(57)【要約】【課題】ＥＬ素子の光取り出し効率を向上できる。【解決手段】ＥＬ素子１は、金属基板２及び透明電極４で挟まれた発光層を含む有機層３と、透明電極４の光射出側に設けた透明基板５とを備えた。透明基板５の光射出側の面に平板状の平坦層７Ａを積層し、この平坦層７Ａの上に４枚の斜面９を有する複数の四角錐プリズム７Ｂと平坦部７Ｃとを二次元方向に交互に配列した光取り出し構造層７を備えた。四角錐プリズム７Ｂの斜面９と透明基板５の法線とのなす角度θＰが下記の式（１）を満たし、平坦部７Ｃの幅ＦＷと四角錐プリズム７Ｂの底面の幅ＰＷは下記の式（２）を満たす。３０度  ≦  θＰ  ≦  ５０度    …（１）    ０  ＜  ＦＷ／ＰＷ  ≦  ０．１５  …（２）。【選択図】図１
2013122832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極及び金属電極の間に設けられた発光層を含む有機層と、前記透明電極の光射出側に設けられた透明基板とを備えたＥＬ素子において、
前記透明基板の有機層と反対側の面に設けられていて一次元または二次元方向に周期的に凸部を有する光取り出し構造層を備え、該光取り出し構造層は、斜面を有する複数の前記凸部と、各凸部に隣接して設けられた平坦部とを有し、前記凸部の斜面と透明基板の法線とのなす角度θＰが下記の式（１）を満たし、かつ、前記平坦部の幅ＦＷと前記凸部の底面の幅ＰＷは下記の式（２）を満たすことを特徴とするＥＬ素子。
３０度  ≦  θＰ  ≦  ５０度    …（１）
０  ＜  ＦＷ／ＰＷ  ≦  ０．１５  …（２）
【請求項２】
請求項１に記載されたＥＬ素子であって、
前記凸部は円錐または多角錐形状であることを特徴とするＥＬ素子。
【請求項３】
請求項１に記載されたＥＬ素子であって、
前記凸部は円錐台または多角錐台形状であることを特徴とするＥＬ素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載されたＥＬ素子を発光手段として備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載されたＥＬ素子を備え、該ＥＬ素子が画素駆動されるように構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載されたＥＬ素子と、該ＥＬ素子の光射出方向前方側に設けた画像表示素子とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色補正シート、フラットパネルディスプレイ、液晶用バックライト、照明用光源、電飾、またはサイン用光源等に用いられるＥＬ（エレクトロルミネッセンス：Electro Luminescence）素子、これを用いた照明装置及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状発光素子の代表的なものであるＥＬ素子は、蛍光性化合物に電場を加えるか、電流を注入するかによって発光する素子であり、使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とに分けられる。
【０００３】
蛍光性化合物における電気エネルギー刺激による発光は、無機化合物や有機化合物において観測されるが、それぞれの発光中心の励起機構は異なる。無機ＥＬ素子は、蛍光体中に電子が高電界下において加速されて発光中心に衝突し励起することで発光する。一方、有機ＥＬ素子は、外部から電子とホール（正孔）を注入し、それらの再結合エネルギーによって発光中心を励起することで発光する。
無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子は、ともに発光層を電極で挟んだサンドイッチ構造であり、電極の少なくとも一方の電極を透明にすることによって、面状の発光素子を得ることができる。
【０００４】
図９に示す模式図は、非常に簡略化された有機ＥＬ素子１００の構成を示すものである。図９に示す有機ＥＬ素子１００は、背面電極１０１と有機層１０２と透明電極１０４とガラス基板１０５とが順に積層して構成され、有機層１０２内に発光層１０３が含まれている。図９において、ガラス基板１０５に隣接する領域には空気層１０６が接触している。
このような有機ＥＬ素子１００では、背面電極１０１と透明電極１０４との間に電圧を印加することによって発光層１０３内で発光が起こり、この光が透明電極１０４側からガラス基板１０５を通してＥＬ素子１００の外部へ、すなわち空気層１０６側へ取り出されるようになっている。
【０００５】
なお、図９に示すＥＬ素子１００では、背面電極１０１、有機層１０２、発光層１０３、透明電極１０４、ガラス基板１０５のみを示しているが、実際のＥＬ素子１００では、電子輸送層やホール輸送層等のさまざまな薄膜層がいくつも積層されて構成されているものである。また、ガラス基板１０５をプラスチック基板に代替することによってフレキシブルなＥＬ素子１００を作製可能である。そのため、以下の説明では、ガラス基板１０５を単に基板１０５と呼ぶものとする。
【０００６】
ところで、発光層１０３で発光した光は、透明電極１０４や基板１０５を通って空気層１０６へ射出されるが、一般に有機層１０２、透明電極１０４、基板１０５に用いられる各材料の屈折率は異なるため、各界面で射出光の全反射が起こる。
【０００７】
例えば、隣接する二層において、有機層１０２側に位置する層の入射側材料（屈折率：ｎｉ）に対して、空気層１０６側に位置する層の射出側材料（屈折率：ｎｓ）の屈折率が低い場合、つまり、ｎｉ＞ｎｓの場合には、図１０の符号Ｐ１，Ｐ２に参照されるように、入射した光に関して隣接する二種の層の材料の界面で全反射が起こってしまうことがある。
すなわち、図９に示すＥＬ素子１００において、例えば屈折率ｎｉの透明電極１０４から屈折率ｎｓの基板１０５に入射しようとする光が全反射された状態（符号Ｐ１）、及び、基板１０４から空気層１０５に入射しようとする光が全反射された状態（符号Ｐ２）がそれぞれ示されている。
【０００８】
このような全反射の発生は入射する光の角度に依存するものであり、全反射が生じる角度である臨界角θｃは、次式（３）で表現できる。臨界角θｃ以上の角度で入射した光は全反射が起こり、材料の吸収を無視すると１００％反射となる。そのため、ＥＬ素子１００の外部へ光を取り出すことが出来ずに大きな損失となってしまう。
θｃ＝ｓｉｎ−１（ｎｓ／ｎｉ）    …（３）
【０００９】
このように屈折率の異なる材料を積層してなる有機ＥＬ素子１００では、外部への光取り出し効率（素子内部で発する光をどれくらい素子の外へ出すことができるかを示した割合）のロスが生じてしまう問題がある。具体的な例を挙げると、屈折率１．５のガラス平板を基板１０５に用いたときには、外部に取り出される光の取り出し効率は、一般に２０％程度と言われている。
そのため、入射光の全反射を抑えて光取り出し効率を向上させる方法として様々な発明が提案されている。例えば、下記特許文献１では光源装置の出光面に、蛍光性化合物を含むプリズムを設けることが提案され、特許文献２では微小レンズアレイを設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２３７３８１号公報
【特許文献２】特開２００３−５９６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された発明に対して、より一層、光取り出し効率を向上させる要求は依然として高かった。
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、光取り出し効率を一層向上できるようにしたＥＬ素子、このＥＬ素子を用いた照明装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるＥＬ素子は、透明電極及び金属電極の間に設けられた発光層を含む有機層と、透明電極の光射出側に設けられた透明基板とを備えたＥＬ素子において、
透明電極及び金属電極の間に設けられた発光層を含む有機層と、前記透明電極の光射出側に設けられた透明基板とを備えたＥＬ素子において、透明基板の有機層と反対側の面に設けられていて一次元または二次元方向に周期的に凸部を有する光取り出し構造層を備え、光取り出し構造層は、斜面を有する複数の凸部と、各凸部に隣接して設けられた平坦部とを有し、凸部の斜面と透明基板の法線とのなす角度θＰが下記の式（１）を満たし、かつ、平坦部の幅ＦＷと凸部の底面の幅ＰＷは下記の式（２）を満たすことを特徴とする。
３０度  ≦  θＰ  ≦  ５０度    …（１）
０  ＜  ＦＷ／ＰＷ  ≦  ０．１５  …（２）。
本発明によれば、光取り出し構造層の凸部と平坦部とが上記（１）式と（２）式を満たすことにより、ＥＬ素子の発光層から射出されて透明基板から光取り出し構造層に入射する光が、凸部内の斜面で屈曲するか反射するかして凸部から射出することで、照明方向や照射方向に向かう光の光束を増大させることができるため、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００１４】
また、凸部は円錐または多角錐形状であることが好ましい。
多角錐として三角錐、四角錐、六角錐等の適宜形状を採用でき、多角錐や円錐に形成された斜面によって入射光を屈折または反射させて射出させることで光の射出方向を制御できる。
【００１５】
また、凸部は円錐台または多角錐台形状であることが好ましい。
多角錐台として三角錐台、四角錐台、六角錐台等の適宜形状を採用でき、多角錐台や円錐台に形成された斜面によって入射光を屈折または反射させて光の射出方向を制御できると共に、凸部を射出した光が隣接する凸部に入射して透明基板方向に光が戻されることを抑制できる。
【００１６】
本発明による照明装置は、上述したＥＬ素子を発光手段として備えたことを特徴とする。
本発明による照明装置によれば、上述した光取り出し効率を向上させたＥＬ素子を光源として用いて均一で輝度の高い照明を行える。
【００１７】
本発明による画像表示装置は、上述したＥＬ素子を備え、該ＥＬ素子が画素駆動されるように構成されていることを特徴とする。
また、本発明による画像表示装置は、上述したＥＬ素子と、該ＥＬ素子の光射出方向前方側に設けた画像表示素子とを備えたことを特徴とする。
本発明による画像表示装置によれば、上述した光取り出し効率を向上させたＥＬ素子を光源として用いて均一で輝度の高い照明を得て鮮明な画像表示を行える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるＥＬ素子は、従来のＥＬ素子より高い光取り出し効率を実現できる。
そのため、本発明によるＥＬ素子を用いた照明装置と画像表示装置は、従来よりも高い光取り出し効率を得て高輝度の照明光を得られ、またより鮮明で明るい画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一の実施形態によるＥＬ素子を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すＥＬ素子の縦断面図である。
【図３】第一の実施形態によるＥＬ素子において、射出面に設けた光取り出し構造層から射出する光の光学特性を示す要部拡大図である。
【図４】従来のプリズムを用いたＥＬ素子において、光取り出し構造層での光の光学特性を示す要部拡大図である。
【図５】第一実施形態によるＥＬ素子において、光取り出し構造層での光の光学特性を示す要部拡大図である。
【図６】第一実施形態によるＥＬ素子において、光取り出し構造層の法線に対する四角錐プリズムの斜面のなす角θｐとＦＷ／ＰＷを変化させた場合の光の取り出し効率の変化を示すグラフである。
【図７】第一の実施形態によるＥＬ素子において、光取り出し構造層での光の光学特性を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態によるＥＬ素子を模式的に示す斜視図である。
【図９】従来のＥＬ素子を示す要部構成図である。
【図１０】図９に示すＥＬ素子において射出光が全反射する状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態を詳細に説明する。
図１乃至図６は本発明の第一実施形態による有機ＥＬ素子（以下、単にＥＬ素子という）を示すものである。
はじめに、本実施の形態によるＥＬ素子（エレクトロ・ルミネッセンス素子）１は、例えば発光手段として図示しない照明装置に具備され、あるいはＥＬ素子１が画素駆動されるようにディスプレイ装置に具備されたり、画像表示素子の背面にＥＬ素子１を配設した液晶ディスプレイ装置等の各種の画像表示装置に光源として具備される。
また、液晶ディスプレイ装置においては、本実施の形態のＥＬ素子１を発光手段として備えた照明装置を画像表示素子の背面に配設して構成することができる。
【００２１】
図１に示す本発明の第一実施形態によるＥＬ素子１は、基本的に上述した従来のＥＬ素子１００と概略で同一構成を有している。即ち、ＥＬ素子１は、背面電極（陰極）２と有機層３と透明電極（陽極）４とガラス基板やプラスチック基板等を含む透明基板５とが順に積層して構成され、有機層３内に発光層（図９参照）が含まれている。ここで、背面電極２と透明電極４の間に発光層を含む有機層３を積層したものを発光構造体６という。
このＥＬ素子１では、背面電極２と透明電極４との間に電圧を印加することによって有機層３内の発光層で発光が起こり、この光が透明電極４側から透明基板５を通してＥＬ素子１の外部である空気層へ取り出されるようになっている。
【００２２】
ここで、背面電極２は金属電極であって例えば銀（Ａｇ）からなり、透明電極４はＩＴＯからなり、透明基板５をガラス基板（屈折率ｎｇ＝１．５２）とした。有機層３はその平均屈折率ｎを１．７５とし、発光層は従来公知のさまざまな構成を採用することができる。発光層は、白色発光層とすることがあり、或いは、青色、赤色、黄色、緑色などの発光層とすることもある。白色発光層とする場合には、この発光層の構成を、例えばＩＴＯ／ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）／α−ＮＰＤにルブレン１％ドープ／ジナクチルアントラセンにペリレン１％ドープ／Ａｌｑ3／フッ化リチウム／陰極としてＡｌ、という構成とすればよい。
【００２３】
そして、透明基板５の光射出側には光取り出し構造層７が積層されている。光取り出し構造層７は例えば透明基板５に積層されたシート状の平坦層７Ａと平坦層７Ａ上に配列された複数の凸部、例えば四角錐プリズム７Ｂとで構成されている。光取り出し構造層７は例えば透明ガラスまたはプラスチックからなる。四角錐プリズム７Ｂは平坦層７Ａ上に互いに直交するＸ−Ｙ方向である二次元方向にそれぞれ所定間隔で配列されている。
【００２４】
ここで、四角錐形状をなす四角錐プリズム７Ｂは、例えば正四角錐、或いは少なくとも底部が正方形または長方形の四角錐で、四面の斜面９が形成されている。そして、図２に示す光取り出し構造層７を含むＥＬ素子１の縦断面図において、隣接する四角錐プリズム７Ｂ間の平坦層７Ａの部分を平坦部７Ｃとし、互いに平行な平坦部７Ｃまたは透明基板５に対する法線（垂線）をＮとし、法線Ｎに対する四角錐プリズム７Ｂの任意の１の斜面９の傾斜角度をθｐとした場合、次式（１）が成り立つものとする。
３０°≦θｐ≦５０°  …（１）。
【００２５】
ここで、四角錐からなる四角錐プリズム７Ｂの斜面９の傾斜角θｐが（１）式の範囲内であれば、射出光の高い取り出し効率を得られる。一方、角度θｐが３０°未満であると四角錐プリズム７Ｂの頂部の頂角が尖鋭になるために安定して製造することが困難になり、５０°を越えると斜面９でＥＬ素子１内へ向けて反射する光が増大するために光取り出し構造層７から射出する光の取り出し効率が低下するため高い光取り出し効率を得られない。
本実施形態では一例として傾斜角度θｐ＝４５°とした。
【００２６】
また、図２に示すＥＬ素子１の縦断面図において、光取り出し構造層７における四角錐プリズム７Ｂの配列間隔による光学特性について説明する。図２において、二次元方向の各方向において四角錐プリズム７Ｂの底部の幅をＰＷとし、隣接する２つの四角錐プリズム７Ｂ間の平坦部７Ｃの幅をＦＷとした場合、次式（２）がなりたつものとする。
０＜ＦＷ／ＰＷ≦０．１５  …（２）
そして、本実施形態では、平坦層７Ａにおける平坦部７Ｃの幅ＦＷ＝０．１５×ＰＷとされ、四角錐プリズム７Ｂの斜面９と平坦層７Ａの法線Ｎとのなす角度θｐ＝４５°とした構成を有する。
【００２７】
本実施形態によるＥＬ素子１は上述の構成を備えており、次にこのＥＬ素子１の発光構造体６の背面電極２と透明電極４との間に電圧を印加することによって発光構造体６に外部から電子とホール（正孔）を注入し、再結合エネルギーによって発光中心を励起することで発光する。ＥＬ素子１内で発光した光は透明基板５から、光取り出し構造層７の平坦層７Ａを通して四角錐プリズム７Ｂを通して外部の空気層に射出される。また、一部の光は平坦部７Ｃから屈折して射出することになる。
【００２８】
次に、光取り出し構造層７の四角錐プリズム７Ｂを通して射出する光線の光学特性（光の振る舞い）について説明する。
先ず四角錐プリズム７Ｂを透過する光の走行特性を説明する。図３に示す光取り出し構造層７において四角錐プリズム７Ｂが隙間なく二次元方向に配列されていると仮定した場合、発光構造体６側から射出する光は四角錐プリズム７Ｂに入射して斜面９と空気層との界面で屈折して空気層側に射出されることになる。
【００２９】
ここで、光取り出し構造層７に入射する全ての光が図３に示す光線のような軌跡で射出されれば光学特性は大きく向上するのであるが、実際には図４に示す従来のプリズムのように、斜面９に対する光線の入射角度によって、一部の光は四角錐プリズム７Ｂの一の斜面９で反射して屈折した後、対向する斜面９で屈折して空気層に一旦射出される。この光は近接した位置にある隣接する他の四角錐プリズム７Ｂ内に斜面９から入射して更に対向する他の斜面９で全反射することで、再び光取り出し構造層７内から透明基板５方向へ取り込まれることが多い。
このような光は取り出し効率の向上に寄与しない。特に平坦層７Ａ上で四角錐プリズム７Ｂが隙間なく密着して配列している場合にはこの傾向が高い。
【００３０】
そこで、本実施形態によるＥＬ素子１では、光取り出し構造層７の光射出面において所定間隔で配列された四角錐プリズム７Ｂの間に平坦部７Ｃを形成するため、隣接する四角錐プリズム７Ｂ間の距離ＦＷが大きくなる。そのため、図５に示すように、一の四角錐プリズム７Ｂの一つの斜面９で反射されて対向する斜面９で屈折して空気層に射出した光は隣接する四角錐プリズム７Ｂから外れて射出するため、再び隣接する四角錐プリズム７Ｂに入射して戻される割合が減少することになる。
しかし、平坦部７Ｃの幅ＦＷが大きすぎると、四角形プリズム７Ｂによる集光と光の取り出し効果が減少するため、光の取り出し効率が低下してしまう。そこで、上記（２）式で規定する範囲で四角錐プリズム７Ｂと平坦部７Ｃとの関係を規定した。更に四角錐プリズム７Ｂの斜面９の傾斜角θｐを上記（１）式の範囲に規定することで、四角錐プリズム７Ｂを通過した射出光の取り出し効率が高くなるという特性が得られる。
【００３１】
次に、本実施形態によるＥＬ素子１の光取り出し構造層７からの光取り出し効率を確認するために全光束を測定した試験結果について説明する。
第一実施形態によるＥＬ素子１において、光取り出し構造層７に設けた四角錐プリズム７Ｂの斜面９の角度θｐに関する（１）式と、四角錐プリズム７Ｂ及び平坦部７Ｃの幅ＰＷ，ＦＷの比に関係する（２）式と、ＥＬ素子１の光取り出し構造層７から射出される光の全光束の向上率と、の関係について試験した。
【００３２】
試験に用いる実施例（サンプル）として図１及び図２に示す第一実施形態によるＥＬ素子１を用いるものとし、透明基板５の上に積層する光取り出し構造層７について、平坦層７Ａの法線Ｎに対する四角錐プリズム７Ｂの斜面９の角度θｐと、平坦部７Ｃの幅ＦＷと四角錐プリズム７Ｂの底面の幅ＰＷとの比ＦＷ／ＰＷの数値を図６に示すように種々変更したものを製造して全光束の向上率の変化をそれぞれ測定した。
なお、ＥＬ素子１において、光取り出し構造層７を四角錐プリズム７Ｂを設けずに従来技術と同様に平坦層７Ａのみで形成したもの（ＦＷ/ＰＷ＝０）を比較例とし、比較例の光取り出し構造層７から取り出された全光束の大きさを基準値１として、実施例において取り出された光の全光束の比を全光束の向上率として測定した。
四角錐プリズム７Ｂの斜面９の角度θｐを３０度〜６０度まで種々の数値に設定し、これらの角度θｐに関してＦＷ／ＰＷの値を０（ＦＷ＝０）〜０．２０まで種々異ならせて設定した場合、図６に示す測定結果が得られた。
【００３３】
図６に示す試験結果から、平坦部７Ｃの距離ＦＷ＝０の場合と比較して、角度θｐが６０°、５２．２°の場合にはＦＷ／ＰＷ＝０に対してＦＷ／ＰＷが０より大きくなると全光束の向上率が低下した。そのため、角度θＰ＞５０°の場合では、平坦部７ＣのないＦＷ／ＰＷ＝０の条件で全光束の向上率は極大値を示している。
本実施形態では、角度θＰ≦５０度では、ＦＷ／ＰＷ＞０の場合に高い全光束の向上率を示している。ここで、角度θｐ＝５０°ではＦＷ／ＰＷ＝０．０８で極大値であり、それ以降で全光束の向上率が低下しているが、ＦＷ／ＰＷ＝０．１５まではＦＷ／ＰＷ＝０の場合よりも高い光取り出し効率を呈する特性を有する。
そのため、角度θｐについて、
３０°≦θＰ≦５０°    …（１）
の場合には、ＦＷ／ＰＷ＝０．１５になるまで、即ち、
０＜ＦＷ／ＰＷ≦０．１５  …（２）
の範囲内で全光束の向上率が上昇したことになる。
【００３４】
ここで、（１）式において、角度θｐが３０°未満であると四角錐プリズム７Ｂの頂角が尖鋭になるために射出成形による製造が困難であり、好ましくない。また、角度θｐが５０°を越えると斜面９でＥＬ素子１内に向けて反射する光が増大するために光取り出し構造層７から射出する全光束の向上効率が低下してしまい高い光取り出し効率を得られない。
更に、（２）式において、ＦＷ／ＰＷが０であると四角錐プリズム７Ｂを射出した光が隣接する他の四角錐プリズム７Ｂに入射して透明基板５側に戻るために射出光の全光束の向上率を上昇できない。また、ＦＷ／ＰＷが０．１５を越えると四角錐プリズム７Ｂの間隔が広くなりすぎて光取り出し構造層７の平坦部７Ｃを透過する光が増大し、四角錐プリズム７Ｂによる集光効果と光取り出し効果が低減し、輝度の向上率を上昇させることができない。
【００３５】
第１の実施形態による光取り出し構造層７を用いたＥＬ素子１では、光取り出し構造層７において平坦部７Ｃを設けないで四角錐プリズム７Ｂを密接して配列した構成（ＦＷ／ＰＷ＝０）を採用した場合に対して、上記（１）式と（２）式を満たすことで、全光束の向上を確認することができる。例えば、角度θｐ＝３７．５°としてＦＷ／ＰＷ＝０．０８で全光束向上率は１．３８０であり、ＦＷ／ＰＷ＝０の場合の全光束向上率が１．３６２であるから、１．８％の全光束の向上を確認することが出来た。
【００３６】
上述のように本実施形態による光取り出し構造層７を備えたＥＬ素子１によれば、（１）式と（２）式を満たすことで、光取り出し構造層７を設けない従来のＥＬ素子と比較して、ＥＬ素子１で発光された光についてより高い光取り出し効率を実現できる。
また、ＥＬ素子１において、四角錐プリズム７Ｂの間に平坦部７Ｃの間隙を設けず密接して配列させた場合と比較しても、射出する光束の取り出し効率を向上させることができる。
そのため、本実施形態によるＥＬ素子１は照明装置の光源や画像表示装置の光源として用いて高い輝度を得られて有用である。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更等が可能である。以下に本発明の変形例や他の実施形態によるＥＬ素子を、上述した第一実施形態と同一または同様な部品、部分には同一の符号を用いて説明する。
まず、図７は第一実施形態によるＥＬ素子１の変形例を示すものである。
図７に示すＥＬ素子１の光取り出し構造層２０は、凸部として第一実施形態による四角錐プリズム７Ｂに代えて、四角錐の頂部を切除した頂面２１ａを有する四角錐台プリズム２１が平坦層７の射出面（表面）に所定間隔を開けて二次元方向に配列して形成されている。隣接する四角錐台プリズム２１の間には第一実施形態と同様に平坦部７Ｃが形成されている。
【００３８】
上述した変形例によるＥＬ素子１では、四角錐プリズム７Ｂの頂部を切除して頂面２１ａとしたので、光学構造体６から射出する光が四角錐台プリズム２１の斜面９で反射して外部に射出した際、隣接する四角錐台プリズム２１の頂部が頂面２１ａとされているために、光取り出し構造層２０に射出光が取り込まれて光学構造体６へ向かうことを少なくできるため、射出光を一層増大させることができる。
そのため、光取り出し構造層２０から射出する光束の光取り出し率を向上させることができてより高い輝度を得られる。
【００３９】
なお、凸部を構成する光取り出し構造層７、２０は、上述した四角錐プリズム７Ｂや四角錐台プリズム２１に限定されるものではなく、その他円錐プリズム、三角錐プリズムや六角錐プリズム等の各種の多角錐プリズム、また円錐台プリズム、三角錐台プリズムや六角錐台プリズム等の各種の多角錐台プリズム等を採用できる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に本発明の第二実施形態によるＥＬ素子を図８により説明する。
本第二実施形態によるＥＬ素子２５は、図８に示すように、第一実施形態と同様な構成を備えたＥＬ素子の積層構造において、透明基板５の上に光取り出し構造層２６を積層している。この光取り出し構造層２６は、シート状の平坦層２７Ａの上に断面三角形で棒状に延在する複数の三角プリズム２７Ｂが凸部として所定間隔で一次元方向に平行に配列された構成を備えている。
三角プリズム２７Ｂにおいても、斜面２８と透明基板５の法線とのなす角度θｐは上記（１）式を満足するものとする。また、隣接する三角プリズム２７Ｂの間に幅ＦＷの平坦部２７Ｃが形成され、三角プリズム２７Ｂの底部が幅ＰＷとされていて、同様に（２）式を満足するものとする。
【００４１】
第二実施形態によるＥＬ素子２５は、三角プリズム２７Ｂの延在方向においては、光取り出し効率の向上効果を発揮することはできないが、三角プリズム２７Ｂの延在方向に直交する方向において、第１の実施形態と同様に（１）式と（２）式による光の取り出し効率の向上効果を得ることができる。
【００４２】
従って、本第二実施形態によるＥＬ素子２５においても、光取り出し構造層２６における三角プリズム２７Ｂの一方向で（１）式と（２）式を満たすことができるから、光取り出し構造層２６を設けない従来のＥＬ素子と比較して、ＥＬ素子２５で発光された光についてより高い光取り出し効率を実現できる。
特に、ＥＬ素子２５において、三角プリズム２７Ｂからなる凸部を設けない場合や四角錐プリズム７Ｂ同士や三角プリズム２７Ｂ同士を互いに隙間なく密接して配列させた場合と比較して、射出する光束の取り出し効率を上昇させることができて高い輝度を得られる。
そのため、本実施形態によるＥＬ素子１は照明装置の光源や画像表示装置の光源として用いて高い輝度を得られて有用である。
【００４３】
なお、上述した第一実施形態や変形例等では、凸部をなす四角錐プリズム７Ｂは二次元方向に平坦部７Ｃを介して所定間隔で配列された構成を採用したが、このような配列構成に代えて、第二実施形態における凸部をなす三角プリズム２７と同様に、一次元方向に平坦部７Ｃを介して所定間隔で配列された構成を採用してもよい。
なお、上述した第一及び第二実施形態によるＥＬ素子１、２５を適当な大きさ、例えば１０×１０ｃｍ四方の四角形板状に作成して発光手段とすれば、面状の照明装置を製作できる。
また、第一及び第二実施形態によるＥＬ素子１、２５またはその照明装置と、カラーフィルタや、液晶パネル等の画像表示素子とを組み合わせることによって、画像表示装置を製作できる。また、ＥＬ素子１，２５が画素駆動されるように構成することで画像表示装置を製作することもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１、２５  ＥＬ素子
２  背面電極（金属電極）
３  有機層
４  透明電極
５  ガラス基板（透明基板）
７、２０、２６  光取り出し構造層
７Ａ、２７Ａ  平坦層
７Ｂ、２７Ｂ  凸部
７Ｃ、２７Ｃ  平坦部
【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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