(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板、該透光性基板の片面上に直接または下地層を介して設けられた１もしくは複数の有機ＥＬ素子、および、該有機ＥＬ素子を構成している下部電極と前記透光性基板の外側表面との間に設けられた１もしくは複数の集光用レンズを有し、
集光用レンズが平凸レンズまたは両凸レンズであり、
前記平凸レンズの凸部または両凸レンズの一方の凸部が光取り出し側に位置し、
集光用レンズの光軸と平行な方向から集光用レンズおよび有機ＥＬ素子を平面視したときに、
１つの有機ＥＬ素子は１つの集光用レンズとしか重ならず、かつ、集光用レンズの光軸と有機ＥＬ素子の平面視上の中心とが一致しており、
有機ＥＬ素子が略四角形状、集光用レンズが略円形状を有し、
有機ＥＬ素子の大きさが、当該有機ＥＬ素子に重なっている集光用レンズに外接する大きさ以下になるように設けられていることを特徴とする有機ＥＬ発光装置。
【請求項２】
集光用レンズが透光性基板中に形成されている、請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項３】
透光性基板の片面上に下地層を介して有機ＥＬ素子が設けられており、集光用レンズが前記の下地層中に形成されている、請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項４】
集光用レンズが屈折率分布型の平面マイクロレンズである、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項５】
有機ＥＬ素子が平坦な面上に設けられている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１または複数の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光源として有している有機ＥＬ発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は自己発光素子であるため視認性が高く、また、無機ＥＬ素子に比べて印加電圧を大幅に低下させることができるため、当該有機ＥＬ素子を発光源として用いた光源，ディスプレイパネル（この場合、有機ＥＬ素子は画素として利用される。）等の発光装置（有機ＥＬ発光装置）の開発が活発に進められている。
【０００３】
上記の特性を有する有機ＥＬ素子は、一般に透光性基板上に設けられており、当該透光性基板側を光取り出し面としている。このような有機ＥＬ素子を発光源とする有機ＥＬ発光装置では、光取り出し面である透光性基板から光（有機ＥＬ素子からのＥＬ光）を取り出せる割合が、前記の透光性基板での全反射により、約１／（２ｎ2） （ｎは透光性基板の屈折率）になる。このため、光取り出し効率を向上させることが望まれている。また、有機ＥＬ素子から放射されるＥＬ光は拡散光であるので、当該有機ＥＬ素子を画素として用いたディスプレイパネルでは、光の取り出し効率が上記のように低いことと相俟って、正面からみたときの輝度が比較的低い。
【０００４】
無機ＥＬ素子の光取り出し効率を向上させた例ではあるが、特開平４−１９２２９０号公報には、画素としての無機ＥＬ素子が形成されている透光性基板の外側表面（無機ＥＬ素子が形成されている面とは反対側の表面）上、または、透光性基板上に画素として形成されている無機ＥＬ素子を保護するために当該素子上に形成されている保護層上に、画素（無機ＥＬ素子）と同等ないしそれ以上の大きさを有する集光用のマイクロレンズを複数個、互いに隣接させて設けた無機ＥＬ装置が開示されている。この無機ＥＬ装置では、個々のマイクロレンズの凸面を光取り出し面としているので、マイクロレンズを透過してきたＥＬ光が当該マイクロレンズと空気との界面で全反射することが抑えられ、その結果として、光取り出し効率が向上する。
【０００５】
また、無機ＥＬ素子を画素として用いて高精細な表示を得るための例ではあるが、特開平７−３７６８８号公報には、透光性基板に当該基板の厚さ方向に延びる円柱状の高屈折率部を設け、この高屈折率部に対応させて無機ＥＬ素子からなる画素を設けたＥＬ素子が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開平４−１９２２９０号公報に記載されている無機ＥＬ装置にならって有機ＥＬ装置（有機ＥＬ発光装置）を作製することにより、光の取り出し効率が向上した有機ＥＬ発光装置を得ること自体は可能である。
しかしながら、有機ＥＬ素子は面光源であるので、当該有機ＥＬ素子と同等ないしそれ以上の大きさを有するマイクロレンズを用いた場合には、このマイクロレンズによっては収束されずに逆に拡散してしまう光路を経て当該マイクロレンズに入射するＥＬ光が必然的に生じる。
したがって、同公報に記載されている無機ＥＬ装置にならって有機ＥＬ発光装置を作製したとしても、当該有機ＥＬ発光装置を正面からみたときの輝度については未だ改善の余地がある。
【０００７】
一方、前記の特開平７−３７６８８号公報に記載されているＥＬ素子にならって、有機ＥＬ素子を発光源とするＥＬ素子（有機ＥＬ発光装置）を得ること自体は可能であるが、このＥＬ素子（有機ＥＬ発光装置）を構成している透光性基板に形成されている高屈折率部を透過したＥＬ光は、同公報の図１に示されているように拡散光である。
したがって、当該ＥＬ素子（有機ＥＬ発光装置）においても、その正面からみたときの輝度については未だ改善の余地がある。
【０００８】
本発明の目的は、光の取り出し効率および正面からみたときの輝度が共に高いものを容易に得ることが可能な有機ＥＬ発光装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の有機ＥＬ発光装置は、
透光性基板、該透光性基板の片面上に直接または下地層を介して設けられた１もしくは複数の有機ＥＬ素子、および、該有機ＥＬ素子を構成している下部電極と前記透光性基板の外側表面との間に設けられた１もしくは複数の集光用レンズを有し、
集光用レンズが平凸レンズまたは両凸レンズであり、
前記平凸レンズの凸部または両凸レンズの一方の凸部が光取り出し側に位置し、
集光用レンズの光軸と平行な方向から集光用レンズおよび有機ＥＬ素子を平面視したときに、
１つの有機ＥＬ素子は１つの集光用レンズとしか重ならず、かつ、集光用レンズの光軸と有機ＥＬ素子の平面視上の中心とが一致しており、
有機ＥＬ素子が略四角形状、集光用レンズが略円形状を有し、
有機ＥＬ素子の大きさが、当該有機ＥＬ素子に重なっている集光用レンズに外接する大きさ以下になるように設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の有機ＥＬ発光装置は、上述したように、透光性基板、当該透光性基板の片面上に直接または下地層を介して設けられた１もしくは複数の有機ＥＬ素子を有している。
【００１１】
ここで、上記の透光性基板としては、主表面同士が実質的に互いに平行な平板状を呈し、かつ、発光層（有機発光材料）からの発光（ＥＬ光）に対して高い透過性（概ね８０％以上）を与える電気絶縁性物質からなっているものを用いることが好ましい。このような透光性基板の材質の具体例としては、アルカリガラス，無アルカリガス等の透明ガラスや、ポリエチレンテレフタレート，ポリカーボネート，ポリエーテルスルホン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリフッ化ビニル，ポリアクリレート，ポリプロピレン，ポリエチレン，非晶質ポリオレフィン，フッ素系樹脂等の透明樹脂、透光性アルミナ，ＢａＴｉＯ3 ，ジルコニア等の透明セラミックス、あるいは石英等が挙げられる。
【００１２】
さらに、本発明の有機ＥＬ発光装置においては、後述するように透光性基板中に集光用レンズが形成されていてもよいので、当該透光性基板としては樹脂製またはガラス製の平板マイクロレンズを用いることもできる。ここで、「平板マイクロレンズ」とは、透明樹脂基板または透明ガラス基板の所望箇所の屈折率を拡散重合法（透明樹脂基板の場合）やイオン交換拡散法（透明ガラス基板の場合）等の方法によって周囲の屈折率よりも高くすることによって、あるいは、透明ガラス基板等の基板の所望箇所に半球状の凹部を形成し、この凹部に前記の基板と異なる屈折率を有する透光性材料をプラズマＣＶＤ法等によって堆積させること等によって、前記の基板に所望個の平面マイクロレンズ（平凸レンズ）を形成したものである。この平板マイクロレンズにおいては、個々の平面マイクロレンズ（平凸レンズ）の平面部が当該平板マイクロレンズの材料として用いた基板の表面に位置している。
【００１３】
上述した透光性基板の片面に設けられている有機ＥＬ素子の層構成は、透光性基板側を光取り出し面とすることができるものであれば特に限定されるものではない。同様に、有機ＥＬ素子を構成する各層の材料も、透光性基板側を光取り出し面とする有機ＥＬ素子が得られさえすれば特に限定されるものではない。そして、当該有機ＥＬ素子の数は、目的とする有機ＥＬ発光装置の用途等に応じて適宜選択可能である。
【００１４】
透光性基板側を光取り出し面とする有機ＥＬ素子の層構成の具体例としては、透光性基板側からの積層順が下記（１）〜（４）であるのものが挙げられ、下記（１）〜（４）のいずれの層構成の有機ＥＬ素子においても、透明電極（下部電極）が陽極として使用され、対向電極が陰極として使用される。
【００１５】
（１）透明電極（下部電極）／発光層／対向電極
（２）透明電極（下部電極）／正孔注入層／発光層／対向電極
（３）透明電極（下部電極）／発光層／電子注入層／対向電極
（４）透明電極（下部電極）／正孔注入層／発光層／電子注入層／対向電極
【００１６】
有機ＥＬ素子は、前述した透光性基板の片面上に直接設けられていてもよいし、下地層を介して設けられていてもよい。いずれの場合でも、有機ＥＬ素子の発光層の厚さが局所的に変動していると素子に輝度ムラが生じ易くなり、また、素子の発光安定性が低下し易くなるので、当該有機ＥＬ素子を設ける面は実質的に平坦な面であることが好ましい。実質的に平坦な面上に有機ＥＬ素子を設けることにより、当該有機ＥＬ素子の発光層の厚さを実質的に均一にすることが容易になり、その結果として、輝度ムラが少なく、また、発光安定性が高い有機ＥＬ素子を得ることが容易になる。なお、本発明でいう「実質的に平坦な面」とは、表面粗さの二乗平均値が概ね５０ｎｍ以下である面を意味する。
【００１７】
上記の下地層を設けることは、「実質的に平坦な面」を得るための一手段として有用である。また、後述するように、本発明の有機ＥＬ発光装置においては、有機ＥＬ素子を構成している下部電極（透明電極）と集光用レンズとの距離を特定の範囲内にすることが好ましいので、上記の下地層を設けることは、前記の距離を調節するための一手段としても好適である。
【００１８】
透光性基板の片面に上記の下地層を設ける場合、その材料としては透明ガラス，透明樹脂，透明セラミックス等を用いることができる。下地層は、例えば別部材として作製した下地層用の板状部材を透明接着剤等を用いて透光性基板上に固着させることによって設けることができる。また、下地層の材料に応じた所望の製膜方法、例えば真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法，ＣＶＤ法，ゾル−ゲル法，塗布法等によって透光性基板上に所定膜厚の層を形成し、必要に応じてその表面を研磨することによっても、透光性基板上に下地層を設けることができる。
【００１９】
以上説明した透光性基板，有機ＥＬ素子および必要に応じて設けられる下地層を有している本発明の有機ＥＬ発光装置においては、有機ＥＬ素子を構成している下部電極と透光性基板の外側表面との間に１もしくは複数の集光用レンズが設けられている。具体的には、透光性基板中に、または、目的とする有機ＥＬ発光装置が前述した下地層を有するものである場合には当該下地層中もしくは透光性基板中に、１もしくは複数の集光用レンズが形成されている。
【００２０】
上記の集光用レンズは有機ＥＬ素子から放射されるＥＬ光を集光するために使用するものであるので、当該レンズを透光性基板中に形成する場合には透光性基板の材料の屈折率（絶対屈折率）の方がレンズ材料の屈折率（絶対屈折率）よりも小さくなるように、一方、当該レンズを下地層中に形成する場合には下地層材料の屈折率（絶対屈折率）の方がレンズ材料の屈折率（絶対屈折率）よりも小さくなるように、それぞれの材料を選択する。
【００２１】
集光用レンズは、収束レンズでありさえすれば組み合わせレンズであってもよいし単レンズであってもよいが、平凸レンズ，両凸レンズ等の単レンズを用いることが好ましく、その屈折率は概ね１．６〜１．９であることが好ましい。また、集光用レンズは単焦点レンズであってもよいが、画素としての有機ＥＬ素子は点光源ではなく有限の大きさを有するものであるので、屈折率分布型の平凸レンズのように物体側（有機ＥＬ素子側を意味する。以下同じ。）の光軸上に複数の焦点を有するものを用いることが特に好ましい。
【００２２】
上記複数の焦点を有するレンズを集光用レンズとして用いれば、単焦点のレンズを用いた場合よりも集光用レンズの光軸に平行な光をＥＬ光をより多く得ることができるので、光取り出し効率を向上させるうえで、また、正面からみたときの輝度が高い有機ＥＬ発光装置を得るうえ等で、有利である。
【００２３】
集光用レンズとして平凸レンズを使用する場合には、この平凸レンズの平面部が有機ＥＬ素子側に位置するようにして当該平凸レンズを透光性基板中または下地層中に形成し、両凸レンズを使用する場合には、この両凸レンズの一方の凸面が有機ＥＬ素子側に位置するようにして当該平凸レンズを透光性基板中または下地層中に形成する。
【００２４】
集光用レンズを透光性基板中に形成する場合、当該レンズは透光性基板中に完全に埋設された状態にしてもよいし、その一部が透光性基板の内側表面（有機ＥＬ素子が設けられる側の表面）または外側表面に裸出している状態にしてもよい。一方、集光用レンズを下地層中に形成する場合には、下地層の上面（有機ＥＬ素子が設けられる側の面）から突出しないようにして形成する。
【００２５】
集光用レンズを透光性基板中に形成する場合および下地層中に形成する場合のいずれにおいても、集光用レンズはその光軸が透光性基板の外側表面の法線と実質的に平行になるようにして設ける。また、複数個のレンズを設けるときには個々のレンズの中心が透光性基板の外側表面と実質的に平行な１つの平面に位置するようにして設けることが好ましい。
【００２６】
本発明の有機ＥＬ発光装置で使用する集光用レンズの大きさおよびその数は、目的とする有機ＥＬ発光装置の用途等に応じて適宜選択されるが、如何なる用途に使用するものであっても、有機ＥＬ素子と集光用レンズとは平面視上一対一に対応するようにして設ける。
【００２７】
ここで、本発明でいう「有機ＥＬ素子と集光用レンズとが平面視上一対一に対応するようにして設けられている」とは、集光用レンズの光軸と平行な方向から集光用レンズおよび有機ＥＬ素子を平面視したときに次の(a) および(b) を満たすようにして、有機ＥＬ素子と集光用レンズとが設けられていることを意味する。
(a) １つの有機ＥＬ素子は１つの集光用レンズとしか重ならず、かつ、集光用レンズの光軸と有機ＥＬ素子の平面視上の中心とが実質的に一致している。
(b) 有機ＥＬ素子の大きさが当該有機ＥＬ素子に重なっている集光用レンズに外接する大きさ以下、好ましくは互いに重なる大きさ以下、更に好ましくは内接する大きさ以下である。
【００２８】
上記のように有機ＥＬ素子と集光用レンズとを平面視上一対一に対応させて設けることにより、集光用レンズによって平行光に変換されるＥＬ光の割合を高めることが可能になるが、有機ＥＬ素子を構成している下部電極の下面（透光性基板側の面）と集光用レンズとの距離ｄがあまりに遠いと当該レンズによって平行光に変換されるＥＬ光の割合が低下する。有機ＥＬ素子の平面視上の大きさ（発光層の平面視上の大きさ）と集光用レンズの平面視上の大きさとの大小関係にもよるが、前記の距離ｄは集光用レンズの物体側の焦点距離ｆの概ね２倍以内とすることが好ましく、特に、前記の焦点距離ｆの概ね０．８〜１．２倍とすることが好ましい。なお、本発明でいう前記の「距離ｄ」とは、集光用レンズの中心から有機ＥＬ素子を構成している下部電極の下面（透光性基板側の面）までの距離を意味する。
【００２９】
図２に、透光性基板中に集光用レンズを複数個設けた有機ＥＬ発光装置の一例の概略を示す。
図２に示した有機ＥＬ発光装置２０は、透光性基板２１の片面側に複数個の平凸レンズ（平面マイクロレンズ）２２をその平面部が透光性基板２１の内側表面（有機ＥＬ素子が設けられる側の面。以下同じ。）となるように互いに隣接させて設け、その上に下地層２３を設け、この下地層２３上に複数の有機ＥＬ素子２４を設けたものである。個々の有機ＥＬ素子２４は、下地層２３側からに順に下部電極（透明電極）２４ａ，発光層２４ｂおよび対向電極２４ｃを有し、各有機ＥＬ素子２４は、それぞれ１つの平凸レンズ（平面マイクロレンズ）２２と平面視上一対一に対応している。この有機ＥＬ発光装置２０は例えばディスプレイパネルや光源として使用することができる。
【００３０】
図３に、透光性基板中および下地層中にそれぞれ集光用レンズを複数個設けた有機ＥＬ発光装置の一例の概略を示す。
図３に示した有機ＥＬ発光装置３０は、透光性基板３１の片面側に複数個の平凸レンズ（平面マイクロレンズ）３２をその平面部が透光性基板２１の内側表面と同一平面上に位置するようにして所定の間隔をあけて設け、その上に、複数個の平凸レンズ３３が所定の間隔で形成されている下地層３４を設け、この下地層３４上に複数の有機ＥＬ素子３５を設けたものである。下地層３４中の平凸レンズ３３は、その平面部が下地層３４の下面（透光性基板３１側の面）と同一平面上に位置するようにして形成されており、かつ、個々の平凸レンズ３３は透光性基板３１中の平凸レンズ３２のいずれかと共同して１つの両凸レンズを形成している。個々の有機ＥＬ素子３５は、下地層３４側からに順に下部電極（透明電極）３５ａ，発光層３５ｂおよび対向電極３５ｃを有し、各有機ＥＬ素子３５は、それぞれ１つの両凸レンズ（平凸マイクロレンズ３２と平凸レンズ３３とからなるもの）と平面視上一対一に対応している。この有機ＥＬ発光装置３０は例えばディスプレイパネルとして使用することができる。
【００３１】
そして図４に、下地層中に集光用レンズを複数個設けた有機ＥＬ発光装置の一例の概略を示す。
図４に示した有機ＥＬ発光装置４０は、透光性基板４１の片面上に、複数個の平凸レンズ４２が互いに隣接して形成されている下地層４３を設け、この下地層４３上に複数の有機ＥＬ素子４４を設けたものである。下地層４３中の平凸レンズ４２は、その平面部が下地層４３の上面（有機ＥＬ素子４４側の面）となるように形成されている。個々の有機ＥＬ素子４４は、下地層４３側からに順に下部電極（透明電極）４４ａ，発光層４４ｂおよび対向電極４４ｃを有しており、各有機ＥＬ素子４４は、それぞれ１つの平凸レンズ４２と平面視上一対一に対応している。この有機ＥＬ発光装置４０は例えばディスプレイパネルとして使用することができる。
【００３２】
なお、図４に示したような平凸レンズ４２が設けられている下地層４３を透光性基板４１上に形成するにあたっては、透光性基板上に平板マイクロレンズを固着させることの他に、例えば次の手法を適用することができる。
まず、上記の透光性基板４１として用いるもの以外の所望の基板上に透明樹脂層を形成し、この透明樹脂層をフォトリソグラフィー法等によってドット状にパターニングする。次いで、この基板を加熱して、ドット状にパターニングした上記の透明樹脂層を溶融させる。このとき、透明樹脂層からなる各ドットは表面張力により半球状になるので、半球状のまま固化させることによって集光用レンズを得る。次に、前記集光用レンズを被覆するようにして光硬化性樹脂層または熱硬化性樹脂層を形成し、その層の上に所望の透光性基板を配置した後、前記の光硬化性樹脂層または熱硬化性樹脂層を硬化させる。硬化させた後の光硬化性樹脂層または熱硬化性樹脂層が本発明でいう「下地層」となる。この後、集光用レンズを形成するために用いた基板を剥離することにより、平凸レンズ４２が設けられている下地層４３を透光性基板４１上に形成することができる。
【００３３】
本発明の有機ＥＬ発光装置は、以上説明した透光性基板，有機ＥＬ，集光用レンズおよび必要に応じて設けられる下地層を有していればよいが、これらの構成部材以外に色変換膜またはカラーフィルター（マイクロカラーフィルターを含む），有機ＥＬ素子用の封止部等を具備していてもよい。
【００３４】
上記の色変換膜は透明樹脂層中に蛍光性分子を分散させたものであり、有機ＥＬ素子から放射されたＥＬ光を所望の色に変換するために使用される。当該色変換膜は、有機ＥＬ素子を構成している下部電極（透明電極）と集光用レンズとの間の所望箇所に設けることができる。また、有機ＥＬ発光装置が下地層を有している場合には、当該下地層を色変換膜とすることも可能である。
【００３５】
以上説明した本発明の有機ＥＬ発光装置においては、有機ＥＬ素子を構成している下部電極と当該有機ＥＬ素子が設けられている透光性基板の外側表面との間に集光用レンズが設けられており、この集光用レンズと有機ＥＬ素子とが平面視上一対一に対応していることから、集光用レンズの光軸に平行な光に変換されて（透光性基板の外表面における法線に平行な光に変換されて）出射するＥＬ光の割合を容易に高くすることができる。
【００３６】
このため、本発明の有機ＥＬ発光装置では光取り出し面（透光性基板の外側表面）におけるＥＬ光の拡散の程度を容易に小さくすることが可能であり、その結果として、光の取り出し効率および正面からみたときの輝度を容易に向上させることができる。また、本発明の有機ＥＬ発光装置をディスプレイパネルとた場合には、画像の歪みが小さいものを得ることが可能である。
上記の特性を有する本発明の有機ＥＬ発光装置は、面光源やディスプレイパネルとして好適である。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
（１）有機ＥＬ発光装置の作製
まず、透光性基板として、イオン交換法によってガラス基板中にレンズ直径が１００μｍの平面マイクロレンズ（平凸レンズ）が１００μｍピッチで１００×２００個形成されている平板マイクロレンズ（日本板硝子（株）製）を用意した。この平板マイクロレンズに形成されている個々の平面マイクロレンズの焦点距離ｆは２２０μｍであり、当該平面マイクロレンズは集光用レンズとして使用される。また、下地層用の平板状部材として、表面を研磨してその表面粗さの二乗平均値を２０ｎｍとした厚さ２００μｍの薄板ガラスを用意した。
そして、上記の平板マクロレンズにおいて平面マイクロレンズ（平凸レンズ）の平面部が当該平板マイクロレンズの表面の一部となっている側の面上に、上記の薄板ガラスを透明接着剤によって固着させた。このとき、透明接着剤層の膜厚と薄板ガラスの厚さの和は２２０μｍであった。
【００３８】
この後、上記の薄板ガラス上に以下の要領で有機ＥＬ素子を設けた。
まず、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって、上記の薄板ガラス上に膜厚２００ｎｍのＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物膜を製膜した。このとき、スパッタリングターゲットとしてはＩｎ2Ｏ3 とＺｎＯとからなる焼結体（Ｉｎの原子比Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）＝０．６７）を用い、真空槽へはアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガス（Ａｒ：Ｏ2 ＝１０００：２．８（体積比））を真空槽内圧力が３×１０-1Ｐａとなるように導入し、スパッタリング出力を２０Ｗに、また、基板温度を室温に設定してスパッタリングを行った。
【００３９】
次に、フォトリソグラフィー法によって上記のＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物膜をパターニングして、幅７０μｍの帯状を呈する下部電極（透明電極）を１００μピッチで計１００本、ストライプ状に形成した。
【００４０】
上記の下部電極まで形成した透光性基板（平板マイクロレンズ）をイソプロピルアルコール中に浸漬して超音波洗浄を行った後、サムコインターナショナル社製の紫外線照射機ＵＶ−３００を用いて、紫外線とオゾンを併用して３０分間洗浄した。
【００４１】
洗浄後の透光性基板（下部電極まで形成されている平板マイクロレンズ）を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに取り付け、当該透光性基板において上記の下部電極が形成されている面上に膜厚２５ｎｍの第１の正孔注入層，膜厚４０ｎｍの第２の正孔注入層，膜厚６０ｎｍの発光層および膜厚２００ｎｍの対向電極（陰極）を順次製膜することにより、前記の薄板ガラス（下地層）上に所定個の有機ＥＬ素子を設けた。
【００４２】
このとき、第１の正孔注入層の材料としてはＣｕ配位のフタロシアニン（以下、「ＣｕＰｃ」と略記する。）を、第２の正孔注入層の材料としては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（以下、「ＴＰＤ」と略記する。）を、発光層の材料としては８−キノリノールアルミニウム錯体（以下、「Ａｌｑ」と略記する。）を、対向電極の材料としてはＡｌ−Ｌｉ合金（Ｌｉ含量；２重量％）を用い、いずれの層を製膜するにあたっても、真空槽内圧力は５×１０-4Ｐａとした。
【００４３】
また、対向電極の製膜は所定のマスクを用いて行い、対向電極と前述した下部電極とが平面視上直交するように、かつ、対向電極と下部電極の平面視上の各交差部が透光性基板（平板マイクロレンズ）中に設けられているいずれかの平面マイクロレンズに平面視上外接するようにして、１００μｍピッチで計２００本、幅７０μｍの対向電極を形成した。
【００４４】
なお、対向電極同士は、予め薄板ガラス表面から下部電極上にかけて所定の間隔で立設した絶縁体リブによって隔てられており、陰極分離加工ができるようになっている。この絶縁体リブは、第１の正孔注入層の製膜に先立って、絶縁体膜を製膜後にエッチングすることによてって（フォトリソグラフィー法によって）形成されたものである。
【００４５】
上記のようにして有機ＥＬ素子まで形成することにより、目的とする有機ＥＬ発光装置が得られた。この有機ＥＬ発光装置の概略を図１に示す。
図１に示すように、上記の有機ＥＬ発光装置１０では、平板マイクロレンズからなる透光性基板１において平面マイクロレンズ（平凸レンズ；集光用レンズ）２が形成されている側の面上に薄板ガラスからなる下地層３が設けられており、この下地層３上に平面視上の大きさが７０×７０μｍの有機ＥＬ素子４が１００×２００個設けられている。集光用レンズである平面マイクロレンズ２と有機ＥＬ素子４とは、平面視上一対一に対応するようにして設けられている。すなわち、平面マイクロレンズ２の光軸と平行な方向から当該平面マイクロレンズ２および有機ＥＬ素子４を平面したときに、平面視上の大きさが７０×７０μｍの有機ＥＬ素子４が直径１００μｍの平面マイクロレンズ２に実質的に内接するようにして、設けられている。
【００４６】
個々の有機ＥＬ素子４は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物膜からなる下部電極（透明電極）４ａと、この下部電極４ａ上に形成された２層構造（ＣｕＰｃ膜からなる第１の正孔注入層とＴＰＤ膜からなる第２の正孔注入層）の正孔注入層４ｂと、この正孔注入層４ｂ上に形成されたＡｌｑ膜からなる発光層４ｃと、この発光層４ｃ上に形成されたＡｌ−Ｌｉ合金膜からなる対向電極４ｄとからなっている。そして、対向電極４ｄ同士は、下地層３表面から下部電極４ａ上にかけて立設された絶縁体リブ５によって隔てられている。
【００４７】
上記の構造を有する有機ＥＬ発光装置１０においては、下地層３の厚さが２００μｍで、この下地層３が厚さ２０μｍの透明接着層（図示せず）によって透光性基板１上に固着されていることから、有機ＥＬ素子４を構成している下部電極４ａと平面マイクロレンズ２との距離ｄは、平面マイクロレンズ２の焦点距離ｆと同じ２２０μｍである。
この有機ＥＬ発光装置１０は、個々の有機ＥＬ素子４を画素として利用することができるので、ディスプレイパネルとして使用することができる。このとき、各有機ＥＬ素子４は緑色に発光する。
【００４８】
（２）表示特性試験
上記（１）で作製した有機ＥＬ発光装置を所定の駆動回路に接続して、デューティー比１／１００，駆動電圧１０Ｖの条件で単純マトリックス駆動を行った。
全ての有機ＥＬ素子を発光させ、このときの輝度を有機ＥＬ発光装置の正面から測定したところ、２１０ｃｄ／ｍ2 という結果が得られた。
また、この有機ＥＬ発光装置によって文字表示を行ったところ、表示された文字には実質的に歪みが認められなかった。
【００４９】
比較例１
透光性基板としてガラス基板を用い、かつ、有機ＥＬ素子を構成する下部電極と前記のガラス基板の外側表面（有機ＥＬ素子が設けられる面とは反対側の面）との間に集光用レンズ（平面マイクロレンズ）を設けなかった以外は実施例１（１）と同様にして、有機ＥＬ発光装置を作製した。
この有機ＥＬ発光装置について実施例１（２）と同条件で正面からみたときの輝度を測定したところ、１００ｃｄ／ｍ2 であった。
【００５０】
放射強度の角度分布の測定
実施例１（１）で作製した有機ＥＬ発光装置および比較例１で作製した有機ＥＬ発光装置それぞれについて、１画素の有機ＥＬ素子を発光させたときの放射強度の角度分布を測定し、立体角による積分を行った。
その結果、実施例１（１）で作製した有機ＥＬ発光装置の単位画素（有機ＥＬ素子）からの発光出力は、比較例１で作製した有機ＥＬ波高装置の単位画素（有機ＥＬ素子）からの発光出力の２．１倍であることが判明した。
このことは、実施例１（１）で作製した有機ＥＬ発光装置の光取り出し効率の方が比較例１で作製した有機ＥＬ発光装置の光取り出し効率よりも高いことを示している。
【００５１】
実施例２
有機ＥＬ素子の平面視上の大きさを５０×５０μｍとし、かつ、有機ＥＬ素子を構成している下部電極と平面マイクロレンズとの距離ｄを当該平面マイクロレンズの焦点距離ｆの１．２倍とした以外は実施例１と同様にして、１００×２００個の有機ＥＬ素子を有している有機ＥＬ発光装置を作製した。
この有機ＥＬ発光装置について実施例１（２）と同条件で表示特性試験を行ったところ、全ての有機ＥＬ素子を発光させたときの輝度（有機ＥＬ発光装置の正面から測定した輝度）は２５０ｃｄ／ｍ2 であり、また、文字表示を行ったときに文字の歪みは認められなかった。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば光の取り出し効率および正面からみたときの輝度が共に高い有機ＥＬ発光装置を容易に提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で作製した有機ＥＬ発光装置の概略を示す部分断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ発光装置の一構成部材である集光用レンズの配設位置および配設仕様の一例を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ発光装置の一構成部材である集光用レンズの配設位置および配設仕様の他の一例を説明するための概略断面図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ発光装置の一構成部材である集光用レンズの配設位置および配設仕様の他の一例を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０…有機ＥＬ発光装置、  １，２１，３１，４１…透光性基板、  ２，２２，３２，３３，４２…集光用レンズ（平面マイクロレンズ）、  ３，２３，３４，４３…下地層、  ４，２４，３５，４４…有機ＥＬ素子、４ａ，２４ａ，３５ａ，４４ａ…有機ＥＬ素子を構成している下部電極（透明電極）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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