JP2000322000A - 表示装置 - Google Patents
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光効率を向上させる。
【解決手段】 各画素１１に配置した画素電極１５とこ
れに対向する電極１９との間に電圧を印加して両電極間
の発光源から発光を行なう表示装置において、前記発光
源は画素電極または対向電極の形状によって定められた
点状または線状のものとし、発光源が発する光を集光す
る集光手段を設ける。集光手段はたとえばレンズアレイ
２０あるいは凹部に埋め込まれた周囲よりも屈折率の高
い透明電極である対向電極部分９として構成する。
れに対向する電極１９との間に電圧を印加して両電極間
の発光源から発光を行なう表示装置において、前記発光
源は画素電極または対向電極の形状によって定められた
点状または線状のものとし、発光源が発する光を集光す
る集光手段を設ける。集光手段はたとえばレンズアレイ
２０あるいは凹部に埋め込まれた周囲よりも屈折率の高
い透明電極である対向電極部分９として構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＥＬ（エレクトロル
ミネッセンス）表示装置等の面状発光素子を用いた表示
装置に関するものである。
ミネッセンス）表示装置等の面状発光素子を用いた表示
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、面状発光を行なう代表的な素子と
して、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が知られ
ている。この素子については近年、１万［ｃｄ／ｍ2］
以上の輝度が報告されており、明るい光源として期待が
もたれている。また、ＥＬ素子はＯＬＥＤ（有機ＬＥ
Ｄ）とも呼ばれる。これに対し、通常の無機ＬＥＤは点
状光源を有するものであり、点状光源から発する光を有
効に外部に取り出すために、例えば、樹脂モールドされ
た光学レンズを有するような特別な光学実装が施されて
いる。
して、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が知られ
ている。この素子については近年、１万［ｃｄ／ｍ2］
以上の輝度が報告されており、明るい光源として期待が
もたれている。また、ＥＬ素子はＯＬＥＤ（有機ＬＥ
Ｄ）とも呼ばれる。これに対し、通常の無機ＬＥＤは点
状光源を有するものであり、点状光源から発する光を有
効に外部に取り出すために、例えば、樹脂モールドされ
た光学レンズを有するような特別な光学実装が施されて
いる。
【０００３】また、前記ＥＬ素子やＬＥＤ以外に、電子
源を発光に用いるＦＥＤ（フィールドエミッションディ
スプレイ）等も近年盛んに研究されている。ＦＥＤは発
光を行なう蛍光体に対して発光の原因となる高エネルギ
ー線あるいは粒子や電荷を注入するという点では、蛍光
体を用いるＣＲＴあるいは蛍光体そのものであるＥＬ材
料を用いるＥＬ表示装置に非常に近い存在である。ま
た、半導体基板上等に形成されるマイクロレンズアレイ
（オンチップレンズ）は比較的安価に製造可能であるた
め、例えばＣＣＤ型撮像装置、ＬＣＤ型表示装置等にお
いて光学装置の光利用効率を高めるために積極的に利用
されている。
源を発光に用いるＦＥＤ（フィールドエミッションディ
スプレイ）等も近年盛んに研究されている。ＦＥＤは発
光を行なう蛍光体に対して発光の原因となる高エネルギ
ー線あるいは粒子や電荷を注入するという点では、蛍光
体を用いるＣＲＴあるいは蛍光体そのものであるＥＬ材
料を用いるＥＬ表示装置に非常に近い存在である。ま
た、半導体基板上等に形成されるマイクロレンズアレイ
（オンチップレンズ）は比較的安価に製造可能であるた
め、例えばＣＣＤ型撮像装置、ＬＣＤ型表示装置等にお
いて光学装置の光利用効率を高めるために積極的に利用
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような面
状発光素子は、発光源が面状であるため、その外部取出
効率は一般に低く、理論的な限界値が存在する。例え
ば、「“実用化段階を迎えた有機発光（ＥＬ）素子”応
用物理第６６巻第２号（１９９７）ｐｐ１１０」によれ
ば、外部取出効率ηｅｘｔは、次式で与えられる。
状発光素子は、発光源が面状であるため、その外部取出
効率は一般に低く、理論的な限界値が存在する。例え
ば、「“実用化段階を迎えた有機発光（ＥＬ）素子”応
用物理第６６巻第２号（１９９７）ｐｐ１１０」によれ
ば、外部取出効率ηｅｘｔは、次式で与えられる。
【０００５】
【数１】 ここでｎは屈折率である。（１）式は光の全反射条件か
ら求められる。ｎ＝１．６の場合には外部取出効率ηｅ
ｘｔの値は０．２０となり、高々２０％の発光光しか外
部に取り出して利用することができない。したがって、
面状発光素子においては取出効率を向上させることは急
務である。
ら求められる。ｎ＝１．６の場合には外部取出効率ηｅ
ｘｔの値は０．２０となり、高々２０％の発光光しか外
部に取り出して利用することができない。したがって、
面状発光素子においては取出効率を向上させることは急
務である。
【０００６】取出効率は直接、発光効率に寄与するた
め、効率の低い面状発光素子は、例えば低消費電力性が
要求される携帯機器やモバイル製品には不向きである。
ただし例えばＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等
のような暗視を行なう表示装置においては、高い輝度は
必ずしも必要ではない。
め、効率の低い面状発光素子は、例えば低消費電力性が
要求される携帯機器やモバイル製品には不向きである。
ただし例えばＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等
のような暗視を行なう表示装置においては、高い輝度は
必ずしも必要ではない。
【０００７】本発明の目的は、上述従来技術の問題点に
鑑み、表示装置において、外部取出効率ηｅｘｔを改善
することにより、発光効率を向上させることにある。
鑑み、表示装置において、外部取出効率ηｅｘｔを改善
することにより、発光効率を向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、各画素に配置した画素電極とこれに対向す
る電極との間に電圧を印加して両電極間の発光源（発光
する部分）から発光を行なう表示装置において、前記発
光源は前記画素電極または対向電極の形状によって定め
られた点状または線状のものであり、前記発光源が発す
る光を集光する集光手段を設けたことを特徴とする。
本発明では、各画素に配置した画素電極とこれに対向す
る電極との間に電圧を印加して両電極間の発光源（発光
する部分）から発光を行なう表示装置において、前記発
光源は前記画素電極または対向電極の形状によって定め
られた点状または線状のものであり、前記発光源が発す
る光を集光する集光手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】この構成において、各画素の画素電極ある
いはこれに対向する電極の形状を複数の点状あるいは線
状とすることにより、両電極間で光を発っする発光源は
点状光源（０次元）、あるいは線状光源（１次元）化す
る。そしてそこから発する光は集光手段によって集光さ
れ、効率的に外部に取り出される。これにより、発光効
率が向上し、少ない消費電力で、ある程度の発光量が確
保される。したがって本発明の表示装置は、低消費電力
性を必要とするＨＭＤ等の暗視を行なうモバイル製品に
適宜用いることができる。
いはこれに対向する電極の形状を複数の点状あるいは線
状とすることにより、両電極間で光を発っする発光源は
点状光源（０次元）、あるいは線状光源（１次元）化す
る。そしてそこから発する光は集光手段によって集光さ
れ、効率的に外部に取り出される。これにより、発光効
率が向上し、少ない消費電力で、ある程度の発光量が確
保される。したがって本発明の表示装置は、低消費電力
性を必要とするＨＭＤ等の暗視を行なうモバイル製品に
適宜用いることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、表示装置は、エレクトロルミネッセンス表示装置
あるいはフィールドエミッションディスプレイとして実
施される。そして発光源は１つ分の面積が画素の面積の
１／１０以下の点状の発光源であり、その３〜９個で画
素の１つを構成している。この場合、集光手段として
は、画素内に複数個存在する点状の発光源をそれぞれ集
光する複数の集光手段を用いることができる。あるいは
発光源は、画素の面積の１／３以下である線状の発光源
であってもよい。
ては、表示装置は、エレクトロルミネッセンス表示装置
あるいはフィールドエミッションディスプレイとして実
施される。そして発光源は１つ分の面積が画素の面積の
１／１０以下の点状の発光源であり、その３〜９個で画
素の１つを構成している。この場合、集光手段として
は、画素内に複数個存在する点状の発光源をそれぞれ集
光する複数の集光手段を用いることができる。あるいは
発光源は、画素の面積の１／３以下である線状の発光源
であってもよい。
【００１１】集光手段は、凹部に埋め込まれた周囲より
も屈折率の高い透明電極として、例えばこれを画素電極
に対向する電極として、構成することができ、また、マ
イクロレンズアレイを画素電極と対向電極の両電極の上
方に配置して構成することもできる。これにより発光源
からの光を集光することによって、外部取出効率ηｅｘ
ｔの理論的限界を打破している。すなわち、高い屈折率
を有する発光源の材料の表面による全反射の効果を軽減
し、前述のηｅｘｔ＝０．２（２０％）という値を理想
値の１に近づけるようにしている。
も屈折率の高い透明電極として、例えばこれを画素電極
に対向する電極として、構成することができ、また、マ
イクロレンズアレイを画素電極と対向電極の両電極の上
方に配置して構成することもできる。これにより発光源
からの光を集光することによって、外部取出効率ηｅｘ
ｔの理論的限界を打破している。すなわち、高い屈折率
を有する発光源の材料の表面による全反射の効果を軽減
し、前述のηｅｘｔ＝０．２（２０％）という値を理想
値の１に近づけるようにしている。
【００１２】
【実施例】［第１の実施例］図１（ａ）は本発明の第１
の実施例に係る画素数１６００×１２００のＥＬ表示装
置における画素部のレイアウトを示す図である。図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図で
ある。これらの図において、１１は大きさが８［μｍ］
角の単位画素であり、Ｐ型単結晶シリコン基板１２上に
レイアウトルール０．４［μｍ］で多数が形成されてい
る。図２はこの画素１１の等価回路図である。２１はＸ
−Ｙアドレス用のＮＭＯＳＦＥＴであり、長さＬ＝０．
４［μｍ］、幅Ｗ＝０．８［μｍ］で形成されている。
ＦＥＴ２１のゲートは垂直走査線２６に、主電極の一方
は水平信号線２５に接続されている。また、主電極の他
方は信号保持容量２３とＥＬ素子駆動用ＮＭＯＳＦＥＴ
２２のゲートに接続されている。２４は大きさ０．６
［μｍ］角のＥＬ素子であり、その陰極１５は厚さ６０
００［Å］のＡｌ電極である。駆動用ＦＥＴ２２の主電
極の一方は垂直負電源線２７に、他方は４つのＥＬ素子
２４の陰極１５に接続されている。陰極１５は厚さ８０
００［Å］、屈折率１．４６のＣＶＤによるＳｉＯ 2か
ら成る層間絶縁膜１６によって覆われている。陰極１５
上の絶縁膜１６には大きさ０．６［μｍ］角の開口が設
けられ、その部分を含む表面全面に渡って電子輸送層１
７である厚さ５００［Å］のアルミキノリノール錯体が
積層されている。その上に、正孔輸送層１８である厚さ
５００［Å］のトリフェニルアミンが全面に形成されて
いる。さらにその上に、ＥＬ素子２４の陽極１９である
厚さ１５００［Å］、屈折率２．０のＩＴＯ（インジウ
ムティンオキサイド）が、全面に蒸着されている。ＥＬ
素子２４は画素１１中に計４個が各々上下左右対称に配
置されている。ＥＬ素子２４の陽極１９は４つのＥＬ素
子２４各々に対して共通であり、電位ＶＤＤを有する正
の電源線２８に接続されている。
の実施例に係る画素数１６００×１２００のＥＬ表示装
置における画素部のレイアウトを示す図である。図１
（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図で
ある。これらの図において、１１は大きさが８［μｍ］
角の単位画素であり、Ｐ型単結晶シリコン基板１２上に
レイアウトルール０．４［μｍ］で多数が形成されてい
る。図２はこの画素１１の等価回路図である。２１はＸ
−Ｙアドレス用のＮＭＯＳＦＥＴであり、長さＬ＝０．
４［μｍ］、幅Ｗ＝０．８［μｍ］で形成されている。
ＦＥＴ２１のゲートは垂直走査線２６に、主電極の一方
は水平信号線２５に接続されている。また、主電極の他
方は信号保持容量２３とＥＬ素子駆動用ＮＭＯＳＦＥＴ
２２のゲートに接続されている。２４は大きさ０．６
［μｍ］角のＥＬ素子であり、その陰極１５は厚さ６０
００［Å］のＡｌ電極である。駆動用ＦＥＴ２２の主電
極の一方は垂直負電源線２７に、他方は４つのＥＬ素子
２４の陰極１５に接続されている。陰極１５は厚さ８０
００［Å］、屈折率１．４６のＣＶＤによるＳｉＯ 2か
ら成る層間絶縁膜１６によって覆われている。陰極１５
上の絶縁膜１６には大きさ０．６［μｍ］角の開口が設
けられ、その部分を含む表面全面に渡って電子輸送層１
７である厚さ５００［Å］のアルミキノリノール錯体が
積層されている。その上に、正孔輸送層１８である厚さ
５００［Å］のトリフェニルアミンが全面に形成されて
いる。さらにその上に、ＥＬ素子２４の陽極１９である
厚さ１５００［Å］、屈折率２．０のＩＴＯ（インジウ
ムティンオキサイド）が、全面に蒸着されている。ＥＬ
素子２４は画素１１中に計４個が各々上下左右対称に配
置されている。ＥＬ素子２４の陽極１９は４つのＥＬ素
子２４各々に対して共通であり、電位ＶＤＤを有する正
の電源線２８に接続されている。
【００１３】４個のＥＬ素子２４を駆動するためには、
水平信号線２５に水平線画像信号Ｖｓｉｇを入力し、垂
直走査線２６を時分割駆動（アクセス）する。これによ
り前記画像信号をＥＬ素子駆動用ＦＥＴ２２のゲートお
よび保持容量２３に入力し、ＦＥＴ２２を流れる電流を
変調することによって、正負電源間に接続されているＥ
Ｌ素子２４の発光量を制御する。両電極１５および１９
間で発せられた光は、屈折率が周囲の絶縁膜１６よりも
高い、埋め込まれたＩＴＯ膜１９の部分９の中を光ファ
イバのように伝達して、ＩＴＯ膜１９上に形成された直
径４［μｍ］、厚さ１［μｍ］のアクリル樹脂製のマイ
クロレンズ２０に入射する。入射した光はマイクロレン
ズ２０によって集光され、主に表示装置表面の垂直方向
に出射する。マイクロレンズ２０は各陰極１５に対応し
た位置に、１画素当たり計４個が形成されている。
水平信号線２５に水平線画像信号Ｖｓｉｇを入力し、垂
直走査線２６を時分割駆動（アクセス）する。これによ
り前記画像信号をＥＬ素子駆動用ＦＥＴ２２のゲートお
よび保持容量２３に入力し、ＦＥＴ２２を流れる電流を
変調することによって、正負電源間に接続されているＥ
Ｌ素子２４の発光量を制御する。両電極１５および１９
間で発せられた光は、屈折率が周囲の絶縁膜１６よりも
高い、埋め込まれたＩＴＯ膜１９の部分９の中を光ファ
イバのように伝達して、ＩＴＯ膜１９上に形成された直
径４［μｍ］、厚さ１［μｍ］のアクリル樹脂製のマイ
クロレンズ２０に入射する。入射した光はマイクロレン
ズ２０によって集光され、主に表示装置表面の垂直方向
に出射する。マイクロレンズ２０は各陰極１５に対応し
た位置に、１画素当たり計４個が形成されている。
【００１４】本実施例で用いたＥＬ材料は、面状発光素
子として形成した場合には輝度１０００［ｃｄ／
ｍ2］、発光効率０．５［ｌｍ／Ｗ］程度を示す。しか
し、本実施例においては前述のようにＥＬ素子２４が全
面に渡って形成されていないことから、輝度は低下す
る。１つのＥＬ素子２４の面積は０．３６［μｍ2］で
あり、画素１１の面積６４［μｍ2］の１／１７８であ
る。したがって、本実施例における輝度は１０００×１
／１７８×４≒２３［ｃｄ／ｍ2］の程度となる。
子として形成した場合には輝度１０００［ｃｄ／
ｍ2］、発光効率０．５［ｌｍ／Ｗ］程度を示す。しか
し、本実施例においては前述のようにＥＬ素子２４が全
面に渡って形成されていないことから、輝度は低下す
る。１つのＥＬ素子２４の面積は０．３６［μｍ2］で
あり、画素１１の面積６４［μｍ2］の１／１７８であ
る。したがって、本実施例における輝度は１０００×１
／１７８×４≒２３［ｃｄ／ｍ2］の程度となる。
【００１５】ＨＭＤにおいては、使用するバックライト
光源が４０００［ｃｄ／ｍ2］、使用するＴＮ−ＬＣＤ
の透過率が３％程度であり、したがって、１２０［ｃｄ
／ｍ 2］程度の輝度が用いられている。本実施例による
輝度はこの値の１／５程度であり、多少は暗いものの、
外部光が入射しない暗視状態で用いるならば充分に使用
が可能である。
光源が４０００［ｃｄ／ｍ2］、使用するＴＮ−ＬＣＤ
の透過率が３％程度であり、したがって、１２０［ｃｄ
／ｍ 2］程度の輝度が用いられている。本実施例による
輝度はこの値の１／５程度であり、多少は暗いものの、
外部光が入射しない暗視状態で用いるならば充分に使用
が可能である。
【００１６】また、前記０．５［ｌｍ／Ｗ］程度の発光
効率は、前記ＩＴＯ膜１９の埋込み構造と、マイクロレ
ンズアレイ２０の集光構造によって約１．５倍の０．７
５［ｌｍ／Ｗ］程度まで向上する。これは、ＨＭＤ中に
装備されている電源である電池の寿命が１．５倍近くま
で延びることを意味しており、したがって携帯機器であ
るＨＭＤの商品性能や魅力を大幅に向上させるものであ
る。
効率は、前記ＩＴＯ膜１９の埋込み構造と、マイクロレ
ンズアレイ２０の集光構造によって約１．５倍の０．７
５［ｌｍ／Ｗ］程度まで向上する。これは、ＨＭＤ中に
装備されている電源である電池の寿命が１．５倍近くま
で延びることを意味しており、したがって携帯機器であ
るＨＭＤの商品性能や魅力を大幅に向上させるものであ
る。
【００１７】なお、点状光源（ＥＬ素子２４）の１つの
面積は、上述においては画素１１の面積の１／１７８で
あったが、画素１１の面積よりも充分小さく（＜１／１
０）また、前記集光構造が作り込み易い大きさであるな
らば、任意でよい。また、前記点状光源の個数は画素１
１中に作り込み易い３〜９個が適当である。
面積は、上述においては画素１１の面積の１／１７８で
あったが、画素１１の面積よりも充分小さく（＜１／１
０）また、前記集光構造が作り込み易い大きさであるな
らば、任意でよい。また、前記点状光源の個数は画素１
１中に作り込み易い３〜９個が適当である。
【００１８】図３は本発明の第２の実施例に係るＥＬ表
示装置の画素部の斜視図である。本実施例では、発光源
は線状のものとなっている。すなわち、図３において、
３１は大きさが８［μｍ］角の画素であり、その中に陰
極上の開口の形状および大きさによって形状および大き
さが決定されている線状光源３２が存在する。この開口
は上述の実施例における絶縁膜１６に設けられた開口に
対応する部分である。線状光源３２の形状および大きさ
を規定する開口の大きさは、０．６［μｍ］×７．２
［μｍ］であり、その上には幅４［μｍ］、厚さ１［μ
ｍ］のカマボコ状の凸レンズ４０が画素３１を横断して
存在している。他の構成は、第１の実施例と同様であ
る。本実施例によれば凸レンズ４０の幅方向の光を有効
に集光することができる。
示装置の画素部の斜視図である。本実施例では、発光源
は線状のものとなっている。すなわち、図３において、
３１は大きさが８［μｍ］角の画素であり、その中に陰
極上の開口の形状および大きさによって形状および大き
さが決定されている線状光源３２が存在する。この開口
は上述の実施例における絶縁膜１６に設けられた開口に
対応する部分である。線状光源３２の形状および大きさ
を規定する開口の大きさは、０．６［μｍ］×７．２
［μｍ］であり、その上には幅４［μｍ］、厚さ１［μ
ｍ］のカマボコ状の凸レンズ４０が画素３１を横断して
存在している。他の構成は、第１の実施例と同様であ
る。本実施例によれば凸レンズ４０の幅方向の光を有効
に集光することができる。
【００１９】図４は本発明の第３の実施例に係る陰極側
にフィールドエミッション効果を用いたＥＬ表示装置の
画素部の概略断面図である。４２は半導体集積回路が形
成された半導体基板であり、基板４２上には画素の大き
さが８０［μｍ］角のＥＬ素子が多数形成されている。
４５は大きさが７６［μｍ］角で、厚さが０．６［μ
ｍ］のＡｌ電極であり、ＥＬ素子の陰極側の電極（土
台）である。土台４５上にはＮ型ポリシリコンから成る
直径５［μｍ］、高さ３．５［μｍ］のコーン４１が画
素中の４箇所に各々１６個ずつ形成されており、ＥＬ素
子の陰極を形成している。ポリシリコンのコーン４１は
Ｎ型にヘビードープされているために、電子を放出し易
くなっている。４７および４８は各々厚さ５００［Å］
の電子輸送層および正孔輸送層であり、全面に形成され
ている。４９はＥＬ素子の陽極を成す厚さ１８００
［Å］のＩＴＯ共通電極であり、全面に形成されてい
る。その上には直径４０［μｍ］、厚さ５［μｍ］の凸
レンズ５０が１画素につき計４個形成されており、その
各々の中心は、コーン４１の前記各１６個ごとの中心と
１対１に対応している。
にフィールドエミッション効果を用いたＥＬ表示装置の
画素部の概略断面図である。４２は半導体集積回路が形
成された半導体基板であり、基板４２上には画素の大き
さが８０［μｍ］角のＥＬ素子が多数形成されている。
４５は大きさが７６［μｍ］角で、厚さが０．６［μ
ｍ］のＡｌ電極であり、ＥＬ素子の陰極側の電極（土
台）である。土台４５上にはＮ型ポリシリコンから成る
直径５［μｍ］、高さ３．５［μｍ］のコーン４１が画
素中の４箇所に各々１６個ずつ形成されており、ＥＬ素
子の陰極を形成している。ポリシリコンのコーン４１は
Ｎ型にヘビードープされているために、電子を放出し易
くなっている。４７および４８は各々厚さ５００［Å］
の電子輸送層および正孔輸送層であり、全面に形成され
ている。４９はＥＬ素子の陽極を成す厚さ１８００
［Å］のＩＴＯ共通電極であり、全面に形成されてい
る。その上には直径４０［μｍ］、厚さ５［μｍ］の凸
レンズ５０が１画素につき計４個形成されており、その
各々の中心は、コーン４１の前記各１６個ごとの中心と
１対１に対応している。
【００２０】本実施例によれば電子を効率良く外部に取
出すＥガンのように機械的、幾何学的に設計されたフィ
ールドエミッション型陰極から発光する光を効率良く外
部に取り出すことができる。
出すＥガンのように機械的、幾何学的に設計されたフィ
ールドエミッション型陰極から発光する光を効率良く外
部に取り出すことができる。
【００２１】発光光（発光源）の形状は、次の実施例の
ように、陰極側である画素電極だけでなく陽極側である
共通電極の方でも決定することができる。図５は本発明
の第４の実施例に係るＥＬ表示装置の一部の概略断面図
である。この装置は次のようにして形成される。すなわ
ち、まず、半導体基板６２上に形成された厚さ０．６
［μｍ］、大きさ７．６［μｍ］の各Ａｌ陰極６５上を
含む全面に層間絶縁膜６６を形成し、陰極６５上の画素
部毎に大きさ７．０［μｍ］の開口を設ける。次に、厚
さ５００［Å］の電子輸送層６７および正孔輸送層６８
を形成し、その上に厚さ３０００［Å］のＣＶＤによる
ＳｉＯ2から成る保護膜７０を形成する。次に、保護膜
７０上の各画素部ごとの発光を行なう４箇所の部分に直
径０．６［μｍ］の開口７１を設け、さらに、陽極であ
るＩＴＯ電極６９を全面に形成する。本実施例によれ
ば、発光を行なう部分（発光源）の形状は保護膜７０の
開口７１の形状により制御することができる。また、耐
湿性や信頼性が護膜７０の存在により向上する。
ように、陰極側である画素電極だけでなく陽極側である
共通電極の方でも決定することができる。図５は本発明
の第４の実施例に係るＥＬ表示装置の一部の概略断面図
である。この装置は次のようにして形成される。すなわ
ち、まず、半導体基板６２上に形成された厚さ０．６
［μｍ］、大きさ７．６［μｍ］の各Ａｌ陰極６５上を
含む全面に層間絶縁膜６６を形成し、陰極６５上の画素
部毎に大きさ７．０［μｍ］の開口を設ける。次に、厚
さ５００［Å］の電子輸送層６７および正孔輸送層６８
を形成し、その上に厚さ３０００［Å］のＣＶＤによる
ＳｉＯ2から成る保護膜７０を形成する。次に、保護膜
７０上の各画素部ごとの発光を行なう４箇所の部分に直
径０．６［μｍ］の開口７１を設け、さらに、陽極であ
るＩＴＯ電極６９を全面に形成する。本実施例によれ
ば、発光を行なう部分（発光源）の形状は保護膜７０の
開口７１の形状により制御することができる。また、耐
湿性や信頼性が護膜７０の存在により向上する。
【００２２】図６は本発明の第５の実施例に係るＥＬ表
示装置の一部の断面図である。このＥＬ表示装置では、
電子輸送層７７および正孔輸送層７８を挟んで対向する
両極の形状に工夫が施されている。すなわち、陽極７９
である共通電極の大きさを絶縁膜８０で制限して絶縁膜
８０の開口部８１の大きさとし、これと陰極７５である
画素電極とを略同一の大きさとしている。これにより、
両極間に流れる電流はあまり広がることがなく、発光ス
ポットは電極の形状に近くなり、より小さくなる。
示装置の一部の断面図である。このＥＬ表示装置では、
電子輸送層７７および正孔輸送層７８を挟んで対向する
両極の形状に工夫が施されている。すなわち、陽極７９
である共通電極の大きさを絶縁膜８０で制限して絶縁膜
８０の開口部８１の大きさとし、これと陰極７５である
画素電極とを略同一の大きさとしている。これにより、
両極間に流れる電流はあまり広がることがなく、発光ス
ポットは電極の形状に近くなり、より小さくなる。
【００２３】本実施例によれば、発光源をさらに点光源
化することができる。また、下方側の陰極７５で発光ス
ポットの形状を、上方側の陽極（開口部）８１で集光レ
ンズの形状を決定することもできる。このようにスポッ
トの大きさとレンズの形状を独立に設計可能であるた
め、さらに効率の良い集光が可能である。
化することができる。また、下方側の陰極７５で発光ス
ポットの形状を、上方側の陽極（開口部）８１で集光レ
ンズの形状を決定することもできる。このようにスポッ
トの大きさとレンズの形状を独立に設計可能であるた
め、さらに効率の良い集光が可能である。
【００２４】なお、本発明は上述の各実施例に限定され
ることなく適宜変形して実施することができる。例え
ば、上述においては、ＥＬ表示装置のアドレッシングを
図２の等価回路を有する構成により行なう例について説
明したが、この代わりに、図７に示すように、垂直線を
信号線８６とし、水平線を走査線８５とした等価回路を
有する構成によりアドレッシングを行なうようにするこ
とも可能である。
ることなく適宜変形して実施することができる。例え
ば、上述においては、ＥＬ表示装置のアドレッシングを
図２の等価回路を有する構成により行なう例について説
明したが、この代わりに、図７に示すように、垂直線を
信号線８６とし、水平線を走査線８５とした等価回路を
有する構成によりアドレッシングを行なうようにするこ
とも可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
面状発光素子を用いた表示装置における外部取出効率η
ｅｘｔを改善し、発光効率を向上させることができる。
したがって、信頼性が高く、低消費電力の携帯型表示装
置を安価に提供することができる。
面状発光素子を用いた表示装置における外部取出効率η
ｅｘｔを改善し、発光効率を向上させることができる。
したがって、信頼性が高く、低消費電力の携帯型表示装
置を安価に提供することができる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係るＥＬ表示装置に
おける画素部のレイアウトを示す図、およびそのＡ−
Ａ’線に沿った概略断面図である。
おける画素部のレイアウトを示す図、およびそのＡ−
Ａ’線に沿った概略断面図である。
【図２】 図１の表示装置における画素の等価回路図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の第２の実施例に係るＥＬ表示装置の
画素部の斜視図である。
画素部の斜視図である。
【図４】 本発明の第３の実施例に係る表示装置の画素
部の概略断面図である。
部の概略断面図である。
【図５】 本発明の第４の実施例に係るＥＬ表示装置の
一部の概略断面図である。
一部の概略断面図である。
【図６】 本発明の第５の実施例に係るＥＬ表示装置の
一部の断面図である。
一部の断面図である。
【図７】 図２の等価回路の変形例を示す回路図であ
る。
る。
９：埋め込まれたＩＴＯ膜の部分、１１，３１：画素、
１２，４２，６２，７２：基板、１３：酸化膜、１４，
１６，４６，６６，７０，７６，８０：絶縁膜、１５，
４５，６５，７５：陰極、１７，４７，６７，７７：電
子輸送層、１８，４８，６８，７８：正孔輸送層、１
９，４９，６９，７９：陽極、２０，４０，５０：レン
ズ、２１：ＦＥＴ、２２：ＦＥＴ、２３：容量、２４：
ＥＬ素子、２５，８６：信号線、２６，８５：走査線、
２７，２８：電源線、３２：光源、４１：コーン、７
１：開口、８１：開口部。
１２，４２，６２，７２：基板、１３：酸化膜、１４，
１６，４６，６６，７０，７６，８０：絶縁膜、１５，
４５，６５，７５：陰極、１７，４７，６７，７７：電
子輸送層、１８，４８，６８，７８：正孔輸送層、１
９，４９，６９，７９：陽極、２０，４０，５０：レン
ズ、２１：ＦＥＴ、２２：ＦＥＴ、２３：容量、２４：
ＥＬ素子、２５，８６：信号線、２６，８５：走査線、
２７，２８：電源線、３２：光源、４１：コーン、７
１：開口、８１：開口部。
Claims (12)
- 【請求項１】 各画素に配置した画素電極とこれに対向
する電極との間に電圧を印加して両電極間の発光源から
発光を行なう表示装置において、前記発光源は前記画素
電極または対向電極の形状によって定められた点状また
は線状のものであり、前記発光源が発する光を集光する
集光手段を設けたことを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 エレクトロルミネッセンス表示装置であ
ることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 - 【請求項３】 フィールドエミッションディスプレイで
あることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 - 【請求項４】 前記発光源は１つ分の面積が前記画素の
面積の１／１０以下である複数の点状の発光源であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表
示装置。 - 【請求項５】 前記発光源は３〜９個で前記画素の１つ
を構成している点状の発光源であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項６】 前記集光手段は前記画素内に複数個存在
する前記点状の発光源にそれぞれ１対１で対応する複数
の集光手段であることを特徴とする請求項１〜５のいず
れか１項に記載の表示装置。 - 【請求項７】 前記発光源は前記画素の面積の１／３以
下である線状の発光源であることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項８】 前記発光源の形状は前記画素電極の形状
によって定められていることを特徴とする請求項１〜７
のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項９】 前記集光手段は凹部に埋め込まれた周囲
よりも屈折率の高い透明電極であることを特徴とする請
求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項１０】 前記透明電極は前記画素電極に対向す
る電極であることを特徴とする請求項９に記載の表示装
置。 - 【請求項１１】 前記集光手段は前記両電極の上方に存
在することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に
記載の表示装置。 - 【請求項１２】 前記集光手段はレンズアレイであるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128339A JP2000322000A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128339A JP2000322000A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322000A true JP2000322000A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14982364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11128339A Pending JP2000322000A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000322000A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002008850A (ja) * | 2000-04-21 | 2002-01-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 自発光装置及びそれを用いた電気器具 |
| WO2005050603A1 (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Shinya Ishida | 連珠状ｌｅｄモジュール |
| KR100637293B1 (ko) | 2003-06-27 | 2006-10-25 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 표시장치 |
| US7659662B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-02-09 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Electroluminescence display device with microlens |
| JP2011054407A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機発光素子 |
| WO2012111361A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 日東電工株式会社 | 面状発光体 |
| CN102832227A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-12-19 | 东莞万士达液晶显示器有限公司 | 有机电致发光显示装置 |
| US8686624B2 (en) | 2000-04-21 | 2014-04-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Self-light emitting device and electrical appliance using the same |
| US9142802B2 (en) | 2013-09-26 | 2015-09-22 | Japan Display Inc. | Display device |
| US11882725B2 (en) | 2020-12-01 | 2024-01-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128339A patent/JP2000322000A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8686624B2 (en) | 2000-04-21 | 2014-04-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Self-light emitting device and electrical appliance using the same |
| JP2002008850A (ja) * | 2000-04-21 | 2002-01-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 自発光装置及びそれを用いた電気器具 |
| US9923171B2 (en) | 2000-04-21 | 2018-03-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Self-light emitting device and electrical appliance using the same |
| KR100637293B1 (ko) | 2003-06-27 | 2006-10-25 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 표시장치 |
| US7420322B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-09-02 | Casio Computer Co., Ltd. | Display device including a flat panel display panel |
| WO2005050603A1 (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Shinya Ishida | 連珠状ｌｅｄモジュール |
| US7659662B2 (en) | 2005-02-28 | 2010-02-09 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Electroluminescence display device with microlens |
| JP2011054407A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機発光素子 |
| WO2012111361A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 日東電工株式会社 | 面状発光体 |
| US9147861B2 (en) | 2011-02-17 | 2015-09-29 | Nitto Denko Corporation | Surface light-emitting object |
| CN102832227A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-12-19 | 东莞万士达液晶显示器有限公司 | 有机电致发光显示装置 |
| US9142802B2 (en) | 2013-09-26 | 2015-09-22 | Japan Display Inc. | Display device |
| US11882725B2 (en) | 2020-12-01 | 2024-01-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus |
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