JP2001135477A - Organic el display element - Google Patents

Organic el display element

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JP2001135477A
JP2001135477A JP31518699A JP31518699A JP2001135477A JP 2001135477 A JP2001135477 A JP 2001135477A JP 31518699 A JP31518699 A JP 31518699A JP 31518699 A JP31518699 A JP 31518699A JP 2001135477 A JP2001135477 A JP 2001135477A
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JP
Japan
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transparent plate
transparent
organic
convex lens
display element
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JP31518699A
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Iwazawa
利幸 岩澤
Yoshikazu Hori
義和 堀
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/80Constructional details
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    • H10K50/841Self-supporting sealing arrangements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase light-producing efficiency of an organic EL display element used for various displays. SOLUTION: This organic EL display element has such a structure in which on a transparent plate 11, a transparent electrode 12, light-emitting color material 13, metal electrode 14 and an insulation plate 15 are laminated in order, the transparent electrode 12 and the metal electrode 14 constitute an anode and a cathode respectively, and one side of the transparent plate 11 not contacting with the transparent electrode 12 has a shape of a convex lens. By using a convex lens, light-producing efficiency can be improved, and a bright display element can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機EL表示素子
の高効率発光取り出しの構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency light-emitting structure of an organic EL display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の有機EL表示素子では、図12の
ように透明で平板なガラス板71、ITOに代表される
透明電極62、発光色材63(正孔注入材71、正孔輸
送材72、発光材73、電子輸送材74)、金属電極6
4、絶縁板65を順次積層した構成で、金属電極64を
陰極、透明電極62を陽極にし電圧を印加すると発光色
材63の中の発光材73で光が励起し、その光は平板な
ガラス板71を通して外部に到達する。
2. Description of the Related Art In a conventional organic EL display device, as shown in FIG. 12, a transparent and flat glass plate 71, a transparent electrode 62 represented by ITO, a luminescent color material 63 (a hole injection material 71, a hole transport material). 72, luminescent material 73, electron transport material 74), metal electrode 6
4. In the configuration in which the insulating plates 65 are sequentially laminated, when a voltage is applied with the metal electrode 64 serving as a cathode and the transparent electrode 62 serving as an anode, light is excited by the luminescent material 73 in the luminescent color material 63, and the light is converted into flat glass. It reaches the outside through the plate 71.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが図13に示す
様に、ガラスを通して外部である空中に光が出る場合、
ガラスより空気の屈折率が小さいので臨界角θより大き
い角度で出射した光は全反射する。図13は図12のガ
ラス板71の部分の断面図であり、発光材73からの光
が図13において下から上へ通過する。一般に用いられ
るガラス板の屈折率は約1.5であるので、ガラス中か
ら空気中へ光が出射する臨界角は下記数式1で示すよう
に、41.8度となる。
However, as shown in FIG. 13, when light is emitted to the outside through glass,
Since the refractive index of air is smaller than that of glass, light emitted at an angle larger than the critical angle θ is totally reflected. FIG. 13 is a cross-sectional view of a portion of the glass plate 71 of FIG. 12, and light from the light emitting material 73 passes from bottom to top in FIG. Since the refractive index of a generally used glass plate is about 1.5, the critical angle at which light exits from the glass to the air is 41.8 degrees as shown by the following equation 1.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】それ故、理論上の取り出し効率は下記の式
により約25.4%となり、かなりのの光が無駄になっ
ていることになる。
[0005] Therefore, the theoretical extraction efficiency is about 25.4% according to the following equation, and a considerable amount of light is wasted.

【0006】[0006]

【数2】 (Equation 2)

【0007】本発明は、このような有機EL表示素子に
おいて、光の取り出し効率を高めることを目的とする。
An object of the present invention is to increase the light extraction efficiency in such an organic EL display device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、ガラス板から空気中へ光が出射する時、出
射角が臨界角より大きくなる確率をできるだけ小さくし
たものである。具体的にはガラス板の片面または両面を
凸レンズ状にすると同時にそれに相応して金属電極を発
光側から見て凹面鏡状態にするように構成したものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention is to minimize the probability that the emission angle becomes larger than the critical angle when light is emitted from the glass plate into the air. Specifically, one or both surfaces of the glass plate are formed into a convex lens shape, and at the same time, the metal electrode is correspondingly made into a concave mirror state when viewed from the light emitting side.

【0009】これにより、透明板であるガラスから空気
媒質である観測側に出射する角度が上記の臨界角より小
さくなる確立が増大し、光取り出し効率が向上し、明る
い表示素子が得られる。
As a result, the probability that the angle of emission from the glass, which is a transparent plate, to the observation side, which is an air medium, becomes smaller than the above critical angle increases, the light extraction efficiency is improved, and a bright display element is obtained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
透明板と、前記透明板の上に順次積層された透明電極、
発光色材及び金属電極を有し、前記透明板の前記透明電
極と接してない側の面が一枚の凸レンズ状である有機E
L表示素子であり、凸レンズを用いることにより光取り
出し効率が向上し、明るい表示素子を得ることができる
という作用を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A transparent plate, a transparent electrode sequentially laminated on the transparent plate,
An organic E having a luminescent colorant and a metal electrode, wherein the surface of the transparent plate on the side not in contact with the transparent electrode has a single convex lens shape;
This is an L display element, and has an effect that light extraction efficiency is improved by using a convex lens, and a bright display element can be obtained.

【0011】請求項2記載の本発明は、透明板と、前記
透明板の上に順次積層された透明電極、発光色材及び金
属電極を有し、前記透明板の両面が一枚の凸レンズ状で
ある有機EL表示素子であり、凸レンズを用い、更に凹
面鏡で光を集束させることにより光取り出し効率が向上
し、明るい表示素子を得ることができるという作用を有
する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a transparent plate, a transparent electrode, a luminescent color material, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, and both surfaces of the transparent plate are formed as a single convex lens. An organic EL display element having a function of using a convex lens and converging light with a concave mirror to improve light extraction efficiency and obtain a bright display element.

【0012】請求項3記載の本発明は、透明板と、前記
透明板の上に順次積層された透明電極、発光色材及び金
属電極を有し、前記透明板の前記透明電極と接する面が
所定の数の微小凸レンズ状である有機EL表示素子であ
り、この微小凸レンズに対応する金属電極がそれぞれ多
数の微小凹面鏡となり、光を集束させるので臨界角以上
で光を出射する確率を小さくし、光取り出し効率が向上
し、明るい表示素子を得ることができるという作用を有
する。
According to a third aspect of the present invention, a transparent plate, a transparent electrode, a luminescent color material, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, wherein a surface of the transparent plate that is in contact with the transparent electrode are provided. A predetermined number of micro-convex lens-shaped organic EL display elements, and the metal electrodes corresponding to the micro-convex lenses each serve as a large number of micro-concave mirrors, and converge light so that the probability of emitting light at a critical angle or more is reduced. Light extraction efficiency is improved, and a bright display element can be obtained.

【0013】請求項4記載の本発明は、透明板と、前記
透明板の上に順次積層された透明電極、発光色材及び金
属電極を有し、前記透明板の前記透明電極と接してない
側の面が一枚の凸レンズ状であり、前記透明板の前記透
明電極と接する面が所定の数の微小凸レンズ状である有
機EL表示素子であり、多数の微小凹面鏡が光を集束
し、かつ凸レンズを通すことにより光取り出し効率が向
上し、明るい表示素子を得ることができるという作用を
有する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a transparent plate, a transparent electrode, a luminescent color material, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, wherein the transparent plate is not in contact with the transparent electrode. The surface on the side is a single convex lens shape, the surface of the transparent plate in contact with the transparent electrode is an organic EL display element having a predetermined number of minute convex lens shapes, and a large number of minute concave mirrors focus light, and By passing the light through the convex lens, the light extraction efficiency is improved, and a bright display element can be obtained.

【0014】請求項5記載の本発明は、透明板と、前記
透明板の上に順次積層された透明電極、発光色材及び金
属電極を有し、前記透明板の両面が相応した所定の数の
微小凸レンズ状である有機EL表示素子であり、多数の
微小凹面鏡が光を集束し、かつ微小凹面鏡と1対1で対
応した微小凸レンズを通すことにより光取り出し効率が
向上し、明るい表示素子を得ることができるという作用
を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a transparent plate, a transparent electrode, a luminescent color material, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, wherein both surfaces of the transparent plate have a predetermined number. An organic EL display element having the shape of a micro-convex lens, a large number of micro-concave mirrors converge light, and the light extraction efficiency is improved by passing through a micro-convex lens corresponding to the micro-concave mirror on a one-to-one basis. It has the effect that it can be obtained.

【0015】請求項6記載の本発明は、透明板と、前記
透明板の上に順次積層された透明電極、発光色材及び金
属電極を有し、前記透明板の前記透明電極と接してない
側の面が所定の数の微小凸レンズ状である有機EL表示
素子であり、多数の微小凸レンズを通すことにより光取
り出し効率が向上し、明るい表示素子を得ることができ
るという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a transparent plate, a transparent electrode, a luminescent colorant, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, wherein the transparent electrode is not in contact with the transparent electrode. This is an organic EL display element whose side surface is in the form of a predetermined number of minute convex lenses, and has the effect of improving the light extraction efficiency by passing through a large number of minute convex lenses and providing a bright display element.

【0016】請求項7記載の本発明は、微小凸レンズが
マトリクス型表示の画素毎にそれぞれ形成されている請
求項3ないし6のいずれか記載の有機EL表示素子であ
り、各画素に対応した凹面鏡が光を集束し、かつ画素と
1対1で対応した凸レンズを通すことにより光取り出し
効率が向上し、明るい表示素子を得ることができるとい
う作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the organic EL display device according to any one of the third to sixth aspects, wherein the micro convex lens is formed for each pixel of the matrix type display, and the concave mirror corresponding to each pixel. Has a function of converging light and passing through a convex lens corresponding to a pixel one-to-one, thereby improving light extraction efficiency and obtaining a bright display element.

【0017】請求項8記載の本発明は、微小凸レンズ
が、マトリクス型表示の赤、緑及び青を含む1画素単位
とする絵素毎に形成されている請求項3ないし6のいず
れか記載の有機EL表示素子であり、各絵素に対応した
凹面鏡が光を集束し、かつ絵素と1対1で対応した凸レ
ンズを通すことにより光取り出し効率が向上し、明るい
表示素子を得ることができるという作用を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, the micro convex lens is formed for each picture element having one pixel unit including red, green and blue of a matrix type display. An organic EL display element, in which concave mirrors corresponding to the respective picture elements focus light and pass through a convex lens corresponding to the picture elements on a one-to-one basis, so that light extraction efficiency is improved and a bright display element can be obtained. It has the action of:

【0018】請求項9記載の本発明は、金属電極の上に
絶縁板を有する請求項1ないし8のいずれか記載の有機
EL表示素子であり、絶縁板を無くすことにより、軽量
かつ安価にできるという作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the organic EL display element according to any one of the first to eighth aspects, wherein an insulating plate is provided on the metal electrode. It has the action of:

【0019】以下、本発明の各実施の形態につき、図面
を参照しながら説明をする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】(実施の形態1)以下、本発明第1の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】図1は、発光取り出し効率を向上させた有
機EL素子の断面図を示す。図1において11は透明板
であって、主に透明ガラス、又は透明な樹脂板からなる
片面の凸レンズである。12は透明電極であって、主に
透明導電材のITOを用いる。13は発光色材であって
発光のメカニズムをつかさどる材料を総称したものであ
る。14は金属電極であり、アルミニウム、リチウム−
マグネシウム等の仕事関数が5程度の金属が用いられ
る。15は絶縁板であり、金属電極14を他の物質と電
気的に分離したり、積層膜を保護するものであって、こ
の絶縁板15はガラス板や、絶縁薄膜の場合もある。絶
縁薄膜の場合は金属電極14と反対の面に回路基板が付
加されることもある。表示素子の形成法として、透明板
11を基板とし、その上から薄膜状の、透明電極12、
発光色材13、金属電極14、のそれぞれの膜を順次積
層した後、絶縁板15を積層するが、場合によっては絶
縁板15を省略することもある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device having improved light emission extraction efficiency. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a transparent plate, which is a single-sided convex lens mainly made of transparent glass or a transparent resin plate. Reference numeral 12 denotes a transparent electrode, which mainly uses ITO as a transparent conductive material. Reference numeral 13 denotes a luminescent color material, which is a general term for a material that controls a luminescent mechanism. 14 is a metal electrode, which is made of aluminum, lithium-
A metal having a work function of about 5 such as magnesium is used. Reference numeral 15 denotes an insulating plate, which electrically separates the metal electrode 14 from other substances and protects the laminated film. The insulating plate 15 may be a glass plate or an insulating thin film. In the case of an insulating thin film, a circuit board may be added to the surface opposite to the metal electrode 14. As a method for forming a display element, a transparent plate 11 is used as a substrate, and a thin film-shaped transparent electrode 12
After sequentially laminating the respective films of the luminescent color material 13 and the metal electrode 14, the insulating plate 15 is laminated. In some cases, the insulating plate 15 may be omitted.

【0022】もう1つの作成法としては、絶縁板15を
基板とし、薄膜状の、金属電極14、発光色材13、透
明電極12のそれぞれの膜を順次積層した後、透明板1
1を積層する。
Another method is to form a thin film of a metal electrode 14, a luminescent color material 13, and a transparent electrode 12 in order using an insulating plate 15 as a substrate.
1 is laminated.

【0023】透明板11は図2に示すように、片面凸レ
ンズの円に内接する四角形を切り出したものである。図
2(a)は片面レンズを上から見た図であり、(b)は
AA‘断面の断面図である。図2では正方形に切り出し
たものを示したが、長方形でもよい。
As shown in FIG. 2, the transparent plate 11 is obtained by cutting out a square inscribed in a circle of a single-sided convex lens. FIG. 2A is a view of the single-sided lens viewed from above, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′. Although FIG. 2 shows a cutout square, it may be a rectangle.

【0024】従来の有機EL素子と本実施の形態との違
いは、透明板11が平行平板か片面凸レンズかの差であ
る。図3に透明板の表面部分の断面図を従来例とともに
示す。図3(a)は従来の素子、(b)は本実施の形態
の断面図を示したものである。発光色材13の発光材か
ら発せられる光は発光色材13中の正孔輸送材、透明電
極12を通過し透明板11に達する。同図では下から上
へ光は透過する。正孔輸送材、透明電極12の層はそれ
ぞれ50〜100nmであり、透明電極12にITOを
用いた場合、ITOの屈折率は約1.8であり、透明板
11をガラスとした時の屈折率は約1.5であるから、
発光材からの光は透明板11へはほぼ直進すると考えら
れる。
The difference between the conventional organic EL element and this embodiment is that the transparent plate 11 is a parallel plate or a single-sided convex lens. FIG. 3 shows a sectional view of a surface portion of a transparent plate together with a conventional example. FIG. 3A is a cross-sectional view of a conventional device, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the present embodiment. The light emitted from the luminescent material of the luminescent color material 13 passes through the hole transport material in the luminescent color material 13 and the transparent electrode 12 and reaches the transparent plate 11. In the figure, light is transmitted from bottom to top. The hole transport material and the layer of the transparent electrode 12 each have a thickness of 50 to 100 nm. When ITO is used for the transparent electrode 12, the refractive index of the ITO is about 1.8, and the refractive index when the transparent plate 11 is made of glass Since the rate is about 1.5,
It is considered that light from the light emitting material travels substantially straight to the transparent plate 11.

【0025】そこで図3(a)に示すように臨界角θで
入射した光は積層面の反対側である観察側には出射でき
ないが、(b)のように、片面凸レンズ状になっている
場合は、出射点Pの接線gを基準線にするため臨界角θ
で出射される光も透明板11を通過し観測側に出射で
き、光として感知することができる。つまり光の取り出
し効率を高めることができ、従来のものより明るい表示
を行うことができる。
Therefore, as shown in FIG. 3 (a), the light incident at the critical angle θ cannot be emitted to the observation side opposite to the lamination surface, but has a one-side convex lens shape as shown in FIG. 3 (b). In this case, the critical angle θ is used to set the tangent g of the emission point P as the reference line.
Can also be emitted through the transparent plate 11 to the observation side, and can be sensed as light. That is, the light extraction efficiency can be improved, and a brighter display can be performed than the conventional one.

【0026】(実施の形態2)以下、本発明第2の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0027】図4は、第2の実施の形態における有機E
L素子の断面図を示す。図4において21は透明板、2
2は透明電極、23は発光色材、24は金属電極、25
は絶縁板でありそれぞれ第1の実施の形態である図1で
説明したものと同じである。
FIG. 4 shows the organic E according to the second embodiment.
1 shows a cross-sectional view of an L element. In FIG. 4, 21 is a transparent plate, 2
2 is a transparent electrode, 23 is a luminescent colorant, 24 is a metal electrode, 25
Are insulating plates, which are the same as those described with reference to FIG. 1 as the first embodiment.

【0028】第1の実施の形態と異なる点は透明板21
が両面凸レンズであること、それに伴い透明電極22、
発光色材23、金属電極24、絶縁板25が観測側から
見て凹面状になり、従って金属電極24の電極を形成し
ている部分が凹面鏡になることである。図3(c)は本
実施の形態における有機EL素子透明板の表面部分の断
面図を示す。第1の実施の形態で説明したように臨界角
θで出射した光はP点で透明板21を通過し観測側に出
射でき、光として感知できる。さらに金属電極が凹面鏡
を形成しているので光を発散させず、集光し、平面の場
合より明るくなる。以上の理由から、従来例に比べ、光
の取り出し効率を高めることができ、明るい表示を行う
ことができる。
The difference from the first embodiment is that the transparent plate 21
Is a double-sided convex lens, and accordingly the transparent electrode 22,
The luminescent color material 23, the metal electrode 24, and the insulating plate 25 are concave when viewed from the observation side, so that the portion of the metal electrode 24 where the electrode is formed becomes a concave mirror. FIG. 3C is a sectional view of a surface portion of the transparent plate of the organic EL device according to the present embodiment. As described in the first embodiment, the light emitted at the critical angle θ can pass through the transparent plate 21 at the point P, be emitted to the observation side, and be sensed as light. Further, since the metal electrode forms a concave mirror, the light is not diverged, but is condensed, and becomes brighter than a flat surface. For the above reasons, the light extraction efficiency can be increased as compared with the conventional example, and a bright display can be performed.

【0029】(実施の形態3)以下、本発明第3の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 3) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0030】図5は本実施の形態における有機EL素子
の概念図を示し、同図(a)は平面図、同図(b)は断
面図である。図5に示すように画像表示等に用いられ、
m行(図面の縦方向)とn列(横方向)からなる画素単
位で表示するマトリクスタイプの表示素子である。同図
において36は凸レンズを示す。
FIGS. 5A and 5B are conceptual views of the organic EL device according to the present embodiment, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a sectional view. As shown in FIG. 5, used for image display and the like,
This is a matrix-type display element that displays a pixel unit consisting of m rows (vertical direction in the drawing) and n columns (horizontal direction). In the figure, reference numeral 36 denotes a convex lens.

【0031】図6は、本実施の形態における有機EL素
子の拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view of the organic EL device according to the present embodiment.

【0032】図6において31は透明板であり図5に示
すように画素単位で積層側に凸状のレンズ、観測側は平
面で構成されている。32は透明電極であって、それぞ
れが凸レンズの透明板31側に凹の面を持つ薄膜であ
り、各縦方向の画素を連ねた行方向の共通電極となって
いる。33はそれぞれが透明板31側に凹の面を持つ薄
膜の発光色材、34はそれぞれが透明板31側に凹状の
面を持つ薄膜の金属電極であり、各画素毎に凹面鏡を形
成する。また各横方向の画素を連ねた列方向の共通電極
となっている。35は金属電極34側に凹状の面を持つ
絶縁板であり、第1の実施の形態で説明したように金属
電極34を他の物質と電気的に分離し、また積層膜を保
護するものであって、この絶縁板35はガラス板や、絶
縁薄膜の場合もある。絶縁薄膜の場合は金属電極14と
反対の面に回路基板が付加されることもある。更に透明
板31を基板として積層する場合は、この絶縁板35は
設けない場合がある。
In FIG. 6, reference numeral 31 denotes a transparent plate, which is composed of a convex lens on the lamination side in pixel units and a flat surface on the observation side as shown in FIG. Reference numeral 32 denotes a transparent electrode, each of which is a thin film having a concave surface on the transparent plate 31 side of the convex lens, and serves as a common electrode in a row direction in which pixels in each vertical direction are connected. Reference numeral 33 denotes a thin-film luminescent color material each having a concave surface on the transparent plate 31 side, and reference numeral 34 denotes a thin-film metal electrode each having a concave surface on the transparent plate 31 side, and forms a concave mirror for each pixel. In addition, a common electrode in the column direction is formed by connecting pixels in each horizontal direction. Reference numeral 35 denotes an insulating plate having a concave surface on the side of the metal electrode 34, which electrically separates the metal electrode 34 from other substances and protects the laminated film as described in the first embodiment. The insulating plate 35 may be a glass plate or an insulating thin film. In the case of an insulating thin film, a circuit board may be added to the surface opposite to the metal electrode 14. Further, when the transparent plate 31 is laminated as a substrate, the insulating plate 35 may not be provided.

【0033】図7は透明板31の凸レンズ部分の拡大断
面図であり、同図(a)は本実施の形態の素子であり、
同図(b)は従来の素子のものである。図7(b)は従
来例である図3(a)と同様のレンズを持たない透明板
の場合について示しており、臨界角θよりも大きい角γ
で発光色材の発光層より発した光は、観察側である空気
と接するガラス境界面で全反射され、観察側に届かな
い。
FIG. 7 is an enlarged sectional view of a convex lens portion of the transparent plate 31, and FIG. 7A shows an element of the present embodiment.
FIG. 1B shows a conventional device. FIG. 7B shows a case of a transparent plate having no lens similar to that of FIG. 3A as a conventional example, and an angle γ larger than the critical angle θ.
The light emitted from the luminescent layer of the luminescent color material is totally reflected at the glass boundary surface in contact with air on the observation side and does not reach the observation side.

【0034】一方、図7(a)は図6の1つの画素につ
いて示したものであり、A点から発せられた出射角γの
光は一度金属電極34の凹面鏡で反射され、ガラスと空
気の境界面に対し、ほぼ垂直方向になって観察側に到達
する。またA点からの直接光も観察側に到達し、広い範
囲の光を到達させることができることから、図7(b)
の場合に比べ発光取り出し効率が増大し、明るい表示を
行うことができる。
On the other hand, FIG. 7 (a) shows one pixel of FIG. 6, in which light having an emission angle γ emitted from point A is reflected once by a concave mirror of the metal electrode 34, and glass and air The beam reaches the observation side in a direction substantially perpendicular to the boundary surface. In addition, since the direct light from point A also reaches the observation side, and a wide range of light can be reached, FIG.
In this case, the light emission extraction efficiency is increased as compared with the case of, and a bright display can be performed.

【0035】(実施の形態4)以下、本発明第4の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
Embodiment 4 Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0036】本発明は第3の実施の形態と同様に画素単
位で表示するマトリクスタイプの表示素子に関するもの
である。
The present invention relates to a matrix type display element for displaying in pixel units as in the third embodiment.

【0037】図8は、マトリクスタイプの表示における
発光取り出し効率を向上させた有機EL素子である本実
施の形態の断面図を示す。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the present embodiment, which is an organic EL device having improved light emission extraction efficiency in a matrix type display.

【0038】図8において41は透明板であり積層側は
図6の透明板31と同じ画素単位で積層側に凸状のレン
ズであり、積層と反対の側である観測側は第1の実施の
形態である図1と同じ表示素子全体で1つの片側の凸レ
ンズを形成している。42は透明電極、43は発光色
材、44金属電極、45は絶縁板であり、それぞれ図6
の透明電極32、発光色材33、金属電極34、絶縁板
35と同じものである。
In FIG. 8, reference numeral 41 denotes a transparent plate, and the lamination side is a convex lens on the lamination side in the same pixel unit as the transparent plate 31 of FIG. 6, and the observation side opposite to the lamination is the first embodiment. One single-sided convex lens is formed by the same display element as in FIG. 42 is a transparent electrode, 43 is a luminescent color material, 44 is a metal electrode, and 45 is an insulating plate.
The same as the transparent electrode 32, the luminescent color material 33, the metal electrode 34, and the insulating plate 35 of FIG.

【0039】この実施の形態では第3の実施の形態で説
明した作用に加え、上述したように観測側が表示素子全
体で1つの片側の凸レンズを形成しているので、第1の
実施の形態で説明したように観測側の境界面が平面の場
合に比べ発光取り出し効率が向上するという作用も加わ
る。つまり、図6で示した第3の実施の形態に比べ、発
光取り出し効率が向上し、明るい表示を行うことができ
る。
In this embodiment, in addition to the operation described in the third embodiment, the observation side forms a single convex lens on the entire display element as described above. As described above, an effect that the light emission extraction efficiency is improved as compared with the case where the boundary surface on the observation side is a plane is also added. That is, as compared with the third embodiment shown in FIG. 6, the light emission extraction efficiency is improved, and a bright display can be performed.

【0040】(実施の形態5)以下、本発明第5の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 5) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0041】本発明も第3の実施の形態と同様に画素単
位で表示するマトリクスタイプの表示素子に関するもの
である。
The present invention also relates to a matrix type display element for displaying on a pixel-by-pixel basis as in the third embodiment.

【0042】図9は、マトリクスタイプの表示における
発光取り出し効率を向上させた有機EL素子である本実
施の形態の断面図を示す。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the present embodiment, which is an organic EL device having improved light emission extraction efficiency in a matrix type display.

【0043】図9において51は透明板であり積層側は
図6の透明板31と同様の画素単位で積層側に凸状のレ
ンズであり、積層と反対の側である観測側は積層側の各
画素毎の凸状のレンズと1対1で対応した観測側に凸状
のレンズであり、各画素毎に1ケの両面凸レンズを形成
している。52は透明電極、53は発光色材、54金属
電極、55は絶縁板であり、図6の透明電極32、は発
光色材33、金属電極34、絶縁板35と同じものであ
る。
In FIG. 9, reference numeral 51 denotes a transparent plate, and the lamination side is a convex lens on the lamination side in the same pixel unit as the transparent plate 31 in FIG. 6, and the observation side opposite to the lamination is the lens on the lamination side. It is a convex lens on the observation side corresponding to the convex lens of each pixel on a one-to-one basis, and one double-sided convex lens is formed for each pixel. 52 is a transparent electrode, 53 is a luminescent color material, 54 is a metal electrode, and 55 is an insulating plate. The transparent electrode 32 in FIG. 6 is the same as the luminescent color material 33, the metal electrode 34, and the insulating plate 35.

【0044】図10は本実施の形態の透明板51の拡大
断面図であり、同図(a)は本実施の形態の素子であ
り、同図(b)は従来例の素子である。図10(b)は
従来例である図3(a)と同様のレンズを持たない透明
板の場合について示しており、臨界角θよりも大きい角
γで発光色材の発光層より発した光は、観察側である空
気と接するガラス境界面で全反射され、観察側に届かな
い。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the transparent plate 51 of the present embodiment. FIG. 10A shows an element of this embodiment, and FIG. 10B shows an element of a conventional example. FIG. 10 (b) shows a case of a transparent plate having no lens similar to that of FIG. 3 (a), which is a conventional example, in which light emitted from the luminescent layer of the luminescent color material at an angle γ larger than the critical angle θ. Is totally reflected at the glass boundary surface in contact with air on the observation side and does not reach the observation side.

【0045】一方、図10(a)は図9の1つの画素に
ついて示したものであり、A点から発せられた出射角γ
の光は一度金属電極の凹面鏡で反射され、ガラスと空気
の境界面に対し、凸レンズの焦点を法線とする接点で凸
方向に屈折して観察側に到達する。またA点からの直接
光も観察側に到達し、広い範囲の光を到達させることが
できることから、図10(b)の場合に比べ発光取り出
し効率が増大し、明るい表示を行うことができる。
On the other hand, FIG. 10A shows one pixel shown in FIG. 9, and shows the emission angle γ emitted from the point A.
Is once reflected by the concave mirror of the metal electrode, refracted in the convex direction toward the interface between glass and air at the contact point whose normal is the focal point of the convex lens, and reaches the observation side. In addition, since the direct light from point A also reaches the observation side and can reach a wide range of light, the light emission extraction efficiency increases as compared with the case of FIG. 10B, and a bright display can be performed.

【0046】なお、以上のマトリクスタイプ表示の第
3、4及び5の実施の形態では、画素単位のマトリクス
表示で構成した例で説明したが、カラ−表示のように
赤、緑、青の各1画素から成る絵素を単位としたマトリ
クス表示で構成したものについても同様に実施可能であ
る。
In the third, fourth, and fifth embodiments of the matrix type display described above, an example is described in which the matrix display is made up of pixel units. However, as in color display, each of red, green, and blue is displayed. The present invention can be similarly implemented for a matrix constituted by a matrix display in which picture elements each composed of one pixel are used as a unit.

【0047】(実施の形態6)以下、本発明第6の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
Embodiment 6 Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0048】本発明は赤、緑、青を各1画素単位とする
絵素単位で表示するマトリクスタイプのカラ−表示素子
に関するものである。
The present invention relates to a matrix type color display element for displaying pixels in pixel units with red, green, and blue as one pixel unit.

【0049】図11は、マトリクスタイプのカラ−表示
における発光取り出し効率を向上させた有機EL素子で
ある本実施の形態の断面図を示す。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the present embodiment, which is an organic EL device having improved light emission extraction efficiency in a matrix type color display.

【0050】図11において61は透明板であり積層側
は平面であり、積層と反対の側である観測側は凸状のレ
ンズであり、各絵素毎に1ケの片面凸レンズを形成して
いる。62は透明電極、63は発光色材、64金属電
極、65は絶縁板であり、図6で示した第3の実施の形
態における透明電極32、は発光色材33、金属電極3
4、絶縁板35を平板にした場合とと同じものである
が、発光色材63は1絵素単位として1画素毎に赤
(R)、緑(G)、青(B)のそれぞれの発光色材でで
区分けされている。
In FIG. 11, reference numeral 61 denotes a transparent plate, the lamination side is a plane, and the observation side opposite to the lamination is a convex lens. One single-sided convex lens is formed for each picture element. I have. 62 is a transparent electrode, 63 is a luminescent color material, 64 is a metal electrode, and 65 is an insulating plate. The transparent electrode 32 in the third embodiment shown in FIG.
4. The same as the case where the insulating plate 35 is a flat plate, but the luminescent color material 63 emits red (R), green (G), and blue (B) light for each pixel as one pixel unit. It is divided by color material.

【0051】絵素単位で考えると本実施の形態は図1及
び図3で示した第1の実施の形態と同様に考えられる。
それ故、臨界角θよりも大きい角で出射した光でも観察
側に届くことができ従来例に比べ発光取り出し効率が増
大し、明るい表示を行うことができる。
This embodiment can be considered in the same manner as the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG.
Therefore, even light emitted at an angle larger than the critical angle θ can reach the observation side, so that the light emission extraction efficiency is increased as compared with the conventional example, and a bright display can be performed.

【0052】なお、以上の説明では、絵素単位のマトリ
クス表示で構成した例で説明したが、第3、4及び5の
実施の形態のように画素を単位としたマトリクス表示で
構成したものについても同様に実施可能である。
In the above description, an example was described in which a matrix was displayed in units of picture elements. However, as in the third, fourth and fifth embodiments, a case in which a matrix was displayed in units of pixels was used. Can be similarly implemented.

【0053】また以上の実施の形態では金属電極側に絶
縁板を設けた場合について説明したが、絶縁板を持たな
い構成についても同様に実施可能であることは言うまで
もない。
In the above embodiment, the case where the insulating plate is provided on the metal electrode side has been described. However, it is needless to say that a configuration having no insulating plate can be similarly implemented.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、有機EL
表示素子の透明板の表示観測側を凸レンズ状にするか、
又は発光色材積層側を凸レンズ状にし、かつ金属電極を
凹面鏡として用いるにことにより、発光取り出し効率を
増大することができるので、消費電力を増やさず表示を
明るくすることができるという有利な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the organic EL
Make the display observation side of the transparent plate of the display element a convex lens shape,
Alternatively, since the emission color material lamination side is formed into a convex lens shape and the metal electrode is used as a concave mirror, light emission extraction efficiency can be increased, so that an advantageous effect that a display can be brightened without increasing power consumption can be obtained. can get.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明第1の実施の形態における有機EL表示
素子の断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL display element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第1の実施の形態における有機EL表示素子
の透明板を示す図
FIG. 2 is a view showing a transparent plate of the organic EL display element according to the first embodiment.

【図3】同第1の実施の形態における有機EL表示素子
の光路を示す概略図
FIG. 3 is a schematic diagram showing an optical path of the organic EL display element according to the first embodiment.

【図4】同第2の実施の形態における有機EL表示素子
の断面図
FIG. 4 is a sectional view of an organic EL display element according to the second embodiment.

【図5】同第3の実施の形態における有機EL表示素子
の概略図
FIG. 5 is a schematic view of an organic EL display element according to the third embodiment.

【図6】同第3の実施の形態における有機EL表示素子
の断面図
FIG. 6 is a sectional view of an organic EL display element according to the third embodiment.

【図7】同第3の実施の形態における有機EL表示素子
の光路を示す概略図
FIG. 7 is a schematic view showing an optical path of the organic EL display element according to the third embodiment.

【図8】同第4の実施の形態における有機EL表示素子
の断面図
FIG. 8 is a sectional view of an organic EL display element according to the fourth embodiment.

【図9】同第5の実施の形態における有機EL表示素子
の断面図
FIG. 9 is a sectional view of an organic EL display element according to the fifth embodiment.

【図10】同第5の実施の形態における有機EL表示素
子の光路を示す概略図
FIG. 10 is a schematic diagram showing an optical path of an organic EL display element according to the fifth embodiment.

【図11】同第6の実施の形態における有機EL表示素
子の断面図
FIG. 11 is a sectional view of an organic EL display element according to the sixth embodiment.

【図12】従来の有機EL表示素子の断面図FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional organic EL display element.

【図13】従来の有機EL表示素子の光路を示す概略図FIG. 13 is a schematic view showing an optical path of a conventional organic EL display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21、31、41、51、61 透明板 12、22、32、42、52、62 透明電極 13、23、33、43、53、63 発光色材 14、24、34、44、54、64 金属電極 15、25、35、45、55、65 絶縁板 36 凸レンズ 71 正孔注入材 72 正孔輸送材 73 発光材 74 電子輸送材 11, 21, 31, 41, 51, 61 Transparent plate 12, 22, 32, 42, 52, 62 Transparent electrode 13, 23, 33, 43, 53, 63 Luminescent color material 14, 24, 34, 44, 54, 64 Metal electrode 15, 25, 35, 45, 55, 65 Insulating plate 36 Convex lens 71 Hole injection material 72 Hole transport material 73 Light emitting material 74 Electron transport material

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明板と、前記透明板の上に順次積層さ
れた透明電極、発光色材及び金属電極を有し、前記透明
板の前記透明電極と接してない側の面が一枚の凸レンズ
状である有機EL表示素子。
1. A transparent plate, comprising: a transparent electrode, a luminescent color material, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, and a surface of the transparent plate that is not in contact with the transparent electrode is one sheet. An organic EL display element having a convex lens shape.
【請求項2】 透明板と、前記透明板の上に順次積層さ
れた透明電極、発光色材及び金属電極を有し、前記透明
板の両面が一枚の凸レンズ状である有機EL表示素子。
2. An organic EL display device comprising: a transparent plate; a transparent electrode, a luminescent color material, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate; and both surfaces of the transparent plate are in the form of a single convex lens.
【請求項3】 透明板と、前記透明板の上に順次積層さ
れた透明電極、発光色材及び金属電極を有し、前記透明
板の前記透明電極と接する面が所定の数の微小凸レンズ
状である有機EL表示素子。
3. A transparent plate, a transparent electrode, a luminescent colorant, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, and a surface of the transparent plate in contact with the transparent electrode has a predetermined number of minute convex lens shapes. An organic EL display element.
【請求項4】 透明板と、前記透明板の上に順次積層さ
れた透明電極、発光色材及び金属電極を有し、前記透明
板の前記透明電極と接してない側の面が一枚の凸レンズ
状であり、前記透明板の前記透明電極と接する面が所定
の数の微小凸レンズ状である有機EL表示素子。
4. A transparent plate, comprising: a transparent electrode, a luminescent colorant, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, wherein a surface of the transparent plate that is not in contact with the transparent electrode is one sheet. An organic EL display element having a convex lens shape, wherein a surface of the transparent plate in contact with the transparent electrode has a predetermined number of minute convex lens shapes.
【請求項5】 透明板と、前記透明板の上に順次積層さ
れた透明電極、発光色材及び金属電極を有し、前記透明
板の両面が相応した所定の数の微小凸レンズ状である有
機EL表示素子。
5. An organic material comprising a transparent plate, a transparent electrode, a luminescent colorant, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, and both surfaces of the transparent plate are in the form of a predetermined number of minute convex lenses corresponding to each other. EL display element.
【請求項6】 透明板と、前記透明板の上に順次積層さ
れた透明電極、発光色材及び金属電極を有し、前記透明
板の前記透明電極と接してない側の面が所定の数の微小
凸レンズ状である有機EL表示素子。
6. A transparent plate, comprising a transparent electrode, a luminescent colorant, and a metal electrode sequentially laminated on the transparent plate, wherein a surface of the transparent plate which is not in contact with the transparent electrode has a predetermined number. An organic EL display element having a shape of a minute convex lens.
【請求項7】 微小凸レンズがマトリクス型表示の画素
毎にそれぞれ形成されている請求項3ないし6のいずれ
か記載の有機EL表示素子。
7. The organic EL display device according to claim 3, wherein the minute convex lens is formed for each pixel of the matrix type display.
【請求項8】 微小凸レンズが、マトリクス型表示の
赤、緑及び青を含む1画素単位とする絵素毎に形成され
ている請求項3ないし6のいずれか記載の有機EL表示
素子。
8. The organic EL display element according to claim 3, wherein the minute convex lens is formed for each pixel including one pixel including red, green and blue of a matrix type display.
【請求項9】 金属電極の上に絶縁板を有する請求項1
ないし8のいずれか記載の有機EL表示素子。
9. The method according to claim 1, wherein an insulating plate is provided on the metal electrode.
9. The organic EL display device according to any one of items 8 to 8.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003019826A (en) * 2001-07-09 2003-01-21 Seiko Epson Corp Organic el array exposing head, its fabricating method and imaging apparatus comprising it
US6781307B2 (en) * 2000-12-27 2004-08-24 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Electroluminescent device and method for manufacturing the same
US6828999B2 (en) * 2001-08-10 2004-12-07 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, light emitting device array, and printer having light emitting device array
JP2005331665A (en) * 2004-05-19 2005-12-02 Seiko Epson Corp Electro-optical device, its manufacturing method, and electronic apparatus
JP2010219006A (en) * 2009-03-19 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd El element, backlight device, lighting system, electronic signboard device, and display device
US7990047B2 (en) 2005-10-28 2011-08-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light emitting diode display and method of manufacturing the same
KR101217450B1 (en) 2009-10-21 2012-12-31 주식회사 엘지화학 Optical sheet for light extracting for organic light emitting diodes

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6781307B2 (en) * 2000-12-27 2004-08-24 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Electroluminescent device and method for manufacturing the same
JP2003019826A (en) * 2001-07-09 2003-01-21 Seiko Epson Corp Organic el array exposing head, its fabricating method and imaging apparatus comprising it
US6828999B2 (en) * 2001-08-10 2004-12-07 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, light emitting device array, and printer having light emitting device array
JP2005331665A (en) * 2004-05-19 2005-12-02 Seiko Epson Corp Electro-optical device, its manufacturing method, and electronic apparatus
JP4645064B2 (en) * 2004-05-19 2011-03-09 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of electro-optical device
US7990047B2 (en) 2005-10-28 2011-08-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light emitting diode display and method of manufacturing the same
JP2010219006A (en) * 2009-03-19 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd El element, backlight device, lighting system, electronic signboard device, and display device
KR101217450B1 (en) 2009-10-21 2012-12-31 주식회사 엘지화학 Optical sheet for light extracting for organic light emitting diodes

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