JP2014120433A - Top emission type organic el display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体封止のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。 The present invention relates to a solid-sealed top emission type organic electroluminescence display device.
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光に指向性がないために光損失が大きく、光取り出し効率は２０％〜３０％程度であるといわれており、光取り出し効率の改善が検討されている。なお、以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略す場合がある。 In an organic electroluminescent element, light loss is large due to lack of directivity in light emission, and light extraction efficiency is said to be about 20% to 30%. Improvement of light extraction efficiency is being studied. Hereinafter, electroluminescence may be abbreviated as EL.
光取り出し効率を向上させる手段としては種々の検討がなされており、例えば有機ＥＬ素子の光出射側にマイクロレンズやプリズム等の光学部材を設けることが提案されている（特許文献１〜３参照）。
Various studies have been made as means for improving the light extraction efficiency. For example, it has been proposed to provide an optical member such as a microlens or a prism on the light emission side of the organic EL element (see
近年では、有機ＥＬ表示装置の大型化の要請に伴い、固体封止の有機ＥＬ表示装置が注目されている。また、トップエミッション方式およびボトムエミッション方式を比較すると、ボトムエミッション方式はＴＦＴ回路等により開口が狭くならないため光の利用効率が高く、低消費電力および長寿命を達成することができるという利点を有している。
固体封止のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板と封止基板との間に樹脂を充填して有機ＥＬ素子を封止する。このような固体封止のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置では、一般的に封止基板および充填用樹脂の屈折率が異なるため、充填用樹脂と封止基板との界面にて有機ＥＬ素子からの発光が反射され、光取り出し効率が低下する。そこで、固体封止のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置においても、有機ＥＬ素子の光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を設けて、光取り出し効率を改善することが考えられる。
In recent years, solid-sealed organic EL display devices have attracted attention with the demand for larger organic EL display devices. In addition, when comparing the top emission method and the bottom emission method, the bottom emission method has the advantage that the aperture is not narrowed by a TFT circuit or the like, so that the light use efficiency is high, and low power consumption and long life can be achieved. ing.
In a solid-sealed top emission organic EL display device, a resin is filled between an organic EL element substrate on which an organic EL element is formed and a sealing substrate to seal the organic EL element. In such a solid-sealed top emission type organic EL display device, since the refractive index of the sealing substrate and the filling resin is generally different, the organic EL element at the interface between the filling resin and the sealing substrate is different. The emitted light is reflected and the light extraction efficiency decreases. Therefore, it is conceivable to improve the light extraction efficiency by providing an optical member such as a microlens on the light emission side of the organic EL element even in the solid-sealed top emission organic EL display device.
例えば特許文献１には、基板上に下部電極と電子注入層と発光層とホール輸送層と透明電極層と被覆層とが順に積層され、被覆層が光出射側の上面にマイクロレンズアレイを有するトップエミッション型のＥＬ発光パネルが提案されている。また、このＥＬ発光パネルにおいては、被覆層によって発光素子を膜封止してもよく、封止部材によって発光素子を中空封止してもよいことが開示されている。しかしながら、被覆層によって発光素子を膜封止する場合には、マイクロレンズアレイが被覆層の光出射側の上面に形成されるため、被覆層とその下地層の屈折率が異なるとこれらの二層の界面で発光が反射されてしまう。また、封止部材によって発光素子を中空封止する場合には、封止部材とマイクロレンズアレイとの間には充填用ガスが存在するため、封止部材および充填用ガスの屈折率が異なるとこれらの界面で発光が反射されてしまう。
For example, in
また、特許文献２には、基板上に陽極と正孔輸送層と発光層と陰極と微小レンズ群とが順に積層されたトップエミッション型の有機ＥＬ素子が提案されている。また、この有機ＥＬ素子においては、ガラスキャップによって有機ＥＬ素子を中空封止または固体封止してもよく、保護膜または微小レンズ群によって有機ＥＬ素子を膜封止してもよいことが開示されている。しかしながら、ガラスキャップによって有機ＥＬ素子を中空封止または固体封止する場合、ガラスキャップと微小レンズ群との間には充填用ガスまたは充填用樹脂が存在するため、ガラスキャップと充填用ガスまたは充填用樹脂との屈折率が異なるとこれらの界面で発光が反射されてしまう。また、保護膜または微小レンズ群によって有機ＥＬ素子を膜封止する場合、微小レンズ群が有機ＥＬ素子の光出射側を向くように設けられるため、微小レンズ群とその下地層の屈折率が異なるとこれらの二層の界面で発光が反射されてしまう。
また、特許文献３には、透明性基板上に微小なマイクロレンズまたはプリズムのような集光性を有する構造物が設置され、かつ集光性構造物よりも高い屈折率を有する透明性樹脂により平坦化した集光層が設けられた有機ＥＬ素子用透明性基板が提案されている。また、この有機ＥＬ素子用透明性基板はトップエミッション方式にも適用でき、発光素子が形成された別の基板と有機ＥＬ素子用透明性基板とを組み合わせることが開示されている。一方、トップエミッション方式での封止構造については詳しく記載されていない。しかしながら、中空封止および固体封止のいずれの場合であっても、集光性構造物よりも高い屈折率を有する透明性樹脂と発光素子が形成された別の基板との間には充填用ガスまたは充填用樹脂が存在するため、集光性構造物よりも高い屈折率を有する透明性樹脂と充填用ガスまたは充填用樹脂との屈折率が異なるとこれらの界面で発光が反射されてしまう。また、マイクロレンズまたはプリズムのような集光性構造物と充填用ガスまたは充填用樹脂との間には集光性構造物よりも高い屈折率を有する透明性樹脂が必ず存在するため、層界面が増える。各層の界面での発光の反射を抑制することを考慮すると、層界面が増えることは好ましくない。
In
このように特許文献１〜３に記載のいずれの方法を適用しても、固体封止のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置においては充填用樹脂および封止基板の界面での発光の反射を抑制することはできない。
As described above, even if any of the methods described in
また、有機ＥＬ表示装置においては、光取り出し効率向上のために、マイクロレンズやプリズムを画素毎に配置することも提案されている。しかしながら、マイクロレンズやプリズムの位置合わせが困難であり、製造工程が煩雑になる。特に、画素が高精細である場合には位置合わせが非常に難しく、さらに微小なマイクロレンズやプリズムの形成も困難になる。 In addition, in an organic EL display device, in order to improve light extraction efficiency, it has been proposed to arrange a microlens or a prism for each pixel. However, it is difficult to align the microlens and the prism, and the manufacturing process becomes complicated. In particular, when the pixel has high definition, alignment is very difficult, and formation of minute microlenses and prisms is also difficult.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、光取り出し効率に優れる固体封止のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置を提供することを主目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a solid-sealed top emission type organic EL display device excellent in light extraction efficiency.
上記目的を達成するために、本発明は、支持基板、および上記支持基板上に形成された有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ素子基板と、複数のレンズ部を有し、上記レンズ部が上記有機ＥＬ素子と対向するように配置された封止基板と、上記有機ＥＬ素子基板および上記封止基板の間に充填された樹脂層とを有するトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、画素のピッチに対する上記レンズ部の幅の比が０．２〜０．６の範囲内であることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a support substrate, an organic EL element substrate having an organic EL element formed on the support substrate, and a plurality of lens parts, and the lens part is the organic EL element. A top-emission organic EL display device having a sealing substrate disposed so as to face an element, and the organic EL element substrate and a resin layer filled between the sealing substrate, wherein There is provided a top emission type organic EL display device characterized in that a ratio of widths of the lens portions is in a range of 0.2 to 0.6.
本発明においては、封止基板が有機ＥＬ素子と対向する面にレンズ部を有しており、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が所定の範囲内であることにより、樹脂層および封止基板の界面での有機ＥＬ素子からの光の反射を抑制し、光の屈折を制御することができ、光取り出し効率を向上させることが可能である。したがって、画素毎にレンズ部を配置しなくとも光取り出し効率を改善することができ、画素およびレンズ部の位置合わせを行う必要がなく、簡単な工程で容易に光取り出し効率に優れる有機ＥＬ表示装置を得ることができる。 In the present invention, the sealing substrate has a lens portion on the surface facing the organic EL element, and the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is within a predetermined range. Reflection of light from the organic EL element at the interface of the substrate can be suppressed, light refraction can be controlled, and light extraction efficiency can be improved. Therefore, it is possible to improve the light extraction efficiency without arranging a lens portion for each pixel, and it is not necessary to align the pixel and the lens portion, and the organic EL display device is excellent in light extraction efficiency easily by a simple process. Can be obtained.
上記発明においては、上記レンズ部の幅に対する上記レンズ部の高さの比が０．５〜２の範囲内であることが好ましい。正面輝度を向上させることができ、さらに封止基板側から出射される光の配光分布を均一にすることができるからである。 In the above invention, it is preferable that the ratio of the height of the lens portion to the width of the lens portion is in the range of 0.5-2. This is because the front luminance can be improved and the light distribution of the light emitted from the sealing substrate side can be made uniform.
本発明においては、光取り出し効率を向上させることが可能であるという効果を奏する。 In this invention, there exists an effect that it is possible to improve light extraction efficiency.
以下、本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置について詳細に説明する。 Hereinafter, the top emission type organic EL display device of the present invention will be described in detail.
本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置は、支持基板、および上記支持基板上に形成された有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ素子基板と、複数のレンズ部を有し、上記レンズ部が上記有機ＥＬ素子と対向するように配置された封止基板と、上記有機ＥＬ素子基板および上記封止基板の間に充填された樹脂層とを有するトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、画素のピッチに対する上記レンズ部の幅の比が０．２〜０．６の範囲内であることを特徴とするものである。 The top emission type organic EL display device of the present invention has a support substrate, an organic EL element substrate having an organic EL element formed on the support substrate, and a plurality of lens portions, and the lens portion is the organic EL. A top-emission organic EL display device having a sealing substrate disposed so as to face an element, and the organic EL element substrate and a resin layer filled between the sealing substrate, wherein The lens portion has a width ratio in the range of 0.2 to 0.6.
本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置の一例を示す概略断面図である。図１に例示するように、トップエミッション型有機ＥＬ表示装置１においては、有機ＥＬ素子基板１０と封止基板２０との間に樹脂層３０が充填されている。有機ＥＬ素子基板１０では、支持基板２上に有機ＥＬ素子９が形成されており、有機ＥＬ素子９は、支持基板２上に形成された背面電極層３と、背面電極層３上に形成され、画素Ｐを画定する絶縁層４と、背面電極層３上に形成され、赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂを有する発光層５と、発光層５上に形成された透明電極層６とを有している。また、封止基板２０の屈折率は樹脂層３０の屈折率よりも大きく、封止基板２０は、有機ＥＬ素子９と対向する面に複数の凸レンズ部２１を有しており、画素Ｐのピッチｘに対する凸レンズ部２１の幅ｗ１の比が所定の範囲内になっている。このトップエミッション型有機ＥＬ表示装置１においては、封止基板２０側から光が取り出される。
The top emission type organic EL display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the top emission type organic EL display device of the present invention. As illustrated in FIG. 1, in the top emission type organic
図２は本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置の他の例を示す概略断面図である。図２において、封止基板２０の屈折率は樹脂層３０の屈折率よりも小さく、封止基板２０は、有機ＥＬ素子９と対向する面に複数の凹レンズ部２２を有しており、画素Ｐのピッチｘに対する凹レンズ部２２の幅ｗ２の比が所定の範囲内になっている。なお、他の構成については、図１に示すトップエミッション型有機ＥＬ表示装置と同様である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the top emission type organic EL display device of the present invention. In FIG. 2, the refractive index of the sealing
本発明においては、封止基板の有機ＥＬ素子と対向する面にレンズ部が形成されていることにより、封止基板の有機ＥＬ素子と対向する面が平面である場合と比較して、有機ＥＬ素子からの光の入射角を小さくすることができるため、樹脂層および封止基板の界面での光の反射率を低減させることができる。さらに、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が所定の範囲内であることにより、光の屈折を制御することができ、有機ＥＬ素子からの光の反射を効果的に抑制することができる。したがって、画素毎にレンズ部を配置しなくとも、光取り出し効率を向上させることが可能である。そのため、画素およびレンズ部の位置合わせを行う必要がなく、簡単な工程で容易に光取り出し効率に優れる有機ＥＬ表示装置を得ることができる。 In the present invention, since the lens portion is formed on the surface of the sealing substrate facing the organic EL element, the surface of the sealing substrate facing the organic EL element is organic EL as compared with the case where the surface is flat. Since the incident angle of light from the element can be reduced, the reflectance of light at the interface between the resin layer and the sealing substrate can be reduced. Furthermore, when the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is within a predetermined range, light refraction can be controlled, and reflection of light from the organic EL element can be effectively suppressed. Therefore, the light extraction efficiency can be improved without arranging a lens portion for each pixel. Therefore, it is not necessary to align the pixel and the lens portion, and an organic EL display device having excellent light extraction efficiency can be obtained with a simple process.
ここで、「画素」とは、画像を構成する最小単位である。例えば赤、緑、青の３個の副画素で１個の画素が構成されている場合、本発明においては１個の副画素を画素という。具体的には、図１に示すように、有機ＥＬ素子９は赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂで構成される発光層５を有しており、発光層５は絶縁層４で区画された複数の画素Ｐを有している。
Here, the “pixel” is a minimum unit constituting an image. For example, when one pixel is composed of three subpixels of red, green, and blue, in the present invention, one subpixel is referred to as a pixel. Specifically, as shown in FIG. 1, the
また、低屈折率媒体から高屈折率媒体に光が入射する場合には、屈折角が入射角よりも小さくなり、界面で光が内向きに屈折することが多くなる。そのため、図１に例示するように、有機ＥＬ素子９からの光が屈折率の低い樹脂層３０から屈折率の高い封止基板２０に入射する場合には、レンズ部を凸レンズ部２１とすることにより、光の進行方向を正面に向けることができ、正面輝度を向上させることができる。
一方、高屈折率媒体から低屈折率媒体に光が入射する場合には、屈折角が入射角よりも大きくなり、界面で光が外向きに屈折または反射することが多くなる。そのため、図２に例示するように、有機ＥＬ素子９からの光が屈折率の高い樹脂層３０から屈折率の低い封止基板２０に入射する場合には、レンズ部を凹レンズ部２２とすることにより、光の進行方向を正面に向けることができ、正面輝度を向上させることができる。
このように本発明においては、封止基板および樹脂層の屈折率に応じてレンズ部の形状を適宜選択することにより、光の屈折を制御することができ、正面輝度を向上させ、光取り出し効率をさらに向上させることが可能である。
Further, when light enters the high refractive index medium from the low refractive index medium, the refraction angle becomes smaller than the incident angle, and the light is often refracted inward at the interface. Therefore, as illustrated in FIG. 1, when the light from the
On the other hand, when light enters the low refractive index medium from the high refractive index medium, the refraction angle becomes larger than the incident angle, and the light is often refracted or reflected outward at the interface. Therefore, as illustrated in FIG. 2, when the light from the
As described above, in the present invention, by appropriately selecting the shape of the lens portion according to the refractive indexes of the sealing substrate and the resin layer, the refraction of light can be controlled, the front luminance is improved, and the light extraction efficiency is improved. Can be further improved.
以下、本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置における各構成について説明する。 Hereinafter, each structure in the top emission type organic EL display device of the present invention will be described.
１．封止基板
本発明における封止基板は、有機ＥＬ素子基板と対向する面に、複数のレンズ部を有するものであり、このレンズ部は画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が所定の範囲内になるものである。
以下、封止基板における各構成について説明する。
1. Sealing substrate The sealing substrate in the present invention has a plurality of lens portions on the surface facing the organic EL element substrate, and this lens portion has a ratio of the width of the lens portion to the pitch of the pixels within a predetermined range. It will be.
Hereinafter, each structure in the sealing substrate will be described.
（１）レンズ部
本発明におけるレンズ部は、凸レンズ部および凹レンズ部のいずれであってもよく、封止基板および樹脂層の屈折率等により適宜選択される。上述のように、封止基板の屈折率が樹脂層の屈折率よりも大きい場合には凸レンズ部が好ましく、封止基板の屈折率が樹脂層の屈折率よりも小さい場合には凹レンズ部が好ましい。
(1) Lens part The lens part in this invention may be either a convex lens part or a concave lens part, and is suitably selected according to the refractive indexes of the sealing substrate and the resin layer, and the like. As described above, the convex lens portion is preferable when the refractive index of the sealing substrate is larger than the refractive index of the resin layer, and the concave lens portion is preferable when the refractive index of the sealing substrate is smaller than the refractive index of the resin layer. .
レンズ部の形状としては、表面がレンズ面である形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）に示すような平凸球面レンズ状、図３（ｂ）に示すような平凸シリンドリカルレンズ状、図示しないが平凹球面レンズ状、平凹シリンドリカルレンズ状等が挙げられる。 The shape of the lens portion is not particularly limited as long as the surface is a lens surface. For example, a plano-convex spherical lens shape as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. Examples thereof include a plano-convex cylindrical lens shape, a plano-concave spherical lens shape, and a plano-concave cylindrical lens shape although not shown.
レンズ部の幅としては、光の屈折により光取り出し効率を向上させることが可能な幅であればよく、画素のピッチに応じて適宜調整されるものである。具体的には、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比は０．２〜０．６の範囲内であり、中でも０．２５〜０．５６の範囲内であることが好ましい。画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が上記範囲内である場合には、さらに封止基板側から出射される光の配光分布を均一にすることができるとともに、正面輝度を向上させることができるからである。
具体的に、レンズ部の幅は、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。本発明においてはレンズ部を画素毎に配置する必要がないことから、後述するように画素が高精細である場合に有利である。レンズ部の幅が上記範囲内であれば、高精細な画素の場合、例えば画素のピッチが２μｍ〜３００μｍの範囲内である場合、光取り出し効率を向上させることが可能である。
ここで、レンズ部の幅とは、図１および図２に例示するような幅ｗ１、ｗ２をいう。例えば、レンズ部の平面視形状が図３（ａ）に示すように円形である場合にはレンズ部の幅は円形の直径を指す。また、レンズ部の形状が図３（ｂ）に示すようにシリンドリカルレンズ状である場合には、レンズ部の幅はレンズ部の幅方向における長さを指す。
The width of the lens portion may be any width that can improve the light extraction efficiency by light refraction, and is appropriately adjusted according to the pitch of the pixels. Specifically, the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is in the range of 0.2 to 0.6, and preferably in the range of 0.25 to 0.56. When the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is within the above range, the light distribution of the light emitted from the sealing substrate side can be made uniform and the front luminance can be improved. Because it can.
Specifically, the width of the lens portion is preferably in the range of 1 μm to 100 μm. In the present invention, since it is not necessary to dispose a lens portion for each pixel, it is advantageous when the pixel has high definition as described later. If the width of the lens portion is within the above range, light extraction efficiency can be improved in the case of a high-definition pixel, for example, when the pixel pitch is in the range of 2 μm to 300 μm.
Here, the width of the lens portion refers to the widths w1 and w2 as exemplified in FIGS. For example, when the planar view shape of the lens portion is circular as shown in FIG. 3A, the width of the lens portion indicates a circular diameter. When the shape of the lens portion is a cylindrical lens as shown in FIG. 3B, the width of the lens portion indicates the length in the width direction of the lens portion.
レンズ部の高さとしては、光の屈折により光取り出し効率を向上させることが可能な程度であればよく、レンズ部の幅に応じて適宜調整される。中でも、レンズ部の幅に対するレンズ部の高さの比が０．５〜２の範囲内であることが好ましく、１であることがより好ましい。レンズ部の幅に対するレンズ部の高さの比が上記範囲内である場合に、レンズ部のレンズ面が適切な球面になり、光の屈折効果や集光効果が発揮されるものと推量される。したがって、正面輝度を向上させることができ、さらに封止基板側から出射される光の配光分布を均一にすることができる。
具体的に、レンズ部の高さは、０．２μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。
ここで、レンズ部の高さとは、図４（ａ）、（ｂ）に例示するような高さｈをいう。例えば、図４（ａ）に示すようにレンズ部が凸レンズ部２１である場合、レンズ部の高さｈは凸レンズ部２１の高さをいう。また、図４（ｂ）に示すようにレンズ部が凹レンズ部２２である場合、レンズ部の高さｈは凹レンズ部２２の深さをいう。
The height of the lens portion is not limited as long as the light extraction efficiency can be improved by refraction of light, and is appropriately adjusted according to the width of the lens portion. Especially, it is preferable that the ratio of the height of the lens part with respect to the width | variety of a lens part exists in the range of 0.5-2, and it is more preferable that it is 1. When the ratio of the height of the lens portion to the width of the lens portion is within the above range, the lens surface of the lens portion is assumed to be an appropriate spherical surface, and it is assumed that the light refraction effect and the light condensing effect are exhibited. . Accordingly, the front luminance can be improved and the light distribution of the light emitted from the sealing substrate side can be made uniform.
Specifically, the height of the lens portion is preferably in the range of 0.2 μm to 200 μm.
Here, the height of the lens portion refers to a height h as exemplified in FIGS. 4 (a) and 4 (b). For example, when the lens unit is the
レンズ部の配置としては、本発明の有機ＥＬ表示装置の用途等に応じて適宜選択される。中でも、図１および図２に例示するように、凸レンズ部２１または凹レンズ部２２のレンズ部は画素Ｐ毎に配置されていないことが好ましい。本発明においては、上述のようにレンズ部を画素毎に配置しなくとも光取り出し効率を向上させることができ、画素およびレンズ部の位置合わせを行う必要がない。
The arrangement of the lens unit is appropriately selected according to the use of the organic EL display device of the present invention. Especially, as illustrated in FIGS. 1 and 2, it is preferable that the lens portion of the
また、レンズ部は、隣接するレンズ部同士が接するように形成されていてもよく、隣接するレンズ部同士が接しないように形成されていてもよい。例えば図１において隣接する凸レンズ部２１は接するように形成されており、図５において隣接する凸レンズ部２１は離れて形成されている。このようなレンズ部の形成位置は、上述のレンズ部の寸法や形成方法等に応じて適宜選択される。
Moreover, the lens part may be formed so that adjacent lens parts may contact, and may be formed so that adjacent lens parts may not contact. For example, adjacent
レンズ部は光透過性を有するものである。レンズ部の光透過性としては、可視光領域の波長に対して透過性を有していればよく、具体的には、可視光領域の全波長範囲に対する光透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。
ここで、光透過率は、例えば島津製作所製紫外可視光分光光度計ＵＶ−３６００により測定することができる。
The lens part is light transmissive. The light transmittance of the lens part is only required to be transparent to the wavelength in the visible light region. Specifically, the light transmittance for the entire wavelength range in the visible light region is 80% or more. Of these, 85% or more, particularly 90% or more is preferable.
Here, the light transmittance can be measured by, for example, an ultraviolet-visible light spectrophotometer UV-3600 manufactured by Shimadzu Corporation.
レンズ部の材料としては、上記の寸法および光透過性を満たすレンズ部を形成可能な材料であれば特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料、有機−無機ハイブリッド材料のいずれも用いることができる。有機材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。有機−無機ハイブリッド材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等の有機材料に、シリカ等の無機材料を含有させたものが挙げられる。無機材料としては、ガラスを挙げることができる。 The material of the lens part is not particularly limited as long as it can form a lens part satisfying the above dimensions and light transmittance, and any of organic materials, inorganic materials, and organic-inorganic hybrid materials should be used. Can do. Examples of organic materials include polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polypropylene, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, polyvinyl chloride, photosensitive acrylic resin, photosensitive polyimide, and positive resist. , Cardo resin, polysiloxane, benzocyclobutene and the like. Examples of the organic-inorganic hybrid material include those in which an inorganic material such as silica is contained in an organic material such as an acrylic resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, or a polyvinyl alcohol resin. An example of the inorganic material is glass.
また、レンズ部の屈折率としては、樹脂層の屈折率よりも大きくてもよく小さくてもよく、レンズ部が凸レンズ部および凹レンズ部のいずれであるかにより適宜選択される。具体的には、レンズ部および樹脂層の屈折率差は０．０５超０．４未満の範囲内であることが好ましく、中でも０．１〜０．３の範囲内であることが好ましい。レンズ部および樹脂層の屈折率差が大きいと、樹脂層および封止基板の界面での光の屈折角が大きくなり、光取り出し効率を向上させる効果が十分に得られない場合があるからである。また、レンズ部および樹脂層の屈折率差が小さいと、レンズ部による光の屈折効果が十分に得られない場合があるからである。 Further, the refractive index of the lens portion may be larger or smaller than the refractive index of the resin layer, and is appropriately selected depending on whether the lens portion is a convex lens portion or a concave lens portion. Specifically, the difference in refractive index between the lens portion and the resin layer is preferably in the range of more than 0.05 and less than 0.4, and more preferably in the range of 0.1 to 0.3. This is because if the refractive index difference between the lens portion and the resin layer is large, the light refraction angle at the interface between the resin layer and the sealing substrate becomes large, and the effect of improving the light extraction efficiency may not be sufficiently obtained. . Moreover, if the refractive index difference between the lens portion and the resin layer is small, the light refraction effect by the lens portion may not be sufficiently obtained.
また、レンズ部の屈折率は、上記のレンズ部および樹脂層の屈折率差を満たしていればよいが、具体的には１．４５〜１．７の範囲内であることが好ましく、中でも１．５〜１．６の範囲内であることが好ましい。 In addition, the refractive index of the lens portion only needs to satisfy the difference in refractive index between the lens portion and the resin layer, and specifically, it is preferably in the range of 1.45 to 1.7. It is preferable to be within the range of .5 to 1.6.
レンズ部の形成方法としては、上記の形状や寸法等を満たすレンズ部を形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、材料や構成等に応じて適宜選択される。例えば、後述するように封止基板においてレンズ部が基底部と一体に形成されている場合には、ブラスト、エッチング、切削等により基板を加工する方法や、２Ｐ法等のインプリント法を挙げることができる。インプリント法は、ロールツーロールでレンズ部を形成可能であり、好適である。また、基底部上にレンズ部を形成する場合には、例えば、フォトリソグラフィー法や、基底部上にレンズ部を貼り合わせる方法等が挙げられる。 The method for forming the lens portion is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a lens portion satisfying the above-described shape, dimensions, and the like, and is appropriately selected according to the material, configuration, and the like. For example, when the lens part is formed integrally with the base part in the sealing substrate as will be described later, a method of processing the substrate by blasting, etching, cutting, or the like, or an imprint method such as 2P method may be mentioned. Can do. The imprint method is suitable because the lens portion can be formed by roll-to-roll. Moreover, when forming a lens part on a base part, the photolithographic method, the method of bonding a lens part on a base part, etc. are mentioned, for example.
（２）封止基板
本発明における封止基板は、通常、基底部と、基底部上に形成された複数の凹レンズ部とを有する。例えば図４（ａ）、（ｂ）において、封止基板２０は基底部２３と基底部２３上に形成された複数の凸レンズ部２１または凹レンズ部２２とを有している。
(2) Sealing substrate The sealing substrate in the present invention usually has a base portion and a plurality of concave lens portions formed on the base portion. For example, in FIGS. 4A and 4B, the sealing
通常、レンズ部および基底部は一体に形成されている。そのため、レンズ部および基底部の屈折率は等しく、封止基板内において有機ＥＬ素子からの光を屈折または反射させることなく出射させることができる。
なお、「レンズ部および基底部が一体に形成されている」とは、レンズ部および基底部が単一の部材として形成されていることをいう。
Usually, the lens part and the base part are integrally formed. Therefore, the refractive indexes of the lens portion and the base portion are equal, and the light from the organic EL element can be emitted without being refracted or reflected in the sealing substrate.
Note that “the lens portion and the base portion are integrally formed” means that the lens portion and the base portion are formed as a single member.
また、レンズ部および基底部が別々に形成されている場合には、レンズ部および基底部の屈折率はほぼ等しいことが好ましい。封止基板内において有機ＥＬ素子からの光をほとんど屈折または反射させることなく出射させることができるからである。この場合、レンズ部および基底部の屈折率差は０．０１〜０．１の範囲内であることが好ましい。このとき、レンズ部の屈折率は基底部の屈折率よりも大きくてもよく小さくてもよい。 Further, when the lens portion and the base portion are formed separately, it is preferable that the refractive indexes of the lens portion and the base portion are substantially equal. This is because light from the organic EL element can be emitted in the sealing substrate with almost no refraction or reflection. In this case, the difference in refractive index between the lens portion and the base portion is preferably in the range of 0.01 to 0.1. At this time, the refractive index of the lens part may be larger or smaller than the refractive index of the base part.
基底部の厚みとしては、封止基板により有機ＥＬ素子を封止することが可能であり、上述の寸法を満たすレンズ部を基底部上に形成可能であれば特に限定されるものではなく、適宜調整される。具体的には、２０μｍ〜１ｍｍ程度にすることができる。基底部が薄いと、有機ＥＬ素子を封止することや、有機ＥＬ表示装置の強度を保つことが困難になるおそれがあるからである。また基底部が厚いと光取り出し効率が低下するおそれがあるからである。なお、フレキシブルな有機ＥＬ表示装置の場合には、基底部の厚みは比較的薄いことが好ましい。 The thickness of the base portion is not particularly limited as long as the organic EL element can be sealed with a sealing substrate and a lens portion satisfying the above dimensions can be formed on the base portion. Adjusted. Specifically, it can be about 20 μm to 1 mm. This is because if the base is thin, it may be difficult to seal the organic EL element and to maintain the strength of the organic EL display device. In addition, if the base is thick, the light extraction efficiency may decrease. In the case of a flexible organic EL display device, it is preferable that the thickness of the base portion is relatively thin.
基底部の材料および光透過性については、上記レンズ部と同様とすることができる。 The material of the base portion and the light transmittance can be the same as those of the lens portion.
また、封止基板は、可撓性を有していてもよく有さなくてもよく、有機ＥＬ表示装置の用途により適宜選択される。 Further, the sealing substrate may or may not have flexibility, and is appropriately selected depending on the use of the organic EL display device.
２．画素
本発明においては、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が所定の範囲内となっている。本発明の有機ＥＬ表示装置は、上述のようにレンズ部を画素毎に配置する必要がないことから、画素が高精細である場合に特に有用である。具体的に、画素のピッチは２μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも２μｍ〜３００μｍの範囲内であることが好ましい。
また、画素の幅は０．５μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
ここで、「画素」とは、上述のように画像を構成する最小単位である。例えば赤、緑、青の３個の副画素で１個の画素が構成されている場合、本発明においては１個の副画素を画素といい、画素のピッチは隣接する副画素の中心から中心までの距離を指し、画素の幅は１個の副画素の幅を指す。
2. Pixel In the present invention, the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is within a predetermined range. The organic EL display device of the present invention is particularly useful when the pixels are high definition because it is not necessary to dispose the lens portion for each pixel as described above. Specifically, the pixel pitch is preferably in the range of 2 μm to 500 μm, and more preferably in the range of 2 μm to 300 μm.
The pixel width is preferably in the range of 0.5 μm to 200 μm, and more preferably in the range of 1 μm to 100 μm.
Here, the “pixel” is a minimum unit constituting an image as described above. For example, when one pixel is composed of three subpixels of red, green, and blue, in the present invention, one subpixel is referred to as a pixel, and the pixel pitch is centered from the center of adjacent subpixels. The pixel width indicates the width of one subpixel.
画素の配列としては、有機ＥＬ表示装置における一般的な配列であればよい。また、画素の形状としては、有機ＥＬ表示装置における一般的な形状であればよく、任意の形状とすることができる。本発明においては、上述のようにレンズ部を画素毎に配置する必要がないことから、画素の配列や形状等は特に限定されない。 The pixel array may be a general array in an organic EL display device. Further, the shape of the pixel may be a general shape in the organic EL display device, and may be an arbitrary shape. In the present invention, since it is not necessary to dispose the lens portion for each pixel as described above, the arrangement and shape of the pixels are not particularly limited.
３．有機ＥＬ素子基板
本発明における有機ＥＬ素子基板は、支持基板と、支持基板上に形成された有機ＥＬ素子とを有するものである。
以下、有機ＥＬ素子基板における各構成について説明する。
3. Organic EL element substrate The organic EL element substrate in this invention has a support substrate and the organic EL element formed on the support substrate.
Hereinafter, each component in the organic EL element substrate will be described.
（１）有機ＥＬ素子
本発明に用いられる有機ＥＬ素子は、支持基板上に形成された背面電極層と、背面電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成された透明電極層とを有するものである。
以下、有機ＥＬ素子における各構成について説明する。
(1) Organic EL element The organic EL element used in the present invention is a back electrode layer formed on a support substrate, an organic EL layer formed on the back electrode layer and including at least a light emitting layer, and an organic EL layer. And a transparent electrode layer formed on the substrate.
Hereinafter, each structure in an organic EL element is demonstrated.
（ａ）有機ＥＬ層
本発明における有機ＥＬ層は、背面電極層上に形成され、少なくとも発光層を含むものである。
有機ＥＬ層を構成する層としては、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等が挙げられる。
以下、有機ＥＬ層における各構成について説明する。
(A) Organic EL layer The organic EL layer in the present invention is formed on the back electrode layer and includes at least a light emitting layer.
Examples of the layer constituting the organic EL layer include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer in addition to the light emitting layer.
Hereinafter, each structure in the organic EL layer will be described.
（ｉ）発光層
本発明に用いられる発光層は、単色の発光層であってもよく、複数色の発光層であってもよく、本発明のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置の用途に応じて適宜選択される。通常は複数色の発光層が形成される。
(I) Light-Emitting Layer The light-emitting layer used in the present invention may be a single-color light-emitting layer or a multi-color light-emitting layer, depending on the use of the top emission organic EL display device of the present invention. It is selected appropriately. Usually, a light emitting layer of a plurality of colors is formed.
発光層に用いられる発光材料としては、蛍光もしくは燐光を発するものであればよく、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等を挙げることができる。 The light emitting material used for the light emitting layer may be any material that emits fluorescence or phosphorescence, and examples thereof include dye materials, metal complex materials, and polymer materials.
色素系材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等を挙げることができる。 Examples of dye-based materials include cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine Examples thereof include a ring compound, a perinone derivative, a perylene derivative, an oligothiophene derivative, a coumarin derivative, an oxadiazole dimer, and a pyrazoline dimer.
金属錯体系材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、あるいは、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を用いることができる。 Examples of the metal complex material include an aluminum quinolinol complex, a benzoquinolinol beryllium complex, a benzoxazole zinc complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethyl zinc complex, a porphyrin zinc complex, a europium complex, or a central metal such as Al, Zn, Be, etc. Alternatively, a metal complex having a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy and having a oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like as a ligand can be given. Specifically, tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) can be used.
高分子系材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。また、高分子系材料として、上記の色素系材料および金属錯体系材料を高分子化したものも用いることができる。 Examples of the polymer material include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinylcarbazole, polyfluorenone derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, polydialkylfluorene derivatives, and Examples thereof include copolymers thereof. Moreover, what polymerized said pigment-type material and metal complex-type material as a polymeric material can also be used.
また、燐光材料としては、例えば、イリジウム錯体、プラチナ錯体、あるいは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ等のスピン軌道相互作用が大きい重金属を中心金属とする金属錯体等を用いることができる。具体的には、フェニルピリジンやチエニルピリジンなどを配位子とするイリジウム錯体、プラチナポルフィリン誘導体等が挙げられる。 As the phosphorescent material, for example, an iridium complex, a platinum complex, or a metal complex having a heavy metal having a large spin-orbit interaction such as Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, or Au as a central metal is used. Can do. Specific examples include iridium complexes having platinum pyridine, thienyl pyridine and the like as ligands, platinum porphyrin derivatives, and the like.
これらの発光材料は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 These luminescent materials may be used alone or in combination of two or more.
また、発光材料には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的で、蛍光もしくは燐光を発するドーパントを添加してもよい。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体を挙げることができる。 Further, a dopant that emits fluorescence or phosphorescence may be added to the light emitting material for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of such dopants include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, and fluorene derivatives. Can be mentioned.
発光層の厚みとしては、電子および正孔の再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、例えば１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度にすることができる。 The thickness of the light-emitting layer is not particularly limited as long as it can provide a function of emitting light by providing a recombination field of electrons and holes, and may be, for example, about 10 nm to 500 nm. it can.
発光層の形成方法としては、上述の発光材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた発光層形成用塗工液を塗布するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよい。中でも、効率およびコストの面から、ウェットプロセスが好ましい。 The method for forming the light emitting layer may be a wet process in which a light emitting layer forming coating solution in which the above light emitting material or the like is dissolved or dispersed in a solvent may be applied, or may be a dry process such as a vacuum deposition method. Good. Among these, a wet process is preferable from the viewpoint of efficiency and cost.
発光層形成用塗工液の塗布方法としては、例えば、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法等を挙げることができる。 Examples of the application method of the light emitting layer forming coating liquid include an inkjet method, a spin coating method, a casting method, a dipping method, a bar coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, a gravure printing method, and screen printing. Method, flexographic printing method, offset printing method and the like.
（ii）正孔注入輸送層
本発明においては、発光層と陽極との間に正孔注入輸送層が形成されていてもよい。
正孔注入輸送層は、正孔注入機能を有する正孔注入層であってもよく、正孔輸送機能を有する正孔輸送層であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有するものであってもよい。
(Ii) Hole Injecting and Transporting Layer In the present invention, a hole injecting and transporting layer may be formed between the light emitting layer and the anode.
The hole injection transport layer may be a hole injection layer having a hole injection function, or a hole transport layer having a hole transport function, and the hole injection layer and the hole transport layer are laminated. And may have both a hole injection function and a hole transport function.
正孔注入輸送層に用いられる材料としては、発光層への正孔の注入、輸送を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびそれらの誘導体等の導電性高分子等を用いることができる。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、ポリ３，４エチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、ポリビニルカルバゾール等が挙げられる。 The material used for the hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as it is a material that can stabilize injection and transportation of holes to the light emitting layer, and is exemplified in the light emitting material of the light emitting layer. In addition to compounds, phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and other oxides, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene, polyphenylene vinylene and their derivatives The conductive polymer can be used. Specifically, bis (N- (1-naphthyl) -N-phenyl) benzidine (α-NPD), 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), poly-3 , 4 ethylenedioxythiophene-polystyrene sulfonic acid (PEDOT-PSS), polyvinylcarbazole and the like.
正孔注入輸送層の厚みとしては、正孔注入機能や正孔輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、具体的には０．５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as the hole injecting function and the hole transporting function are sufficiently exhibited. Specifically, the thickness is in the range of 0.5 nm to 1000 nm, particularly 10 nm to It is preferable to be in the range of 500 nm.
正孔注入輸送層の形成方法としては、上述の材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた正孔注入輸送層形成用塗工液を塗布するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよく、材料の種類等に応じて適宜選択される。 The formation method of the hole injection transport layer may be a wet process in which a coating liquid for forming a hole injection transport layer in which the above-described materials or the like are dissolved or dispersed in a solvent may be applied. It may be a process and is appropriately selected according to the type of material.
（iii）電子注入輸送層
本発明においては、発光層と陰極との間に電子注入輸送層が形成されていてもよい。
電子注入輸送層は、電子注入機能を有する電子注入層であってもよく、電子輸送機能を有する電子輸送層であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有するものであってもよい。
(Iii) Electron injection / transport layer In the present invention, an electron injection / transport layer may be formed between the light-emitting layer and the cathode.
The electron injection / transport layer may be an electron injection layer having an electron injection function, may be an electron transport layer having an electron transport function, or may be a laminate of an electron injection layer and an electron transport layer. It may have both an electron injection function and an electron transport function.
電子注入層に用いられる材料としては、発光層への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、ストロンチウム、カルシウム、リチウム、セシウム、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化セシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム等のアルカリ金属およびアルカリ土類金属の金属、合金、化合物、有機錯体等を用いることができる。 The material used for the electron injection layer is not particularly limited as long as it can stabilize the injection of electrons into the light emitting layer. In addition to the compounds exemplified as the light emitting material for the light emitting layer, aluminum may be used. Alkali metals such as lithium alloys, strontium, calcium, lithium, cesium, lithium fluoride, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, cesium fluoride, magnesium oxide, strontium oxide, sodium polystyrene sulfonate, and Alkaline earth metal metals, alloys, compounds, organic complexes, and the like can be used.
また、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入層にすることもできる。電子輸送性の有機材料としては、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等を挙げることができ、ドープする金属としては、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。 Alternatively, a metal doped layer in which an alkali metal or an alkaline earth metal is doped on an electron transporting organic material may be formed, and this may be used as an electron injection layer. Examples of the electron-transporting organic material include bathocuproine, bathophenanthroline, and phenanthroline derivatives. Examples of the metal to be doped include Li, Cs, Ba, and Sr.
電子輸送層に用いられる材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）の誘導体等を挙げることができる。 The material used for the electron transport layer is not particularly limited as long as it can transport electrons injected from the cathode to the light emitting layer. For example, bathocuproin, bathophenanthroline, phenanthroline derivative, triazole derivative Oxadiazole derivatives, tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) derivatives, and the like.
電子注入輸送層の厚みとしては、電子注入機能や電子輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。 The thickness of the electron injection / transport layer is not particularly limited as long as the electron injection function and the electron transport function are sufficiently exhibited.
電子注入輸送層の形成方法としては、上述の材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた電子注入輸送層形成用塗工液を塗布するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよく、材料の種類等に応じて適宜選択される。 The method for forming the electron injecting and transporting layer may be a wet process in which a coating liquid for forming an electron injecting and transporting layer in which the above-described materials or the like are dissolved or dispersed in a solvent may be applied, or by a dry process such as a vacuum evaporation method. There may be, and it chooses suitably according to the kind etc. of material.
（ｂ）透明電極層
本発明における透明電極層は、有機ＥＬ層上に形成されるものである。
(B) Transparent electrode layer The transparent electrode layer in the present invention is formed on the organic EL layer.
透明電極層は陽極および陰極のいずれであってもよい。 The transparent electrode layer may be either an anode or a cathode.
陽極は、抵抗が小さいことが好ましく、一般的には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
陽極には、正孔が注入しやすいように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属；これらの金属の酸化物；ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のＡｌ合金、ＭｇＡｇ等のＭｇ合金、Ｎｉ合金、Ｃｒ合金、アルカリ金属の合金、アルカリ土類金属の合金等の合金；酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム等の無機酸化物；金属ドープされたポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体等の導電性高分子；α−Ｓｉ、α−ＳｉＣ；等が挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いても、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。２種類以上を用いる場合には、各材料からなる層を積層してもよい。
The anode preferably has a low resistance, and a metal material that is a conductive material is generally used, but an organic compound or an inorganic compound may be used.
For the anode, a conductive material having a large work function is preferably used so that holes can be easily injected. For example, metals such as Au, Ta, W, Pt, Ni, Pd, Cr, Cu, Mo, alkali metals, alkaline earth metals; oxides of these metals; Al alloys such as AlLi, AlCa, AlMg, MgAg, etc. Mg alloys, Ni alloys, Cr alloys, alkali metal alloys, alkaline earth metal alloys, etc .; inorganic oxides such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide, indium oxide; Examples thereof include conductive polymers such as metal-doped polythiophene, polyaniline, polyacetylene, polyalkylthiophene derivatives, and polysilane derivatives; α-Si, α-SiC; and the like. These conductive materials may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used, layers made of each material may be stacked.
陰極は、抵抗が小さいことが好ましく、一般的には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
陰極には、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金等が挙げられる。
The cathode preferably has a low resistance, and a metal material that is a conductive material is generally used, but an organic compound or an inorganic compound may be used.
For the cathode, it is preferable to use a conductive material having a low work function so that electrons can be easily injected. Examples thereof include magnesium alloys such as MgAg, aluminum alloys such as AlLi, AlCa, and AlMg, and alloys of alkali metals and alkaline earth metals such as Li, Cs, Ba, Sr, and Ca.
透明電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、またはＣＶＤ法等を挙げることができる。 As a method for forming the transparent electrode layer, a general electrode forming method can be used, for example, a PVD method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an EB deposition method, an ion plating method, or a CVD method. be able to.
（ｃ）背面電極層
本発明における背面電極層は、支持基板上に形成されるものである。
(C) Back electrode layer The back electrode layer in this invention is formed on a support substrate.
背面電極層は、光透過性を有していてもよく有さなくてもよいが、本発明においては透明電極層側から光を取り出すため、通常は光透過性を有さないものとされる。 The back electrode layer may or may not have light transparency. However, in the present invention, light is extracted from the transparent electrode layer side, and therefore normally, it does not have light transparency. .
背面電極層は陽極および陰極のいずれであってもよい。
なお、陽極および陰極の材料については上記透明電極層の項に記載し、背面電極層の形成方法については上記透明電極層の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
The back electrode layer may be either an anode or a cathode.
The materials for the anode and the cathode are described in the section of the transparent electrode layer, and the method for forming the back electrode layer is the same as the method for forming the transparent electrode layer, and thus the description thereof is omitted here.
（ｄ）絶縁層
本発明に用いられる有機ＥＬ素子においては、図１および図２に例示するように、背面電極層３上に絶縁層４がパターン状に形成されていてもよい。絶縁層は、画素を画定するように形成されるものである。
絶縁層のパターンとしては、画素の配列に応じて適宜選択されるものであり、例えば格子状にすることができる。
絶縁層の材料としては、有機ＥＬ素子における一般的な絶縁層の材料を用いることができ、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、無機材料等を挙げることができる。
絶縁層の厚みとしては、画素を画定し、透明電極層および背面電極層を絶縁することができれば特に限定されるものではない。
絶縁層の形成方法としては、有機ＥＬ素子における一般的な絶縁層の形成方法を適用することができ、例えば、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。
(D) Insulating layer In the organic EL element used in the present invention, the insulating
The pattern of the insulating layer is appropriately selected according to the arrangement of the pixels and can be, for example, a lattice shape.
As a material of the insulating layer, a material of a general insulating layer in an organic EL element can be used. For example, a photo-curable resin such as a photosensitive polyimide resin or an acrylic resin, a thermosetting resin, an inorganic material, or the like. Can be mentioned.
The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as pixels can be defined and the transparent electrode layer and the back electrode layer can be insulated.
As a method for forming the insulating layer, a general method for forming an insulating layer in an organic EL element can be applied, and examples thereof include a photolithography method.
（ｅ）隔壁
本発明に用いられる有機ＥＬ素子においては、絶縁層上に隔壁がパターン状に形成されていてもよい。隔壁は、透明電極層のパターンを画定するように形成されるものである。隔壁が形成されている場合には、メタルマスク等を用いなくとも透明電極層をパターン状に形成することが可能になる。
隔壁のパターンとしては、透明電極層のパターンに応じて適宜選択される。
隔壁の材料としては、有機ＥＬ素子における一般的な隔壁の材料を用いることができ、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を挙げることができる。
また、発光層をパターン状に形成するに際して、隔壁には表面エネルギーを変化させる表面処理を予め行ってもよい。
隔壁の高さとしては、透明電極層のパターンを画定し、隣接する透明電極層同士を絶縁することができれば特に限定されるものではない。
隔壁の形成方法としては、有機ＥＬ素子における一般的な隔壁の形成方法を適用することができ、例えば、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。
(E) Partition Wall In the organic EL element used in the present invention, the partition wall may be formed in a pattern on the insulating layer. The partition walls are formed so as to define a pattern of the transparent electrode layer. When the partition walls are formed, the transparent electrode layer can be formed in a pattern without using a metal mask or the like.
The partition pattern is appropriately selected according to the pattern of the transparent electrode layer.
As a material for the partition, a general partition material in an organic EL element can be used. For example, a photo-curable resin such as a photosensitive polyimide resin or an acrylic resin, a thermosetting resin, an inorganic material, or the like. Can be mentioned.
Further, when the light emitting layer is formed in a pattern, the partition may be subjected to a surface treatment that changes the surface energy in advance.
The height of the partition wall is not particularly limited as long as the pattern of the transparent electrode layer can be defined and the adjacent transparent electrode layers can be insulated from each other.
As a method for forming the partition, a general method for forming a partition in an organic EL element can be applied, and examples thereof include a photolithography method.
（２）支持基板
本発明に用いられる支持基板は、上記有機ＥＬ素子を支持するものである。
(2) Support substrate The support substrate used for this invention supports the said organic EL element.
支持基板は、光透過性を有していてもよく有さなくてもよい。
支持基板の形成材料としては、例えば、ガラスや樹脂が挙げられる。
支持基板の厚みとしては、支持基板の材料およびトップエミッション型有機ＥＬ表示装置の用途により適宜選択され、具体的には０．００５ｍｍ〜５ｍｍ程度である。
The support substrate may or may not have optical transparency.
Examples of the material for forming the support substrate include glass and resin.
The thickness of the support substrate is appropriately selected depending on the material of the support substrate and the use of the top emission type organic EL display device, and is specifically about 0.005 mm to 5 mm.
４．樹脂層
本発明における樹脂層は、有機ＥＬ素子基板および封止基板の間に充填されるものである。
4). Resin Layer The resin layer in the present invention is filled between the organic EL element substrate and the sealing substrate.
樹脂層の屈折率としては、レンズ部が凸レンズ部および凹レンズ部のいずれであるかに応じて適宜選択される。凸レンズ部の場合、樹脂層の屈折率はレンズ部の屈折率よりも小さければよい。また、凹レンズ部の場合、樹脂層の屈折率はレンズ部の屈折率よりも大きければよい。
樹脂層の屈折率は、上述のレンズ部および樹脂層の屈折率差を満たしていればよいが、具体的には、１．３〜２．０の範囲内であることが好ましく、中でも１．４５〜１．８の範囲内であることが好ましい。
The refractive index of the resin layer is appropriately selected depending on whether the lens part is a convex lens part or a concave lens part. In the case of a convex lens part, the refractive index of the resin layer may be smaller than the refractive index of the lens part. In the case of a concave lens part, the refractive index of the resin layer only needs to be larger than the refractive index of the lens part.
The refractive index of the resin layer only needs to satisfy the above-described difference in refractive index between the lens portion and the resin layer. Specifically, the refractive index is preferably in the range of 1.3 to 2.0. It is preferable to be within the range of 45 to 1.8.
また、樹脂層は光透過性を有するものである。樹脂層の光透過性としては、可視光領域の波長に対して透過性を有していればよく、具体的には、可視光領域の全波長範囲に対する光透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。
なお、光透過率は、例えば島津製作所製紫外可視光分光光度計ＵＶ−３６００により測定することができる。
The resin layer is light transmissive. The light transmittance of the resin layer is not limited as long as it has transparency to the wavelength in the visible light region. Specifically, the light transmittance for the entire wavelength range in the visible light region is 80% or more. Of these, 85% or more, particularly 90% or more is preferable.
The light transmittance can be measured by, for example, an ultraviolet-visible light spectrophotometer UV-3600 manufactured by Shimadzu Corporation.
樹脂層に用いられる樹脂としては、上記の光透過性を満たすものであればよく、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いることができ、有機ＥＬ表示装置において充填用樹脂として一般的に使用される接着剤や粘着剤の中から目的の屈折率に応じて適宜選択して用いることができる。また、レンズ部に用いられるガラスや樹脂の屈折率は一般的に１．５〜１．７程度であることから、レンズ部よりも低い屈折率を有する樹脂としては、例えば、フッ素系樹脂、シロキサン等を挙げることができる。また、レンズ部よりも高い屈折率を有する樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂、あるいは芳香環、フッ素以外のハロゲン、硫黄を含む樹脂等を挙げることができる。 The resin used for the resin layer is not particularly limited as long as it satisfies the above-described light transmittance. For example, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a thermoplastic resin can be used for filling in an organic EL display device. It can be appropriately selected from adhesives and pressure-sensitive adhesives generally used as a resin according to the target refractive index. Further, since the refractive index of glass or resin used for the lens portion is generally about 1.5 to 1.7, examples of the resin having a lower refractive index than the lens portion include, for example, fluorine-based resins and siloxanes. Etc. Examples of the resin having a higher refractive index than that of the lens part include photo-curing resins or thermosetting resins such as acrylic resins and epoxy resins, or aromatic rings, resins containing halogen other than fluorine, and sulfur. Can be mentioned.
樹脂層の形成方法としては、有機ＥＬ素子基板および封止基板の間に樹脂層を充填可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ素子基板または封止基板上に樹脂を塗布する方法が挙げられる。塗布方法としては、有機ＥＬ素子基板または封止基板の全面に樹脂を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。 The method for forming the resin layer is not particularly limited as long as the resin layer can be filled between the organic EL element substrate and the sealing substrate. For example, a resin is formed on the organic EL element substrate or the sealing substrate. The method of apply | coating is mentioned. The application method is not particularly limited as long as the resin can be applied to the entire surface of the organic EL element substrate or the sealing substrate. For example, spin coating, roll coating, gravure coating, bar Examples thereof include a coating method, a flexographic printing method, an offset printing method, and a screen printing method.
樹脂は、有機ＥＬ素子基板上に塗布してもよく、封止基板上に塗布してもよく、有機ＥＬ素子基板および封止基板の両方に塗布してもよい。中でも、封止基板上に樹脂を塗布することが好ましい。レンズ部の周囲において気泡の巻き込みを抑制することができるからである。また、レンズ部の周囲における気泡の巻き込みを抑制するために、減圧下で有機ＥＬ素子基板または封止基板上に樹脂を塗布し、有機ＥＬ素子基板および封止基板を貼り合わせてもよい。 The resin may be applied on the organic EL element substrate, may be applied on the sealing substrate, or may be applied on both the organic EL element substrate and the sealing substrate. Among these, it is preferable to apply a resin on the sealing substrate. This is because entrainment of bubbles around the lens portion can be suppressed. Further, in order to suppress entrainment of bubbles around the lens portion, a resin may be applied on the organic EL element substrate or the sealing substrate under reduced pressure, and the organic EL element substrate and the sealing substrate may be bonded together.
樹脂層の厚みとしては、有機ＥＬ素子基板および封止基板を貼り合わせることが可能な程度であれば特に限定されるものではないが、具体的には１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも５μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the resin layer is not particularly limited as long as the organic EL element substrate and the sealing substrate can be bonded to each other. Specifically, the thickness is preferably in the range of 1 μm to 1000 μm. Especially, it is preferable that it exists in the range of 5 micrometers-200 micrometers.
５．接着層
本発明においては、有機ＥＬ素子基板および封止基板の外周に有機ＥＬ素子を封止するように接着層が形成されていてもよい。
5. Adhesive Layer In the present invention, an adhesive layer may be formed so as to seal the organic EL element around the organic EL element substrate and the sealing substrate.
接着層は、有機ＥＬ素子基板および封止基板の外周に形成されるため、光透過性を有していてもよく有さなくてもよい。
接着層に用いられる接着剤としては、有機ＥＬ素子の封止に用いられる一般的な接着剤を使用することができ、例えば、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤が挙げられる。
Since the adhesive layer is formed on the outer periphery of the organic EL element substrate and the sealing substrate, it may or may not have light transparency.
As an adhesive used for the adhesive layer, a general adhesive used for sealing an organic EL element can be used, and examples thereof include a photocurable adhesive and a thermosetting adhesive.
接着層の厚みとしては、有機ＥＬ素子の封止を行うことが可能な程度であれば特に限定されるものではなく、上記樹脂層の厚みと同様とすることができる。 The thickness of the adhesive layer is not particularly limited as long as the organic EL element can be sealed, and can be the same as the thickness of the resin layer.
接着層の形成方法としては、例えば接着剤を塗布する方法を用いることができる。接着剤の塗布方法としては、有機ＥＬ基板または封止基板の外周に接着剤を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えばディスペンサーによる塗布方法が挙げられる。 As a method for forming the adhesive layer, for example, a method of applying an adhesive can be used. The method for applying the adhesive is not particularly limited as long as the adhesive can be applied to the outer periphery of the organic EL substrate or the sealing substrate. For example, a coating method using a dispenser can be mentioned.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
［実施例１］
下記の有機ＥＬ表示装置のモデルを用いて、光線追跡法によりシミュレーションを行った。この有機ＥＬ表示装置においては、図６（ａ）、（ｂ）に例示するように、凸レンズ部２１の中心と画素Ｐの中心との距離ｄを変化させた。
・封止基板の凸レンズ部の幅：９μｍ、高さ：９μｍ
・屈折率
凸レンズ部を有する封止基板：１．５、有機ＥＬ素子基板の支持基板：１．５、有機ＥＬ素子の透明電極層：１．９、樹脂層：１．３
・画素の幅：９μｍ、ピッチ：３６μｍ
・発光波長：５２０ｎｍ（緑色）
・凸レンズ部の中心と画素の中心との距離ｄ：０μｍ〜４．５μｍ
シミュレーション結果を図７に示す。
凸レンズ部の中心と画素の中心とが一致しない場合でも、放射光強度および正面強度の向上効果が得られることが確認された。
[Example 1]
A simulation was performed by a ray tracing method using the following model of an organic EL display device. In this organic EL display device, as illustrated in FIGS. 6A and 6B, the distance d between the center of the
-Width of convex lens part of sealing substrate: 9 μm, height: 9 μm
-Refractive index Sealing substrate having a convex lens portion: 1.5, support substrate for organic EL element substrate: 1.5, transparent electrode layer for organic EL element: 1.9, resin layer: 1.3
-Pixel width: 9 μm, pitch: 36 μm
-Emission wavelength: 520 nm (green)
The distance d between the center of the convex lens part and the center of the pixel: 0 μm to 4.5 μm
The simulation result is shown in FIG.
Even when the center of the convex lens portion and the center of the pixel do not coincide with each other, it has been confirmed that the effect of improving the emitted light intensity and the front intensity can be obtained.
［実施例２］
下記の有機ＥＬ表示装置のモデルを用いて、光線追跡法によりシミュレーションを行った。この有機ＥＬ表示装置においては、凸レンズ部の高さｈを変化させた。
・封止基板の凸レンズ部の幅：９μｍ、高さｈ：４．５μｍ〜１５μｍ
・屈折率
凸レンズ部を有する封止基板：１．５、有機ＥＬ素子基板の支持基板：１．５、有機ＥＬ素子の透明電極層：１．９、樹脂層：１．３
・画素の幅：９μｍ、ピッチ：３６μｍ
・発光波長：５２０ｎｍ（緑色）
・凸レンズ部の中心と画素の中心との距離：０μｍ
シミュレーション結果を表１および図８に示す。
[Example 2]
A simulation was performed by a ray tracing method using the following model of an organic EL display device. In this organic EL display device, the height h of the convex lens portion was changed.
-Width of convex lens portion of sealing substrate: 9 [mu] m, height h: 4.5 [mu] m to 15 [mu] m
-Refractive index Sealing substrate having a convex lens portion: 1.5, support substrate for organic EL element substrate: 1.5, transparent electrode layer for organic EL element: 1.9, resin layer: 1.3
-Pixel width: 9 μm, pitch: 36 μm
-Emission wavelength: 520 nm (green)
・ Distance between the center of the convex lens and the center of the pixel: 0 μm
The simulation results are shown in Table 1 and FIG.
凸レンズ部により放射光強度が向上することが確認された。特に、凸レンズ部の高さｈが９μｍのとき、すなわち凸レンズ部の幅に対する高さの比が１であるとき、正面輝度が向上し、良好な配光分布が得られた。 It was confirmed that the radiated light intensity was improved by the convex lens part. In particular, when the height h of the convex lens portion is 9 μm, that is, when the ratio of the height to the width of the convex lens portion is 1, the front luminance is improved and a good light distribution is obtained.
［実施例３］
下記の有機ＥＬ表示装置のモデルを用いて、光線追跡法によりシミュレーションを行った。この有機ＥＬ表示装置においては、レンズ部の幅を変化させ、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比を変化させた。
・封止基板の凸レンズ部の幅：６〜２４μｍ、高さ：６〜２４μｍ
・屈折率
凸レンズ部を有する封止基板：１．５、有機ＥＬ素子基板の支持基板：１．５、有機ＥＬ素子の透明電極層：１．９、樹脂層：１．３
・画素の幅：１８μｍ、ピッチ：３６μｍ
・発光波長：５２０ｎｍ（緑色）
シミュレーション結果を表２および図９に示す。
[Example 3]
A simulation was performed by a ray tracing method using the following model of an organic EL display device. In this organic EL display device, the width of the lens portion is changed, and the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is changed.
-Width of convex lens portion of sealing substrate: 6-24 μm, height: 6-24 μm
-Refractive index Sealing substrate having a convex lens portion: 1.5, support substrate for organic EL element substrate: 1.5, transparent electrode layer for organic EL element: 1.9, resin layer: 1.3
-Pixel width: 18 μm, pitch: 36 μm
-Emission wavelength: 520 nm (green)
The simulation results are shown in Table 2 and FIG.
本実施例では凸レンズ部の中心と画素の中心とが必ずしも一致しないが、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が本発明の範囲のとき、放射光強度の向上効果が得られること、また良好な配光分布が得られることが確認された。特に、画素のピッチに対するレンズ部の幅の比が０．２５〜０．５６のとき、正面輝度が向上した。 In the present embodiment, the center of the convex lens portion and the center of the pixel do not necessarily coincide with each other, but when the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch is within the range of the present invention, the effect of improving the emitted light intensity can be obtained, and good It was confirmed that a good light distribution was obtained. In particular, the front luminance was improved when the ratio of the width of the lens portion to the pixel pitch was 0.25 to 0.56.
［実施例４］
下記の有機ＥＬ表示装置のモデルを用いて、光線追跡法によりシミュレーションを行った。この有機ＥＬ表示装置においては、樹脂層の屈折率を変化させ、樹脂層および凸レンズ部の屈折率差Δｎを変化させた。
・封止基板の凸レンズ部の幅：９μｍ、高さ：９μｍ
・屈折率
凸レンズ部を有する封止基板：１．５、有機ＥＬ素子基板の支持基板：１．５、有機ＥＬ素子の透明電極層：１．９、樹脂層：１．０〜１．４５
・画素の幅：９μｍ、ピッチ：３６μｍ
・発光波長：５２０ｎｍ（緑色）
・凸レンズ部の中心と画素の中心との距離：０μｍ
シミュレーション結果を図１０に示す。
凸レンズ部により放射光強度が向上することが確認された。また、樹脂層および凸レンズ部の屈折率差Δｎが０．１〜０．３のとき、特に０．２〜０．３のとき、良好な配光分布が得られた。
[Example 4]
A simulation was performed by a ray tracing method using the following model of an organic EL display device. In this organic EL display device, the refractive index of the resin layer was changed, and the refractive index difference Δn between the resin layer and the convex lens portion was changed.
-Width of convex lens part of sealing substrate: 9 μm, height: 9 μm
-Refractive index Sealing substrate having a convex lens portion: 1.5, support substrate for organic EL element substrate: 1.5, transparent electrode layer for organic EL element: 1.9, resin layer: 1.0 to 1.45
-Pixel width: 9 μm, pitch: 36 μm
-Emission wavelength: 520 nm (green)
・ Distance between the center of the convex lens and the center of the pixel: 0 μm
The simulation result is shown in FIG.
It was confirmed that the radiated light intensity was improved by the convex lens part. Further, when the refractive index difference Δn between the resin layer and the convex lens portion was 0.1 to 0.3, particularly 0.2 to 0.3, a good light distribution was obtained.
１ … トップエミッション型有機ＥＬ表示装置
２ … 支持基板
３ … 背面電極層
４ … 絶縁層
５ … 発光層
５Ｒ … 赤色発光層
５Ｇ … 緑色発光層
５Ｂ … 青色発光層
６ … 透明電極層
９ … 有機ＥＬ素子
１０ … 有機ＥＬ素子基板
２０ … 封止基板
２１ … 凸レンズ部
２２ … 凹レンズ部
Ｐ … 画素
ｘ … 画素のピッチ
ｗ１、ｗ２ … レンズ部の幅
DESCRIPTION OF
Claims (2)
複数のレンズ部を有し、前記レンズ部が前記有機エレクトロルミネッセンス素子と対向するように配置された封止基板と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子基板および前記封止基板の間に充填された樹脂層と
を有するトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
画素のピッチに対する前記レンズ部の幅の比が０．２〜０．６の範囲内であることを特徴とするトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 An organic electroluminescence element substrate having a support substrate and an organic electroluminescence element formed on the support substrate;
A sealing substrate having a plurality of lens portions, wherein the lens portions are disposed so as to face the organic electroluminescence element;
A top emission type organic electroluminescence display device comprising: a resin layer filled between the organic electroluminescence element substrate and the sealing substrate;
A top emission type organic electroluminescence display device, wherein a ratio of a width of the lens portion to a pixel pitch is in a range of 0.2 to 0.6.
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