JP2013140679A - Organic el light source - Google Patents

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Satoshi Ogawa
智 小川
Hisao Nishikawa
尚男 西川
Kazuhiro Umeki
和博 梅木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the light-emitting area per unit area, in an organic EL light source.SOLUTION: The organic EL light source includes a support layer 1, a reflective layer 3 placed on the support layer 1, an organic EL light source layer 5 placed on the reflective layer 3, and a light transmission layer 7 placed on the organic EL light source layer 5. The support layer 1 includes a protruding and recessed structure on the surface in contact with the reflective layer 3. The reflective layer 3 includes a protruding and recessed structure caused by that of the support layer 1. The organic EL light source layer 5 includes a protruding and recessed structure, caused by that of the reflective layer 3. The light transmission layer 7 includes a protruding and recessed structure, caused by that of the organic EL light source layer 5, on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. A plurality of microlenses 7a are formed in the protruding and recessed structure of the light transmission layer 7 on the surface in contact with the organic EL light source layer 5.

Description

本発明は有機ＥＬ光源に関するものである。   The present invention relates to an organic EL light source.

従来、プロジェクターの光源には、その高輝度特性を利用して高圧水銀ランプが用いられてきた。近年の携帯性に優れたピコプロジェクターの製品は、その大きさの大半が光学部品に占められており、小型化を可能とするには光源を小型化していく必要がある。   Conventionally, a high-pressure mercury lamp has been used as a light source of a projector by utilizing its high luminance characteristics. In recent years, pico projector products with excellent portability are mostly made up of optical components, and it is necessary to reduce the size of the light source in order to enable miniaturization.

プロジェクターの光源に限らず、光源サイズの小型化に伴い、その光源は有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源へと移行した。有機ＥＬ光源は、例えばプロジェクターやピコプロジェクターなどの表示素子用光源や、ディスプレー用光源、家電製品用光源として用いられる。   Not only the light source of a projector but with the miniaturization of the light source size, the light source has shifted to an organic EL (electroluminescence) light source. The organic EL light source is used as a light source for a display element such as a projector or a pico projector, a light source for display, or a light source for home appliances.

特開平２０１０−５１０６２８号公報JP 2010-510628 A

従来の有機ＥＬ光源は１８０°全方位に対して発光する。しかし、この特性は、例えば高輝度を必要とするプロジェクター機器において目標に対しての照射量が不十分であり、光の損失の観点から十分ではなかった。   A conventional organic EL light source emits light in all directions of 180 °. However, this characteristic is not sufficient from the viewpoint of light loss, for example, in a projector device that requires high brightness, the amount of irradiation with respect to the target is insufficient.

有機ＥＬ光源において発光層からの光を効率よく取り出すために、発光層とは分離して光学ミクロ構造体を配置する技術が開示されている（例えば特許文献１を参照。）。
しかし、単位面積あたりの発光面積が縮小するという問題があった。 In order to efficiently extract light from a light emitting layer in an organic EL light source, a technique of disposing an optical microstructure separately from the light emitting layer is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
However, there is a problem that the light emitting area per unit area is reduced.

本発明の目的は、有機ＥＬ光源において単位面積あたりの発光面積を増大させることである。   An object of the present invention is to increase a light emitting area per unit area in an organic EL light source.

本発明に係る有機ＥＬ光源は、支持層と、上記支持層の上に配置された金属材料からなる反射層と、上記反射層の上に配置され、少なくとも陰極、有機ＥＬ発光層、陽極が上記反射層側から順に積層された有機ＥＬ光源層と、上記有機ＥＬ光源層の上に配置された光透過層と、を備えている。上記支持層は上記反射層と接する面に凹凸構造をもっている。上記反射層は上記支持層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもっている。上記有機ＥＬ光源層は上記反射層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもっている。上記光透過層は上記有機ＥＬ光源層と接する面に上記有機ＥＬ光源層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもっている。
ここで、有機ＥＬ光源層は、陰極と陽極に挟まれた有機ＥＬ発光層が発光する構成であればどのような構成であってもよい。 The organic EL light source according to the present invention includes a support layer, a reflective layer made of a metal material disposed on the support layer, and the reflective layer. At least the cathode, the organic EL light emitting layer, and the anode are the above-described layers. The organic EL light source layer laminated | stacked in order from the reflective layer side, and the light transmissive layer arrange | positioned on the said organic EL light source layer are provided. The support layer has an uneven structure on the surface in contact with the reflective layer. The reflective layer has an uneven structure resulting from the uneven structure of the support layer. The organic EL light source layer has an uneven structure resulting from the uneven structure of the reflective layer. The light transmission layer has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the organic EL light source layer on the surface in contact with the organic EL light source layer.
Here, the organic EL light source layer may have any configuration as long as the organic EL light emitting layer sandwiched between the cathode and the anode emits light.

本発明の有機ＥＬ光源において、上記光透過層は、上記光透過層の凹凸構造によって形成されたレンズ機能を備えているようにしてもよい。ここでのレンズ機能は、有機ＥＬ光源層からの光を集光させるものであってもよいし、発散させるものであってもよい。また、光透過層はレンズ機能を必ずしも備えていなくてもよい。   In the organic EL light source of the present invention, the light transmissive layer may have a lens function formed by an uneven structure of the light transmissive layer. The lens function here may condense light from the organic EL light source layer or may diverge light. Moreover, the light transmission layer does not necessarily have a lens function.

また、上記光透過層は上記光透過層の凹凸構造によって形成された複数の上記集光レンズを備え、それらの集光レンズが配列されてマイクロレンズアレイが形成されているようにしてもよい。   The light transmission layer may include a plurality of the condensing lenses formed by the uneven structure of the light transmission layer, and the condensing lenses may be arranged to form a microlens array.

また、上記支持層の上記反射層配置面とは反対側の面に金属層を備えているようにしてもよい。   Moreover, you may make it provide the metal layer in the surface on the opposite side to the said reflection layer arrangement | positioning surface of the said support layer.

また、上記陰極は、上記有機ＥＬ発光層側の面に、上記反射層の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造を備えているようにしてもよい。   The cathode may be provided with a nanometer-order ultrafine concavo-convex structure smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer on the surface on the organic EL light emitting layer side.

また、上記陰極が形成されておらず、上記反射層が上記有機ＥＬ光源層の上記陰極として機能するようにしてもよい。
この場合、上記反射層は、上記有機ＥＬ発光層側の面に、上記反射層の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造を備えているようにしてもよい。 Further, the cathode may not be formed, and the reflective layer may function as the cathode of the organic EL light source layer.
In this case, the reflective layer may be provided with a nanometer-order ultrafine concavo-convex structure smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer on the surface of the organic EL light emitting layer.

本発明の有機ＥＬ光源は、支持層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ反射層と、反射層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ有機ＥＬ光源層と、を備えているので、有機ＥＬ光源層が平坦な場合に比べて単位面積あたりの発光面積を増大させることができる。単位面積あたりの発光面積の増大は輝度の向上に貢献する。   The organic EL light source of the present invention includes a reflective layer having a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the support layer, and an organic EL light source layer having a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the reflective layer. Compared with the case where the light source layer is flat, the light emission area per unit area can be increased. An increase in the light emitting area per unit area contributes to an improvement in luminance.

さらに、有機ＥＬ光源層の上に配置された光透過層は、有機ＥＬ光源層と接する面の凹凸構造によって形成されたレンズ機能を備えているようにすれば、そのレンズ機能は輝度向上に貢献する。光透過層がレンズ機能を備えていることにより、別途レンズを用意する必要がなくなる。また、有機ＥＬ光源とレンズとの位置合せ調整も不要である。   Furthermore, if the light transmission layer disposed on the organic EL light source layer has a lens function formed by a concavo-convex structure on the surface in contact with the organic EL light source layer, the lens function contributes to luminance improvement. To do. Since the light transmission layer has a lens function, it is not necessary to prepare a separate lens. Further, it is not necessary to adjust the alignment between the organic EL light source and the lens.

また、支持層の反射層配置面とは反対側の面に金属層を備えているようにすれば、有機ＥＬ光源の放熱性を向上させることができる。   Moreover, if the metal layer is provided on the surface of the support layer opposite to the reflective layer arrangement surface, the heat dissipation of the organic EL light source can be improved.

また、有機ＥＬ光源層の陰極は、有機ＥＬ発光層側の面に、反射層の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造を備えているようにすれば、光取り出し効率の向上が図られ、光損失が低減される。
有機ＥＬ光源において、「光損失の理由」として、陰極に用いられている金属の表面で生じるプラズモンへのエネルギー移動がある。有機ＥＬ光源は発光位置と陰極の距離が例えば１００ｎｍ（ナノメートル）程度と短いために、光エネルギーが伝播光になる前にプラズモンに吸収されてしまう。有機ＥＬ発光層で発光する光は表面プラズモンと同程度の波数を含んでおり、発光エネルギーが表面プラズモンに移動していまい、主に熱として損出される。この損失を防ぐために、陰極表面にナノメートルオーダーの凹凸をつけることで表面プラズモンを共鳴させる。これにより、プラズモンに移動したエネルギーを再び伝播光として取り出すことができる。 In addition, if the cathode of the organic EL light source layer is provided with a nanometer-order ultrafine concavo-convex structure smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer on the surface of the organic EL light emitting layer, the light extraction efficiency can be improved. And light loss is reduced.
In the organic EL light source, “reason for light loss” includes energy transfer to plasmons generated on the surface of the metal used for the cathode. Since the distance between the light emitting position and the cathode of the organic EL light source is as short as, for example, about 100 nm (nanometer), the light energy is absorbed by the plasmon before becoming the propagation light. The light emitted from the organic EL light emitting layer has a wave number similar to that of the surface plasmon, and the light emission energy does not move to the surface plasmon and is mainly lost as heat. In order to prevent this loss, surface plasmons are made to resonate by forming irregularities on the order of nanometers on the cathode surface. Thereby, the energy moved to the plasmon can be extracted again as propagating light.

また、有機ＥＬ光源層の陰極が形成されておらず、反射層が有機ＥＬ光源層の陰極として機能するようにすれば、反射層及び陰極が形成されている場合に比べて構造が単純になる。
さらに、この構造において、反射層は、有機ＥＬ発光層側の面に、反射層の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造を備えているようにすれば、光取り出し効率の向上が図られ、光損失が低減される。 Further, if the cathode of the organic EL light source layer is not formed and the reflective layer functions as the cathode of the organic EL light source layer, the structure becomes simple compared to the case where the reflective layer and the cathode are formed. .
Furthermore, in this structure, if the reflective layer has a nanometer-order ultrafine concavo-convex structure smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer on the surface of the organic EL light emitting layer, the light extraction efficiency can be improved. And light loss is reduced.

本発明の一実施例の断面を拡大して示した模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which expanded and showed the cross section of one Example of this invention. 同実施例の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the Example. 同実施例の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the Example. 図１から図３を参照して説明された実施例の製造工程の一例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing process of the Example described with reference to FIGS. 1-3. 図１から図３を参照して説明された実施例の製造工程の他の例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the other example of the manufacturing process of the Example demonstrated with reference to FIGS. 1-3. 本発明の他の実施例の断面を拡大して示した模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which expanded and showed the cross section of the other Example of this invention. 本発明のさらに他の実施例の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of other Example of this invention. 本発明のさらに他の実施例の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of other Example of this invention. 本発明のさらに他の実施例の断面を拡大して示した模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which expanded and showed the cross section of the further another Example of this invention.

図１は本発明の一実施例の断面を拡大して示した模式的な断面図である。図２はこの実施例の模式的な断面図である。図３はこの実施例の模式的な斜視図である。図１は図２の断面の一部分を拡大して図示したものである。図２は図３のＡ−Ａ位置の断面を示している。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged cross section of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view of this embodiment. FIG. 3 is a schematic perspective view of this embodiment. FIG. 1 is an enlarged view of a part of the cross section of FIG. FIG. 2 shows a cross section taken along the line AA in FIG.

有機ＥＬ光源は、支持層１、反射層３、有機ＥＬ光源層５、光透過層７を備えている。   The organic EL light source includes a support layer 1, a reflective layer 3, an organic EL light source layer 5, and a light transmission layer 7.

支持層１は、（１）単独層として構成される場合と、（２）保持機能を有する基材層上に形成される場合とがある。（２）保持機能を有する基材層上に形成される場合、基材としての材料は、例えばガラス、金属、プラスチック、セラミックスなどを挙げることができる。
支持層１の材質は、例えば樹脂材料、ＳＯＧ（Spin On Glass）材料、薄膜材料、銅やアルミニウム、ステンレスなどの金属材料、それらの材料層の積層構造によって形成されている。薄膜材料は、例えば、蒸着法やスパッタリング法で形成される薄膜材料、ＰＭＭＣ（Poly Methyl Methacrylate）系、ＰＣ（Polycarbonate）系、ＰＯ（polyolefin）系などのプラスチック材料、プラスチック材料薄層上の薄膜材料などを挙げることができる。支持層１の厚みは例えば０.０１〜０.５ｍｍ（ミリメートル）である。 The support layer 1 may be formed as (1) a single layer or (2) formed on a base material layer having a holding function. (2) When formed on a base material layer having a holding function, examples of the material as the base material include glass, metal, plastic, and ceramics.
The material of the support layer 1 is formed of, for example, a resin material, an SOG (Spin On Glass) material, a thin film material, a metal material such as copper, aluminum, or stainless steel, and a laminated structure of these material layers. Thin film materials include, for example, thin film materials formed by vapor deposition or sputtering, plastic materials such as PMMC (Poly Methyl Methacrylate), PC (Polycarbonate), and PO (polyolefin), thin film materials on plastic material thin layers And so on. The thickness of the support layer 1 is, for example, 0.01 to 0.5 mm (millimeter).

支持層１の上に反射層３が配置されている。支持層１は反射層３と接する面に凹凸構造を備えている。ここで、凹凸構造として、例えば、数十μｍ（マイクロメートル）〜数ｍｍの周期性を有する曲面構造（マイクロレンズやシリンダー形状）、数μｍ〜数十μｍの周期性を有する曲面構造（微小マイクロレンズや微小シリンダー形状）、数十μｍ〜数百μｍの周期性を有する多面体構造（ピラミッド形状：四角錘形状、正四面体形状）などを挙げることができる。   A reflective layer 3 is disposed on the support layer 1. The support layer 1 has an uneven structure on the surface in contact with the reflective layer 3. Here, as the concavo-convex structure, for example, a curved surface structure (microlens or cylinder shape) having a periodicity of several tens of μm (micrometers) to several mm, and a curved surface structure having a periodicity of several μm to several tens of μm (micro-micro) Lens or micro-cylinder shape), and a polyhedral structure (pyramid shape: tetragonal pyramid shape, regular tetrahedron shape) having a periodicity of several tens of μm to several hundreds of μm.

反射層３は、支持層１の凹凸構造に起因する凹凸構造を備えている。反射層３は、金属材料、ここではアルミニウムによって形成されている。反射層３の厚みは例えば０.０５〜０.５μｍである。反射層３の材料として、アルミニウムの他に、例えばアルミニウム合金や銀、銀合金、真空蒸着法で形成される誘電体多層膜などを挙げることができる。   The reflective layer 3 has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the support layer 1. The reflective layer 3 is made of a metal material, here aluminum. The thickness of the reflective layer 3 is, for example, 0.05 to 0.5 μm. In addition to aluminum, examples of the material of the reflective layer 3 include aluminum alloys, silver, silver alloys, and dielectric multilayer films formed by vacuum deposition.

反射層３の上に有機ＥＬ光源層５が配置されている。反射層３は、有機ＥＬ光源層５と接する面に、反射層３の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造３ａを備えている。超微細凹凸構造３ａは、例えばウェットエッチング技術、金属材料を用いたガラスモールド技術、ＮＩＰ（ナノ・インプリント）技術、半導体製造工法（写真製版及びエッチング）によって形成される。   An organic EL light source layer 5 is disposed on the reflective layer 3. The reflective layer 3 includes a nanometer-order ultrafine concavo-convex structure 3 a smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer 3 on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. The ultra fine concavo-convex structure 3a is formed by, for example, a wet etching technique, a glass mold technique using a metal material, an NIP (nano imprint) technique, or a semiconductor manufacturing method (photoengraving and etching).

有機ＥＬ光源層５は、反射層３の凹凸構造に起因する凹凸構造を備えている。有機ＥＬ光源層５は、下層側から順に、電子輸送層５ａ、有機ＥＬ発光層５ｂ、正孔輸送層及び陽極５ｃを備えている。陽極は透明電極であり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などによって形成されている。有機ＥＬ光源層５の厚みは例えば１μｍである。この実施例で、反射層３は有機ＥＬ光源の陰極として機能する。   The organic EL light source layer 5 has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the reflective layer 3. The organic EL light source layer 5 includes an electron transport layer 5a, an organic EL light emitting layer 5b, a hole transport layer, and an anode 5c in order from the lower layer side. The anode is a transparent electrode, and is formed of, for example, ITO (Indium Tin Oxide). The thickness of the organic EL light source layer 5 is, for example, 1 μm. In this embodiment, the reflective layer 3 functions as a cathode of the organic EL light source.

なお、有機ＥＬ光源層５は、上記構成に限定されるものではなく、陰極（反射層３）と陽極に挟まれた有機ＥＬ発光層が発光する構成であればどのような構成であってもよい。例えば、有機ＥＬ光源層５は電子注入層や正孔注入層をさらに備えていてもよい。   The organic EL light source layer 5 is not limited to the above-described configuration, and any configuration is possible as long as the organic EL light emitting layer sandwiched between the cathode (reflective layer 3) and the anode emits light. Good. For example, the organic EL light source layer 5 may further include an electron injection layer or a hole injection layer.

有機ＥＬ光源層５の上に光透過層７が配置されている。光透過層７は、有機ＥＬ光源層５と接する面に、有機ＥＬ光源層５の凹凸構造に起因する凹凸構造を備えている。光透過層７の凹凸構造は、有機ＥＬ光源層５と接する面に複数のマイクロレンズ７ａを形成している。それらのマイクロレンズ７ａの配列はマイクロレンズアレイを形成している。   A light transmission layer 7 is disposed on the organic EL light source layer 5. The light transmission layer 7 has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the organic EL light source layer 5 on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. The concavo-convex structure of the light transmission layer 7 has a plurality of microlenses 7 a formed on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. The arrangement of these microlenses 7a forms a microlens array.

光透過層７の上面（有機ＥＬ光源層５とは反対側の面）は平坦に形成されている。光透過層７は、例えば樹脂材料、ＳＯＧ材料、薄膜材料、それらの材料層の積層構造によって形成されている。光透過層７の厚みは最も厚い部分で例えば２〜３ｍｍである。   The upper surface of the light transmission layer 7 (the surface opposite to the organic EL light source layer 5) is formed flat. The light transmission layer 7 is formed of, for example, a resin material, an SOG material, a thin film material, or a laminated structure of these material layers. The thickness of the light transmission layer 7 is the thickest part, for example, 2 to 3 mm.

光透過層７には複数の機能をもたせることができる。例えば、光透過層７は有機ＥＬ発光層５の保護層として機能する。また、光透過層７は有機ＥＬ発光層５に対して絶縁層として機能する。   The light transmission layer 7 can have a plurality of functions. For example, the light transmission layer 7 functions as a protective layer for the organic EL light emitting layer 5. The light transmission layer 7 functions as an insulating layer with respect to the organic EL light emitting layer 5.

また、光透過層７の下面（有機ＥＬ発光層５と接する面）に反射防止構造が形成されているようにしてもよい。また、光透過層７の上面（有機ＥＬ光源層５とは反対側の面）に反射防止構造が形成されているようにしてもよい。また、光透過層７の上面と下面の両方に反射防止構造が形成されているようにしてもよい。これらの最上面（空気に接する面）の反射防止構造は、例えば、複数の積層膜や、有機ＥＬ光源層５が発光する光の波長よりも短い周期で形成された超微細凹凸構造によって実現される。   Further, an antireflection structure may be formed on the lower surface of the light transmission layer 7 (the surface in contact with the organic EL light emitting layer 5). Further, an antireflection structure may be formed on the upper surface of the light transmission layer 7 (surface opposite to the organic EL light source layer 5). Further, an antireflection structure may be formed on both the upper surface and the lower surface of the light transmission layer 7. These antireflection structures on the uppermost surface (the surface in contact with air) are realized by, for example, a plurality of laminated films or an ultrafine concavo-convex structure formed with a period shorter than the wavelength of light emitted from the organic EL light source layer 5. The

また、光透過層７にマイクロレンズ７ａとは別の光学機能が形成されていてもよい。例えば、光透過層７は偏光制御機能を備えていてもよい。また、光透過層７はマイクロレンズ７ａとは別のレンズ機能を備えていてもよい。   Further, an optical function different from that of the microlens 7 a may be formed in the light transmission layer 7. For example, the light transmission layer 7 may have a polarization control function. The light transmission layer 7 may have a lens function different from that of the microlens 7a.

この実施例の有機ＥＬ光源は、支持層１の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ反射層３と、反射層３の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ有機ＥＬ光源層５と、を備えている。これにより、この実施例の有機ＥＬ光源は、有機ＥＬ光源層が平坦な場合に比べて単位面積あたりの発光面積を増大させることができる。単位面積あたりの発光面積が増大は輝度の向上に貢献する。   The organic EL light source of this embodiment includes a reflective layer 3 having a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the support layer 1, and an organic EL light source layer 5 having a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the reflective layer 3. Yes. Thereby, the organic EL light source of this Example can increase the light emission area per unit area compared with the case where an organic EL light source layer is flat. An increase in the light emission area per unit area contributes to an improvement in luminance.

さらに、光透過層７は、有機ＥＬ光源層５と接する面の凹凸構造によってマイクロレンズ７ａを備えている。マイクロレンズ７ａは輝度向上に貢献する。さらに、光透過層７がマイクロレンズ７ａを備えていることにより、別途レンズを用意する必要がなくなる。また、有機ＥＬ光源５とマイクロレンズ７ａとの位置合せ調整も不要である。   Further, the light transmission layer 7 includes a microlens 7 a having a concavo-convex structure on a surface in contact with the organic EL light source layer 5. The microlens 7a contributes to improving the luminance. Furthermore, since the light transmission layer 7 includes the microlens 7a, it is not necessary to prepare a separate lens. Further, it is not necessary to adjust the alignment between the organic EL light source 5 and the microlens 7a.

また、反射層３は、有機ＥＬ光源層５と接する面に、反射層３の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造３ａを備えている。これにより、反射層３の表面にナノメートルオーダーの凹凸をつけることで表面プラズモンを共鳴させ、プラズモンに移動したエネルギーを再び伝播光として取り出すことができる。その結果、光取り出し効率の向上が図られ、光損失が低減される。   Further, the reflective layer 3 includes a nanometer-order ultrafine concavo-convex structure 3 a smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer 3 on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. Thereby, the surface plasmon is made to resonate by making unevenness of nanometer order on the surface of the reflective layer 3, and the energy moved to the plasmon can be taken out again as propagating light. As a result, the light extraction efficiency is improved and the light loss is reduced.

図４は、図１から図３を参照して説明された実施例の製造工程の一例を説明するための断面図である。以下に説明する工程（ａ）から（ｃ）は図４中の（ａ）から（ｃ）に対応している。   FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing process of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3. Steps (a) to (c) described below correspond to (a) to (c) in FIG.

（ａ）支持層１の一表面に凹凸構造が形成される。この凹凸構造は、例えばマイクロレンズアレイの製造に用いられるウェットエッチング技術、樹脂成形技術（インサート成形、インジェクションやコンプレッション成形技術）、プレス技術、ガラスモールド技術などによって形成される。 (A) An uneven structure is formed on one surface of the support layer 1. This concavo-convex structure is formed by, for example, a wet etching technique used for manufacturing a microlens array, a resin molding technique (insert molding, injection or compression molding technique), a pressing technique, a glass molding technique, or the like.

（ｂ）支持層１の凹凸構造が配置された領域を含んで、支持層１上に反射層３と有機ＥＬ光源層５がその順に形成される。反射層３は、例えば真空蒸着技術、スパッタリング技術によって形成される。有機ＥＬ光源層５は真空蒸着技術、スピンコート法やインクジェット法などの印刷技術によって形成される。反射層３は支持層１の上に均一な膜厚で形成される。これにより、反射層３は支持層１の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ。有機ＥＬ光源層５は反射層３の上に均一な膜厚で形成される。これにより、有機ＥＬ光源層５は反射層３の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ。また、有機ＥＬ光源層５の上に、反射防止膜や反射防止構造を形成してもよい。 (B) The reflective layer 3 and the organic EL light source layer 5 are formed in this order on the support layer 1 including the region where the uneven structure of the support layer 1 is disposed. The reflective layer 3 is formed by, for example, a vacuum deposition technique or a sputtering technique. The organic EL light source layer 5 is formed by a printing technique such as a vacuum deposition technique, a spin coating method, or an ink jet method. The reflective layer 3 is formed on the support layer 1 with a uniform film thickness. Thereby, the reflective layer 3 has an uneven structure resulting from the uneven structure of the support layer 1. The organic EL light source layer 5 is formed on the reflective layer 3 with a uniform film thickness. Thereby, the organic EL light source layer 5 has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the reflective layer 3. Further, an antireflection film or an antireflection structure may be formed on the organic EL light source layer 5.

（ｃ）反射層３及び有機ＥＬ光源層５を覆って、支持層１の上に光透過層７が形成される。光透過層７は、真空蒸着技術、スパッタリング技術、有機樹脂の塗布、ＡＲ（Anti Reflection）コート液の塗布、樹脂封止などの技術によって形成される。光透過層７において、有機ＥＬ光源層５と接する面に、有機ＥＬ光源層５の凹凸構造に起因する凹凸構造が形成される。その凹凸構造によって、有機ＥＬ光源層５と接する面に複数のマイクロレンズ７ａが形成される。これにより、有機ＥＬ光源の製造が完了する。 (C) A light transmission layer 7 is formed on the support layer 1 so as to cover the reflective layer 3 and the organic EL light source layer 5. The light transmission layer 7 is formed by a technique such as vacuum deposition technique, sputtering technique, application of organic resin, application of AR (Anti Reflection) coating liquid, resin sealing, or the like. In the light transmission layer 7, a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the organic EL light source layer 5 is formed on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. Due to the concavo-convex structure, a plurality of micro lenses 7 a are formed on the surface in contact with the organic EL light source layer 5. Thereby, manufacture of an organic EL light source is completed.

図５は、図１から図３を参照して説明した実施例の製造工程の他の例を説明するための断面図である。以下に説明する工程（ａ）から（ｃ）は図４中の（ａ）から（ｃ）に対応している。   FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining another example of the manufacturing process of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3. Steps (a) to (c) described below correspond to (a) to (c) in FIG.

（ａ）光透過層７の一表面に複数のマイクロレンズ７ａ（凹凸構造）が形成される。マイクロレンズ７ａは、例えばマイクロレンズアレイの製造技術によって形成される。 (A) A plurality of microlenses 7 a (uneven structure) are formed on one surface of the light transmission layer 7. The microlens 7a is formed by, for example, a microlens array manufacturing technique.

（ｂ）マイクロレンズ７ａが配置された領域を少なくとも一部含んで、光透過層７の上に有機ＥＬ光源層５と反射層３がその順に形成される。反射層３と有機ＥＬ光源層５の形成に用いられる技術は上記と同じである。有機ＥＬ光源層５は光透過層７の上に均一な膜厚で形成される。これにより、有機ＥＬ光源層５は光透過層７のマイクロレンズ７ａ（凹凸構造）に起因する凹凸構造をもつ。反射層３は有機ＥＬ光源層５の上に均一な膜厚で形成される。これにより、反射層３は有機ＥＬ光源層５の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつ。 (B) The organic EL light source layer 5 and the reflective layer 3 are formed in this order on the light transmission layer 7 including at least part of the region where the microlenses 7a are disposed. The technique used for forming the reflective layer 3 and the organic EL light source layer 5 is the same as described above. The organic EL light source layer 5 is formed on the light transmission layer 7 with a uniform film thickness. As a result, the organic EL light source layer 5 has a concavo-convex structure resulting from the microlenses 7 a (concavo-convex structure) of the light transmission layer 7. The reflective layer 3 is formed on the organic EL light source layer 5 with a uniform film thickness. Thereby, the reflective layer 3 has an uneven structure resulting from the uneven structure of the organic EL light source layer 5.

（ｃ）反射層３及び有機ＥＬ光源層５を覆って、光透過層７の上に支持層１が形成される。支持層１の形成に用いられる技術は上記と同じである。支持層１において、有機ＥＬ光源層５と接する面に、有機ＥＬ光源層５の凹凸構造に起因する凹凸構造が形成される。これにより、有機ＥＬ光源の製造が完了する。図５（ｃ）の断面図の上下を逆にすれば、図２と同様の構造になる。 (C) The support layer 1 is formed on the light transmission layer 7 so as to cover the reflective layer 3 and the organic EL light source layer 5. The technique used for forming the support layer 1 is the same as described above. In the support layer 1, a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the organic EL light source layer 5 is formed on the surface that contacts the organic EL light source layer 5. Thereby, manufacture of an organic EL light source is completed. If the top and bottom of the cross-sectional view of FIG.

図６は、本発明の他の実施例の断面を拡大して示した模式的な断面図である。図１から図３と同じ部分には同じ符号が付される。それらの部分の説明は省略される。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged cross section of another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. Description of these parts is omitted.

この実施例が図１から図３を参照して説明された実施例と異なる点は、支持層１の下面（反射層３の配置面とは反対側の面）に金属層９を備えている点である。金属層９は例えば銅やアルミニウムによって形成される。金属層９の厚みは例えば０.０５〜０.５μｍである。   This embodiment is different from the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 in that a metal layer 9 is provided on the lower surface of the support layer 1 (surface opposite to the arrangement surface of the reflective layer 3). Is a point. The metal layer 9 is made of, for example, copper or aluminum. The thickness of the metal layer 9 is, for example, 0.05 to 0.5 μm.

金属層９が支持層１の下面に配置されていることにより、支持層１の放熱性が向上される。特に、支持層１が絶縁性材料によって形成されている場合に有効である。   By disposing the metal layer 9 on the lower surface of the support layer 1, the heat dissipation of the support layer 1 is improved. This is particularly effective when the support layer 1 is made of an insulating material.

図７は、本発明のさらに他の実施例の模式的な斜視図である。図７中のＢ−Ｂ位置における断面の構造は図２と同じである。図７において、図１から図３と同じ部分には同じ符号が付される。それらの部分の説明は省略される。   FIG. 7 is a schematic perspective view of still another embodiment of the present invention. The cross-sectional structure at the BB position in FIG. 7 is the same as FIG. In FIG. 7, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. Description of these parts is omitted.

この実施例では、直線状の複数本のマイクロレンズ７ａが縞状に配列されている。これにより、光量が大きい複数の位置が縞状に配列された有機ＥＬ光源が実現されている。   In this embodiment, a plurality of linear microlenses 7a are arranged in stripes. Thereby, an organic EL light source in which a plurality of positions with a large amount of light are arranged in a stripe pattern is realized.

図８は、本発明のさらに他の実施例の模式的な斜視図である。図８中のＣ−Ｃ位置における断面の構造は図２と同じである。図８において、図１から図３と同じ部分には同じ符号が付される。それらの部分の説明は省略される。   FIG. 8 is a schematic perspective view of still another embodiment of the present invention. The cross-sectional structure at the CC position in FIG. 8 is the same as FIG. In FIG. 8, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. Description of these parts is omitted.

この実施例では、内径が互いに異なるドーナツ状の複数本のマイクロレンズ７ａが同心円上に配列されている。これにより、光量が大きい複数の位置が同心円上に配列された有機ＥＬ光源が実現されている。   In this embodiment, a plurality of donut-shaped microlenses 7a having different inner diameters are arranged concentrically. Thereby, an organic EL light source in which a plurality of positions with a large amount of light are arranged concentrically is realized.

このように、本発明の有機ＥＬ光源は、光透過層７の有機ＥＬ光源層５と接する面に形成される凹凸構造の配置、大きさ、形状を制御することにより、所望の光量分布をもつ有機ＥＬ光源を実現できる。光透過層７の凹凸構造の配置、大きさ、形状は任意である。例えば、有機ＥＬ光源の光出射面において、周辺部の光量を比較的大きくしたり、周辺部の光量を比較的小さくしたり、一方向に光量を変化させたりすることができる。   As described above, the organic EL light source of the present invention has a desired light amount distribution by controlling the arrangement, size, and shape of the concavo-convex structure formed on the surface of the light transmission layer 7 in contact with the organic EL light source layer 5. An organic EL light source can be realized. The arrangement, size, and shape of the uneven structure of the light transmission layer 7 are arbitrary. For example, on the light emitting surface of the organic EL light source, the light amount at the peripheral portion can be made relatively large, the light amount at the peripheral portion can be made relatively small, or the light amount can be changed in one direction.

図９は本発明のさらに他の実施例の断面を拡大して示した模式的な断面図である。
この実施例は、図１が参照されて説明された実施例と比較して、反射層３と電子輸送層５ａの間に陰極５ｄをさらに備えている。有機ＥＬ光源層５は、下層側から順に、陰極５ｄ、電子輸送層５ａ、有機ＥＬ発光層５ｂ、正孔輸送層及び陽極５ｃを備えている。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged cross section of still another embodiment of the present invention.
This embodiment further includes a cathode 5d between the reflective layer 3 and the electron transport layer 5a, as compared with the embodiment described with reference to FIG. The organic EL light source layer 5 includes a cathode 5d, an electron transport layer 5a, an organic EL light emitting layer 5b, a hole transport layer, and an anode 5c in order from the lower layer side.

陰極５ｄは、有機ＥＬ発光層５ｂ側の表面に、反射層３の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造５ｅを備えている。
また、図１を参照して説明された実施例と比較して、反射層３の表面には超微細凹凸構造３ａが形成されていない。 The cathode 5d includes an ultrafine concavo-convex structure 5e on the order of nanometers smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer 3 on the surface on the organic EL light emitting layer 5b side.
In addition, compared with the embodiment described with reference to FIG. 1, the ultra fine uneven structure 3 a is not formed on the surface of the reflective layer 3.

この実施例は、図１が参照されて説明された実施例と同じ作用及び効果を得ることができる。   This embodiment can obtain the same operation and effect as the embodiment described with reference to FIG.

以上、本発明の実施例が説明されたが、材料、形状、配置、寸法等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, material, a shape, arrangement | positioning, a dimension, etc. are examples, This invention is not limited to these, The range of this invention described in the claim Various modifications can be made within.

１ 支持層
３ 反射層
３ａ 反射層の超微細凹凸構造
５ 有機ＥＬ光源層
５ｂ 有機ＥＬ発光層
５ｃ 正孔輸送層及び陽極
５ｄ 陰極
５ｅ 陰極の超微細凹凸構造
７ 光透過層
７ａ マイクロレンズ
９ 金属層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support layer 3 Reflective layer 3a Ultrafine uneven structure 5 of a reflective layer Organic EL light source layer 5b Organic EL light emitting layer 5c Hole transport layer and anode 5d Cathode 5e Ultrafine uneven structure of a cathode 7 Light transmission layer 7a Micro lens 9 Metal layer

Claims (7)

支持層と、
前記支持層の上に配置された金属材料からなる反射層と、
前記反射層の上に配置され、少なくとも陰極、有機ＥＬ発光層、陽極が前記反射層側から順に積層された有機ＥＬ光源層と、
前記有機ＥＬ光源層の上に配置された光透過層と、を備え、
前記支持層は前記反射層と接する面に凹凸構造をもち、
前記反射層は前記支持層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもち、
前記有機ＥＬ光源層は前記反射層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもち、
前記光透過層は前記有機ＥＬ光源層と接する面に前記有機ＥＬ光源層の凹凸構造に起因する凹凸構造をもつことを特徴とする有機ＥＬ光源。 A support layer;
A reflective layer made of a metal material disposed on the support layer;
An organic EL light source layer disposed on the reflective layer, wherein at least a cathode, an organic EL light emitting layer, and an anode are sequentially laminated from the reflective layer side;
A light transmissive layer disposed on the organic EL light source layer,
The support layer has an uneven structure on the surface in contact with the reflective layer,
The reflective layer has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the support layer,
The organic EL light source layer has an uneven structure caused by the uneven structure of the reflective layer,
The organic EL light source, wherein the light transmission layer has a concavo-convex structure resulting from the concavo-convex structure of the organic EL light source layer on a surface in contact with the organic EL light source layer. 前記光透過層は、前記光透過層の凹凸構造によって形成されたレンズ機能を備えている請求項１に記載の有機ＥＬ光源。   The organic EL light source according to claim 1, wherein the light transmission layer has a lens function formed by an uneven structure of the light transmission layer. 前記光透過層は、前記光透過層の凹凸構造によって形成された複数の集光レンズを備え、それらの集光レンズが配列されてマイクロレンズアレイが形成されている請求項２に記載の有機ＥＬ光源。   The organic EL according to claim 2, wherein the light transmission layer includes a plurality of condensing lenses formed by an uneven structure of the light transmission layer, and the condensing lenses are arranged to form a microlens array. light source. 前記支持層の前記反射層配置面とは反対側の面に金属層を備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源。   The organic EL light source according to any one of claims 1 to 3, wherein a metal layer is provided on a surface of the support layer opposite to the reflective layer arrangement surface. 前記陰極は、前記有機ＥＬ発光層側の面に、前記反射層の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源。   5. The organic EL according to claim 1, wherein the cathode has an ultrafine concavo-convex structure on the order of nanometers smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer on the surface of the organic EL light emitting layer side. light source. 前記陰極が形成されておらず、
前記反射層が前記有機ＥＬ光源層の前記陰極として機能する請求項１から４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ光源。 The cathode is not formed,
The organic EL light source according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflective layer functions as the cathode of the organic EL light source layer. 前記反射層は、前記有機ＥＬ発光層側の面に、前記反射層の凹凸構造よりも小さいナノメートルオーダーの超微細凹凸構造を備えている請求項６に記載の有機ＥＬ光源。   The organic EL light source according to claim 6, wherein the reflective layer has an ultra-fine concavo-convex structure on the order of nanometers smaller than the concavo-convex structure of the reflective layer on the surface on the organic EL light emitting layer side.
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