JP2004119147A

JP2004119147A - 発光モジュール、発光モジュール用基板及び発光モジュール用部材

Info

Publication number: JP2004119147A
Application number: JP2002279718A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Ide; 井出　伸弘; Hiroshi Yokogawa; 横川　弘; Mitsuo Yaguchi; 矢口　充雄; Akihiko Tadamasa; 忠政　明彦; Kenji Kono; 河野　謙司; Yasuhisa Kishigami; 岸上　泰久; Toshiyuki Akamatsu; 赤松　資幸; Yasuo Azumabayashi; 東林　泰郎
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】有機電界発光素子からの光を反射させることで基板からの光の取り出し効率を向上させた発光モジュールを提供する。また特に必要に応じて所望の方向への集光が可能となる発光モジュールを提供する。
【解決手段】少なくとも一方が透明導電膜からなる透明電極２ａである２つの電極２，２間に有機発光層３を設けて形成される有機電界発光素子１を基板にマトリクス状又はストライプ状に複数設る。各有機電界発光素子１の透明電極２ａと対向する反射面４を形成する。有機電界発光素子１と反射面４との間に光透過性材料を介在させる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットパネルディスプレイ、液晶表示装置用バックライト、照明用光源等に用いることのできる有機電界発光素子からなる発光モジュール、並びにこの発光モジュールの作製に用いられる基板及び部材に関し、詳しくは光の取り出し効率を向上させた発光モジュール、並びにこの発光モジュールの作製に用いられる基板及び部材に関しに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子又は有機ＥＬ素子）は、数Ｖ程度の低電圧で高輝度の面発光が可能であること、蛍光物質の選択により任意の色調での発光が可能であること等々の理由により、フラットパネルディスプレイ、液晶表示装置用バックライト、照明用の光源として活用可能な次世代光源として注目を集め、精力的に基礎研究が行われると共に実用化を目指した開発が行われている。このような有機電界発光素子は、既に種々の用途でのモデルデバイスが複数の研究機関で試作され、多くの報告がなされている。
【０００３】
このような有機電界発光素子の技術開発の流れの中では、特に実用化を図ることを鑑みれば、今後有機電界発光素子が、フラットパネルディスプレイ、液晶表示装置用バックライト、照明用の光源等として使用されることを考慮すると、その発光効率をより向上させ、消費電力を低減させることが重要となる。
【０００４】
ここで有機電界発光素子を用いた発光モジュールでは、通常は透明な基板の背面に有機電界発光素子を実装し、有機電界発光素子から発せられた光を基板を介して外部に取り出すものであるが、この場合一般には、有機電界発光素子の電流効率は５％程度といわれている。具体的には、通電した電流のうち、有機電界発光素子において蛍光発光材料により光に変換される場合の変換率は２５％程度であり、さらに発生した光のうちの８０％は、基板から空気中に出射される際に失われてしまうものである。この基板から空気中に出射される際に失われる光は、基板の屈折率と空気の屈折率との相違に由来して生じる、基板と空気との界面における光の全反射によるものと考えられている。すなわちこの全反射により外部に放出されずに基板の内側に閉じこめられる分だけ、光が失われるものである。
【０００５】
また、基板の前面に有機電界発光素子を実装し、この有機電界発光素子から前面側に向けて光を取り出すことにより、光が基板を通過させないようにすることも考えられるが、有機電界発光素子の発光は、通常はＥＬ材料等からなる有機発光層から透明電極を介して外部に取り出されるものであり、このため透明電極と外部の空気との界面では、上記のような透明な基板の空気との界面における場合と同様の光の全反射が生じて、光が失われてしまうものである。
【０００６】
このため、有機電界発光素子からなる発光モジュールの電流効率を向上させるためには、有機電界発光素子における電流−光の変換効率を向上させるのみならず、基板からの光取り出し効率を向上させることが必要である。
【０００７】
このような観点から、従来においても光取り出し効率を向上させるため、基板、発光層構成等に着目した種々の検討がこれまでになされているが、十分な成果は得られていない。
【０００８】
たとえば、透明な基板に誘電体反射鏡加工を施して微小共振構造を導入する方法、透明な基板の上にマイクロレンズを配置する方法、透明な基板と素子界面に高屈折率層を挿入する方法等が提案されているが、これらはいずれも厳密な光学的設計、微細加工工程が必要であって、実際の製造技術を考慮すると実用性に劣るものであった。
【０００９】
また、基板上に有機電界発光素子を形成し、かつその最外層を透明導電膜とすることで、透明な基板を透過させずに光を取り出すことも試みられているが、この方法においても透明導電膜からの光の取り出し効率は十分なものではなかった。
【００１０】
また簡便でかつある程度の光取り出し効率向上を満足させるものとしては、たとえば基板内部あるいは基板の表面に基板と屈折率の異なる物質、粒子、金属等を配置し、光を散乱させる方法（特許文献１等）、基板にシリコーンオイルなどの光学オイルからなる媒介材を介して凹凸を形成した拡散板を配置する方法（特許文献２等）、可視光の波長以下の突起部が密集したフィルム（突起部の巾が数十〜数百ｎｍ、高さが０．５〜数ミクロン程度）を基板表面に貼付する方法（特許文献３等）などが提案されている。しかし、これらの方法においても、透明な基板内に閉じこめられる光が依然として確率的に存在するため、更なる光取り出し効率の向上が求められていた。
【００１１】
また、光取り出し効率を向上させるための別の手法として、特許文献４、特許文献５等に開示されているものも提案されているが、特許文献４に示される構成のものは、電極そのものを反射面として活用し、もしくは電極が形成される面を鏡面加工することで、有機電界発光素子の側面方向に出射された光線を基板法線方向に反射することを意図したものであり、また特許文献５に示される構成のものは、基板上に頂上を削った錘状構造であるいわゆるメサを形成し、メサ上に有機電界発光素子を形成することで、有機電界発光素子の正面方向の光はそのまま活用しつつ、かつ側面方向に出射された光を正面方向に反射することを意図したものである。よってこれらの方法は、側面方向に出射された光を基板の垂直方向に集光することを目的とするものであり、もともと正面方向に出射された光については何ら効果を及ぼすものではない。加えて、有機電界発光素子と空気界面の屈折率段差に由来する光の損失を低減することについては明記されていない。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２９３１２１１号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開２０００−３２３２７２号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開２００２−１２２７０２号公報
【００１５】
【特許文献４】
米国特許第５８３４８９３号明細書
【００１６】
【特許文献５】
米国特許第６０９１１９５号明細書
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、有機電界発光素子からの発光を外部に取り出す際の光取り出し効率を向上することができ、且つ簡便な構成で形成することができる発光モジュール、並びにこの発光モジュールを作製するための基板及び部材を得ることを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を解決するために鋭意研究を重ねた結果、有機電界発光素子を形成する透明導電膜と対向するように、反射面を配置し、かつ反射面と透明導電膜間に光透過性材料を配置するようにして発光モジュールを作製し、またこのような発光モジュールを作製するにあたっては有機電界発光素子が設けられる基板に反射面を設けると共に有機電界発光素子の形成位置と反射面との間を光透過性の材料にて形成した発光モジュール用基板を用い、或いは有機電界発光素子が設けられる基板に対して、反射面が設けられた部材を取り付けると共に、基板側に配置される部材の一面と反射面との間を光透過性の材料により形成することにより、簡便な構成にて、発光モジュールから基板に向けて照射される光の照射方向と、基板の法線方向とのなす角を低減して、基板における光の全反射を抑制して基板からの光の取り出し効率を向上させることが可能となることを見い出し、本発明の完成に至ったものである。
【００１９】
すなわち、本発明に係る発光モジュールは、少なくとも一方が透明導電膜からなる透明電極２ａである２つの電極２，２間に有機発光層３を設けて形成される有機電界発光素子１を基板５にマトリクス状又はストライプ状に複数設け、各有機電界発光素子１の透明電極２ａと対向する反射面４を形成すると共に有機電界発光素子１と反射面４との間に光透過性材料を介在させて成ることを特徴とするものである。
【００２０】
特に、基板５に対して有機電界発光素子１をマトリクス状に設けると共に、各有機電界発光素子１と対向するように、回転放物面からなる反射面４を形成することが好ましい。
【００２１】
或いは、有機電界発光素子１と対向するように、長手方向と直交する断面が放物曲線からなる帯状の反射面４を形成することも好ましい。
【００２２】
また、有機電界発光素子１は、反射面４の略焦点位置に形成することが好ましい。
【００２３】
また、有機電界発光素子１が設けられる基板５とは別途の部材６に反射面４を設けるようにすることも好ましい。
【００２４】
また本発明に係る発光モジュール用基板は、上記のような発光モジュールの作製に用いられるものであり、有機電界発光素子１の形成位置と対向する反射面４を備えると共に、有機電界発光素子１の形成位置と反射面４との間が光透過性の材料により形成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
また本発明に係る発光モジュール用部材は、上記のような発光モジュールの形成に用いるものであり、この部材６の一面と対向する反射面４を備えると共に、部材６の一面と反射面４との間が光透過性の材料により形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明では、基板５に有機電界発光素子１を実装して構成される発光モジュールの、基板５等から構成される光透過性材料からなる層と空気との界面における全反射、或いは有機電界発光素子１の透明電極２ａと空気との界面における全反射を抑制することにより、発光モジュールから外部への光の取り出し効率を向上させるものである。
【００２７】
一般に、屈折率ｎの媒体から空気中に出射される光に関し、全反射角をθ_ｃとすると次の式（１）に示す関係が成り立つ。
【００２８】
ｓｉｎθ_ｃ＝１／ｎ　　（１）
このとき、例えば基板５が屈折率１．５のガラスである場合にはθ_ｃは４２°となることが知られており、θ_ｃ以上の角度で光透過性材料からなる層と空気との界面、或いは有機電界発光素子１の透明電極２ａと空気との界面に到達した光は全反射される。このとき光の取り出し効率を向上させるためには、発光モジュールから発せられた光の、光透過性材料からなる層と空気との界面、或いは有機電界発光素子１の透明電極２ａと空気との界面での入射角を低減して、全反射される光の比率を低減することが必要である。
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
図１は、本発明に係る発光モジュールの、基板５に設けられた有機電界発光素子１と、反射面４の位置関係を示す概略の断面図であり、基板５の図示は省略している。
【００３１】
発光モジュールにおいては、有機電界発光素子１は基板５上にマトリクス状又はストライプ状に複数個、平面状に配設される。このとき各有機電界発光素子１の透明電極２ａが、発光モジュールから光Ｌが照射される方向（光の取り出し方向、以下、前面側という）とは反対側（以下、背面側という）に配置されるようにする。
【００３２】
発光モジュールを構成する有機電界発光素子１は有機エレクトロルミネッセンス素子又は有機ＥＬ素子とも呼ばれるものであり、一対の電極２，２間に有機ＥＬ材料からなる有機発光層３が設けられたものが用いられる。一対の電極２，２間には有機発光層３に加えて、必要に応じて別途に正孔輸送層、電子輸送層等が設けられる。この有機電界発光素子としては、従来提案され、或いは今後開発されるであろう種々の構成のものを用いることができるが、一般的には陽極、正孔輸送層、有機発光層３、電子輸送層、陰極が順に積層したものとして構成されるものであり、陽極と負極との間に電圧を電圧を印加すると、電子輸送層を介して有機発光層３に注入された電子と、正孔輸送層を介して有機発光層３に注入された正孔とが、有機発光層３内にて再結合して発光が起こるものである。
【００３３】
この有機電界発光素子１の少なくとも一方の電極２は、透明電極２ａから構成される。ここで、素子にホールを注入するための電極２である陽極は、通常、仕事関数の大きい（好ましくは４ｅＶ以上の）金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いられ、具体的には、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）、ＩＺＯ、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が用いられるものであるから、陽極をこれらのような導電性透明材料にて形成した透明電極２ａとして形成することが好ましい。このとき、有機発光層３にて発せられた光は、透明電極２ａを透過して有機電界発光素子１の外部に照射される。
【００３４】
透明電極２ａは、有機発光層３に対して背面側に形成される。この透明電極２ａは、有機発光層３にて発せられる光を十分に透過させるために、その光透過率を７０％以上となるように形成することが好ましい。
【００３５】
一方、有機発光層３中に電子を注入するための電極２である陰極は、仕事関数の小さい（好ましくは５ｅＶ以下の）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、具体的にはナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／Ａｌ_２Ｏ_３混合物、Ａｌ／ＬｉＦ混合物などから形成することができる。
【００３６】
有機発光層３に対して前面側に配置される電極２（通常は陰極）は、光透過率が１０％以下となるように形成して、有機発光層３にて発せられる光をこの電極２の背面にて背面側に向けて反射させるようにすることが好ましい。
【００３７】
そして有機電界発光素子１の背面側は、すなわち有機電界発光素子１に対して発光モジュールから光が照射される方向とは反対側には、透明電極２ａと対向するように、反射面４を形成する。
【００３８】
反射面４は、有機電界発光素子１から発せられる光に対して反射性があるものを形成するものであり、後述するように有機電界発光素子１が設けられる基板５、又は基板５に対して取り付けられる部材６に対して、反射膜７を設けることにより形成することができる。例えばＡｌ、Ａｇ等の金属膜又は各種誘電体の多層膜からなる反射膜７を基板５あるいは部材６の凹曲面の内面もしくは外面に形成するか又は、これらの膜を凹曲面加工して得られる凹型の鏡面反射面を挙げることができる。あるいは、金属膜等鏡面反射性の凹曲面を粗面化した粗面反射面を形成したり、硫酸バリウム等反射性の高い粒子のコート、樹脂ビーズバインダー分散液等によるコートにて反射膜７を形成するなどした、拡散反射面となるものでも構わない。ただし、一方向への指向性を重視する場合には、鏡面反射面を形成することが好ましい。
【００３９】
反射面４は、必要に応じて、基板１表面に対して投影される反射面４の領域が、基板５の一部あるいは全面に亘るように設けられる。この反射面４のサイズは特に制限はしないが、設定した基板５の厚み、所望とする発光モジュールからの光の指向性等を考慮して適宜決定される。
【００４０】
また反射膜７の形成方法としては、たとえば塗布法、接着法、真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長法、めっき法等の方法が挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００４１】
また、有機電界発光素子１の透明電極２ａと反射面４との間には、図１中では図示していないが、光透過性材料が介在するようにして、有機電界発光素子と反射面との間の光の透過を確保する。このとき透明電極２ａと反射面４との間には光透過性材料のみが配置されて、空隙等が形成されないようにすることが好ましい。この光透過性材料は、後述するように、有機電界発光素子１が実装される基板５及び／又は他の部材６等にて形成されるものであり、好ましくは透明電極２ａの屈折率と近似する屈折率を有するものが用いられる。またこの光透過性材料としては、固体状のものと、液体状のもののいずれも用いることができるが、具体例は後述する。
【００４２】
このように構成される発光モジュールでは、図１に示すように、有機電界発光素子１の有機発光層３にて発せられた光Ｌは、まず透明電極２ａ（通常は陽極）を介して背面側の反射面４に向けて照射される。このとき透明電極２ａの外側には空気が存在せず、透明電極２ａと空気との界面が形成されないことから、透明電極２ａを光が透過する際の光の全反射が抑制される。また有機電界発光素子１の前面側の電極２（通常は陰極）が不透明電極にて形成されている場合には、有機発光層３から前面側に向けて発せられた光Ｌもこの電極２によって背面側に反射され、更に透明電極２ａを介して背面側の反射面４に向けて照射される。
【００４３】
このように有機電界発光素子１から背面側に向けて発せられた光Ｌは、反射面４により前面側に向けて反射される。そして、光透過性材料からなる層（基板５及び／又は他の部材６等から構成される）を通過して外部に照射される。
【００４４】
このとき、反射面４で反射された光は比較的小さな入射角θで、光透過性材料からなる層と空気との界面に到達し、発光モジュールから外部に取り出すことのできる光の分率を増大させることができるものである。
【００４５】
また、このように入射角θが低減されることから、反射面４で反射された光は発光モジュールから、基板５の法線方向に近い方向に出射されることとなり、このとき反射面４の上部開口部すべてを、ほぼ等輝度発光面とみなすことができ、いわゆる面発光体を得ることができる。
【００４６】
また、反射面４による光の反射方向を、本発明の効果が失われない範囲、すなわち基板５と外部の空気との間の全反射を低減することができる範囲で、基板５の法線方向に対して傾けて作製すると、光の指向性を変化させた発光モジュールを得ることもできる。
【００４７】
さらに本発明の発光モジュールでは、有機電界発光素子１は例えば蒸着、印刷等の方法により、比較的大面積に面状、線状、あるいは点状に作製することが可能であるため、必要に応じたサイズ、特に大面積の面発光体を簡便に作製することができるものである。
【００４８】
以下、更に具体的な構成の例を説明する。
【００４９】
有機電界発光素子１を複数個マトリクス状に設ける場合には、各有機電界発光素子１ごとに、その背面側に反射面４を設けることができる。図２に示す例では、基板５上に複数の有機電界発光素子１を間隔をあけて最密六方格子状に配置すると共に、各有機電界発光素子１の背面側に正面視円形状の反射面４を形成している。このとき、複数の反射面４は最密六方格子状に密充填配置され、且つ隣り合う反射面４同士が一点で接するように形成されており、発光モジュールの基板５の表面の面積に対する反射面４の投影面積の総面積が大きくなって、発光モジュールの発光面における、実際に発光がなされる面の面積が増大する。
【００５０】
また、図３に示す例では、基板５上に有機電界発光素子１を複数個、間隔をあけて正方格子状に配置すると共に、各有機電界発光素子の背面に平面視円形状の反射面を形成している。このとき、複数の反射面は正方格子状に配置され、且つ隣り合う反射面４同士が一点で接するように形成されている。
【００５１】
これらのようにマトリクス状に配置された複数の有機電界発光素子１の各背面側にそれぞれ反射面４を形成する場合には、各反射面４を略回転放物面（パラボライド）に形成すると共にその中心軸（回転対称軸）が一方向、好ましくは有機電界発光素子１の配列方向と直交する方向に配置されるように形成し、更に有機電界発光素子１を各反射面４の略焦点位置に配置することが好ましい。
【００５２】
この場合、有機電界発光素子１から背面側に照射された光は、反射面４によって前面側に向けて、一方向、好ましくは有機電界発光素子１の配列方向と直交する方向に反射される。
【００５３】
このため、図１に示すように発光モジュールの光透過性材料からなる層（基板５及び／又は他の部材６等から構成される）を通過して外部に照射される光Ｌは基板５の法線方向に揃ったものとなり、光透過性材料からなる層と外部の空気との界面における入射角はほぼ０°となって、この界面における全反射がほぼ完全に防止され、光の取り出し効率が著しく向上する。
【００５４】
また、反射面４の中心軸方向、すなわち反射面４による光の反射方向を、光透過性材料からなる層と外部の空気との間の全反射を低減することができる範囲で、基板５の法線方向に対して傾けると、光透過性材料からなる層と外部の空気との界面における全反射を抑制して光の取り出し効率を向上すると共に光の指向性を変化させた発光モジュールを得ることもできる。
【００５５】
また図４，５に示す例では、反射面は平行な複数条の帯状（ストライプ状）に形成される。この各反射面４は、長手方向と直交する方向の断面形状が略放物線状となると共に、好ましくはこの断面の放物線の中心軸が有機電界発光素子１の配列方向と直交する方向に配置されるようになっている。また隣り合う反射面４同士は、直線状の境界線を介して密接するように形成されている。この場合も、有機電界発光素子１は反射面４の焦点位置に配置することが好ましい。この反射面４の焦点は、反射面４の断面の放物線の焦点に相当し、この反射面４の焦点は、反射面４の前面側において、各反射面４の長手方向に直線状に連続的に配置される。
【００５６】
このように反射面４を複数条の帯状に形成する場合には、有機電界発光素子１は、前述と同様にマトリクス状に配置することができるが、複数条の帯状に形成することもできる。
【００５７】
有機電界発光素子１をマトリクス状に配置する場合には、図５に示すように、各反射面４の前面側に、複数の有機電界発光素子１を、反射面４の前面側の略焦点位置に間隔をあけて一列に配列するようにして、複数列の有機電界発光素子１を設ける。
【００５８】
また有機電界発光素子１を帯状に形成する場合には、図４に示すように、長尺帯状の有機電界発光素子１を間隔をあけて平行並列に複数条（ストライプ状に）設けるものであり、このとき各有機電界発光素子１は、反射面４の前面側の略焦点位置に、反射面４の長手方向と平行に配置される。
【００５９】
このため、反射面４の長手方向の断面では、発光モジュールから前面側に照射される光Ｌは基板５の法線方向に揃ったものとなり、光透過性材料からなる層と外部の空気との界面における入射角はほぼ０°となる。また、反射面４の中心軸方向、すなわち反射面４による光の反射方向を、光透過性材料からなる層と外部の空気との間の全反射を低減することができる範囲で、基板５の法線方向に対して傾けることもできる。
【００６０】
このように有機電界発光素子１から背面側に照射された光は、反射面の長手方向と直交する方向には広がらないようにすることができる。すなわち反射面４は反射面の長手方向に照射された光に関しては何ら集光の効果をもたらさないが、それ以外の方向に照射された光が反射面４で反射された際には、基板５と外部の空気の界面への入射角が小さくなる方向に向きを変えられるため、光透過性材料からなる層と空気との界面で全反射される光の分率が小さくなり、発光モジュールからの光の取り出し効率が向上するものである。
【００６１】
反射面４の形状は、凹曲面状、特に上記のような回転放物面状あるいは長手方向と直交する方向の断面形状が略放物線状となる帯状に形成することが好ましい。またこのような形状に限らず、断面形状が放物線状となる他の形状の反射面４を形成することも好ましい。
【００６２】
また回転放物面状の反射面４を複数形成する場合には、その正面視形状を図２，３のような円形状に形成するほか、図６（ａ）に示すような、回転放物面の端部をカットしたような正面視長円状や、図６（ｂ）に示すような正面視四角形状等のように、適宜の形状に形成して、基板５に投影される反射面４の面積の増大を図ることもできる。
【００６３】
例えば反射面４を正面視長円状に形成する場合には、図７（ａ）に示すように複数の反射面４を正方格子状に密接して形成する場合と、図７（ｂ）に示すように最密六方格子状に密接して形成する場合のいずれにおいても、一方向に隣り合う反射面４間が、直線状の境界を介して接することになり、この反射面４間における反射面４が形成されていない領域の面積を低減できる。
【００６４】
また反射面４を正面視四角形状に形成すると、図７（ｃ）に示すように複数の反射面４を正方格子状に密接して形成する場合と、図７（ｄ）に示すように最密六方格子状に密接して形成する場合のいずれにおいても、隣り合う反射面４間に、反射面４が形成されていない領域が存在しないようにすることができる。
【００６５】
また、特に有機電界発光素子１の前面側に配置される電極２（通常は陰極）として、不透明なものを形成する場合には、有機電界発光素子１から反射面４の中心軸と平行に反射された光は、前面側の電極２と反射面４との間を往復するように反射を繰り返し、発光モジュールから取り出せなくなってしまって、その分だけ光の取り出し効率が低下するおそれがある。このため、有機電界発光素子１の面積は、基板５上に投影される反射面の面積の１〜６０％の範囲で設定することが好ましい。この範囲に満たない場合、有機電界発光素子１の光源としての面積が極端に小さくなり、得られる光量が小さくなり、またこの範囲を超える場合、不透明な電極２によって反射光が遮られる面積の割合が大きくなりすぎるため好ましくない。
【００６６】
ただし、有機電界発光素子１の両面の電極２を共に透明電極２ａにて形成する場合には、有機電界発光素子１の面積が、基板５上に投影される反射面４の面積の６０％を超える場合であってもよい。
【００６７】
また、有機電界発光素子１を反射面４上にその中心軸方向の投影した箇所に、反射光を散乱させるための処理を施すようにして、不透明な電極２によって反射光が遮られることを防ぐこともできる。
【００６８】
例えば図８（ａ）（ｂ）に示す例では、回転放物面状に形成した反射面４の最低部、すなわち、有機電界発光素子１を反射面４上にその中心軸方向の投影した箇所に、円錐状の凸部９を形成している。この場合、有機電界発光素子１から背面側に反射面４の中心軸方向に沿って向かう光は、反射面４における凸部９にて反射されて放射状に散乱し、前面側の電極と２反射面４との間の光の往復が抑制される。
【００６９】
また図８（ｃ）に示す例では、断面が放物線状である帯状に形成した反射面４の最低部の帯状の箇所、すなわち、有機電界発光素子１を反射面４上にその中心軸方向に投影した箇所を、粗面１０に形成するものである。この場合、有機電界発光素子１から背面側に反射面４の中心軸方向に沿って向かう光は、反射面４における粗面１０にて反射されて散乱し、前面側の電極２と反射面４との間の光の往復が抑制される。
【００７０】
このような有機電界発光素子１の寸法、電極２の材質、反射面４における処理は、発光モジュールを、光量を優先するものとするか、指向性を重視するものにするか等の使用目的を鑑み、適宜設定することができる。
【００７１】
また、本発明において、基板上に有機電界発光素子を作製する際には、上記のように電界発光素子１を反射面４の焦点位置に形成することが好ましいものであるが、反射面４と有機電界発光素子１の位置精度の許容範囲は大きいものであり、有機電界発光素子１が反射面４の焦点から大きくずれない位置に、その配置を適宜設定できる。
【００７２】
このとき、例えば反射面４が正面視円形の回転放物面状である場合には、図１８（ａ）に示すように、反射面４の焦点１４を中心として、基板５上に投影される反射面４の半径Ｒの５０％の半径ｒを有する円形状の領域１５内において、基板５上に有機電界発光素子１が配設されることが好ましい。また図６，７に示す場合のように反射面４の正面視形状が円形ではない場合も、焦点と反射面４の外周とを結ぶ線分の中点が描く、反射面４の正面視形状と相似する形状の領域内において、基板５上に有機電界発光素子１が配設されることが好ましい。
【００７３】
また反射面４が帯状である場合には、図１８（ｂ）に示すように、反射面４の直線状に並ぶ焦点１４を中心として、基板５上に投影される反射面４の幅Ｗの５０％の幅ｗを有する帯状の領域１５内において、基板５上に有機電界発光素子１が配設されることが好ましい。
【００７４】
このとき例えば発光モジュールから外部に取り出される光に指向性が要求される場合には、有機電界発光素子１を焦点からできる限りずれないように配置し、また適切な大きさを設定することで、光の指向性を向上できる本発明に係る発光モジュールの特性を最大に発現させることができる。また高度に指向性のある光が要求されない場合には、発光面を大きくしたり、あるいは発光モジュールの前面側に拡散シート等を配置したりして指向性の低い光とすることももちろん可能である。
【００７５】
また、上記電極２および有機発光層３の配置方法は、上記のような形態に限られるものではなく必要に応じて面状、線状、点状等の状態で形成することができる。
【００７６】
このとき、反射面４で反射された光が発光モジュールから外部に出射するにあたり、光線透過率を向上させる観点からは、有機電界発光素子１を発光させるのに必要な部位以外には他の部材を設けないことが好ましい。このため、例えばストライプ状に透明電極２ａを形成したり、有機電界発光素子１となる部分のみに有機発光層３を形成したり、金属陰極等の不透明な電極２を有機電界発光素子１上のみに形成したり、各有機電界発光素子１を通電に必要最小限な巾の電極２および／または透明導電膜１１で接続したりすることなどが挙げられる。
【００７７】
例えば図９（ａ）（ｂ）に示すものでは、基板５上に複数の有機電界発光素子１をマトリクス状に形成するにあたり、まず一方の電極２（通常は陽極）として複数の有機電界発光素子１に亘る帯状の透明電極２ａを基板５上に複数条（ストライプ状に）設け、この透明電極２ａ上に複数の有機発光層３を一列に設ける。有機発光層３は、反射面４に対する所望の有機電界発光素子１の形成位置に設ける。次いで、この透明電極２ａと交差するようにして、複数の有機電界発光素子１に亘る他方の電極２（通常は陰極）を帯状に複数条形成する。このようにすると、複数の有機電界発光素子１の電極２を一体化させて、各有機電界発光素子２の通電を容易に行うことができるようになり、且つ通電に必要最小限な巾の電極２にて各有機電界発光素子１を接続することにより、反射面３から反射される光の通過が阻害されることを抑制することができる。
【００７８】
また、上記の他方の電極２を金属膜等の不透明電極で形成する場合には、この他方の電極２を複数の有機電界発光素子１に亘って形成すると、有機電界発光素子１間における光の通過がこの他方の電極２にて阻害されることは避けられないが、この他方の電極２の巾を小さくすることより、有機電界発光素子１間におけるいて阻害される光の通過量を低減することができる。
【００７９】
また図１０に示す例では、上記の図９に示す場合において、図９（ａ）に示すように透明電極２ａ上に有機発光層３を設けた後、図１０（ａ）に示すように他方の電極２を各有機発光層３の上面にそれぞれ設け、次いで図１０（ｂ）に示すように、この他方の電極２の上に、透明電極２ａと交差するようにして、複数の有機電界発光素子に亘るＩＴＯ等からなる透明導電体膜１１を帯状に複数条形成するものである。この場合は、複数の有機電界発光素子１間の接続が透明電極２ａと透明導電体膜１１とで確保されることとなり、反射面４から反射される光の通過が阻害されることを更に抑制することができる。
【００８０】
また、図１１に示す例では、基板５上に複数の有機電界発光素子１をストライプ状に形成するにあたり、まず一方の電極２（通常は陽極）として帯状の透明電極２ａを基板５上に複数条設け、この透明電極２ａ上に帯状の有機発光層３を設ける。有機発光層３は、反射面４に対する所望の有機電界発光素子１の形成位置に設ける。次いで、図示はしないが、この透明電極２ａ及び有機発光層３と平行に他方の電極２（通常は陰極）を、その中心が透明電極２ａと一致するように帯状に形成する。この場合は、隣り合う有機電界発光素子１の間には、電極等の部材が形成されず、反射面３から反射される光の通過が阻害されることを抑制することができる。
【００８１】
次に、発光モジュールにおける、有機電界発光素子１、基板５、反射面４及びその他の部材６の、更に具体的な構成を例示する。
【００８２】
図１２に示す例では、基板５の前面に有機電界発光素子１を設けると共に、基板５の背面に密着するように反射膜７を形成することにより反射面４を設けている。
【００８３】
基板５は光透過性材料にて形成されている。この基板５の前面には有機電界発光素子１が設けられる。また基板５の背面には、複数の凸部１２が一体に形成されている。この凸部１２の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。そしてこの凸部１２の背面に、前面が反射面４となる反射膜７が形成される。
【００８４】
基板５の材質は特に制限されないが、一般的に有機電界発光素子１の基板に用いられる、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリル、シリコーン等のプラスチック類；ガラス類；無機酸化物等からなるものを用いることができる。特に、有機電界発光素子１から透明電極２ａを介して基板５に光が入射される際の光の取り出し効率を向上させるためには、透明電極２ａの屈折率（通常は１．８〜２．２）と近似する屈折率、例えば透明電極２ａの屈折率の７０％〜１２０％の範囲の屈折率を有する材料から形成することが好ましく、実質的には屈折率１．２〜２．５の光透過性の材料にて形成する。
【００８５】
基板５の背面に反射面４の形状と一致する凸部１２を形成するにあたっては、例えば切削加工、ドリル加工、サンドブラスト加工、レーザ加工、エッチング処理等の適宜の手法を採用することができる。また金型成形等にて基板５を形成すると共に、この成形の際に同時に凸部１２を形成することもできる。
【００８６】
また反射膜７の形成方法は特に制限されないが、たとえば塗布法、接着法、真空蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長法、めっき法等の方法が挙げられる。
【００８７】
また、有機電界発光素子１は、蒸着法、印刷法等のような、従来から知られている適宜の手法により基板の前面に形成される。
【００８８】
このとき、有機電界発光素子１は、この構成に限定はしないが、基板５の前面に陰極、有機発光層３、陽極を積層成形すると共に、必要に応じて陰極と有機発光層３との間に電子輸送層を、有機発光層３と陽極との間にホール輸送層を設けるものであるが、このとき透明電極２ａが基板５の前面側に直接積層されるように設けられる。すなわち、既述のように通常は陽極が透明電極２ａにて形成されるから、陽極が基板５の前面に直接積層されるように設けられるものである。
【００８９】
このように形成される発光モジュールでは、有機電界発光素子１と反射面４との間に、基板５を構成する光透過性材料からなる層が介在することとなる。
【００９０】
図１３に示す例では、基板５の前面に有機電界発光素子１が設けられ、また反射膜７は基板５の内部に設けられている。
【００９１】
図１３に示す基板５は、前面層５ａの背面側に、反射膜７を介して背面層５ｂを接合した構造を有している。
【００９２】
基板５の前面層５ａは、図１２に示す基板５と同様に、前面には有機電界発光素子１が設けられ、また背面に複数の凸部１２が一体に形成されている。この凸部１２の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。またこの前面層５ａは、図１２に示す基板５と同様の光透過性材料にて形成されることが好ましいが、前述の屈折率の範囲の材料、より好ましくは図１２に示す基板５として用いる材料の屈折率と同等以上の屈折率を有する材料で形成されるならば図１２に示す基板５と同様の材料である必要はない。
【００９３】
また背面層５ｂは、前面に複数の凹部１３が形成されている。この凹部１３の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。この背面層５ｂは、前面層５ａと同様に光透過性材料にて形成することもできるが、反射膜７の背面側に配置されることから光が透過しないため、透明な材料にて形成する必要はなく、金属、シリコン、セラミック等の不透明な材料にて形成することもできる
そして反射膜７は、上記の前面層５ａの凸部１２と背面層５ｂとの間に形成される。
【００９４】
このような反射膜７が内装された基板５を形成するにあたっては、例えば図１２に示す場合において基板５を形成すると共にこの基板５に反射膜７を設ける場合と同様にして、前面層５ａを形成すると共にこの前面層５ａに反射膜７を設け、次いで基板５の製法に準じて別途に作製した背面層５ｂと接着等の方法によって一体化することにより形成することができる。
【００９５】
或いは、まず背面層５ｂを形成してその前面に凹部１３を、例えば切削加工、ドリル加工、サンドブラスト加工、レーザ加工、エッチング処理等の適宜の手法を採用して形成し、或いは金型成形等にて背面層５ｂを形成すると共に、この成形の際に同時に凹部１３を形成する。次いで、凹部１３内に反射膜７を形成した後、背面層５ｂの反射膜７を介した前面側に、前面層５ａを樹脂成形等により形成することもできる。
【００９６】
このように形成される発光モジュールでは、有機電界発光素子１と反射面４との間に、基板５の前面層５ａを構成する光透過性材料からなる層が介在することとなる。
【００９７】
尚、図１４は、図１３に示す形態において、反射面４を帯状に形成すると共に有機電界発光素子１を帯状（ストライプ状）に形成した場合を示す斜視図であるが、有機電界発光素子１をマトリクス状に設ける場合や、更に反射面４を回転放物面状に形成する場合でも、同様に図１３に示すような形態を適用できる。
【００９８】
また、図１５〜１７に示す例では、反射面４を有さない基板５と、反射面４を有する部材６とを別途に形成し、この基板５と部材６とを接合するものである。この場合、基板５には何ら加工を施す必要がないため、一般に有機電界発光素子用基板として用いられる各種基板が有する高度の平滑性を生かすことができる。また、別途作製した反射面４を備えた部材６を用いることで、有機電界発光素子１が設けられる基板５に加工を行うことなく発光モジュールの光取り出し効率を前記構成と同等に向上させることも可能となるものである。
【００９９】
図１５に示す例では、基板５は図１２に示すものと同様の光透過性材料にて、凹凸のない平板状に形成されるものであり、その前面には有機電界発光素子１が設けられる。
【０１００】
一方、部材６は、図１３に示す基板５と同様に、前面層６ａの背面側に、反射膜７を介して背面層６ｂを接合した構造を有している。
【０１０１】
部材６の前面層６ａは、図１２に示す基板５と同様に、背面に複数の凸部１２が一体に形成されている。この凸部１２の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。またこの前面層６ａは、図１２に示す基板５と同様の光透過性材料にて形成される。
【０１０２】
また、背面層６ｂは、前面に複数の凹部１３が形成されている。この凹部１３の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。この背面層６ｂは、前面層６ａと同様に光透過性材料にて形成することもできるが、反射膜７の背面側に配置されることから光が透過しないため、透明な材料にて形成する必要はなく、金属、シリコン、セラミック等の不透明な材料にて形成することもできる
そして反射膜７は、上記の前面層６ａの凸部１２と背面層６ｂとの間に形成される。
【０１０３】
このような反射膜７が内装された部材６を形成するにあたっては、例えば図１２に示す場合において基板５を形成すると共にこの基板５に反射膜７を設ける場合と同様にして、前面層６ａを形成すると共にこの前面層６ａに反射膜７を設け、次いで基板５の製法に準じて別途に作製した背面層６ｂを接着等の方法によって一体化することにより形成することができる。
【０１０４】
或いは、まず背面層６ｂを形成してその前面に凹部１３を、例えば切削加工、ドリル加工、サンドブラスト加工、レーザ加工、エッチング処理等の適宜の手法を採用して形成し、或いは金型成形等にて背面層６ｂを形成すると共に、この成形の際に同時に凹部１３を形成する。次いで、凹部１３内に反射膜７を形成した後、背面層６ｂの反射膜７を介した前面側に、前面層６ａを、樹脂成形等により形成することもできる。
【０１０５】
そして、基板５の背面と部材６の前面とをたとえば屈折率が基板５あるいは部材６と同等である接着剤によって貼付することにより接合して、発光モジュールが構成される。
【０１０６】
このように構成される発光モジュールでは、有機電界発光素子１と反射面４との間には、基板５を構成する光透過性材料と、部材６の前面層６ａを構成する光透過性材料とからなる層とが介在することとなる。
【０１０７】
また、図１５に示す例においては、部材６の前面層６ａを液体状の光透過性材料にて形成することもできる。この場合は、例えばまず部材６の背面層６ｂを形成すると共にその前面に反射膜７を形成した後、反射面４の内側をシリコーンオイル、パラフィン系オイル等のような液体状の光透過性材料で満たし、この状態で基板５の背面と部材６の前面とを接着剤、接着テープなどによって気泡が混入しない状態で接合して、発光モジュールを得ることができる。ここで、液体状の光透過性材料は、前述の屈折率の範囲の材料、より好ましくは図１２に示す基板５として用いた材料の屈折率と同等以上の屈折率を有する材料から選択される。
【０１０８】
このように構成される発光モジュールでは、有機電界発光素子１と反射面４との間には、基板５を構成する光透過性材料と、部材６の前面層６ａを構成する液体状の光透過性材料とからなる層が介在することとなる。
【０１０９】
また図１６に示す例では、基板５は図１２に示すものと同様の光透過性材料にて、凹凸のない平板状に形成されるものであり、その前面には有機電界発光素子が設けられる。
【０１１０】
また部材６は図１２に示す基板５と同様の光透過性材料にて形成されて、その背面には、複数の凸部１２が一体に形成されている。この凸部１２の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。そしてこの凸部１２の背面に、前面が反射面４となる反射膜７が形成される。
【０１１１】
そして、基板５の背面と部材６の前面とをたとえば屈折率が基板５あるいは部材６と同等である接着剤によって貼付することにより接合して、発光モジュールが構成される。
【０１１２】
このようにして得られる発光モジュールは、有機電界発光素子１と反射面４との間に、基板５を構成する光透過性材料と、部材６を構成する光透過性材料とからなる層が介在することとなる。
【０１１３】
また図１７に示す例では、基板５は図１２に示すものと同様の光透過性材料にて、凹凸のない平板状に形成される。
【０１１４】
またこの基板５では、上記までの場合とは異なり、有機電界発光素子１は基板５の背面に設けられ、それに伴って、有機電界発光素子１の透明電極２ａは、有機発光層３に対して基板５とは反対側の背面側に設けられる。すなわち、有機電界発光素子１は、基板５の背面に陰極、有機発光層３、陽極を積層成形すると共に、必要に応じて陰極と有機発光層３との間に電子輸送層を、有機発光層３と陽極との間にホール輸送層を設けるものであるが、このとき透明電極２ａ（通常は陽極）が基板５の背面側に配置されると共に、他方の電極２（通常は陰極）が基板５の前面に直接積層して形成される。
【０１１５】
また部材６は図１２に示す基板５と同様の光透過性材料にて形成されて、その背面には、複数の凸部１２が一体に形成されている。この凸部１２の表面は、反射面４と同一の形状に形成され、反射面４の形成位置と合致する位置に形成される。そしてこの凸部１２の背面に、前面が反射面４となる反射膜７が形成される。
【０１１６】
そして、基板５の背面と部材６の前面とをたとえば屈折率が基板５あるいは部材６と同等である接着剤によって貼付することにより接合して、発光モジュールが構成される。
【０１１７】
このようにして得られる発光モジュールは、有機電界発光素子１と反射面４との間に、部材６を構成する光透過性材料からなる層が介在することとなる。
【０１１８】
この図１７に示す例では、既に述べた通り、有機電界発光素子１の有機発光層３からの発光は、透明電極２ａを通過する際に、透明電極２ａの外側には空気が存在せず、透明電極２ａと空気との界面が形成されないことから、透明電極２ａを光が透過する際の光の全反射が抑制されるものであり、また反射面４にて反射した光は部材６を構成する光透過性材料からなる層を通過して外部に照射され、このとき比較的小さな入射角θで、光透過性材料からなる層と空気との界面に到達し、発光モジュールから外部に取り出すことのできる光の分率が増大する。
【０１１９】
また反射面４から反射された後に部材６を透過した光は、更に光透過性材料からなる基板５を通過して外部に取り出されるが、このときも比較的小さな入射角θで、光透過性材料から基板５と空気との界面に到達し、発光モジュールから外部に取り出すことのできる光の分率が増大するものである。
【０１２０】
以上のようにして形成される本発明の発光モジュールは、基板５からの高い光取り出し効率を実現し、かつ必要に応じて所望の方向への指向性を高めることが可能となるものであり、たとえばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置用バックライトや照明用光源等、効率のよい発光が求められる用途に特に好適に用いることができる。また本発明においては、基板加工方法が比較的簡便であり、また反射面４と有機電界発光素子１の位置精度の許容範囲が大きいため、その生産が容易である。また発光部の厚みを１μｍ以下と非常に薄く形成することができ、かつ基板５も場合によってはたとえば１ｍｍ以下の薄いものとすることができるため、特に薄型化が要求される用途に好適である。
【０１２１】
また、上記のような発光モジュールのうち、図１２〜１６に示すもののように基板５の前面側に有機電界発光素子１を搭載する場合には、発光モジュールの前面側に更に透明な保護パネルを配置した状態、たとえばガラス、樹脂などで形成された板状・箱状のパネルを配置し、あるいは、ＳｉＯ_２・ＳｉＯＮなどに代表される無機薄膜での保護膜形成、透明樹脂の塗布、およびこれらの組み合わせを行った状態で発光モジュールを使用する場合がある。このような場合は、発光モジュールから発せられた光は保護パネルを透過するために、保護パネルと外部の空気との界面を通過することとなるが、この場合も、発光モジュールから発せられた光は比較的小さな入射角θで保護パネルと空気との界面に到達するため、保護パネルを介して光を取り出す場合であっても、この外部に取り出すことのできる光の分率を増大させることができるものである。
【０１２２】
【実施例】
以下に本発明を実施例により、具体的に説明する。
【０１２３】
（実施例１）
厚み０．１ｍｍの板状体の背面に複数の凸部１２を一体に形成したポリカーボネート製の基板５を射出成形により形成した。この基板５の凸部１２は、正面視の直径が２ｍｍ、且つ基板５の最大厚みが０．５ｍｍとなるように形成し、且つ凸部１２の外面が、基板５と直交する中心軸を有する回転放物面となるように形成した。またこの凸部１２は正方格子状に複数形成し、且つ隣り合う凸部１２同士が一点で接するように密充填配置するよう形成した（図３参照）。
【０１２４】
この基板５を真空蒸着装置にセットし、１．３３×１０^−４Ｐａ（１×１０^−６Ｔｏｒｒ）の減圧雰囲気中で、基板５の凸部１２が形成されている背面側に銀を０．１μｍ（１０００Å）厚に蒸着して反射膜７を形成した。
【０１２５】
次いで基板５をスパッタ装置に移し、基板５の前面の平坦面にＩＴＯをスパッタしてシート抵抗９Ω／□相当の透明電極２ａ（陽極）を形成した。このスパッタ時は、開口部／遮蔽部＝０．５／１．５（ｍｍ／ｍｍ）のマスクを用い、ＩＴＯをストライプ状とした。このとき、ＩＴＯからなる帯状の陽極の長手方向の中心線が、反射面４の中心軸を結ぶ線と一致するようにマスクをセットした（図１０（ａ）参照）。
【０１２６】
次に、基板５をＵＶオゾン洗浄した後に真空蒸着装置にセットし、１．３３×１０^−４Ｐａ（１×１０^−６Ｔｏｒｒ）の減圧雰囲気下で、ホール輸送層として、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと略す）（（株）同仁化学研究所製）を、１〜２Å／ｓの蒸着速度で０．０４μｍ（４００Å）厚で蒸着した。
【０１２７】
次に、緑色の有機発光層３としてトリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体（以下、Ａｌｑ３と略す）（（株）同仁化学研究所製）を１〜２Å／ｓの蒸着速度で０．０６μｍ（６００Å）厚で蒸着した。この蒸着時には、開口部／遮蔽部＝０．６／１．４（ｍｍ／ｍｍ）のピッチで正方格子状に縦横に窓が開けられたマスクを、その窓部が反射面４の中心軸と一致するようにセットして用いた（図１０（ａ）参照）。
【０１２８】
続いて、その上面に、ＬｉＦ（高純度化学（株）製）を０．５ｎｍ（５Å）厚で蒸着した後、Ａｌを１０Å／ｓの蒸着速度で０．１μｍ（１０００Å）厚で蒸着して電極２（陰極）を形成した。この蒸着時には開口部／遮蔽部＝０．５／１．５（ｍｍ／ｍｍ）のマスクを陽極のパターンと直交させ、かつ陽極と陰極の交点の中心が回転放物面状の反射面の焦点に位置するようにマスクの位置あわせを行った（図１０（ｂ）参照）。
【０１２９】
これにより、０．５ｍｍ×０．５ｍｍのサイズの有機電界発光素子１が５個×５個に正方格子状に配列した発光モジュールを得た。
【０１３０】
この発光モジュールの有機電界発光素子１を電源（ＫＥＩＴＨＬＥＹ２４００モデル）に接続して通電し、輝度計（トプコン製；ＢＭ−５Ａ；視野角１°；測定距離４５ｃｍ）で測定した正面輝度が２００ｃｄ／ｍ^２となるために必要な電流値を測定したところ、１．９ｍＡであった。
【０１３１】
（比較例１）
厚み０．７ｍｍのガラス板の表面にＩＴＯ薄膜（シート抵抗６Ω／□）が形成された日本板硝子製ＩＴＯガラスを用い、エッチングによりＩＴＯ巾を１０ｍｍとして、ＩＴＯ薄膜からなる陽極を形成した。
【０１３２】
このガラスをアセトン、純水、イソプロピルアルコールで１５分間超音波洗浄した後、乾燥し、さらにＵＶオゾン洗浄したものを基板として用いた。
【０１３３】
次いで、パターンマスクを用いずに基板の全面に実施例１と同様に有機発光層を蒸着した後、陽極のパターンと直交する巾１０ｍｍのパターンを用いて実施例１と同様にして陰極を形成し、発光面が１０ｍｍ×１０ｍｍの有機電界発光素子を作製した。
【０１３４】
この発光モジュールについて、実施例１と同様に正面輝度を２００ｃｄ／ｍ^２とするのに必要な電流値を測定したところ、５．０ｍＡであった。
【０１３５】
（実施例２）
実施例１において、陰極の形成の際には、開口部０．５ｍｍ角のマスクを用いて、有機発光層３の上面にＡｌを０．０８μｍ（８００Å）厚で蒸着した（図１１（ａ）参照）。
【０１３６】
次いで基板５をスパッタ装置に移し、各陰極を接続する巾０．３ｍｍ、厚み０．４μｍ（４０００Å）のストライプ状のＩＴＯ膜をスパッタにて形成した。このスパッタ時には開口部／遮蔽部＝０．３／１．７（ｍｍ／ｍｍ）のマスクを陽極のパターンと直交させ、かつ陽極と陰極の交点の中心が回転放物面状の反射面の焦点に位置するようにマスクの位置あわせを行った（図１１（ｂ）参照）。
【０１３７】
上記の点以外は実施例１と同様にして、０．５ｍｍ×０．５ｍｍの発光面が５×５に配列した発光モジュールを作製した。
【０１３８】
この発光モジュールについて、実施例１と同様に正面輝度を２００ｃｄ／ｍ^２とするのに必要な電流値を測定したところ、１．４ｍＡであった。
【０１３９】
（比較例２）
比較例１で得られた有機電界発光素子に対し、有機電界発光素子が形成されていない側のガラス基板の表面に、＃５００の研磨粉を用いたサンドブラスト加工を均一に行ったこと以外は比較例１と同様にして発光モジュールを得た。
【０１４０】
この発光モジュールについて、実施例１と同様に正面輝度を２００ｃｄ／ｍ^２とするのに必要な電流値を測定したところ、２．８ｍＡであった。
【０１４１】
（実施例３）
厚み０．１ｍｍの板状体の背面に複数の帯状の凸部を一体に形成したポリカーボネート製の基板５を射出成形により形成した。この基板５の凸部１２は、正面視の幅が２ｍｍ、基板５の最大厚みが０．５ｍｍとなるように形成し、且つ凸部１２の外面が、凸部１２の長手方向と直交する中心軸を有する断面放物線状となるように形成した。またこの凸部１２は平行並列に複数形成し、且つ隣り合う凸部１２同士が直線状の境界線で接するように形成した（図４参照）。
【０１４２】
この基板５を真空蒸着装置にセットし、１．３３×１０^−４Ｐａ（１×１０^−６Ｔｏｒｒ）の減圧雰囲気中で、基板５の凸部１２が形成されている背面側に銀を０．１μｍ（１０００Å）厚に蒸着して反射膜７を形成した。
【０１４３】
次いで基板５をスパッタ装置に移し、基板５の前面の平坦面にＩＴＯをスパッタしてシート抵抗９Ω／□相当の透明電極２ａ（陽極）を形成した。このスパッタ時は、開口部／遮蔽部＝０．５／１．５（ｍｍ／ｍｍ）のマスクを用い、ＩＴＯをストライプ状とした。このとき、ＩＴＯからなる帯状の陽極の長手方向の中心線が、反射面の断面の放物線の焦点を結ぶ線と一致するようにマスクをセットした（図１１参照）。
【０１４４】
次に、基板５をＵＶオゾン洗浄した後に真空蒸着装置にセットし、１．３３×１０^−４Ｐａ（１×１０^−６Ｔｏｒｒ）の減圧雰囲気下で、ホール輸送層として、α−ＮＰＤを、１〜２Å／ｓの蒸着速度で０．０４μｍ（４００Å）厚で蒸着し、続いて緑色の有機発光層３としてＡｌｑ３を１〜２Å／ｓの蒸着速度で０．０６μｍ（６００Å）厚で蒸着した。この蒸着時には、開口部／遮蔽部＝０．６／１．４（ｍｍ／ｍｍ）のピッチでストライプ状に平行並列に窓が開けられたマスクを、その窓部が反射面４の中心軸と一致するようにセットして用いた（図１１参照）。
【０１４５】
続いて、その上面に、ＬｉＦ（高純度化学（株）製）を０．５ｎｍ（５Å）厚で蒸着した後、Ａｌを１０Å／ｓの蒸着速度で０．１μｍ（１０００Å）厚で蒸着して電極２（陰極）を形成した。この蒸着時には開口部／遮蔽部＝０．５／１．５（ｍｍ／ｍｍ）のマスクを陽極及び有機発光層３のパターンと平行に、かつ陽極と陰極の中心が断面放物線状の反射面４の焦点に位置するようにマスクの位置あわせを行った。
【０１４６】
このようにして、０．５ｍｍ×１０ｍｍのサイズの有機電界発光素子１が平行並列に５列並んだ発光モジュールを作製した。
【０１４７】
この発光モジュールについて、実施例１と同様に正面輝度を２００ｃｄ／ｍ^２とするのに必要な電流値を測定したところ、２．５ｍＡであった。
【０１４８】
（実施例４）
基板５として、厚み０．１ｍｍの平板状のガラス板を用い、この基板５の前面に実施例１と同様にして、０．５ｍｍ×０．５ｍｍの寸法の有機電界発光素子１を、５個×５個の正方格子状に配列した。
【０１４９】
一方、厚み０．１ｍｍの板状体の背面に複数の凸部１２を一体に形成したシリコーン樹脂製の部材６を作製した。この部材６の凸部１２は、正面視の直径が２ｍｍ、背面への突出寸法が０．５ｍｍとなるように形成し、且つ凸部１２の外面が、基板５と直交する中心軸を有する回転放物面となるように形成した。またこの凸部１２は正方格子状に複数形成し、且つ隣り合う凸部１２同士が一点で接するように形成した。
【０１５０】
この部材６を真空蒸着装置にセットし、１．３３×１０^−４Ｐａ（１×１０^−６Ｔｏｒｒ）の減圧雰囲気中で、部材６の凸部１２が形成されている背面側に銀を０．１μｍ（１０００Å）厚に蒸着して反射膜７を形成した。
【０１５１】
次いで、基板５の背面と部材６の前面とを、部材６に設けた反射面４の焦点と基板５上の有機電界発光素子１の中心とが一致するように位置合わせして接合し、発光モジュールを作製した。
【０１５２】
この発光モジュールについて、実施例１と同様に正面輝度を２００ｃｄ／ｍ^２とするのに必要な電流値を測定したところ、２．４ｍＡであった。
【０１５３】
上記の実施例１〜４および比較例１，２で要した電流値を表１にまとめて示す。
【０１５４】
【表１】

【０１５５】
【発明の効果】
上記のように請求項１に係る発光モジュールは、少なくとも一方が透明導電膜からなる透明電極である２つの電極間に有機発光層を設けて形成される有機電界発光素子を基板にマトリクス状又はストライプ状に複数設け、各有機電界発光素子の透明電極と対向する反射面を形成すると共に有機電界発光素子と反射面との間に光透過性材料を介在させるため、有機電界発光素子から透明電極を通過して照射された光は、透明電極の外側に空気が存在せず、透明電極と空気との界面が形成されないことから、透明電極を光が透過する際の光の全反射が抑制され、次いで反射面により指向性が向上された状態で反射され、光透過性材料からなる層を通過して外部に照射されるものであり、このとき光透過性材料からなる層と外部の空気との界面における入射角を低減することができ、この界面における光の全反射を抑制することができて、透明基板を介して光を取り出す際の発光モジュールの光取り出し効率を向上することができるものである。
【０１５６】
またこのように光の指向性を向上できることから、必要に応じて所望の方向への光の指向性を向上することが可能となって、たとえばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置用バックライトや照明用光源等、効率のよい発光が求められる用途に特に好適に用いることができるものである。また簡素な構成によって、指向性の高い発光モジュールを形成することができ、薄型化が容易であって、このように薄型化が要求される用途に好適に用いることができるものである。
【０１５７】
また請求項２の発明は、請求項１において、基板に対して有機電界発光素子をマトリクス状に設け、各有機電界発光素子と対向するように、回転放物面からなる反射面を形成するため、反射面にて反射される光の指向性を更に向上することができ、殆ど全ての反射光の方向を一方向に揃えることが可能となるものである。
【０１５８】
また請求項３の発明は、請求項１において、有機電界発光素子と対向するように、長手方向と直交する断面が放物曲線からなる帯状の反射面を形成するため、反射面にて反射される光の指向性を更に向上することができるものである。
【０１５９】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、有機電界発光素子を、反射面の略焦点位置に形成するため、反射面にて反射される光の指向性を更に向上することができるものである。
【０１６０】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、有機電界発光素子が設けられる基板とは別途の部材に反射面を設けるため、発光モジュールを容易に得ることができるものであり、また発光モジュールの作製にあたって、別途作製した反射面を備えた部材を用いることで、基板に加工を行うことなく発光モジュールの光取り出し効率を向上させることができるものである。
【０１６１】
また請求項６に係る発光モジュール用基板は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発光モジュールの作製に用いられる基板であって、有機電界発光素子の形成位置と対向する反射面を備えると共に、有機電界発光素子の形成位置と反射面との間が光透過性の材料により形成されているため、この基板に電界発光素子を設けることにより、請求項１乃至５に記載のような発光モジュールを容易に得ることができ、透明基板を介して光を取り出す際の発光モジュールの光取り出し効率を向上することができるものである。
【０１６２】
また請求項７に係る発光モジュール用部材は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発光モジュールの形成に用いる部材であって、この部材の一面と対向する反射面を備えると共に、部材の一面と反射面との間が光透過性の材料により形成されているため、この部材と有機電界発光素子が設けられた基板とを接合することにより、請求項１乃至５に記載のような発光モジュールを容易に得ることができるものであり、また発光モジュールの作製にあたって、別途作製した反射面を備えた部材を用いることで、基板に加工を行うことなく発光モジュールの光取り出し効率を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図２】（ａ）は同上の基板、有機電界発光素子及び反射面の配置関係の一例を示す正面図、（ｂ）は反射膜の形状の一例を示す斜視図である。
【図３】同上の他例を示す正面図である。
【図４】同上の更に他例を示す正面図である。
【図５】同上の更に他例を示す正面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は反射面の形状の他例を示す正面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は反射面の配列の他例を示す正面図である。
【図８】（ａ）は反射面の形状の他例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は反射面の形状の更に他例を示す斜視図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は有機電界発光素子の形成工程の一例を示す正面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は有機電界発光素子の形成工程の他例を示す正面図である。
【図１１】有機電界発光素子の形成工程の他例を示す正面図である。
【図１２】本発明の具体的な実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図１３】同上の他例を示す概略の断面図である。
【図１４】同上の斜視図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は同上の更に他例を示す概略の断面図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）は同上の更に他例を示す概略の断面図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は同上の更に他例を示す概略の断面図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は有機電界発光素子の配置位置の好適な領域を示す説明図である。
【符号の説明】
１　有機電界発光素子
２　電極
２ａ　透明電極
３　有機発光層
４　反射面
５　基板
６　部材

Claims

少なくとも一方が透明導電膜からなる透明電極である２つの電極間に有機発光層を設けて形成される有機電界発光素子を基板にマトリクス状又はストライプ状に複数設け、各有機電界発光素子の透明電極と対向する反射面を形成すると共に有機電界発光素子と反射面との間に光透過性材料を介在させて成ることを特徴とする発光モジュール。
基板に対して有機電界発光素子をマトリクス状に設け、各有機電界発光素子と対向するように、回転放物面からなる反射面を形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
有機電界発光素子と対向するように、長手方向と直交する断面が放物曲線からなる帯状の反射面を形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
有機電界発光素子を、反射面の略焦点位置に形成して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発光モジュール。
有機電界発光素子が設けられる基板とは別途の部材に反射面を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光モジュール。
請求項１乃至５のいずれかに記載の発光モジュールの作製に用いられる基板であって、有機電界発光素子の形成位置と対向する反射面を備えると共に、有機電界発光素子の形成位置と反射面との間が光透過性の材料により形成されていることを特徴とする発光モジュール用基板。
請求項１乃至５のいずれかに記載の発光モジュールの形成に用いる部材であって、この部材の一面と対向する反射面を備えると共に、部材の一面と反射面との間が光透過性の材料により形成されていることを特徴とする発光モジュール用部材。