(57)【要約】【課題】隣の画素による表示に悪影響を及ぼすのを抑制できるとともに、発光した光を外部に有効に取り出すことのできる面発光体用基板及びそれを用いたＥＬ素子を提供すること。【解決手段】有機ＥＬ素子１１には、透明基板１２上における有機ＥＬ層１４の周囲の少なくとも一部に、有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２の光出射面１２ａに斜めに入射する光を、光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へ反射する複数の反射面１６を形成する複数の凹部１７が設けられている。これらの凹部１７は、透明基板１２の表面１２ｂに形成した樹脂層１８に設けられている。ある画素の有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２に出射される光のうち、透明基板１２に斜めに出射されてその有機ＥＬ層１４に対応する凹部１７の反射面１６に入射する光は、その反射面１６により光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面１２ａから出射される。【選択図】      図１
2004213909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板を有し、その上に発光部が形成される面発光体用基板であって、
前記透明基板上における前記発光部が形成される個所の周囲の少なくとも一部に、前記発光部で発光して前記透明基板の光出射面に斜めに入射する光を、前記光出射面での入射角が小さくなる方へ反射する反射面を形成する凹部が設けられていることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の面発光体用基板において、
前記凹部は、前記透明基板の前記発光部が形成される側の面に形成した樹脂層に設けられていることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項３】
請求項１に記載の面発光体用基板において、
前記凹部は、前記透明基板の前記発光部が形成される側の面に設けられていることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の面発光体用基板において、
前記凹部はＶ溝であることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の面発光体用基板において、
前記凹部は２つの凸面が所定の角度で対向する溝であることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項６】
請求項２に記載の面発光体用基板において、
前記樹脂層の、前記凹部が形成されている面上に透明電極が形成されていることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項７】
請求項３に記載の面発光体用基板において、
前記透明基板の、前記凹部が形成されている面上に透明電極が形成されていることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の面発光体用基板において、
前記透明基板は、ガラス或いは透光性を有する樹脂で構成されていることを特徴とする面発光体用基板。
【請求項９】
透明基板上に複数の透明電極、複数のＥＬ層、及び複数の金属電極層を順に積層してなり、前記ＥＬ層で発光した光が前記透明基板の光出射面から出射するように構成され、前記透明基板を有する面発光体用基板を用いたＥＬ素子において、
前記透明基板上における前記複数のＥＬ層のそれぞれの周囲の少なくとも一部に、前記ＥＬ層で発光して前記透明基板の光出射面に斜めに入射する光を、前記光出射面での入射角が小さくなる方へ反射する反射面を形成する凹部が設けられていることを特徴とする面発光体用基板を用いたＥＬ素子。
【請求項１０】
請求項９に記載のＥＬ素子において、
前記凹部は、前記透明基板と前記透明電極の間に形成した樹脂層に設けられていることを特徴とする面発光体用基板を用いたＥＬ素子。
【請求項１１】
請求項９に記載のＥＬ素子において、
前記凹部は、前記透明基板の前記ＥＬ層が形成される側の面に設けられていることを特徴とする面発光体用基板を用いたＥＬ素子。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一つに記載のＥＬ素子において、
前記凹部はＶ溝であることを特徴とする面発光体用基板を用いたＥＬ素子。
【請求項１３】
請求項９〜１１のいずれか一つに記載のＥＬ素子において、
前記凹部は２つの凸面が所定の角度で対向する溝であることを特徴とする面発光体用基板を用いたＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面発光体用基板及びそれを用いたＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス素子（Electroluminescence ：以下「ＥＬ」と言う）素子は、平面光源や、フラットパネルディスプレイ（例えば、有機ＥＬディスプレイ）などの面発光体（平面発光板）に使用可能であるとして注目されている。
【０００３】
従来の有機ＥＬ素子として、ガラス基板上に、透明電極、有機ＥＬ層、及び背面電極を順に積層した構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ層で発光した光のうち、ガラス基板に斜めに出射されてガラス基板の光出射面（表示面）での入射角の大きい光は、その光出射面で全反射して、外部へ出射しない。このため、有機ＥＬ層で発光した光をガラス基板（透明基板）の光出射面から有効に取り出すことができず、明るい表示を実現するのが困難であった。
【０００４】
このような問題を解決するために、ガラス基板（透明基板）自体に加工を施すようにした有機ＥＬ素子として、例えば、特許文献２及び特許文献３にそれぞれ記載されたものがある。
【０００５】
特許文献２の有機ＥＬ素子は、透明基板の厚み方向に、各画素に対応する高屈折率部を柱状に形成し、光の取り出し効率を向上させたものである。また、特許文献３の有機ＥＬ素子は、透明基板を凸レンズ部とその上に形成した凹レンズ部とで構成し、凹レンズ部の屈折率を凸レンズ部の屈折率よりも小さくして、光の取り出し効率（取出効率）を向上させたものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７０６６２号公報
【特許文献２】
特開平７−０３７６８８号公報
【特許文献３】
特開２００２−１８４５６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献２に記載された従来技術では、ある画素から出射される光のうち、透明基板に斜めに出射されて隣の画素に混じり、隣の画素による表示に悪影響を及ぼす可能性のある光を、高屈折率部の周囲の吸収体で吸収させるようになっている。このため、その吸収体で吸収される光については外部に取り出すことができないという問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献３に記載された従来技術では、透明基板には各画素に対応させて凸レンズ部を設けてあるため、各凸レンズの焦点距離と対応する各画素の有機ＥＬ層との位置関係が重要になる。すなわち、各有機ＥＬ層で発光した光を有効に取り出すのに最適な構成があると考えられる。ところが、この最適な構成を採った場合にもなお、ある画素の有機ＥＬ層で発光した光のうち、その画素に対応する凸レンズから外れるように出射される光は、隣の画素に対応する凸レンズの方へ混じり、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすのを抑制できるとともに、発光した光を外部に有効に取り出すことのできる面発光体用基板及びそれを用いたＥＬ素子を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、透明基板を有し、その上に発光部が形成される面発光体用基板であって、前記透明基板上における前記発光部が形成される個所の周囲の少なくとも一部に、前記発光部で発光して前記透明基板の光出射面に斜めに入射する光を、前記光出射面での入射角が小さくなる方へ反射する反射面を形成する凹部が設けられていることを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、透明基板上、例えばその透明基板の表面に形成した透明電極上に、有機ＥＬ層のような発光部を複数（画素毎に）形成して面発光体を構成することができる。この場合、ある発光部で発光して透明基板に出射される光のうち、透明基板に斜めに出射されてその発光部に対応する凹部の反射面に入射する光は、その反射面により光出射面での入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面から出射される。このため、ある発光部から出射される光のうち、透明基板に斜めに出射されて隣の画素に混じり、隣の画素による表示に悪影響を及ぼす可能性のある光も外部に取り出すことができる。
【００１２】
また、発光部で発光して透明基板に出射される光のうち、光出射面での入射角が全反射の臨界角より大きくなるような光は、凹部の反射面により光出射面での入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面から出射される。
【００１３】
したがって、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすのを抑制できるとともに、発光した光を外部に有効に取り出すことができる。光の取出効率が高まる結果、同じ明るさの表示や照明光を得るのに必要な電力が少なくてすみ、低消費電力化を図ることができる。なお、ここにいう「光の取出効率」は、ある一つの画素或いは全画素の発光部、例えば有機ＥＬ層で発光した光の光量（発光光量）に対する（透明基板の光出射面から出射した光量（出射光量））の割合である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の面発光体用基板において、前記凹部は、前記透明基板の前記発光部が形成される側の面に形成した樹脂層に設けられていることを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、透明基板の発光部が形成される側の面に樹脂層を設け、この樹脂層に凹部を形成するだけでよく、製造が容易な面発光体用基板を実現できる。この面発光体用基板は、透明基板上に発光部を形成して有機ＥＬ素子や、ライン光源などの面発光体を作製するのに用いられる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の面発光体用基板において、前記凹部は、前記透明基板の前記発光部が形成される側の面に設けられていることを要旨とする。
【００１７】
この構成によれば、透明基板の発光部が形成される側の面に凹部を形成するだけでよく、凹部を設けるための特別な層を追加する必要がなく、製造が容易な面発光体用基板を実現できる。この面発光体用基板は、透明基板上に発光部を形成して有機ＥＬ素子や、ライン光源などの面発光体を作製するのに用いられる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の面発光体用基板において、前記凹部はＶ溝であることを要旨とする。
この構成によれば、Ｖ溝の形状、例えばＶ溝の幅や深さ（溝高さ）を適宜設定することにより、前記反射面の形状、例えば反射面の傾斜角が変わり、光の取出効率を容易に変更することがとともに、その取出効率をさらに向上することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の面発光体用基板において、前記凹部は２つの凸面が所定の角度で対向する溝であることを要旨とする。
【００２０】
この構成によれば、前記反射面は凹面になるので、凹部の溝形状、例えばその幅や深さ、或いは凸面の曲率などを適宜変更することにより、凹面の形状が変更されるので、光の取出効率を容易に変更することができるとともに、その取出効率をさらに向上することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の面発光体用基板において、前記樹脂層の、前記凹部が形成されている面上に透明電極が形成されていることを要旨とする。
【００２２】
この構成によれば、樹脂層の凹部が形成されている面（表面）は平滑面であり、この表面に透明電極を形成するので、透明電極を容易に形成することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項３に記載の面発光体用基板において、前記透明基板の、前記凹部が形成されている面上に透明電極が形成されていることを要旨とする。
【００２４】
この構成によれば、透明基板の凹部が形成されている面（表面）は平滑面であり、この表面に透明電極を形成するので、透明電極を容易に形成することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の面発光体用基板において、前記透明基板は、ガラス或いは透光性を有する樹脂で構成されていることを要旨とする。
【００２６】
この構成によれば、透明基板はガラス或いは透光性を有する樹脂で構成されているので、有機ＥＬ素子やライン光源などの面発光体に広く利用できる。
請求項９に記載の発明は、透明基板上に複数の透明電極、複数のＥＬ層、及び複数の金属電極層を順に積層してなり、前記ＥＬ層で発光した光が前記透明基板の光出射面から出射するように構成され、前記透明基板を有する面発光体用基板を用いたＥＬ素子において、前記透明基板上における前記複数のＥＬ層のそれぞれの周囲の少なくとも一部に、前記ＥＬ層で発光して前記透明基板の光出射面に斜めに入射する光を、前記光出射面での入射角が小さくなる方へ反射する反射面を形成する凹部が設けられていることを要旨とする。
【００２７】
この構成によれば、ある画素の有機ＥＬ層で発光して透明基板に出射される光のうち、透明基板に斜めに出射されてその有機ＥＬ層に対応する凹部の反射面に入射する光は、その反射面により光出射面での入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面から出射される。このため、ある画素の有機ＥＬ層から出射される光のうち、透明基板に斜めに出射されて隣の画素に混じり、隣の画素による表示に悪影響を及ぼす可能性のある光も外部に取り出すことができる。
【００２８】
また、各有機ＥＬ層で発光して透明基板に出射される光のうち、光出射面での入射角が全反射の臨界角より大きくなるような光は、凹部の反射面により光出射面での入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面から出射される。
【００２９】
したがって、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすのを抑制できるとともに、発光した光を外部に有効に取り出すことができる。
また、光の取出効率が高まる結果、同じ明るさの表示や照明光を得るのに必要な電力が少なくてすみ、低消費電力化を図ることができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のＥＬ素子において、前記凹部は、前記透明基板と前記透明電極の間に形成した樹脂層に設けられていることを要旨とする。
【００３１】
この構成によれば、透明基板の発光部が形成される側の面に樹脂層を設け、この樹脂層に凹部を形成するだけでよく、製造が容易な有機ＥＬ素子などのＥＬ素子を実現できる。
【００３２】
請求項１１に係る発明は、請求項９に記載のＥＬ素子において、前記凹部は、前記透明基板の前記ＥＬ層が形成される側の面に設けられていることを要旨とする。
【００３３】
この構成によれば、透明基板のＥＬ層が形成される側の面に凹部を形成するだけでよく、凹部を設けるための特別な層を追加する必要がなく、製造が容易な有機ＥＬ素子などのＥＬ素子を実現できる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれ一つに記載のＥＬ素子において、前記凹部はＶ溝であることを要旨とする。
この構成によれば、Ｖ溝の形状、例えばＶ溝の幅や深さ（溝高さ）を適宜設定することにより、前記反射面の形状、例えば反射面の傾斜角が変わり、光の取出効率を容易に変更することがとともに、その取出効率をさらに向上することができる。
【００３５】
請求項１３に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれ一つに記載のＥＬ素子において、前記凹部は２つの凸面が所定の角度で対向する溝であることを要旨とする。
【００３６】
この構成によれば、前記反射面は凹面になるので、凹部の溝形状、例えばその幅や深さ、或いは凸面の曲率などを適宜変更することにより、凹面の形状が変更されるので、光の取出効率を容易に変更することができるとともに、その取出効率をさらに向上することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を有機ＥＬ素子に具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
［第１実施形態］
図１は第１実施形態の有機ＥＬ素子の一部を断面で示し、図２はその断面の一部を拡大して示し、図３は有機ＥＬ素子を示す平面図であり、そして図４は図３のＡ部を拡大して示している。
【００３９】
図１に示す有機ＥＬ素子１１は、透明基板１２上に複数の透明電極１３、発光部或いはＥＬ層としての複数の有機ＥＬ層１４、及び複数の金属電極層１５を順に積層してなる。この有機ＥＬ素子１１は、有機ＥＬ層１４で発光した光が透明基板１２の光出射面１２ａから出射するように構成されたボトムエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００４０】
また、有機ＥＬ素子１１には、図１及び図２に示すように、透明基板１２上における有機ＥＬ層１４の周囲の少なくとも一部に、複数の凹部１７が設けられている。これら複数の凹部１７は、有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２の光出射面１２ａに斜めに入射する光を、光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へ反射する複数の反射面１６を形成する。これらの凹部１７は、透明基板１２の表面１２ｂに形成した樹脂層１８に設けられている。また、複数の凹部１７は、透明基板１２とは反対側にある樹脂層１８の表面１２ｂに、Ｖ溝に形成されている。この樹脂層１８の表面に複数の透明電極１３が形成されている。
【００４１】
透明基板１２はガラス基板である。また、透明電極１３は、酸化インジウム錫（Indium Tin Oxide：以下「ＩＴＯ」と言う）膜である。樹脂層１８は、例えばエポキシ樹脂である。
【００４２】
また、有機ＥＬ層１４は、例えば、透明電極１３の表面に成膜された正孔輸送層と、この上に成膜され、電子輸送層を含む発光層とからなる２層型のものである。この有機ＥＬ層１４では、陽極である透明電極１３と陰極である金属電極層１５との間に、直流電圧が印加されると、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とが発光層で発光する。
【００４３】
複数の透明電極１３は、図３及び図４の左右方向（Ｘ方向）にそれぞれ延びるストライプ状の電極であり、各透明電極１３は所定の間隔ｅ（図４参照）を置いて互いに平行に並んでいる。一方、複数の金属電極層１５は、複数の透明電極１３とそれぞれ直交する方向（Ｙ方向）にそれぞれ延びるストライプ状の電極であり、各金属電極層１５は、所定の間隔ａ（図２，図４参照）を置いて互いに平行に並んでいる。このような複数の透明電極１３と複数の金属電極層１５の各交差部における透明電極１３と金属電極層１５の間に、複数の有機ＥＬ層１４が、図４に示すようにマトリクス状に配置されている。
【００４４】
各列の複数の有機ＥＬ層１４は、Ｘ方向において、赤色、緑色、及び青色の光をそれぞれ放射する赤色用の有機ＥＬ層１４Ｒ、緑色用の有機ＥＬ層１４Ｇ、及び青色用の有機ＥＬ層１４Ｂの順で配置されている。そして、赤色用の有機ＥＬ層１４Ｒ、緑色用の有機ＥＬ層１４Ｇ、及び青色用の有機ＥＬ層１４Ｂの３つを一組としてその１組が１画素を構成している。
【００４５】
また、複数の有機ＥＬ層１４（複数の画素）はそれぞれ、幅がｂで、長さがｄの矩形状であり、各有機ＥＬ層１４（各画素）はＸ方向に間隔ａを置き、Ｙ列方向に間隔ｅを置いてマトリクス状に配置されている。
【００４６】
そして、透明基板１２上における各有機ＥＬ層１４の周囲の少なくとも一部、本例ではＸ方向において隣接する２つの有機ＥＬ層１４間の各隙間（図４の斜線部）にＶ溝の凹部１７がそれぞれ形成されている。
【００４７】
次に、上記構成を有する有機ＥＬ素子１１の製造方法を図５に基づいて説明する。
（工程１）まず、図５（ａ）に示す透明基板１２を作製する。
【００４８】
（工程２）次に、透明基板１２の表面を洗浄し、図５（ａ）に示すようにその光出射面１２ａとは反対側の表面１２ｂに樹脂層１８を形成する。
（工程３）次に、樹脂層１８の、上記各隙間（図４の斜線部）に対応する個所に、図５（ｂ）に示すように、Ｖ溝の凹部１７を、ダイシングソーを用いて加工する。なお、複数の凹部１７のうち、Ｘ方向両端にある２つの凹部１７Ａはそれぞれ、外側がほぼ垂直な面になっている。
【００４９】
この工程３で、ダイシングソーにより加工される凹部（Ｖ溝）１７，１７Ａの溝形状は、ダイシングソーのブレード先端形状に従う。また、各凹部１７，１７Ａの２つの傾斜面は鏡面仕上げを行う。例えば、＃４００番から＃３０００番程度の粒度のブレードで順次研削し、仕上げていく。或いは、＃８００番のブレードで研削した後に、研磨砥粒を流して仕上げる。
【００５０】
（工程４）次に、凹部１７，１７Ａが形成された樹脂層１８上に、図５（ｃ）に示すように、真空蒸着法により複数の透明電極１３を形成する。
（工程５）次に、複数の透明電極１３上に、図５（ｄ）に示すように、上記マトリクス状に配置される複数の有機ＥＬ層１４を形成する。この工程では、真空蒸着装置内で、所定の圧力以下になるまで排気した後、正孔輸送層であるトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）と発光層であるキノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）が成膜される。
【００５１】
（工程６）次に、工程５で形成した複数の有機ＥＬ層１４上に、図５（ｅ）に示すように、複数の金属電極層１５をそれぞれ形成する。この工程では、上記真空蒸着装置内で、各有機ＥＬ層１４上に金属電極層１５として、例えばＭｇＡｇ合金膜が陰極として成膜される。こうして図１に示す有機ＥＬ素子１１が作製される。
【００５２】
以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）ある画素の有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２に出射される光のうち、透明基板１２に斜めに出射されてその有機ＥＬ層１４に対応する凹部１７の反射面１６に入射する光は、その反射面１６により光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面１２ａから出射される。このため、ある画素の有機ＥＬ層１４から出射される光のうち、透明基板１２に斜めに出射されて隣の画素に混じり、隣の画素による表示に悪影響を及ぼす可能性のある光も外部に取り出すことができる。
【００５３】
また、各有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２に出射される光のうち、光出射面１２ａでの入射角が全反射の臨界角より大きくなるような光は、凹部１７の反射面１６により光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へ反射され、光出射面１２ａから出射される。
【００５４】
したがって、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすのを抑制できるとともに、発光した光を外部に有効に取り出すことができる。
（ロ）上記特許文献３に記載された従来技術では、上述した最適な構成を採った場合にもなお、ある画素の有機ＥＬ層で発光した光のうち、その画素に対応する凸レンズから外れるように出射される光は、隣の画素に対応する凸レンズの方へ混じり、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすおそれがある。例えば、カラー表示を行なう有機ＥＬ素子の場合には、画素間の色の混じりが発生するおそれがある。これに対して第１実施形態によれば、画素間の色の混じりを低減することができ、高精細なカラー表示を実現できる。
【００５５】
（ハ）光の取出効率が高まる結果、同じ明るさの表示を得るのに必要な電力が少なくてすみ、低消費電力化を図ることができる。
（ニ）凹部１７のＶ溝の形状、例えばＶ溝の幅や深さ（溝高さ）を適宜設定することにより、反射面１６の形状、例えば反射面１６の光出射面１２ａに対する傾斜角が変わり、光の取出効率を容易に変更することがとともに、その取出効率をさらに向上することができる。
【００５６】
（ホ）有機ＥＬ素子１１の構成要素のうち、透明基板１２と、この透明基板１２上に形成された樹脂層１８とで面発光体用基板２０が構成される。或いは、樹脂層１８の上にさらに複数の透明電極１３を形成したもので、面発光体用基板２０が構成される。このような面発光体用基板２０は、透明電極１３上に有機ＥＬ層１４と金属電極層１５を順に形成することにより、有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子１１や、ライン光源などの面発光体を作製することができる。
【００５７】
（ヘ）Ｘ方向において隣接する２つの有機ＥＬ層１４間の各隙間（図４の斜線部）を利用して、樹脂層１８におけるその隙間に対応する個所にＶ溝の凹部１７をそれぞれ形成しているので、有機ＥＬ素子１１のＸ方向の寸法を大きくすることなく、凹部１７を設けることができる。
【００５８】
（ト）上記工程３で、樹脂層１８にダイシングソーによりＶ溝の凹部１７，１７Ａを加工するので、凹部１７，１７Ａを樹脂層１８に容易に形成することができる。
【００５９】
次に、上記第１実施形態の有機ＥＬ素子１１を、図６に基づいて各実施例及び比較例によって具体的に説明する。なお、図６の横軸は、透明基板１２の光出射面１２ａのうち、複数の有機ＥＬ層１４（複数の画素）にそれぞれ対応する複数の光出射領域の一つの領域における光軸中心対向位置からの距離Ｌを表している。つまり、一つの光出射領域の光軸中心対向位置（Ｌ＝０の位置）は、一つの有機ＥＬ層１４の中心から出射された光が光出射面１２ａに垂直に入射する位置に相当する。そして、図６の縦軸は、光軸中心対向位置からずれた各位置で透過して出射した光の光量（光強度）を表している。したがって、図６に示す各曲線と横軸とでそれぞれ囲まれた面積は、各画素の有機ＥＬ層１４で発光して光出射面１２ａから画素毎に取り出される（出射される）光量を表している。
【００６０】
各実施例及び比較例では、透明電極１３と金属電極層１５の間に電圧を印加して有機ＥＬ層１４を発光させた場合における、透明基板１２の光出射面１２ａから出射する光の光量を計算して示してある。また、各実施例では、前記凹部１７の幅（間隔ａ）を３４μｍとし、その溝高さ（深さ）を変えて前記光量を計算している。
【００６１】
< 実施例１> 
凹部１７の溝高さを１０μｍ（幅３４μｍの約３０％）にするとともに、Ｖ溝である凹部１７を形成する２つの面が樹脂層１８の平面（図２で上面）となす角度θ（図２参照）を約３０度にした場合の取出効率は４５．１％であった。つまり、ここにいう「光の取出効率」は、ある一つの画素或いは全画素の有機ＥＬ層１４で発光した光の光量（発光光量）に対する（光出射面１２ａから出射した光量（出射光量））の割合である。
【００６２】
また、前記角度θは、次式で表される。
θ＝ｔａｎ−１Ｄ
ここで、Ｄは、Ｄ＝（凹部１７の溝高さ（深さ））／（凹部１７の幅÷２）である。
【００６３】
< 実施例２> 
凹部１７の溝高さを２０μｍ（幅３４μｍの約３５％）にし、角度θを約５０度にした場合の取出効率は４７．１％であった。
【００６４】
< 実施例３> 
凹部１７の溝高さを３０μｍ（幅３４μｍの約８８％）にし、角度θを約６０度にした場合の取出効率は５５．５％であった。
【００６５】
< 実施例４> 
凹部１７の溝高さを４０μｍ（幅３４μｍの約１１８％）にし、角度θを約６７度にした場合の取出効率は６０．７％であった。
【００６６】
< 実施例５> 
凹部１７の溝高さを５０μｍ（幅３４μｍの約１４７％）にし、角度θを約７１度にした場合の取出効率は６５．９％であった。
【００６７】
< 実施例６>
凹部１７の溝高さを６０μｍ（幅３４μｍの約１７６％）にし、角度θを約７４度にした場合の取出効率は６２．９％であった。
【００６８】
< 実施例７>
凹部１７の溝高さを７０μｍ（幅３４μｍの約２０６％）にし、角度θを約７６度にした場合の取出効率は６３．０％であった。
【００６９】
< 比較例>
図１に示す有機ＥＬ素子１１において、凹部１７を設けた樹脂層１８の無い有機ＥＬ素子を比較例とした。この比較例での上記取出効率は３６．１％であった。
【００７０】
以上のシミュレーション結果から、上記各実施例１〜７の有機ＥＬ素子１１は、比較例と比べて光出射面１２ａから出射される光量が多くなり、有機ＥＬ層１４で発光した光を外部により有効に取り出すことができるが理解できる。
【００７１】
[ 第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。図７は第２実施形態の有機ＥＬ素子の部分断面を示し、図８はその断面の一部を拡大して示している。この第２実施形態では、上記第１実施形態の樹脂層１８に相当する樹脂層１８Ａに、前記凹部１７に相当する凹部２７を、２つの凸面が所定の角度で対向する溝としたものである。
【００７２】
これにより、有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２の光出射面１２ａに斜めに入射する光を、光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へ反射する反射面２６は凹面になる。この反射面２６により、各有機ＥＬ層１４で発光して透明基板１２に斜めに入射する光が、光出射面１２ａでの入射角が小さくなる方へより効率的に反射されるようになっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同じである。
【００７３】
凹部２７を有する樹脂層１８Ａは、２Ｐ成形法（フォトポリマー成型法）により作製される。
この２Ｐ成形法では、まず、透明基板１２の表面１２ｂに凹版を作製し、次いでこの凹版を用いてエポキシ樹脂の成形加工により複数の凹部２７を有する樹脂層１８を形成する。
【００７４】
＜凹版の製造工程（腐蝕加工）＞
透明基板１２の表面１２ｂに、以下の手順で凹版を作製する。
（ａ）透明基板１２の表面１２ｂに耐腐食性の金属（クロムなど）膜を成膜する。
【００７５】
（ｂ）フォトリソグラフィ法によるパターン加工により、透明基板１２の表面１２ｂの、前記複数の凹部１７に対応する個所にガラス表面露出部を形成する。
（ｃ）そのガラス表面露出部を酸（弗酸など）で腐蝕させる。
【００７６】
（ｄ）耐腐食膜（クロムなどの金属膜）を剥離して、再度透明基板１２の表面１２ｂを腐食させて、ガラス表面露出部を最終形状に仕上げる。
以上のように構成された第２実施形態によれば、上記作用効果（イ）〜（ハ）、及び（ホ）〜（ト）に加えて以下の作用効果を奏する。
【００７７】
（チ）反射面２６は凹面になるので、凹部２７の形状、例えばその幅や深さ、或いは凸面の曲率などを適宜変更することにより、反射面２６の凹面の形状が変更されるので、光の取出効率を容易に変更することができるとともに、その取出効率をさらに向上することができる。これにより、各有機ＥＬ層１４で発光した光の取出効率をさらに高めることができ、これにより、さらに明るい表示を実現できる。
【００７８】
[ 変形例]
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記第１実施形態では、透明基板１２の表面１２ｂに形成した樹脂層１８に凹部１７，１７Ａを設けているが、その表面１２ｂに樹脂層１８を形成せずに、その表面１２ｂに凹部１７，１７Ａを設けるようにしてもよい。同様に、上記第２実施形態において、透明基板１２の表面１２ｂに凹部２７を設けるようにしてもよい。このようにする場合、上述したダイシングソーを用いて透明基板１２の表面１２ｂを直接加工して、その表面１２ｂに凹部１７，１７Ａ或いは凹部２７を形成することができる。
【００７９】
・上記第１実施形態において、樹脂層１８に設ける凹部１７，１７Ａを、レーザ加工により形成することもできる。同様に、上記第２実施形態において、樹脂層１８Ａに設ける凹部２７を、レーザ加工により形成することもできる。
【００８０】
・上記第１実施形態では、本発明をカラー表示が可能な有機ＥＬ素子１１に適用した例について説明したが、白黒表示の有機ＥＬ素子にも本発明は適用可能である。
【００８１】
・上記第１実施形態において、Ｘ方向において隣接する２つの有機ＥＬ層１４間の各隙間（図４の斜線部）だけでなく、Ｙ方向において隣接する２つの有機ＥＬ層１４間の各隙間にもＶ溝の凹部１７を設けた構成にも本発明は適用可能である。
【００８２】
・本発明に係る有機ＥＬ素子１１や面発光体用基板２０に設ける前記凹部の形状は、上記凹部１７や凹部２７に限定されない。例えば、図１に示す上記反射面１６が一つの平面でなく、複数の平面、つまり角度の異なる複数の反射面を有するように凹部１７の形状を変更してもよい。
【００８３】
・上記各実施形態では、樹脂層１８，１８Ａとしてエポキシ樹脂を用いたが、樹脂層１８として、エポキシ樹脂の他に、例えばアクリル樹脂などの光硬化性或いは熱硬化性の樹脂を用いてもよい。
【００８４】
・上記各実施形態では、本発明を有機ＥＬ素子に適用した例について説明したが、本発明は有機ＥＬに限らず、無機ＥＬ素子にも適用可能である。
・上記第各実施形態では、有機ＥＬ層１４を２層型のもので構成しているが、有機ＥＬ層１４は正孔輸送層と発光層と電子輸送層とからなる３層型のものであってもよい。
【００８５】
・上記各実施形態では、有機ＥＬ素子１１に用いる面発光体用基板２０について説明したが、本発明は、有機ＥＬ層１４以外の発光部を用いるディスプレイ装置やライン光源などの面発光体、或いは液晶表示装置に用いる面発光体用基板２０にも適用可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び９に係る発明によれば、隣の画素による表示に悪影響を及ぼすのを抑制できるとともに、発光した光を外部に有効に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す部分断面図。
【図２】図１の一部を拡大して示した断面図。
【図３】有機ＥＬ素子の複数の画素を示す平面図。
【図４】図３のＡ部の拡大図。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法を示す説明図。
【図６】各実施例及び比較例のシミュレーション結果を示すグラフ。
【図７】第２実施形態の有機ＥＬ素子の構成を示す部分断面図。
【図８】図７の一部を拡大して示した断面図。
【符号の説明】
１１…有機ＥＬ素子、１２…透明基板、１２ａ…光出射面、１２ｂ…表面、１３…透明電極、１４…有機ＥＬ層、１５…金属電極層、１６，２６…反射面、１７，１７Ａ，２７…凹部、１８，１８Ａ…樹脂層、２０…面発光体用基板。
【図１】
2004213909.tif 000003
【図２】
2004213909.tif 000004
【図３】
2004213909.tif 000005
【図４】
2004213909.tif 000006
【図５】
2004213909.tif 000007
【図６】
2004213909.tif 000008
【図７】
2004213909.tif 000009
【図８】
2004213909.tif 000010