎpriが１.７の場合、θcofが１６°から４４°程度、ｎpriが１.８の場合、θcofが２８°から３８°程度である。さらに好ましくは、θcofが３０°から４５°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なおこの場合、式１をａについて解くと、θcofが３０°程度から４５°に対応するａの範囲は、０.５６〜０.６９であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８４ｎｍ〜１０２.９ｎｍの範囲である。
【００５９】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.２の場合５６°程度、ｎpriが１.３の場合５０°程度、ｎpriが１.４の場合４６°程度、ｎpriが１.５の場合４２°程度、ｎpriが１.６の場合３９°、ｎpriが１.７の場合３６°ｎpriが１.８の場合３４°程度であった。
【００６０】
なお、ｎpriが１の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。
【００６１】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが１.９５以上２.０５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（３９.５ｘ−１０.３±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００６２】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos３０°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４５°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００６３】
また、図１７は、透明樹脂層１０６の屈折率１.９で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０，１.４，１.５，１.６，１.７，１.８とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofの関係及び、光取り出し効率が最大となるθpriとθcofの関係を示したグラフである。
【００６４】
図１７から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが２７.６°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.４の場合、θcofが０°から４９°程度、ｎpriが１.５の場合、θcofが３°から４７°程度、ｎpriが１.６の場合、θcofが１７°から４４°程度、ｎpriが１.７の場合、θcofが２８°から３８°程度である。さらに好ましくは、θcofが２８°から４３°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なおこの場合、式１をａについて解くと、θcofが２８°程度から４３°に対応するａの範囲は、０.５５〜０.６６であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８２.４ｎｍ〜９９.５ｎｍの範囲である。
【００６５】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.４の場合４５°程度、ｎpriが１.５の場合４２°程度、ｎpriが１.６の場合３９°、ｎpriが１.７の場合３６°程度であった。
【００６６】
なお、ｎpriが１及び１.８の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。
【００６７】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが１.８５以上１.９５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（３７.５ｘ−５.７±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００６８】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２８°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４３°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００６９】
また、図１８は、透明樹脂層１０６の屈折率１.８で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０，１.２，１.３，１.４，１.５，１.６，１.７とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofの関係及び、光取り出し効率が最大となるθpriとθcofの関係を示したグラフである。
【００７０】
図１８から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが２７°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.２の場合、θcofが６°から４９°程度、ｎpriが１.３の場合、θcofが２°から４９°程度、ｎpriが１.４の場合、θcofが９°から４７°程度、ｎpriが１.５の場合、θcofが１８°から４３°程度、ｎpriが１.６の場合、θcofが２７°から３８°程度である。さらに好ましくは、θcofが２８°から４４°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なおこの場合、式１をａについて解くと、θcofが２８°程度から４４°に対応するａの範囲は、０.５５〜０.６７であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８２.４ｎｍ〜１０１.２ｎｍの範囲である。
【００７１】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.２の場合５６°程度、ｎpriが１.３の場合５０°程度、ｎpriが１.４の場合４６°程度、ｎpriが１.５の場合４２°程度、ｎpriが１.６の場合３９°程度であった。
【００７２】
なお、ｎpriが１及び１.７の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。
【００７３】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが１.７５以上１.８５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（４５.１ｘ−１２±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００７４】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２８°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４４°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００７５】
また、図１９は、透明樹脂層１０６の屈折率１.７で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０，１.２，１.３，１.４，１.５，１.６とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofの関係及び、光取り出し効率が最大となるθpriとθcofの関係を示したグラフである。
【００７６】
図１９から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが２６°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.２の場合、θcofが８°から４８°程度、ｎpriが１.３の場合、θcofが１０°から４７°程度、ｎpriが１.４の場合、θcofが１７°から４４°程度、ｎpriが１.５の場合、θcofが２４°から３９°程度である。さらに好ましくは、θcofが２６°から４４°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なお、この場合、式１をａについて解くと、θcofが２６°程度から４４°に対応するａの範囲は、０.５４〜０.６７であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、８１ｎｍ〜１０１.２ｎｍの範囲である。
【００７７】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.２の場合５６°程度、ｎpriが１.３の場合５０°程度、ｎpriが１.４の場合４６°程度、ｎpriが１.５の場合４２°程度であった。
【００７８】
なお、ｎpriが１及び１.６の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。
【００７９】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが１.６５以上１.７５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（４８.９ｘ−１３.５±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００８０】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２６°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４４°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００８１】
また、図２０は、透明樹脂層１０６の屈折率１.６で円錐状透明樹脂１０７の屈折率を、１.０，１.２，１.３，１.４，１.５とした場合及び円錐状透明樹脂１０７を用いない場合（priなし）の、θpriを最適化して最大化された光取り出し効率の相対値とθcofの関係及び、光取り出し効率が最大となるθpriとθcofの関係を示したグラフである。
【００８２】
図２０から、円錐状透明樹脂１０７を用いない場合、θcofが２４°程度の条件で、光取り出し効率相対値が最大となっている。この値よりも高い値を示すのは、ｎpriが１.２の場合、θcofが１２°から４６°程度、ｎpriが１.３の場合、θcofが１６°から４４°程度、ｎpriが１.４の場合、θcofが２２°から４０°程度である。さらに好ましくは、θcofが２４°から４３°程度の範囲で、光取り出し効率の相対値が高くなっており、θcof＝３６.０５°で最大値となっている。なお、この場合、式１をａについて解くと、θcofが２４°程度から４３°に対応するａの範囲は、０.５３〜０.６６であり、電極界面から発光ポイント１０４中心までの距離にすると、７９.６ｎｍ〜９９.５ｎｍの範囲である。
【００８３】
また、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を高められるθcofの範囲における、光取り出し効率が最大となるθpriは、ｎpriが１.２の場合５７°程度、ｎpriが１.３の場合５０°程度、ｎpriが１.４の場合４６°程度であった。
【００８４】
なお、ｎpriが１及び１.５の場合は、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合に比べ明確な光取り出し効率向上効果は見られない。
【００８５】
以上により、ｎＬＰＬ／ｎpri＝ｘとおくと、ｎＬＰＬが１.５５以上１.６５以下の場合は、ガラス基板１０１の法線方向における錐状透明樹脂１７の断面の頂角角度（°）が、２×（５８ｘ−２０.７±５）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００８６】
また、反射電極１０２と有機層１０３との界面から発光ポイント１０４までの高さをａｄ（ただし、ｄ（ｎｍ）は有機層１０３の厚さ、ａは０＜ａ＜１を満たす数である）とした場合、（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos２４°≦ａｄ≦（２ｍ−１５５／１８０）λ／４／ｎ／cos４３°（ただし、ｎは有機層１０３の屈折率、ｍは１以上の整数である）を満たすことにより、光取り出し効率を向上させることができる。
【００８７】
以上の結果をまとめると、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合よりも光取り出し効率を向上させるためには、干渉条件な適切な設定と、透明樹脂層１０６の屈折率ｎＬＰＬと円錐状透明樹脂１０７の屈折率ｎpriの関係を適切に制御することにより、光取り出し効率をより高くできることがわかる。
【００８８】
図２１は、θcof＝３６.０５°において、透明樹脂層１０６の屈折率をパラメータとして、光取り出し効率比と、透明樹脂層１０６の屈折率と円錐状透明樹脂１０７の屈折率比ｎＬＰＬ／ｎpriの関係を示したグラフである。ここで、光取り出し効率比とは、円錐状透明樹脂１０７を用いなかった場合の最大光取り出し効率で規格化した光取り出し効率である。よって、縦軸の値が１より大きい場合が、円錐状透明樹脂１０７を設けたことにより光取り出し効率を向上できる条件である。ただし、円錐状透明樹脂１０７の屈折率が１の条件はこのグラフに含めていない。図２１より、透明樹脂層１０６の屈折率と円錐状透明樹脂１０７との屈折率比ｎＬＰＬ／ｎpriは１.１以上にする必要があり、好ましくは１.３以上１.６以下が望ましいことがわかる。
【００８９】
図２２は、透明樹脂層１０６の封止ガラス１０８側表面の平面図である。円錐状透明樹脂１０７は、図２２に示すとおり、細密充填配置とした。これにより、円錐状透明樹脂１０７間の隙間が小さくなり、より光取り出し効率を向上できる。
【実施例２】
【００９０】
本発明の別の実施形態について、図２３及び図２４を用いて詳細に説明する。
【００９１】
図２３は、本実施形態の有機発光ダイオードの分解斜視図である。本実施例では、円錐状透明樹脂１０７が四角錐状になっていること以外は、実施例１に示した構成と同様である。
【００９２】
図２４は本実施形態の有機発光ダイオードの、封止ガラス１０８側の透明樹脂層１０６の表面を示す平面図と、平面図に示したａ−ａ′及びｂ−ｂ′の透明樹脂層１０６の断面図を示す図である。ａ−ａ′断面は、四角錐の断面頂角が最小（θpri_ａ）となる断面であり、ｂ−ｂ′断面は、四角錐の断面頂角が最大（θpri_ｂ）となる断面である。
【００９３】
図５〜図１２で示したとおり、光取り出し効率は、光取り出し効率が最大値となるθpriの最適値でピークとなっており、θpriの最適値から小さい角度になるにつれて急激に光取り出し効率が減少し、θpriの最適値から大きい角度になるにつれて、緩やかに光取り出し効率が減少していく傾向を持っている。よって、四角錐状透明樹脂１０７の最小断面頂角θpri_ａをθpriの最適値またはそれより５°程度低い角度に設定することにより、最も高い光取り出し効率を実現できる。なお、本実施例において、円錐状透明樹脂１０７の形状は四角錐であるが、多角錐形状であっても構わない。
【実施例３】
【００９４】
本発明の別の実施形態について、図２５及び図２６を用いて詳細に説明する。
【００９５】
図２５は、本実施形態の有機発光ダイオードの分解斜視図である。本実施例では、円錐状透明樹脂１０７が六角錐状になっていること以外は、実施例１に示した構成と同様である。
【００９６】
図２６は本実施形態の有機発光ダイオードの、封止ガラス１０８側の透明樹脂層１０６の表面を示す平面図と、平面図に示したａ−ａ′及びｂ−ｂ′の透明樹脂層１０６の断面図を示す図である。ａ−ａ′断面は、六角錐の断面頂角が最小（θpri_ａ）となる断面であり、ｂ−ｂ′断面は、六角錐の断面頂角が最大（θpri_ｂ）となる断面である。
【００９７】
実施例２でも述べたとおり、六角錐状透明樹脂１０７の最小断面頂角θpri_ａをθpriの最適値またはそれより５°程度低い角度に設定することにより、最も高い光取り出し効率を実現できる。
【００９８】
また、六角錐の場合、最小断面頂角θpri_ａとθpri_ｂの差が四角錐に比べ小さくなるので、より光取り出し効率を向上させることができる。
【００９９】
また、六角錐の場合、図２６の平面図に示すとおり、細密充填が可能であり、六角錐状透明樹脂１０７間の隙間が小さくなるので、より光取り出し効率を向上させることが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０１  ガラス基板
１０２  反射電極
１０３  有機層
１０４  発光ポイント
１０５  透明電極
１０６  透明樹脂層
１０７  円錐状透明樹脂
１０８  封止ガラス
【図１】
2011124103.tif 000003
【図２】
2011124103.tif 000004
【図３】
2011124103.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011124103.tif 000007
【図６】
2011124103.tif 000008
【図７】
2011124103.tif 000009
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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