JP2004127575A

JP2004127575A - Ｅｌ装置及びその製造方法並びにｅｌ装置を用いた液晶表示装置

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Publication number: JP2004127575A
Application number: JP2002286714A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Inoue; 井上　敏樹
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP3956046B2

Abstract

【課題】この発明は、小さな消費電力でも高輝度の発光を行うことができるＥＬ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】透明基板５の凹凸面６上に透明性電極７、有機発光層８及び反射性電極９がそれぞれ湾曲形状に順次積層形成され、有機発光層８は光の出射面となる透明基板５の面５ａに対して窪んだ凹部８ａと隆起した凸部８ｂとを備え、有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲と透明性電極７との間に選択的に絶縁層１０が形成されている。絶縁層１０の存在により、透明性電極７と反射性電極９の間に電圧を印加したときに有機発光層８の凹部８ａのみが発光し、凸部８ｂからの発光が抑制される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置に係り、特に液晶表示装置のバックライト等として利用されるＥＬ装置に関する。
また、この発明は、このようなＥＬ装置の製造方法及びＥＬ装置を用いた液晶表示装置にも関している。
【０００２】
【従来の技術】
従来の有機ＥＬ装置の構成を図８に示す。透明基板１の上に透明性電極２を介して有機発光層３が形成され、さらに有機発光層３の上に反射性電極４が形成されている。そして、透明性電極２と反射性電極４の間に電界を印加すると、電子と正孔とが再結合する際に放出されるエネルギーによって有機発光層３内の蛍光体が発光する。透明性電極２の方向へ進んだ光Ｌ１は、透明性電極２を透過した後、さらに透明基板１を透過して出射し、反射性電極４の方向へ進んだ光Ｌ２は、反射性電極４で反射した後、透明性電極２及び透明基板１を透過して出射する。
この有機ＥＬ装置は、各種表示装置として利用されたり、液晶表示装置のバックライトとして利用されている。
【０００３】
ところが、有機ＥＬ装置においては、有機発光層３内で発した光をいかに効率よく取り出すかが研究課題となっていた。
そこで、有機ＥＬ素子の側面等に反射面を形成したり、例えば特許文献１に開示されているように、有機発光層を挟む一対の電極のうち光の出射面側に位置する電極に微小突起を形成し且つ他方の電極に凹面形状を形成して、他方の電極に凹面鏡としての集光性を持たせる方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２８４８３８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、それでもまだ十分な光取り出し効率を得ることはできず、改良の余地があった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、小さな消費電力でも高輝度の発光を行うことができるＥＬ装置を提供することを目的とする。また、この発明は、このようなＥＬ装置を得ることができるＥＬ装置の製造方法並びにこのようなＥＬ装置を用いた液晶表示装置を提供することも目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る第１のＥＬ装置は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、発光層は、光の出射面側へ隆起した複数の凸部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、各非発光領域は、いずれか一の凸部に、少なくとも頂部を含むように設定されたものである。
ここで、頂部は、凸部の頂点等、凸部の一番高い部分を意味している。また、各非発光領域は、いずれか一の凸部に設けられるので、複数の凸部にまたがることはない。なお、いくつかの非発光領域は、複数の凸部を含んでいても、複数の凸部の頂部を含んでいてもよい。
発光層の凸部では第１の電極あるいは第２の電極との境界面が覆い被さるように位置しているので、たとえこの凸部で発光させたとしても、第１の電極あるいは第２の電極との境界面で反射して発光層内に閉じ込められる光が多くなる。
また、透明基板上に形成されたＥＬ素子から透明基板を介して光を出射するＥＬ装置では、発光層の凸部から発した光は、透明基板へ入射した後に透明基板から出射されることなく再びＥＬ素子に入射し、さらにこのＥＬ素子で一回反射した後に透明基板の出射面から出射される可能性が低い。
同様に、基板上に形成されたＥＬ素子から基板とは反対方向へ光を出射するＥＬ装置においても、発光層の凸部から発した光は、ＥＬ素子から一旦放出された後に再びＥＬ素子に入射し、さらにこのＥＬ素子で反射することにより出射される可能性が低い。
すなわち、光の出射面に対して隆起した発光層の凸部から発した光を効率よく取り出すことが困難である。そこで、このような発光層の凸部の頂点を含む所定の範囲からの発光を抑制することにより、小さな消費電力でありながらＥＬ装置全体として光取り出し効率の向上が達成される。
【０００７】
この発明に係る第２のＥＬ装置は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、発光層は、光の出射面とは反対側へ窪んだ複数の凹部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、各非発光領域は、少なくとも凹部のへりを含むように設定されたものである。
ここで、凹部のへりとは、凹部の周辺部、裾のことであり、凹部内で光の出射面に一番近いところを意味している。
このような構成としても、第１のＥＬ装置と同様の作用効果を奏する。
【０００８】
この発明に係る第３のＥＬ装置は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、発光層は、光の出射面側へ隆起した複数の凸部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、凸部は、それぞれがほぼ同一の高さを有し、各非発光領域は、いずれか一の凸部に、少なくとも頂部を含むように設定されたものである。
ほぼ同一の高さの複数の凸部から発した光は、それぞれＥＬ素子で一回反射した後に出射される可能性が低く、光取り出し効率は低い。そこで、このような凸部に非発光領域を設定している。
【０００９】
この発明に係る第４のＥＬ装置は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、発光層は、光の出射面側へ隆起した複数の凸部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、凸部は、それぞれがほぼ同一の高さを有し、各非発光領域は、隣接する凸部より高い少なくとも一の凸部に、少なくとも頂部を含むように設定されたものである。
ここで、ある一の凸部（第１の凸部）にとっての隣接する凸部（第２の凸部）とは、第１の凸部のＥＬ素子で反射されて出射面から取り出される光を出射することができる凸部のことを意味している。
隣接する凸部より低い凸部から発した光の一部は、隣接する高い凸部で一回反射した後に出射することができるので、高い凸部から発した光に比べて取り出し効率が高い。そこで、隣接する凸部より高い凸部に非発光領域を設定している。
【００１０】
好ましくは、発光層の非発光領域と第１の電極との間あるいは第２の電極との間に絶縁層が形成される。絶縁層が存在する範囲の発光層からの発光が抑制される。さらに、絶縁層が可視光を透過するようにすれば、光の利用効率が向上する。
また、発光層の非発光領域に対応する位置の第１の電極、発光層及び第２の電極のうち少なくとも一つを部分的に欠落させることによっても、発光の抑制を実現することができる。
【００１１】
また、この発明に係る他のＥＬ装置は、透明基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成され、ＥＬ素子とは反対側の透明基板の面を出射面として光を出射するＥＬ装置において、ＥＬ素子から透明基板へ入射した後、ＥＬ素子のみで一回反射して出射面から出射される光を発することができない箇所のＥＬ素子の発光層を発光させないようにしたものである。
このようにＥＬ素子での一回反射のみで出射される光を発することができない箇所からの発光を抑制することで、小さな消費電力でありながらＥＬ装置全体として光取り出し効率の向上が達成される。
【００１２】
この発明に係る液晶表示装置は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されると共にＥＬ素子に接合層を介して液晶パネルが対向し、ＥＬ素子から接合層側へ光を出射する液晶表示装置において、ＥＬ素子から接合層へ入射した後、ＥＬ素子のみで一回反射して出射面から出射される光を発することができない箇所のＥＬ素子の発光層を発光させないようにしたものである。
なお、接合層は、空気、オイル、接着剤等の気体や液体、固体等、液晶表示装置とＥＬ装置との間に充填される公知の材料を有する、可視光を透過する層である。
このようにＥＬ素子での一回反射のみで出射される光を発することができない箇所からの発光を抑制することで、小さな消費電力でありながら光取り出し効率を向上させたＥＬ装置をバックライトとして用いた液晶表示装置が実現される。
【００１３】
この発明に係るＥＬ装置の第１の製造方法は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極とを順次積層形成するＥＬ装置の製造方法において、基板に凹凸面を形成し、この凹凸面上に第１の電極を形成し、第１の電極の表面のうち光の出射面に対して隆起した凸部の上にのみ選択的に絶縁層を形成し、これら第１の電極と絶縁層の上に発光層を形成し、発光層の上に第２の電極を形成する方法である。このような方法を用いることにより、発光層の凸部の頂点を含む所定の範囲から発光させないようにしたＥＬ装置が実現される。
また、ＥＬ装置の第２の製造方法は、基板上に第１の電極と発光層と第２の電極とを順次積層形成するＥＬ装置の製造方法において、基板に凹凸面を形成し、この凹凸面上に第１の電極を形成し、第１の電極の上に発光層を形成し、発光層の表面のうち光の出射面に対して隆起した凸部の上にのみ選択的に絶縁層を形成し、これら発光層と絶縁層の上に第２の電極を形成する方法である。このような方法によっても、発光層の凸部の頂点を含む所定の範囲から発光させないようにしたＥＬ装置の実現が可能である。
さらに、この発明に係る液晶表示装置は、上述したこの発明に係るＥＬ装置あるいはこの発明に係る製造方法により製造されたＥＬ装置をバックライトとして使用したものである。ＥＬ装置で効率よく取り出された光により照明が行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に実施の形態１に係る有機ＥＬ装置Ａの断面を示す。有機ＥＬ装置Ａは透明基板５を有しており、透明基板５の一対の主面のうちの一方の面５ａをこの有機ＥＬ装置Ａの出射面とし、他方の面５ｂに凹部と凸部とが不規則に形成され、ここに凹凸面６を形成している。この透明基板５の凹凸面６上に沿って透明性電極７が形成され、透明性電極７の表面上に沿って有機発光層８が形成され、さらに有機発光層８の表面上に沿って反射性電極９が積層形成されており、これら透明性電極７、有機発光層８及び反射性電極９によりＥＬ素子が構成されている。透明性電極７、有機発光層８及び反射性電極９はそれぞれ均一な膜厚を有しており、従って凹凸面６に対応した湾曲形状を有している。透明性電極７及び反射性電極９がそれぞれこの発明の第１の電極及び第２の電極を構成している。
湾曲形状の有機発光層８は出射面となる透明基板５の面５ａに対して窪んだ凹部８ａと隆起した凸部８ｂとを備えており、この有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲と透明性電極７との間に選択的に絶縁層１０が形成されている。
【００１５】
このように、有機発光層８の凸部８ｂと透明性電極７との間に形成された絶縁層１０の存在により、透明性電極７と反射性電極９の間に電圧を印加したときに有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲に流れる電流密度は凹部８ａに流れる電流密度に比べて極めて小さく、このため、図２に示されるように、凹部８ａのみが発光し、凸部８ｂは実質的に発光しない状態となる。
【００１６】
有機発光層８の凹部８ａで発した光のうち、透明性電極７の方向へ発した光Ｌ３の大部分はそのまま有機発光層８から透明性電極７及び透明基板５を透過して出射面から出射し、反射性電極９の方向へ発した光Ｌ４も反射性電極９で反射した後、透明性電極７及び透明基板５を透過して出射面から出射する。また、有機発光層８の凹部８ａから出射面に対してほぼ平行に発した光Ｌ５も、反射性電極９で反射され、透明性電極７及び透明基板５を通って出射面から出射するようになる。
これに対して、有機発光層８の凸部８ｂでは透明性電極７との境界面が覆い被さるように位置しているので、たとえこの凸部８ｂで発光させたとしても、凹部８ａから発光する場合に比べて、透明性電極７との境界面で反射して有機発光層８内に閉じ込められる光が多くなる。また、凸部８ｂから発した光は、透明性電極７を介して透明基板５へ入射した後に透明基板５の出射面から出射されることなく再びＥＬ素子に入射し、さらにこのＥＬ素子で一回反射した後に透明基板５の出射面から出射される可能性が低い。すなわち、出射面に対して隆起した有機発光層８の凸部８ｂから発した光を効率よく取り出すことが困難である。
【００１７】
この実施の形態１に係る有機ＥＬ装置Ａの有機発光層８では、取り出し効率の高い凹部８ａのみ発光し、取り出し効率の低い凸部８ｂは実質的に発光しない構造を有しているため、凸部８ｂに流れる電流密度が抑制され、従来よりも小さな電流で発光させることができ、また従来と同等の電流を流すことにより従来よりも高い輝度での発光が可能となる。
また、有機発光層８の凹部８ａが発光するため、出射面の垂直方向への集光性を生じ、特に有機ＥＬ装置Ａの正面輝度の向上がなされる。
【００１８】
このような有機ＥＬ装置Ａの製造方法について説明する。図３（ａ）に示されるように、平板状の透明基板５を用意する。この透明基板５の表面にエッチングによりこれから形成しようとする凹部と凸部の配置に対応したパターンのマスクを用いてフォトレジスト等によりパターニングし、この状態でエッチングを施すことにより図３（ｂ）に示されるような凹凸面６を形成する。
【００１９】
次に、図３（ｃ）に示されるように、透明基板５の凹凸面６上に透明性電極７を均一な膜厚に形成する。これにより、透明性電極７は凹凸面６に対応した湾曲形状をなし、透明基板５に対して窪んだ凹部７ａと隆起した凸部７ｂとを有する。ここで、透明基板５の凹凸面６を形成する際に使用したマスクの開口部を縮小あるいは拡大したものを用いてフォトレジスト等によりパターニングすることにより、図３（ｄ）に示されるように、透明性電極７の凸部７ｂの頂点を含む所定の範囲の表面上にのみ選択的に絶縁層１０を形成する。
【００２０】
このようにして形成された絶縁層１０と露出している透明性電極７の上に有機発光層８を形成し、さらに有機発光層８の上に反射性電極９を形成すると、図３（ｅ）に示されるように、これら有機発光層８及び反射性電極９が透明基板５の凹凸面６に応じて湾曲形状となる。これにより、図１に示されるような有機ＥＬ装置Ａが製造される。
有機ＥＬ装置Ａは、さらに、ガラス製のキャップで封止されたり、その表面にＳｉＮ等の薄膜を形成することにより封止される。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１の有機ＥＬ装置Ａにおいては、有機発光層８の凸部８ｂと透明性電極７との間に選択的に絶縁層１０を形成することにより凹部８ａのみを発光させようとしたが、図４に示されるように、有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲と反射性電極９との間に選択的に絶縁層１０を形成することによっても、透明性電極７と反射性電極９の間に電圧を印加したときの有機発光層８の凸部８ｂに流れる電流密度は凹部８ａに流れる電流密度に比べて極めて小さくなり、有機発光層８の凹部８ａのみを発光させて、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
この実施の形態２の有機ＥＬ装置は、実施の形態１の有機ＥＬ装置とほぼ同様にして製造することができる。すなわち、図５（ａ）に示される平板状の透明基板５の表面に図５（ｂ）に示されるような凹凸面６を形成し、図５（ｃ）に示されるように、この透明基板５の凹凸面６上に透明性電極７及び有機発光層８をそれぞれ均一な膜厚に形成する。これにより、透明性電極７及び有機発光層８は凹凸面６に対応した湾曲形状をなし、有機発光層８は透明基板５に対して窪んだ凹部８ａと隆起した凸部８ｂとを有する。そこで、図５（ｄ）に示されるように、有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲の表面上にのみ選択的に絶縁層１０を形成する。さらに、図５（ｅ）に示されるように、絶縁層１０と露出している有機発光層８の上に反射性電極９を形成すればよい。
【００２３】
実施の形態３．
有機発光層８の凸部８ｂと透明性電極７あるいは反射性電極９との間に選択的に絶縁層１０を形成する代わりに、図６に示されるように、有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲に対応する位置の反射性電極９に部分的な欠落部１１を形成しても、透明性電極７と反射性電極９の間に電圧を印加したときの有機発光層８の凸部８ｂに流れる電流密度は凹部８ａに流れる電流密度に比べて極めて小さくなるので、有機発光層８の凹部８ａのみが発光し、実施の形態１及び２と同様の効果が得られる。
また、反射性電極９ではなく、有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲に対応する位置の透明性電極７あるいは有機発光層８に部分的な欠落部を形成することもできる。さらに、透明性電極７と有機発光層８と反射性電極９のうちの一層だけでなく、これらのうちの二層または三層すべてに欠落部を形成してもよい。このようにしても、有機発光層８の凹部８ａのみを発光させて、小消費電力で高輝度の発光を行うことが可能となる。
【００２４】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る液晶表示装置の断面を図７に示す。この液晶表示装置は、液晶パネルＢの後方にバックライトとして実施の形態１に係る有機ＥＬ装置Ａを配置したものである。液晶パネルＢは、互いに平行に配置されると共にそれぞれ対向する面に透明電極１２が形成された一対のガラス基板１３を有しており、これら一対のガラス基板１３の間に液晶が封じ込まれて液晶層１４が形成されている。さらに、一対のガラス基板１３の外側にはそれぞれ偏光板１５が配置されている。
【００２５】
この液晶表示装置では、昼間など周囲が十分明るい場合には、液晶パネルＢを透過して有機ＥＬ装置Ａ内に入射した外光を反射性電極９で反射させて照明光として利用し、一方、周囲が暗い場合には、有機ＥＬ装置Ａの有機発光層８を発光させて照明光として利用することができる。これらの照明光は、液晶パネルＢの後面に入射し、液晶層１４の配向状態に応じた表示光が液晶パネルＢの前面から出射されることにより表示が行われる。
【００２６】
ここで、液晶パネルＢを透過して有機ＥＬ装置Ａの透明基板５に入射した外光は、透明基板５、透明性電極７及び有機発光層８を透過して反射性電極９で反射される。このとき、反射性電極９が湾曲形状を有しているため、散乱機能を有し、外光は反射性電極９の表面で散乱して種々の角度で反射する。これらの反射光が有機発光層８と透明性電極７との境界面及び透明基板５の凹凸面６を通る際に屈折率差に起因してさらに散乱され、透明基板５の前面から液晶パネルＢに向けて出射する。これにより均一な照明光を得ることができる。
【００２７】
一方、有機ＥＬ装置Ａの有機発光層８の凹部８ａから発した光は、有機発光層８と透明性電極７との境界面及び透明基板５の凹凸面６を通る際に屈折率差に起因して散乱され、透明基板５の前面から液晶パネルＢに向けて出射する。これにより均一な照明光を得ることができる。
【００２８】
すなわち、外光の反射光により照明する場合も、有機発光層８で発した光により照明する場合も、均一な照明が行われると共に、散乱光が液晶パネルＢの前面から種々の角度で出射することにより、液晶表示装置の視野角特性を向上させることができる。
なお、有機発光層８の凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲と透明性電極７との間に選択的に形成された絶縁層１０を透明体から構成すれば、外光や外光の反射光、及び有機発光層８内で発した光が絶縁層１０を透過することができ、光の利用効率が向上してさらに明るい照明を行うことが可能となる。また、絶縁層１０は透明基板５に入射した外光に対して散乱反射板としても機能するため、均一な照明及び視野角特性の向上に寄与することとなる。
【００２９】
図７の液晶表示装置では、実施の形態１に係る有機ＥＬ装置Ａを液晶パネルＢのバックライトとして配置したが、同様にして実施の形態２あるいは３に係る有機ＥＬ装置をバックライトとして利用することもできる。
【００３０】
なお、実施の形態１〜３において、透明基板５の凹凸面６をエッチングにより形成したが、これに限るものではなく、サンドブラストによる表面処理あるいは凹凸状の内面を有する型に溶融した透明な樹脂またはガラス等を流し込むことにより凹凸面６を形成することもできる。
また、透明基板５の表面に直接凹凸面６を形成する代わりに、平板状の透明基板５と透明性電極７との間に凹凸面を有する透明層を介在させてもよい。さらに、透明基板５の平坦面上に形成された透明性電極７に凹凸面を形成し、この凹凸面の上に有機発光層８、絶縁層１０及び反射性電極９を形成する構造とすることもできる。
【００３１】
また、有機ＥＬ装置Ａ及び液晶パネルＢの各層の材料、各層の形成方法等は、公知の材料及び形成方法を用いることができる。例えば、有機ＥＬ装置Ａの透明基板５は、可視光に対して透明または半透明の材料から形成されればよく、ガラスの他、このような条件を満たす樹脂を用いることもできる。透明性電極７は、電極としての機能を有し且つ少なくとも可視光に対して透明または半透明であればよく、例えばＩＴＯがその材料として採用される。有機発光層８は、電子輸送層や発光層等の公知の一または複数の層から構成され、各層は公知の材料から適宜形成される。反射性電極９は、電極としての機能を有し且つ少なくとも可視光に対して反射性を有すればよく、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ合金、Ａｌ／Ｍｏ積層体等を採用することができる。
【００３２】
上記の実施の形態１では、透明基板５の凹凸面６に凹部と凸部とが不規則に形成されていたが、複数の凹部と凸部とが規則的に形成された凹凸面とすることもできる。また、凹部と凸部は、それぞれ散在する点状に形成されてもよく、ストライプ状に形成されていてもよい。
さらに、透明基板５が凹部を有することなく、例えば平面上に凸部のみを有するものでもよい。この場合でも、透明基板５と同様に発光層に形成された凸部の頂点を含む所定の範囲からの発光を抑制することにより、ＥＬ装置全体として光取り出し効率の向上が可能となる。
【００３３】
上記の実施の形態１では、透明性電極７、有機発光層８及び反射性電極９の各層がそれぞれ透明基板５凹凸面６とほぼ平行で均一な膜厚を有する形状に形成されたが、各層が互いに同様の形状を有するのではなく、層によっては凸部に比べて凹部が厚く形成された形状あるいは凹部に比べて凸部が厚く形成された形状としてもよい。
【００３４】
実施の形態１では、透明基板５上に透明性電極７、有機発光層８及び反射性電極９が順次積層され、有機発光層８で発した光が透明性電極７及び透明基板５を透過して出射されるタイプの有機ＥＬ装置について説明したが、これに限るものではなく、この発明は、基板上に反射性電極、発光層及び透明性電極を順次積層して発光層で発した光が基板とは反対側の透明性電極を透過して出射されるタイプのＥＬ装置にも適用される。この場合、反射性電極及び透明性電極がそれぞれこの発明の第１の電極及び第２の電極となり、基板は可視光に対して透明でも不透明でも構わない。
【００３５】
実施の形態１では、有機発光層８に形成された凸部８ｂの頂点を含む所定の範囲から発光させないようにしたが、このような凸部８ｂに限るものではなく、ＥＬ素子から透明基板５へ入射すると共に出射面から出射されることなく再びＥＬ素子に入射してＥＬ素子で一回反射した後に出射面から出射される光を発することができない箇所の有機発光層８を発光させないようにすることもできる。このようにすることで、小さな消費電力でありながらＥＬ装置全体として光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
また、基板上に形成されたＥＬ素子から基板とは反対方向へ光を出射するタイプのＥＬ装置において、ＥＬ素子から一旦放出された後に再びＥＬ素子に入射してＥＬ素子で反射することにより出射する光を発することができない箇所のＥＬ素子の発光層を発光させないようにしてもよい。このようにすることで、小さな消費電力でありながらＥＬ装置全体として光取り出し効率の向上を図ることが可能となる。
なお、以上、有機ＥＬ装置について説明したが、この発明は、無機ＥＬ装置にも同様にして適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、発光層が光の出射面に対して隆起した凸部を備え、この凸部の頂点を含む所定の範囲から発光させないようにしたので、効率よく光を取り出すことが困難な凸部に流れる電流密度が抑制され、従来よりも小さな電流で発光させることができ、また従来と同等の電流を流すことにより従来よりも高い輝度で発光させることが可能となる。
このような発光層の凸部からの発光の抑制は、発光層の凸部と第１の電極との間あるいは第２の電極との間に絶縁層を形成する、あるいは発光層の凸部に対応する位置の第１の電極、発光層及び第２の電極のうち少なくとも一つを部分的に欠落させることにより行わせることができる。
また、この発明のＥＬ装置を液晶表示装置のバックライトとして使用すれば、均一な照明及び視野角特性の向上がなされ、これにより良好な視認性が得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の有機ＥＬ装置における光の出射の様子を示す部分断面図である。
【図３】実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】実施の形態２に係る有機ＥＬ装置の構成を示す部分断面図である。
【図５】実施の形態２に係る有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図６】実施の形態３に係る有機ＥＬ装置の構成を示す部分断面図である。
【図７】実施の形態４に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図８】従来の有機ＥＬ装置の構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
５　透明基板、６　凹凸面、７　透明性電極、８　有機発光層、９　反射性電極、１０　絶縁層、１１　欠落部、１２　透明電極、１３　ガラス基板、１４　液晶層、１５　偏光板、７ａ，８ａ　凹部、７ｂ，８ｂ　凸部、Ａ　有機ＥＬ装置、Ｂ　液晶パネル。

Claims

基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、
前記発光層は、光の出射面側へ隆起した複数の凸部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、
各非発光領域は、いずれか一の凸部に、少なくとも頂部を含むように設定されたＥＬ装置。
基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、
前記発光層は、光の出射面とは反対側へ窪んだ複数の凹部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、
各非発光領域は、少なくとも凹部のへりを含むように設定されたＥＬ装置。
基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、
前記発光層は、光の出射面側へ隆起した複数の凸部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、
前記凸部は、それぞれがほぼ同一の高さを有し、
各非発光領域は、いずれか一の凸部に、少なくとも頂部を含むように設定されたＥＬ装置。
基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されたＥＬ装置において、
前記発光層は、光の出射面側へ隆起した複数の凸部を備え、発光させないようにされた複数の非発光領域を有し、
前記凸部は、それぞれがほぼ同一の高さを有し、
各非発光領域は、隣接する凸部より高い少なくとも一の凸部に、少なくとも頂部を含むように設定されたＥＬ装置。
前記発光層の前記非発光領域と前記第１の電極との間あるいは前記第２の電極との間に絶縁層が形成された請求項１〜４のいずれか一項に記載のＥＬ装置。
前記絶縁層は可視光を透過する請求項５に記載のＥＬ装置。
前記発光層の前記非発光領域に対応する位置の前記第１の電極、前記発光層及び前記第２の電極のうち少なくとも一つが部分的に欠落している請求項１〜４のいずれか一項に記載のＥＬ装置。
透明基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成され、ＥＬ素子とは反対側の透明基板の面を出射面として光を出射するＥＬ装置において、
前記ＥＬ素子から前記透明基板へ入射した後、前記ＥＬ素子のみで一回反射して出射面から出射される光を発することができない箇所のＥＬ素子の発光層を発光させないようにしたことを特徴とするＥＬ装置。
基板上に第１の電極と発光層と第２の電極との積層体からなるＥＬ素子が形成されると共にＥＬ素子に接合層を介して液晶パネルが対向し、ＥＬ素子から接合層側へ光を出射する液晶表示装置において、
前記ＥＬ素子から前記接合層へ入射した後、前記ＥＬ素子のみで一回反射して出射面から出射される光を発することができない箇所のＥＬ素子の発光層を発光させないようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
基板上に第１の電極と発光層と第２の電極とを順次積層形成するＥＬ装置の製造方法において、
基板に凹凸面を形成し、
この凹凸面上に第１の電極を形成し、
第１の電極の表面のうち光の出射面に対して隆起した凸部の上にのみ選択的に絶縁層を形成し、
これら第１の電極と絶縁層の上に発光層を形成し、
発光層の上に第２の電極を形成する
ことを特徴とするＥＬ装置の製造方法。
基板上に第１の電極と発光層と第２の電極とを順次積層形成するＥＬ装置の製造方法において、
基板に凹凸面を形成し、
この凹凸面上に第１の電極を形成し、
第１の電極の上に発光層を形成し、
発光層の表面のうち光の出射面に対して隆起した凸部の上にのみ選択的に絶縁層を形成し、
これら発光層と絶縁層の上に第２の電極を形成する
ことを特徴とするＥＬ装置の製造方法。
請求項１〜８のいずれか一項に記載のＥＬ装置をバックライトとして使用したことを特徴とする液晶表示装置。
請求項１０または１１に記載の製造方法により製造されたＥＬ装置をバックライトとして使用したことを特徴とする液晶表示装置。