显示面板装置、显示装置以及显示面板装置的制造方法

xiaoxiao2020-7-2  2

【知识产权代理】【专利服务】Tel:18215660330

专利名称:显示面板装置、显示装置以及显示面板装置的制造方法
技术领域
本发明涉及使用有机EL(Electronic Luminescence)元件的显示面板装置、显示装置以及显示面板装置的制造方法,特别涉及提高有机EL元件的光取出效率的技术。
背景技术
作为以往的提高光取出效率的技术,存在如下技术在有机EL装置中的有机EL元件的发光面侧,设置配置有圆形透镜的微透镜阵列,使光取出效率提高(例如,专利文献1、 2)。在此,有机EL元件包括阴极、有机层和阳极。有机层形成于阴极与阳极之间。有机EL 元件形成于基板的上部。有机层包括电子注入层、电子输送层、发光层、空穴输送层和空穴注入层。有机层为从阳极侧依次按顺序层叠空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层以及电子注入层而成的层。图20是表示以往的透镜LSlO的形状的图。此外,图20中,为了便于说明,也示出透镜基底层LB10。透镜基底层LBlO为在其上部形成有透镜的层。透镜基底层LBlO由与透镜LSlO相同的材料形成。在透镜基底层LBlO上形成透镜LS10。以下,将由透镜LSlO和透镜基底层LBlO构成的、图20所示的以往的透镜称为带基底透镜10BL。在图20(a)中,标注有文字“俯视”的上部的图(以下,称为俯视图JA)表示带基底透镜IOBL的俯视图。另外,在图20(a)中,标注有文字“剖面”以及“长轴方向”的下部的图表示带基底透镜IOBL的长轴方向的剖面图。另外,在图20(a)中,标注有文字“短轴方向”的右下的图表示带基底透镜IOBL的短轴方向的剖面图。以往的透镜LSlO的形状,如俯视图JA所示,为不是覆盖全部发光区域LRlO而是覆盖发光区域LRlO的一部分的形状。发光区域LRlO为形成有发光层的区域,为发出光的区域。图20(b)是沿着俯视图JA所示的Α1-ΑΓ线的带基底透镜IOBL的剖面图。图 20(c)是沿着俯视图JA所示的Β1-ΒΓ线的带基底透镜IOBL的剖面图。图20 (d)是沿着俯视图JA所示的C1-C1’线的带基底透镜IOBL的剖面图。图20(e)是沿着俯视图JA所示的 Dl-Dl'线的带基底透镜IOBL的剖面图。图20(f)是沿着俯视图JA所示的Ε1-ΕΓ线的带基底透镜IOBL的剖面图。图21是用于说明以往的透镜LSlO的光取出效率的图。图21中,“角度”是指从发光区域LRlO照射的光中进入发光面侧的光的方向与Z 轴之间的角度。在此,ζ轴为垂直于发光区域LRlO的面的轴。“强度”是指光的强度。图21中,特性曲线Ll为表示没有设置透镜(例如,透镜LS10)时的光的强度特性的特性曲线。在此,在没有设置透镜(例如,透镜LS10)的情况下,将沿Z轴从发光区域 LRlO照射的光(角度为0度的光)的强度设为1。
图21中,特性曲线L2为表示在各有机EL元件的上部设置有以往的透镜LSlO时的光的强度的特性曲线。在该情况下,与没有设置透镜LSlO的情况相比,在设置有透镜LSlO 的情况下光取出效率提高。在将没有设置透镜LSlO时的光取出效率设为1的情况下,设置有透镜LSlO时的光取出效率为1.31。即,与没有设置透镜LSlO的情况相比,在设置有透镜 LSlO的情况下光取出效率提高31%。现有技术文献专利文献1 日本特开10-172756号公报专利文献2 日本特开平4-134302号公报

发明内容
发明要解决的问题然而,以往的透镜LSlO具有以下的问题。在此,图20(b)、图20 (C)、图20(d)、图20(e)以及图20 (f)各自示出从发光区域 LRlO出射的光中入射到位置LP1、并从位置LPl出射的光的轨迹的一例。图20(e)以及图20(f)示出入射到位置LPl并从位置LPl出射的光全部被取出到带基底透镜IOBL的外部的状态。然而,图20(b)、图20(c)以及图20(d)示出入射到位置 LPl并从位置LPl出射的光的一部分由透镜基底层LBlO与空气层的界面反射,而没有被取出到带基底透镜IOBL的外部的状态。S卩,具有图20(a)所示形状的以往的透镜LSlO存在如下问题在所述透镜LSlO的长轴方向上,随着远离发光区域LRlO的中央部,光取出效率大大降低。这是因为透镜LSlO 的长轴方向的剖面的上部的形状为椭圆弧形状。本发明是为了解决上述的问题而完成的发明,其目的在于提供一种能够实现光取出效率高的显示面板装置以及显示装置。用于解决问题的手段为了解决上述问题,本发明的某一方式的显示面板装置,具备像素单元,其包括将发光区域规定为具有长轴和短轴的形状的发光层;和透镜,其配置在所述像素单元的上方并覆盖所述发光区域,透射从所述发光层照射的光,在所述发光区域的长轴方向的同一直线上,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,并且在所述高度相同的所述发光区域的长轴方向的区域中,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的形状相同,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状,在所述发光区域的短轴方向以及所述发光区域的长轴方向这两个方向上,所述透镜使从所述发光层照射的光偏向。发明的效果透射从发光层照射的光的透镜,在发光区域的长轴方向的同一直线上,从发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,与所述发光区域的长轴方向对应的出射侧的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状,通过上述结构,能够实现与以往相比更高的光取出效率。


图1是表示第一实施方式中的显示装置的结构的框图。图2是示意表示显示面板装置的布局的图。图3是表示像素单元的结构的一例的剖面图。图4是表示有机层的结构的一例的剖面图。图5是表示像素单元的结构的一例的俯视图。图6是表示透镜部的结构的一例的剖面图。图7是表示透镜的形状的图。图8是用于说明第一实施方式中的透镜的图。图9是用于说明透镜的剖面形状的图。图10是表示入射到带基底透镜的光的轨迹的图。图11是用于说明透镜的光取出效率的图。图12是表示透镜部的一部分的图。图13是表示折射率与光的相对强度的关系的图。图14是用于说明第一实施方式的变形例中的透镜的图。图15是用于说明透镜部的制造方法的透镜的长轴方向的剖面图。图16是用于说明显示面板装置的制造方法的剖面图。图17是用于说明显示面板装置的制造方法的剖面图。图18是表示显示面板装置的制造方法的一例的流程图。图19是具备显示面板装置的显示装置的外观图。图20是表示以往的透镜的形状的图。图21是用于说明以往的透镜的光取出效率的图。图22是表示上部平坦透镜部的一部分的图。
具体实施例方式本发明的某一方式的显示面板装置,具备像素单元,其包括将发光区域规定为具有长轴和短轴的形状的发光层;和透镜,其配置在所述像素单元的上方并覆盖所述发光区域,透射从所述发光层照射的光,在所述发光区域的长轴方向的同一直线上,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,并且在所述高度相同的所述发光区域的长轴方向的区域中,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的形状相同,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状,在所述发光区域的短轴方向以及所述发光区域的长轴方向这两个方向上,所述透镜使从所述发光层照射的光偏向。根据本方式,在所述发光区域的长轴方向的同一直线上,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,在所述长轴方向的剖面的两端部分具有曲率。由此,因为在所述同一直线上从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,所以从所述发光层照射的光中的、垂直入射到所述同一直线上面的光量,在所述同一直线上是均勻的。因此,能够防止在所述同一直线上面辉度不均,能够使辉度均勻化。其结果,能够提高所述短轴方向的光取出效率。另外,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状。由此,在所述发光区域的短轴方向以及所述发光区域的长轴方向这两个方向上, 能够大幅地抑制从所述发光层照射的光全反射的情况。其结果,能够遍及所述透镜的全部周围而增加光取出量,能够大幅地提高光取出效率。另外,优选,所述发光区域的长轴方向的端部的上方被所述透镜中所述两端部分为所述椭圆弧形状的部分覆盖。根据本方式,所述椭圆弧形状可以包含圆弧形状。另外,优选,所述像素单元包括多个发光层,与所述多个发光层各自对应地设置有多个所述透镜,设置树脂层,所述树脂层遍及所述多个透镜的上面而形成,并使由所述多个透镜形成的所述多个透镜的凹凸平坦化,在与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分形成的椭圆弧形状的透镜的表面,为使所述树脂层的树脂在所述多个透镜之间的凹部流动的引导面。在制造工艺中,在为了粘接所述透镜与封止玻璃而涂敷树脂时,若在所述长轴方向的剖面的两端部分没有曲率,则所述树脂不会填充到相邻的像素之间的沟中,会混入空气。其结果,由于该空气混入,在预先设计时确定的透镜的特性会改变,光取出效率会恶化。根据本方式,设置树脂层,所述树脂层遍及所述多个透镜的上面而形成,并使由所述多个透镜形成的所述多个透镜的凹凸平坦化。在该情况下,在与所述发光区域的短轴方向对应的透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的透镜的出射侧的剖面的两端部分形成的椭圆弧形状的透镜的表面,作为使所述树脂层的树脂在所述多个透镜之间的凹部流动的引导面而发挥功能。由此,所述树脂层的树脂沿着椭圆弧形状的透镜的表面流动,填充所述多个透镜之间的凹部。因此,所述多个透镜之间的凹部被所述树脂层没有间隙地填充,能够防止空气混入所述多个透镜之间的凹部。其结果,能够防止所述透镜的折射率改变,高精度地取出光。另外,使所述树脂层的树脂在所述多个透镜之间的凹部流动,不必另行设置引导部件,可利用作为已有结构的所述透镜的表面,因此不会使层叠于所述像素单元上的膜厚变厚,能够填充所述多个透镜之间的凹部。因此,能够抑制膜厚变厚,同时防止所述透镜的特性改变并高精度地取出光。根据本方式,所述多个发光层可以为红色、绿色、蓝色的发光层。根据本方式,所述透镜由折射率为1. 6 2. 1中的任一值的树脂构成。由此,能够抑制入射到所述透镜的边界面的入射光中由所述边界面全反射的光量,能够最大限度地取出在所述透镜的边界面没有全反射而偏向的光。其结果,能够使所述透镜的光取出效率最大化。另外,优选,所述透镜由折射率为1. 6 2. 1中的任一值的第一树脂构成,所述树脂层由折射率为1. 1 1. 5中的任一值的第二树脂构成。
根据本方式,所述树脂层由折射率为1. 1 1. 5的第二树脂构成。由此,能够抑制入射到所述树脂层的入射光中由所述树脂层全反射的光量,能够最大限度地取出在所述树脂层没有全反射而偏向的光。其结果,在从所述透镜入射的光入射到所述树脂层的情况下,能够使所述树脂层偏向的光的取出效率最大化。根据本方式,在将与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的底面的长度设为 W、将从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的距离设为h的情况下,h/w为1以下。由此,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的距离,被设定为从所述发光面发出的光没有消失而能够到达所述透镜的顶点。因此,在所述透镜的顶点,能够最大限度地取出从所述发光面射出的光。其结果,能够使所述光取出效率最优化。另外,优选,所述发光层与红色、绿色或蓝色各自对应,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度受到规定。与红色、绿色或蓝色各自对应,光取出效率成为最优的从所述发光层到所述透镜的顶点的所述发光层的高度不同。根据本方式,所述发光层与红色、绿色或蓝色各自对应,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度受到规定。由此,所述发光层对红色、绿色或蓝色的各色而规定光取出效率最优的高度,因此,与所述各色对应,能够使光取出效率最大化。另外,在将所述透镜的长轴方向设为χ方向、将所述透镜的高度方向设为ζ方向的 x-z平面对所述透镜的长轴方向的剖面进行了投影的情况下,将在所述透镜的长轴方向的同一直线上从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同的范围的长度设为C、 将所述透镜的长轴方向的长度设为2(c+d)、将所述透镜从底面到顶点的高度设为b。在该情况下,所述透镜的长轴方向的剖面形状使用以下的关系式来规定,
权利要求
1.一种显示面板装置,具备像素単元,其包括将发光区域规定为具有长轴和短轴的形状的发光层;和透镜,其配置在所述像素単元的上方并覆盖所述发光区域,透射从所述发光层照射的光,在所述发光区域的长轴方向的同一直线上,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,并且在所述高度相同的所述发光区域的长轴方向的区域中,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的形状相同,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状,在所述发光区域的短轴方向以及所述发光区域的长轴方向这两个方向上,所述透镜使从所述发光层照射的光偏向。
2.根据权利要求1所述的显示面板装置,所述发光区域的长轴方向的端部的上方被所述透镜中所述两端部分为所述椭圆弧形状的部分覆盖。
3.根据权利要求1所述的显示面板装置, 所述椭圆弧形状包括圆弧形状。
4.根据权利要求1 3中的任一项所述的显示面板装置, 所述像素単元包括多个发光层,与所述多个发光层各自对应地设置有多个所述透镜,设置树脂层,所述树脂层遍及所述多个透镜的上面而形成,并使由所述多个透镜形成的所述多个透镜的凹凸平坦化,在与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分形成的椭圆弧形状的透镜的表面, 为使所述树脂层的树脂在所述多个透镜之间的凹部流动的引导面。
5.根据权利要求4所述的显示面板装置, 所述多个发光层为红色、緑色、蓝色的发光层。
6.根据权利要求1所述的显示面板装置,所述透镜由折射率为1. 6 2. 1中的任ー值的树脂构成。
7.根据权利要求4所述的显示面板装置,所述透镜由折射率为1. 6 2. 1中的任ー值的第一树脂构成, 所述树脂层由折射率为1. 1 1. 5中的任ー值的第二树脂构成。
8.根据权利要求1所述的显示面板装置,在将与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的底面的长度设为《、将从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的距离设为h的情况下,h/w为1以下。
9.根据权利要求5所述的显示面板装置,所述发光层与红色、緑色或蓝色各自对应,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度受到规定。
10.根据权利要求1所述的显示面板装置,在将所述透镜的长轴方向设为X方向、将所述透镜的高度方向设为Z方向的X-Z平面对所述透镜的长轴方向的剖面进行了投影的情况下,将在所述透镜的长轴方向的同一直线上从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同的范围的长度设为C、将所述透镜的长轴方向的长度设为2(c+d)、将所述透镜从底面到顶点的高度设为b吋, 所述透镜的长轴方向的剖面形状使用以下的关系式来规定,
11.根据权利要求1所述的显示面板装置, 所述透镜为凸透镜。
12.根据权利要求1 11中的任一项所述的显示面板装置, 所述像素単元具有上部电极和下部电极,所述发光层设置于所述上部电极与所述下部电极之间。
13.根据权利要求12所述的显示面板装置,在所述发光层与所述下部电极之间包含空穴注入层。
14.一种显示装置,具备权利要求1 13中的任一项所述的显示面板装置, 呈矩阵状配置有多个所述像素単元。
15.一种显示面板装置的制造方法,包括第一エ序,准备透镜部,所述透镜部与将发光区域规定为具有长轴和短轴的形状的发光层对应而覆盖所述发光区域,并透射从所述发光层照射的光; 第二エ序,准备所述发光层由封止层覆盖的像素単元; 第三エ序,在所述透镜部下形成树脂层;以及第四エ序,在使所述透镜部与所述像素单元贴合之后,使所述树脂层硬化, 在所述发光区域的长轴方向的同一直线上,从所述发光区域的发光面到所述透镜的顶点的高度相同,并且在所述高度相同的所述发光区域的长轴方向的区域中,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的形状相同,与所述发光区域的短轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面以及与所述发光区域的长轴方向对应的所述透镜的出射侧的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状,在所述发光区域的短轴方向以及所述发光区域的长轴方向这两个方向上,所述透镜使从所述发光层照射的光偏向。
全文摘要
显示面板装置具备显示单元,其包含发光层;和透镜(18),其配置于像素单元的上方并覆盖发光层的发光区域(LR1),透射从发光层照射的光。在发光区域(LR1)的长轴方向的同一直线上从发光区域(LR1)的发光面到透镜(18)的顶点的高度相同。与发光区域(LR1)的短轴方向对应的透镜(18)的出射侧的两端部分的剖面的两端部分为具有预定曲率的椭圆弧形状。
文档编号G02B3/00GK102550126SQ201080043758
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月5日 优先权日2009年10月15日
发明者太田高志, 笠野真弘 申请人:松下电器产业株式会社

最新回复(0)