(57)【要約】  表示パネル装置は、発光層を含む画素部と、画素部の上方に配置され発光層の発光領域（ＬＲ１）を覆い、発光層から照射される光を透過するレンズ（１８）とを備える。レンズ（１８）は、発光領域（ＬＲ１）の長軸方向の同一直線上において発光領域（ＬＲ１）の発光面からレンズ（１８）の頂点までの高さが同一である。レンズ（１８）は、発光領域（ＬＲ１）の長軸方向に対応する出射側の両端部分の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状である。
2011045904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長軸及び短軸を有する形状に発光領域を規定した発光層を含む画素部と、
前記画素部の上方に配置され前記発光領域を覆い、前記発光層から照射される光を透過するレンズと、を備え、
前記レンズは、前記発光領域の長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、且つ前記高さが同一である前記発光領域の長軸方向の領域では前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面の形状が同じであり、
前記レンズは、前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状であり、前記発光領域の短軸方向及び前記発光領域の長軸方向の双方において、前記発光層から照射される光を偏向させる
表示パネル装置。
【請求項２】
前記発光領域の長軸方向の端部の上方は、前記レンズのうち前記両端部分が前記楕円弧形状である部分に覆われている、
請求項１記載の表示パネル装置。
【請求項３】
前記楕円弧形状は円弧形状を含む
請求項１記載の表示パネル装置。
【請求項４】
前記画素部は、複数の発光層を含み、
前記レンズは、前記複数の発光層の各々に対応して複数設けられ、
前記複数のレンズの上面にわたって形成され、前記複数のレンズにより形成された前記複数のレンズの凹凸を平坦化する樹脂層を設け、
前記発光領域の短軸方向に対応する前記レンズの出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する前記レンズの出射側の断面の両端部分に形成された楕円弧形状のレンズの表面は、前記樹脂層の樹脂を前記複数のレンズの間の凹部に流動させるガイド面である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示パネル装置。
【請求項５】
前記複数の発光層は、赤色、緑色、青色の発光層である
請求項４記載の表示パネル装置。
【請求項６】
前記レンズは、屈折率が１．６〜２．１のいずれかである樹脂により構成される
請求項１記載の表示パネル装置。
【請求項７】
前記レンズは、屈折率が１．６〜２．１のいずれかである第１の樹脂により構成され、
前記樹脂層は、屈折率が１．１〜１．５のいずれかである第２の樹脂により構成される
請求項４記載の表示パネル装置。
【請求項８】
前記発光領域の短軸方向に対応する前記レンズの底面の長さをｗとし、前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの距離をｈとした場合、ｈ／ｗは１以下である
請求項１記載の表示パネル装置。
【請求項９】
前記発光層は、赤色、緑色、又は青色の各々に対応して、前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが規定される
請求項５記載の表示パネル装置。
【請求項１０】
前記レンズの長軸方向をｘ方向とし、前記レンズの高さ方向をｚ方向とするｘ−ｚ平面に前記レンズの長軸方向の断面を投影した場合、前記レンズの長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一である範囲の長さをｃとし、前記レンズの長軸方向の長さを２（ｃ＋ｄ）とし、前記レンズの底面から頂点までの高さをｂとすると、
前記レンズの長軸方向の断面形状は、
【数１】
2011045904.tif 000007
なる関係式を用いて規定され、
前記レンズの短軸方向をｙ方向とし、前記レンズの高さ方向をｚ方向とするｙ−ｚ平面に前記レンズの短軸方向の断面を投影した場合、前記レンズの短軸方向の長さを２ａとすると、
前記レンズの短軸方向の断面形状は、
【数２】
2011045904.tif 000008
なる関係式を用いて規定される
請求項１記載の表示パネル装置。
【請求項１１】
前記レンズは、凸レンズである
請求項１記載の表示パネル装置。
【請求項１２】
前記画素部は、上部電極と、下部電極と、を有し、
前記発光層は、前記上部電極及び前記下部電極の間に設けられている
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示パネル装置。
【請求項１３】
前記発光層と前記下部電極との間には正孔注入層を含む
請求項１２に記載の表示パネル装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の表示パネル装置を備え、
前記画素部が複数個マトリクス状に配置されている
表示装置。
【請求項１５】
長軸及び短軸を有する形状に発光領域を規定した発光層に対応させて前記発光領域を覆うレンズであって前記発光層から照射される光を透過するレンズを有するレンズ部を準備する第１工程と、
封止層にて前記発光層が覆われた画素部を準備する第２工程と、
前記レンズ部の下に樹脂層を形成する第３工程と、
前記レンズ部と前記画素部とを貼り合わせた後、前記樹脂層を硬化させる第４工程と、を含み、
前記レンズは、前記発光領域の長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、且つ前記高さが同一である前記発光領域の長軸方向の領域では前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面の形状が同じであり、
前記レンズは、前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状であり、前記発光領域の短軸方向及び前記発光領域の長軸方向の双方において、前記発光層から照射される光を偏向させる
表示パネル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた表示パネル装置、表示装置および表示パネル装置の製造方法に関し、特に、有機ＥＬ素子の光の取り出し効率を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光の取り出し効率を向上させる技術としては、有機ＥＬ装置における有機ＥＬ素子の発光面側に円形のレンズが配置されたマイクロレンズアレイを設け、光の取り出し効率を向上させるものがあった（例えば、特許文献１、２）。ここで、有機ＥＬ素子は、陰極と、有機層と、陽極とを含む。有機層は、陰極と陽極との間に形成される。有機ＥＬ素子は、基板の上部に形成される。【０００３】
有機層は、電子注入層と、電子輸送層と、発光層と、正孔輸送層と、正孔注入層とを含む。有機層は、陽極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層が、この順に積層された層である。【０００４】
図２０は、従来のレンズＬＳ１０の形状を示す図である。なお、図２０には、説明のために、レンズベース層ＬＢ１０も示される。レンズベース層ＬＢ１０は、上部にレンズが形成される層である。レンズベース層ＬＢ１０は、レンズＬＳ１０と同じ材料で形成される。【０００５】
レンズベース層ＬＢ１０上にはレンズＬＳ１０が形成される。以下においては、レンズＬＳ１０とレンズベース層ＬＢ１０とから構成される、図２０に示される従来のレンズを、ベース付レンズ１０ＢＬという。【０００６】
図２０（ａ）において、文字列「上面」が対応づけて表記されている上部の図（以下、上面図ＪＡという）は、ベース付レンズ１０ＢＬの上面図を示す。【０００７】
また、図２０（ａ）において、文字列「断面」および「長軸方向」が対応づけて表記されている下部の図は、ベース付レンズ１０ＢＬの長軸方向の断面図を示す。また、図２０（ａ）において、文字列「短軸方向」が対応づけて表記されている右下の図は、ベース付レンズ１０ＢＬの短軸方向の断面図を示す。【０００８】
従来のレンズＬＳ１０の形状は、上面図ＪＡのように、発光領域ＬＲ１０の全てではなく、発光領域ＬＲ１０の一部を覆うような形状である。発光領域ＬＲ１０は、発光層が形成されている領域であって、光を発する領域である。【０００９】
図２０（ｂ）は、上面図ＪＡに示されるＡ１−Ａ１’線に沿ったベース付レンズ１０ＢＬの断面図である。図２０（ｃ）は、上面図ＪＡに示されるＢ１−Ｂ１’線に沿ったベース付レンズ１０ＢＬの断面図である。図２０（ｄ）は、上面図ＪＡに示されるＣ１−Ｃ１’線に沿ったベース付レンズ１０ＢＬの断面図である。図２０（ｅ）は、上面図ＪＡに示されるＤ１−Ｄ１’線に沿ったベース付レンズ１０ＢＬの断面図である。【００１０】
図２０（ｆ）は、上面図ＪＡに示されるＥ１−Ｅ１’線に沿ったベース付レンズ１０ＢＬの断面図である。【００１１】
図２１は、従来のレンズＬＳ１０の光の取り出し効率を説明するための図である。【００１２】
図２１において、「角度」とは、発光領域ＬＲ１０から照射される光のうち、発光面側に進む光の方向とＺ軸との間の角度である。ここで、Ｚ軸は、発光領域ＬＲ１０の面に対し垂直な軸である。「強度」とは、光の強度である。【００１３】
図２１において、特性曲線Ｌ１は、レンズ（例えば、レンズＬＳ１０）が設けられてない場合における光の強度の特性を示す特性曲線である。ここで、レンズ（例えば、レンズＬＳ１０）が設けられていない場合であって、Ｚ軸にそって発光領域ＬＲ１０から照射された光（角度が０度の光）の強度を１とする。【００１４】
図２１において、特性曲線Ｌ２は、各有機ＥＬ素子の上部に従来のレンズＬＳ１０を設けた場合における、光の強度を示す特性曲線である。この場合、レンズＬＳ１０を設けない場合に比べ、レンズＬＳ１０を設けた方が、光の取り出し効率は向上する。レンズＬＳ１０を設けない場合の光の取り出し効率を１とした場合、レンズＬＳ１０を設けた場合の光の取り出し効率は、１．３１である。すなわち、レンズＬＳ１０を設けない場合に比べ、レンズＬＳ１０を設けた方が、光の取り出し効率は３１％向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−１７２７５６号公報
【特許文献２】特開平４−１３４３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来のレンズＬＳ１０は、以下の問題点を有する。【００１７】
ここで、図２０（ｂ）、図２０（ｃ）、図２０（ｄ）、図２０（ｅ）および図２０（ｆ）の各々は、発光領域ＬＲ１０から出射される光のうち位置ＬＰ１に入射し、位置ＬＰ１から出射する光の軌跡の一例も示す。【００１８】
図２０（ｅ）および図２０（ｆ）は、位置ＬＰ１に入射し、位置ＬＰ１から出射する光の全てがベース付レンズ１０ＢＬの外部に取り出されている状態を示す。しかしながら、図２０（ｂ）、図２０（ｃ）および図２０（ｄ）は、位置ＬＰ１に入射し、位置ＬＰ１から出射する光の一部が、レンズベース層ＬＢ１０と空気層との界面で反射し、ベース付レンズ１０ＢＬの外部に取り出されていない状態を示す。【００１９】
すなわち、図２０（ａ）に示される形状を有する従来のレンズＬＳ１０は、当該レンズＬＳ１０の長軸方向において、発光領域ＬＲ１０の中央部から離れるにしたがって、光の取り出し効率が大きく低下するという問題点がある。これは、レンズＬＳ１０の長軸方向の断面の上部の形状が楕円弧形状であるためである。【００２０】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高い光の取り出し効率を実現可能な表示パネル装置および表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述の課題を解決するために、この発明のある局面に従う表示パネル装置は、長軸及び短軸を有する形状に発光領域を規定した発光層を含む画素部と、前記画素部の上方に配置され前記発光領域を覆い、前記発光層から照射される光を透過するレンズとを備え、前記レンズは、前記発光領域の長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、且つ前記高さが同一である前記発光領域の長軸方向の領域では前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面の形状が同じであり、前記レンズは、前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状であり、前記発光領域の短軸方向及び前記発光領域の長軸方向の双方において、前記発光層から照射される光を偏向させる。
【発明の効果】
【００２２】
発光層から照射される光を透過するレンズが、発光領域の長軸方向の同一直線上において発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状であるという構成により、従来よりも高い光の取り出し効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、第１の実施の形態における表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、表示パネル装置のレイアウトを模式的に示す図である。
【図３】図３は、画素部の構成の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、有機層の構成の一例を示す断面図である。
【図５】図５は、画素部の構成の一例を示す上面図である。
【図６】図６は、レンズ部の構成の一例を示す断面図である。
【図７】図７は、レンズの形状を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施の形態におけるレンズを説明するための図である。
【図９】図９は、レンズの断面形状を説明するための図である。
【図１０】図１０は、ベース付レンズに入射した光の軌跡を示す図である。
【図１１】図１１は、レンズの光の取り出し効率を説明するための図である。
【図１２】図１２は、レンズ部の一部を示す図である。
【図１３】図１３は、屈折率と光の相対強度との関係を示す図である。
【図１４】図１４は、第１の実施の形態の変形例におけるレンズを説明するための図である。
【図１５】図１５は、レンズ部の製造方法を説明するためのレンズの長軸方向の断面図である。
【図１６】図１６は、表示パネル装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】図１７は、表示パネル装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図１８】図１８は、表示パネル装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、表示パネル装置を備える表示装置の外観図である。
【図２０】図２０は、従来のレンズの形状を示す図である。
【図２１】図２１は、従来のレンズの光の取り出し効率を説明するための図である。
【図２２】図２２は、上部平坦レンズ部の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のある局面に従う表示パネル装置は、長軸及び短軸を有する形状に発光領域を規定した発光層を含む画素部と、前記画素部の上方に配置され前記発光領域を覆い、前記発光層から照射される光を透過するレンズとを備え、前記レンズは、前記発光領域の長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、且つ前記高さが同一である前記発光領域の長軸方向の領域では前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面の形状が同じであり、前記レンズは、前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状であり、前記発光領域の短軸方向及び前記発光領域の長軸方向の双方において、前記発光層から照射される光を偏向させる。
【００２５】
本態様によると、前記発光領域の長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、前記長軸方向の断面の両端部分に曲率を有する。
【００２６】
これにより、前記同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であるので、前記発光層から照射される光のうち、前記同一直線上面に垂直に入射する光量は、前記同一直線上では均一になる。そのため、前記同一直線上面において輝度がばらつくのを防止でき、輝度を均一化できる。その結果、前記短軸方向の光の取り出し効率を向上することが出来る。
【００２７】
また、前記レンズは、前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状である。
【００２８】
これにより、前記発光領域の短軸方向及び前記発光領域の長軸方向の双方において、前記発光層から照射される光が全反射するのを大幅に抑制することができる。その結果、前記レンズの全周囲にわたって光の取り出し量を増加させることができ、光の取り出し効率を大幅に向上することができる。
【００２９】
また、前記発光領域の長軸方向の端部の上方は、前記レンズのうち前記両端部分が前記楕円弧形状である部分に覆われていることが好ましい。
【００３０】
本態様によると、前記楕円弧形状は円弧形状を含んでもよい。
【００３１】
また、前記画素部は、複数の発光層を含み、前記レンズは、前記複数の発光層の各々に対応して複数設けられ、前記複数のレンズの上面にわたって形成され、前記複数のレンズにより形成された前記複数のレンズの凹凸を平坦化する樹脂層を設け、前記発光領域の短軸方向に対応する前記レンズの出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する前記レンズの出射側の断面の両端部分に形成された楕円弧形状のレンズの表面は、前記樹脂層の樹脂を前記複数のレンズの間の凹部に流動させるガイド面であることが好ましい。
【００３２】
製造プロセスにおいて、前記レンズと封止ガラスとを接着するために樹脂を塗布する際、前記長軸方向の断面の両端部分に曲率がないと隣接する画素間の溝に前記樹脂が充填せず、空気が混入する。その結果、この空気が混入することにより予め設計時に決められたレンズの特性が変わってしまい、光の取り出し効率が悪くなる。
【００３３】
本態様によると、前記複数のレンズの上面にわたって形成され、前記複数のレンズにより形成された前記複数のレンズの凹凸を平坦化する樹脂層が設けられる。この場合、前記発光領域の短軸方向に対応するレンズの出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応するレンズの出射側の断面の両端部分に形成された楕円弧形状のレンズの表面は、前記樹脂層の樹脂を前記複数のレンズの間の凹部に流動させるガイド面として機能する。
【００３４】
これにより、前記樹脂層の樹脂は、楕円弧形状のレンズの表面に沿って流動され、前記複数のレンズの間の凹部を充填する。そのため、前記複数のレンズの間の凹部は前記樹脂層により隙間なく充填され、前記複数のレンズの間の凹部に空気が混入することを防止できる。その結果、前記レンズの屈折率が変わるのを防止して、精度よく光を取り出すことが出来る。
【００３５】
また、前記樹脂層の樹脂を前記複数のレンズの間の凹部に流動させるのに、別個のガイド部材を設けるのではなく、既存の構成である前記レンズの表面を利用するので、前記画素部の上に積層される膜厚を厚くすることなく、前記複数のレンズの間の凹部を充填できる。そのため、膜厚が厚くなるのを押さえつつ、前記レンズの特性が変わるのを防止して精度よく光を取り出すことが可能となる。
【００３６】
本態様によると、前記複数の発光層は、赤色、緑色、青色の発光層としてもよい。
【００３７】
本態様によると、前記レンズは、屈折率が１．６〜２．１のいずれかである樹脂により構成される。
【００３８】
これにより、前記レンズの境界面に入射される入射光のうち、前記境界面で全反射する光量を抑制でき、前記レンズの境界面において全反射せずに偏向する光を最大限取り出すことが可能になる。その結果、前記レンズの光の取り出し効率を最大化できる。
【００３９】
また、前記レンズは、屈折率が１．６〜２．１のいずれかである第１の樹脂により構成され、前記樹脂層は、屈折率が１．１〜１．５のいずれかである第２の樹脂により構成されることが好ましい。
【００４０】
本態様によると、前記樹脂層は、屈折率が１．１〜１．５である第２の樹脂により構成される。
【００４１】
これにより、前記樹脂層に入射される入射光のうち、前記樹脂層で全反射する光量を抑制でき、前記樹脂層において全反射せずに偏向する光を最大限に取り出すことが可能になる。その結果、前記レンズから入射された光が前記樹脂層に入射した場合に、前記樹脂層から偏向される光の取り出し効率を最大化できる。
【００４２】
本態様によると、前記発光領域の短軸方向に対応する前記レンズの底面の長さをｗとし、前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの距離をｈとした場合、ｈ／ｗは１以下である。
【００４３】
これにより、前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの距離は、前記発光面から発光される光が消失することなく前記レンズの頂点まで到達することができるように設定される。そのため、前記レンズの頂点において、前記発光面からの射出される光を最大限取り出すことができる。その結果、前記光の取り出し効率を最適化できる。
【００４４】
また、前記発光層は、赤色、緑色、又は青色の各々に対応して、前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが規定されることが好ましい。
【００４５】
赤色、緑色、又は青色の各々に対応して、光の取り出し効率が最適となる前記発光層から前記レンズの頂点までの前記発光層の高さは異なる。
【００４６】
本態様によると、前記発光層は、赤色、緑色、又は青色の各々に対応して、前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが規定される。これにより、前記発光層が赤色、緑色、又は青色の各色ついて光の取り出し効率が最適な高さが規定されるので、前記各色に対応して、光の取り出し効率を最大化できる。
【００４７】
また、前記レンズの長軸方向をｘ方向とし、前記レンズの高さ方向をｚ方向とするｘ−ｚ平面に前記レンズの長軸方向の断面を投影した場合、前記レンズの長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一である範囲の長さをｃとし、前記レンズの長軸方向の長さを２（ｃ＋ｄ）とし、前記レンズの底面から頂点までの高さをｂとする。この場合、前記レンズの長軸方向の断面形状は、
【００４８】
【数１】
2011045904.tif 000003
なる関係式を用いて規定され、前記レンズの短軸方向をｙ方向とし、前記レンズの高さ方向をｚ方向とするｙ−ｚ平面に前記レンズの短軸方向の断面を投影した場合、前記レンズの短軸方向の長さを２ａとする。この場合、前記レンズの短軸方向の断面形状は、
【００４９】
【数２】
2011045904.tif 000004
なる関係式を用いて規定されることが好ましい。
【００５０】
本態様によると、前記レンズは凸レンズであってもよい。
【００５１】
また、前記画素部は、上部電極と、下部電極とを有し、前記発光層は、前記上部電極及び前記下部電極の間に設けられていることが好ましい。
【００５２】
また、前記発光層と前記下部電極との間には正孔注入層を含むことが好ましい。
【００５３】
この発明の他の局面に従う表示装置は、上記表示パネル装置を備え、前記画素部が複数個マトリクス状に配置されている。
【００５４】
本発明の他の局面に従うと、表示パネル装置の製造方法は、長軸及び短軸を有する形状に発光領域を規定した発光層に対応させて前記発光領域を覆うレンズであって前記発光層から照射される光を透過するレンズを有するレンズ部を準備する第１工程と、封止層にて前記発光層が覆われた画素部を準備する第２工程と、前記レンズ部の下に樹脂層を形成する第３工程と、前記レンズ部と前記画素部とを貼り合わせた後、前記樹脂層を硬化させる第４工程と、を含み、前記レンズは、前記発光領域の長軸方向の同一直線上において前記発光領域の発光面から前記レンズの頂点までの高さが同一であり、且つ前記高さが同一である前記発光領域の長軸方向の領域では前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面の形状が同じであり、前記レンズは、前記発光領域の短軸方向に対応する出射側の断面及び前記発光領域の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状であり、前記発光領域の短軸方向及び前記発光領域の長軸方向の双方において、前記発光層から照射される光を偏向させる。
【００５５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る表示パネル装置および表示装置について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。また、図面は説明のために一部を強調するなどデフォルメすることがあり、必ずしも図面に現れる比率が正しいとは限らない。
【００５６】
＜第１の実施の形態＞
（表示装置の構成）
図１は、第１の実施の形態における表示装置１０００の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、表示装置１０００は、制御回路１００と、表示パネル装置４００とを備える。
【００５７】
表示パネル装置４００は、アクティブマトリクス方式の表示パネル装置である。なお、表示パネル装置４００は、パッシブマトリクス方式の表示パネル装置であってもよい。表示パネル装置４００は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を使用した有機ＥＬパネルである。表示パネル装置４００は、トップエミッション方式の装置である。なお、表示パネル装置４００は、ボトムエミッション方式の装置であってもよい。
【００５８】
表示パネル装置４００は、データ線駆動回路２２０と、走査線駆動回路３００と、表示部４１０とを含む。
【００５９】
制御回路１００は、データ線駆動回路２２０および走査線駆動回路３００を制御する。
【００６０】
表示部４１０は、複数の画素部ＰＸを含む。複数の画素部ＰＸは、行列状に配置される。複数の画素部ＰＸの各々は、外部から供給される信号に応じて発光する。
【００６１】
図２は、表示パネル装置４００のレイアウトを模式的に示す図である。
【００６２】
図２を参照して、データ線駆動回路２２０、走査線駆動回路３００よび表示部４１０は、基板５上に形成される。
【００６３】
図３は、画素部ＰＸの構成の一例を示す断面図である。なお、図３には、画素部ＰＸには含まれない、封止層１６および樹脂層１７が示される。
【００６４】
図３を参照して、画素部ＰＸは、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢから構成される。
【００６５】
サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢは、それぞれ、赤、緑および青色の光を発する画素部である。
【００６６】
ここでは、一例として、サブ画素部ＰＸＢの構成について説明する。
【００６７】
サブ画素部ＰＸＢは、基板５と、絶縁層１１と、下部電極としての陽極１２と、有機層１３と、上部電極としての陰極１５とを含む。
【００６８】
絶縁層１１は、配線層を絶縁するための層であり、基板５上に形成される。
【００６９】
陽極１２は、光反射性を有する電極であり、絶縁層１１上に形成される。有機層１３は、光を発する層である。
【００７０】
図４は、有機層１３の構成の一例を示す断面図である。
【００７１】
図４を参照して、有機層１３は、正孔注入層１３１と、正孔輸送層１３２と、発光層１３３と、電子輸送層１３４と、電子注入層１３５とを含む。
【００７２】
正孔注入層１３１は、正孔注入性の材料を主成分とする層であり、陽極１２上に形成される。正孔輸送層１３２は、正孔輸送性の材料を主成分とする層であり、正孔注入層１３１上に形成される。
【００７３】
発光層１３３は、正孔と電子とが再結合することにより発光する有機発光材料を主成分とする層であり、正孔輸送層１３２上に形成される。
【００７４】
電子輸送層１３４は、電子輸送性の材料を主成分とする層であり、発光層１３３上に形成される。電子注入層１３５は、電子輸送層１３４上に形成される。
【００７５】
なお、有機層１３の構成は、図４に示される構成に限定されず、例えば、有機層１３は、正孔注入層１３１と、正孔輸送層１３２と、発光層１３３と、電子輸送層１３４とから構成されてもよい。
【００７６】
再び、図３を参照して、陰極１５は、光透過性を有する透明電極であり、有機層１３（電子注入層１３５）上に形成される。
【００７７】
陽極１２と、有機層１３と、陰極１５とにより発光素子が形成される。当該発光素子は、有機ＥＬ素子である。
【００７８】
有機層１３は、上部電極としての陰極１５と、下部電極としての陽極１２との間に設けられる。すなわち、有機層１３に含まれる発光層１３３は、上部電極としての陰極１５と、下部電極としての陽極１２との間に設けられる。また、発光層１３３と、下部電極としての陽極１２との間には、正孔注入層１３１が形成される。
【００７９】
封止層１６は、外気中の水分や酸素などが浸入するのを防止する層であり、陰極１５上に形成される。樹脂層１７は、封止層１６上に形成される。
【００８０】
サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧの各々は、サブ画素部ＰＸＢと同様な構成を有するので詳細な説明は繰り返さない。
【００８１】
サブ画素部ＰＸＲに含まれる発光層１３３は、主に赤色の光を放射する発光層（以下、赤色発光層という）である。赤色発光層は、赤色の光を放射するための材料を含む発光層である。サブ画素部ＰＸＧに含まれる発光層１３３は、主に緑色の光を放射する発光層（以下、緑色発光層という）である。緑色発光層は、緑色の光を放射するための材料を含む発光層である。サブ画素部ＰＸＢに含まれる発光層１３３は、主に青色の光を放射する発光層（以下、青色発光層という）である。青色発光層は、青色の光を放射するための材料を含む発光層である。
【００８２】
前述したように、画素部ＰＸは、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢから構成される。したがって、画素部ＰＸは、赤色発光層、緑色発光層および青色発光層を含む。また、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢの各々は、下部電極としての陽極１２と、上部電極としての陰極１５とを含む。すなわち、画素部ＰＸは、下部電極としての陽極１２と、上部電極としての陰極１５とを含む。
【００８３】
基板５の上部には、複数のバンク１４が形成される。各バンク１４は、有機層１３、陰極１５および封止層１６の形成領域を規定する。
【００８４】
図５は、画素部ＰＸの構成の一例を示す上面図である。
【００８５】
図５を参照して、前述したように、画素部ＰＸは、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢから構成される。
【００８６】
以下においては、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢの各々を、単に、サブ画素部とも表記する。すなわち、表示部４１０は、複数のサブ画素部を含む。前述したように、複数の画素部ＰＸは、行列状に配置される。したがって、表示部４１０に含まれる複数のサブ画素部は、行列状に配置される。
【００８７】
サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢは、それぞれ、発光領域ＬＲ１．１，ＬＲ１．２，ＬＲ１．３を含む。発光領域ＬＲ１．１，ＬＲ１．２，ＬＲ１．３の各々は、対応するサブ画素部の発光層１３３に形成される領域である。例えば、発光領域ＬＲ１．１は、サブ画素部ＰＸＲに含まれる発光層１３３に形成される領域である。発光領域ＬＲ１．１，ＬＲ１．２，ＬＲ１．３の各々は、発光面１９を形成する。発光面１９は、光を放射する面である。
【００８８】
以下においては、発光領域ＬＲ１．１，ＬＲ１．２，ＬＲ１．３の各々を、単に、発光領域ＬＲ１とも表記する。各発光領域ＬＲ１の形状は、長方形である。すなわち、各発光領域ＬＲ１は、長軸および短軸を有する形状である。発光層１３３は、発光領域ＬＲ１の形状を、長軸および短軸を有する形状に規定する。
【００８９】
再び、図１、図２および図３を参照して、表示部４１０は、複数の走査線ＣＬにより、走査線駆動回路３００と電気的に接続される。当該複数の走査線ＣＬの各々は、各行に並ぶ複数のサブ画素部と電気的に接続される。走査線駆動回路３００は、複数の走査線ＣＬへ、制御信号を送信する。複数の走査線ＣＬの各々は、処理対象となるサブ画素部へ制御信号を供給するための電線である。
【００９０】
また、表示部４１０は、複数のデータ線ＤＬにより、データ線駆動回路２２０と電気的に接続される。当該複数のデータ線ＤＬの各々は、各列に並ぶ複数のサブ画素部と電気的に接続される。データ線駆動回路２２０は、複数のデータ線ＤＬへ、サブ画素部を発光させるための画像信号を送信する。複数のデータ線ＤＬの各々は、画像信号を、処理対象となるサブ画素部に供給するためのデータ線である。
【００９１】
表示部４１０は、さらに、複数のレンズ部Ｌ１８を含む。複数のレンズ部Ｌ１８は、それぞれ、表示部４１０に含まれる複数の画素部ＰＸ上に配置される。前述したように、当該複数の画素部ＰＸは、行列状に配置される。したがって、複数のレンズ部Ｌ１８は、行列状に配置される。以下においては、表示パネル装置４００に含まれる複数のレンズ部Ｌ１８から構成されるレンズを、レンズ部Ｌ１８Ａと表記する。
【００９２】
図６は、レンズ部Ｌ１８の構成の一例を示す断面図である。なお、図６には、説明のために、画素部ＰＸも示される。なお、図６において、図３と同じ符号の部分の詳細な説明は繰り返さない。
【００９３】
図６を参照して、画素部ＰＸ上には、レンズ部Ｌ１８が形成される。レンズ部Ｌ１８は、樹脂層１７により、封止層１６と接着固定される。
【００９４】
レンズ部Ｌ１８は、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂと、レンズベース層１８Ｄとから構成される。レンズベース層１８Ｄ上には、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂが形成される。
【００９５】
レンズ１８．Ｒは、サブ画素部ＰＸＲ内の有機層１３に含まれる赤色発光層（発光層１３３）の上方に設けられる。レンズ１８．Ｇは、サブ画素部ＰＸＧ内の有機層１３に含まれる緑色発光層（発光層１３３）の上方に設けられる。レンズ１８．Ｂは、サブ画素部ＰＸＢ内の有機層１３に含まれる青色発光層（発光層１３３）の上方に設けられる。すなわち、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂは、それぞれ、赤色発光層、緑色発光層および青色発光層に対応して設けられる。
【００９６】
表示部４１０は、さらに、樹脂層２０と、封止ガラス２１とを含む。樹脂層２０は、封止ガラス２１と、レンズ部Ｌ１８とを接着するための層である。樹脂層２０は、透明な材料（例えば、エポキシ系樹脂）により形成される。
【００９７】
樹脂層２０は、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂの上面にわたって形成される。樹脂層２０は、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂにより形成される凹凸を平坦化する層である。
【００９８】
以下においては、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂの各々を、単に、レンズ１８とも表記する。各レンズ１８は、透明なレンズである。レンズ１８は、凸レンズである。
【００９９】
レンズベース層１８Ｄは、複数のレンズ１８が上部に形成される層である。レンズベース層１８Ｄは、レンズ１８と同じ材料で形成される。すなわち、レンズベース層１８Ｄは、透明な層である。
【０１００】
図７は、レンズ１８の形状を示す図である。なお、図７には、説明のために、レンズベース層１８Ｄも示される。レンズベース層１８Ｄ上にはレンズ１８が形成される。以下においては、レンズ１８とレンズベース層１８Ｄとから構成される、図７に示されるレンズを、ベース付レンズ１８ＢＬという。
【０１０１】
図７において、文字列「上面」が対応づけて表記されている上部の図（以下、上面図ＰＡという）は、ベース付レンズ１８ＢＬの上面図を示す。
【０１０２】
図７の上面図ＰＡに示されるように、レンズ１８の形状は、対応する発光領域ＬＲ１を覆う形状である。すなわち、レンズ１８は、画素部ＰＸの上方に配置され、対応する発光領域ＬＲ１を覆う。レンズ１８は、対応する発光層１３３から照射される光を透過する。
【０１０３】
例えば、レンズ１８が、レンズ１８．Ｒであるとする。この場合、レンズ１８．Ｒは、画素部ＰＸの上方に配置され、発光領域ＬＲ１．１の上方を覆う。また、レンズ１８．Ｒは、サブ画素部ＰＸＲ内の有機層１３に含まれる赤色発光層（発光層１３３）から照射される光を透過する。なお、光がレンズ１８．Ｒを透過する際、当該透過する光は僅かに偏向する。
【０１０４】
すなわち、レンズ１８は、発光領域ＬＲ１の短軸方向及び発光領域ＬＲ１の長軸方向の双方において、発光層１３３から照射される光を偏向させる。
【０１０５】
また、図７において、文字列「断面」および「長軸方向」が対応づけて表記されている下部の図は、ベース付レンズ１８ＢＬの長軸方向の断面図を示す。また、図７において、文字列「短軸方向」が対応づけて表記されている右下の図は、レンズ１８の短軸方向の断面図を示す。
【０１０６】
図８は、第１の実施の形態におけるレンズ１８を説明するための図である。
【０１０７】
図８（ａ）は、図６の一部を簡略化して示す断面図である。図８（ａ）には、発光面１９が示される。発光面１９は、発光領域ＬＲ１内の面である。すなわち、発光面１９は、発光層１３３に形成される面である。
【０１０８】
ここで、レンズ１８（例えば、レンズ１８．Ｒ）において、当該レンズ１８の短軸方向の幅をｗとする。すなわち、ｗは、発光領域ＬＲ１の短軸方向に対応するレンズ１８の底面の長さである。また、発光領域ＬＲ１の発光面１９から、レンズ１８の頂点までの距離をｈとする。
【０１０９】
図８（ｂ）は、ｈ／ｗの値と光の取り出し効率との関係を示す特性線Ｌ１１を示す図である。
【０１１０】
図８（ｂ）より、ｈ／ｗの値が１未満の場合には、ｈ／ｗ＝１の時と比較して、光の取り出し効率が向上することが分かる。一方、ｈ／ｗ＞１の場合は、光の取り出し効率は、ほぼ１となり、光の取り出し効率は向上しない。したがって、ｈ／ｗ≦１とすることが好ましい。すなわち、本実施の形態における表示部４１０は、ｈ／ｗは１以下になるように構成される。
【０１１１】
図９は、レンズ１８の断面形状を説明するための図である。
【０１１２】
図９（ａ）は、レンズ１８の長軸方向の断面形状を説明するための図である。
【０１１３】
図９（ａ）を参照して、レンズ１８の長軸方向をｘ方向とし、レンズ１８の高さ方向をｚ方向とするｘ−ｚ平面にレンズ１８の長軸方向の断面を投影したとする。
【０１１４】
この場合、レンズ１８の長軸方向の同一直線上において発光領域ＬＲ１の発光面１９からレンズ１８の頂点までの高さが同一である範囲の長さをｃとし、レンズ１８の長軸方向の長さを２（ｃ＋ｄ）とし、レンズ１８の底面からレンズ１８の頂点までの高さをｂとする。
【０１１５】
この場合、レンズ１８の長軸方向の断面形状は、以下の式１および式２の関係式により規定される。
【０１１６】
【数３】
2011045904.tif 000005
【０１１７】
つまり、レンズ１８の長軸方向の断面は、−ｃ≦ｘ≦ｃの範囲において、高さが同一である。すなわち、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の長軸方向の同一直線上において発光領域ＬＲ１の発光面１９からレンズ１８の頂点までの高さが同一である。
【０１１８】
また、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分（−ｄ≦ｘ≦−ｃ、ｃ≦ｘ≦ｄ）が所定の曲率を有する円弧形状である。なお、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の長軸方向に対応する出射側の断面の両端部分は、円弧形状に限定されず、楕円弧形状であってもよい。なお、楕円弧形状は円弧形状を含む。
【０１１９】
また、図７および図９（ａ）を参照して、発光領域ＬＲ１の長軸方向の端部の上方は、前記レンズ１８のうち前記出射側の断面の両端部分が前記楕円弧形状である部分に覆われている。ここで、発光領域ＬＲ１の長軸方向の端部は、例えば、図７の上面図ＰＡにおいて、発光領域ＬＲ１内のうち、Ａ−Ａ’線より左側の領域の部分である。
【０１２０】
すなわち、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の長軸方向の同一直線上において発光領域ＬＲ１の発光面１９からレンズ１８の頂点までの高さが同一でなくてもよい。
【０１２１】
つまり、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の長軸方向の同一直線上において、第１位置に対応する発光領域ＬＲ１の発光面１９からレンズ１８の頂点までの高さと、第２位置に対応する発光領域ＬＲ１の発光面１９からレンズ１８の頂点までの高さは異なってもよい。ここで、第１位置は、例えば、図９（ａ）の−ｃ≦ｘ≦ｃの範囲内において、ｚの値がｂである線分上の位置である。また、第２位置は、例えば、図７の上面図ＰＡにおいて、発光領域ＬＲ１内のうち、Ａ−Ａ’線より左側の領域内のＥ−Ｅ’線上の位置である。
【０１２２】
図９（ｂ）は、レンズ１８の短軸方向の断面形状を説明するための図である。
【０１２３】
図９（ｂ）を参照して、レンズ１８の短軸方向をｙ方向とし、レンズ１８の高さ方向をｚ方向とするｙ−ｚ平面にレンズ１８の短軸方向の断面を投影したとする。
【０１２４】
この場合、レンズ１８の短軸方向の長さを２ａとすると、レンズ１８の短軸方向の断面形状は、以下の式３の関係式を用いて規定される。
【０１２５】
【数４】
2011045904.tif 000006
【０１２６】
つまり、レンズ１８の短軸方向の断面形状は、円弧形状である。すなわち、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の短軸方向に対応する出射側の断面は、円弧形状である。
【０１２７】
なお、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の短軸方向に対応する出射側の断面は、円弧形状に限定されず、所定の曲率を有する楕円弧形状であってもよい。なお、楕円弧形状は円弧形状を含む。
【０１２８】
また、図９（ａ）の−ｃ≦ｘ≦ｃの範囲において、レンズ１８の短軸方向の断面形状は同一である。前述したように、−ｃ≦ｘ≦ｃの範囲は、レンズ１８において、発光領域ＬＲ１の長軸方向の同一直線上において発光領域ＬＲ１の発光面１９からレンズ１８の頂点までの高さが同一である部分である。
【０１２９】
すなわち、レンズ１８において、当該高さが同一である部分に対応する発光領域ＬＲ１の長軸方向の領域では発光領域ＬＲ１の短軸方向に対応する出射側の断面の形状は同一である。
【０１３０】
図１０は、ベース付レンズ１８ＢＬに入射した光の軌跡を示す図である。なお、ベース付レンズ１８ＢＬは、形状以外の全ての要素（例えば、光学特性）は、図２０（ａ）のベース付レンズ１０ＢＬと同じであるとする。
【０１３１】
例えば、ベース付レンズ１８ＢＬの幅、高さおよび屈折率は、それぞれ、図２０（ａ）のベース付レンズ１０ＢＬの幅、高さおよび屈折率と同じであるとする。また、発光領域ＬＲ１の特性および形状は、それぞれ、発光領域ＬＲ１０の特性および形状と同じであるとする。
【０１３２】
図１０（ａ）は、図７の上面図ＰＡに示されるＡ−Ａ’線に沿ったベース付レンズ１８ＢＬの断面図である。図１０（ｂ）は、上面図ＰＡに示されるＢ−Ｂ’線に沿ったベース付レンズ１８ＢＬの断面図である。図１０（ｃ）は、上面図ＰＡに示されるＣ−Ｃ’線に沿ったベース付レンズ１８ＢＬの断面図である。図１０（ｄ）は、上面図ＰＡに示されるＤ−Ｄ’線に沿ったベース付レンズ１８ＢＬの断面図である。
【０１３３】
図１０（ｅ）は、上面図ＰＡに示されるＥ−Ｅ’線に沿ったベース付レンズ１８ＢＬの断面図である。
【０１３４】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）および図１０（ｅ）の各々は、発光領域ＬＲ１から出射される光のうち位置ＬＰ２に入射し、位置ＬＰ２から出射する光の軌跡の一例を示している。なお、図１０において、ベース付レンズ１８ＢＬの内部から空気層に向かう光は、僅かに偏向される。しかしながら、図１０では、僅かに偏向される光の軌跡は、図の都合上、直線の矢印で示すとする。
【０１３５】
図１０（ａ）は、位置ＬＰ２に入射し、位置ＬＰ２から出射する光の一部が、レンズベース層１８Ｄと空気層との界面で反射し、ベース付レンズ１８ＢＬの外部に取り出されていない状態を示す。
【０１３６】
しかしながら、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）および図１０（ｅ）の各々は、位置ＬＰ２に入射し、位置ＬＰ２から出射する光の全てがベース付レンズ１８ＢＬの外部に取り出されている状態を示す。
【０１３７】
したがって、図２０および図１０を参照することにより、ベース付レンズ１８ＢＬは、従来のベース付レンズ１０ＢＬと比較して、短軸方向の光をより効率的に取り出せていることが分かる。
【０１３８】
なお、図１０（ａ）に示されるベース付レンズ１８ＢＬの断面形状は、図１０（ｂ）に示されるベース付レンズ１８ＢＬの断面形状と同じであってもよい。これにより、さらに、光の取り出し効率を向上させることができる。
【０１３９】
図１１は、レンズ１８の光の取り出し効率を説明するための図である。
【０１４０】
図１１において、「角度」とは、発光領域ＬＲ１から照射される光のうち、発光面側に進む光の方向とＺ軸との間の角度である。ここで、Ｚ軸は、発光領域ＬＲ１の面に対し垂直な軸である。「強度」とは、図２１で説明したので詳細な説明は繰り返さない。
【０１４１】
図１１において、特性曲線Ｌ１は、図２１で説明したので詳細な説明は繰り返さない。特性曲線Ｌ２Ａは、各サブ画素部の上部にレンズ１８を設けた場合における、光の強度と角度との関係を示す特性曲線である。なお、レンズ１８の屈折率は１．５である。
【０１４２】
本明細書において、「屈折率」は、対象となる部材を、５３０ｎｍの波長の光で計測した場合の屈折率であるとする。例えば、レンズ１８の屈折率は、５３０ｎｍの波長の光で計測した場合における屈折率である。
【０１４３】
この場合、レンズ１８を設けない場合に比べ、レンズ１８を設けた方が、光の取り出し効率は向上する。レンズ１８を設けない場合の光の取り出し効率を１とした場合、レンズ１８を設けた場合の光の取り出し効率は、１．４１である。すなわち、レンズ１８を設けない場合に比べ、レンズ１８を設けた方が、光の取り出し効率は４１％向上する。
【０１４４】
前述したように、従来のレンズＬＳ１０を設けた場合の光の取り出し効率は３１％向上する。一方、レンズ１８を設けた場合光の取り出し効率は４１％向上する。したがって、４１／３１＝１．３２より、複数のレンズ１８を設けた構成の表示パネル装置４００は、従来よりも、３２％もの光の取り出し効率の向上率を実現することができる。
【０１４５】
すなわち、レンズ１８を設けた構成の表示パネル装置４００は、従来のレンズＬＳ１０を設けた構成より、高い光の取り出し効率を実現できる。
【０１４６】
なお、前述したように、図２０（ａ）に示される形状を有する従来のレンズＬＳ１０は、当該レンズＬＳ１０の長軸方向において、発光領域ＬＲ１０の中央部から離れるにしたがって、光の取り出し効率が大きく低下するという問題点がある。これは、レンズＬＳ１０の長軸方向の断面の上部の形状が円弧形状であるためである。
【０１４７】
この問題点を解消するためには、レンズＬＳ１０の長軸方向の断面の上部を平坦にすることが考えられる。以下においては、レンズＬＳ１０の長軸方向の断面の上部を平坦化したレンズを、上部平坦レンズという。また、以下においては、行列状に配列された複数の画素部の各々の上部に上部平坦レンズを配置した場合における、複数の上部平坦レンズから構成されるレンズを、上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａと表記する。なお、上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａは、本実施の形態におけるレンズ部ではない。
【０１４８】
図２２は、上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａの一部を示す図である。
【０１４９】
図２２（ａ）は、上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａの短軸方向の断面を示す図である。すなわち、短軸方向には、複数の上部平坦レンズが配置される。
【０１５０】
上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａの上部には、封止ガラス２１０が設けられる。上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａと、封止ガラス２１０とは、樹脂２００により接着される。
【０１５１】
図２２（ｂ）は、上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａの長軸方向の断面を示す図である。すなわち、長軸方向には、複数の上部平坦レンズが配置される。図２２（ｂ）では、一例として２つの上部平坦レンズが示される。各上部平坦レンズの長軸方向の断面の両端部分は、上部平坦レンズの底面に対し垂直な面を有する形状である。
【０１５２】
図２２（ｂ）に示される形状の上部平坦レンズでは、製造プロセスにおいて、上部平坦レンズ部Ｌ１０Ａと封止ガラス２１０とを接着するために樹脂２００を塗布する際、２つの上部平坦レンズの間の溝２０１に、樹脂２００が充填されず、溝２０１に空気が混入する。この空気が混入することにより予め設計時に決められたレンズの特性が変わってしまい、光の取り出し効率が悪くなる。
【０１５３】
一方、本実施の形態のレンズ部Ｌ１８Ａは以下の構成を有する。
【０１５４】
図１２は、レンズ部Ｌ１８Ａの一部を示す図である。前述したように、レンズ部Ｌ１８Ａは、表示パネル装置４００に含まれる複数のレンズ部Ｌ１８から構成されるレンズである。
【０１５５】
図１２（ａ）は、レンズ部Ｌ１８Ａの短軸方向の断面を示す図である。レンズ部Ｌ１８Ａの上部には、封止ガラス２１が設けられる。レンズ部Ｌ１８Ａと、封止ガラス２１とは、樹脂層２０により接着される。当該短軸方向には、複数のレンズ部Ｌ１８が配置される。樹脂層２０は、レンズ部Ｌ１８Ａを構成する複数のレンズ部Ｌ１８により形成される凹凸を平坦化する層である。各レンズ部Ｌ１８は、図９（ｂ）に示される形状の前述したレンズ１８を３個含む。すなわち、樹脂層２０は、レンズ部Ｌ１８Ａを構成する複数のレンズ１８により形成される凹凸を平坦化する層である。
【０１５６】
図１２（ｂ）は、レンズ部Ｌ１８Ａの長軸方向の断面を示す図である。当該長軸方向には、複数のレンズ部Ｌ１８が配置される。各レンズ部Ｌ１８は、図９（ａ）に示される形状の前述したレンズ１８を含む。
【０１５７】
図９（ａ）、図１２（ａ）および図１２（ｂ）を参照して、レンズ１８の長軸方向の断面は、当該断面の両端部分が所定の曲率を有する楕円弧形状（円弧形状）である。また、レンズ１８の短軸方向の断面は、所定の曲率を有する楕円弧形状（円弧形状）である。
【０１５８】
この場合、レンズ部Ｌ１８の短軸方向の断面及びレンズ部Ｌ１８の長軸方向の断面の両端部分に形成された楕円弧形状（円弧形状）のレンズの表面は、樹脂層２０を構成する樹脂を複数のレンズ１８の間の凹部に流動させるガイド面として機能する。
【０１５９】
これにより、樹脂層２０を構成する樹脂は、楕円弧形状（円弧形状）のレンズ１８の表面に沿って流動され、複数のレンズ１８の間の凹部を充填する。そのため、複数のレンズ１８の間の凹部は樹脂層２０により隙間なく充填され、複数のレンズの間の凹部に空気が混入することを防止できる。その結果、レンズ１８の特性が変わるのを防止して、精度よく光を取り出すことが出来る。
【０１６０】
また、樹脂層２０を構成する樹脂を複数のレンズ１８の間の凹部に流動させるのに、別個のガイド部材を設けるのではなく、既存の構成であるレンズ１８の表面を利用するので、画素部ＰＸの上に積層される膜厚を厚くすることなく、複数のレンズ１８間の凹部を充填できる。そのため、膜厚が厚くなるのを押さえつつ、レンズ１８の特性が変わるのを防止して精度よく光を取り出すことが可能となる。
【０１６１】
ここで、レンズ１８の屈折率は１．７８とし、樹脂層２０の屈折率は１．３５とした。
【０１６２】
図１３は、屈折率と光の相対強度との関係を示す図である。
【０１６３】
図１３（ａ）は、レンズの屈折率と、光の相対強度との関係を示す図である。
【０１６４】
図１３（ａ）において、「相対強度」とは、レンズが設けられてない場合の光の強度をＬＩＴ０とし、レンズが設けられた場合の光の強度をＬＩＴ１とした場合における、ＬＩＴ１／ＬＩＴ０の値である。相対強度の値が大きい程、光の取り出し効率は大きくなる。
【０１６５】
「レンズ屈折率」とは、レンズ１８の屈折率である。特性曲線Ｌ３は、「相対強度」と「レンズ屈折率」との関係を示す特性曲線である。
【０１６６】
すなわち、図１３（ａ）は、レンズ１８の屈折率を変化させた場合における光の取り出し効率の変化を示す。
【０１６７】
図１３（ａ）に示される特性により、本実施の形態におけるレンズ１８は、屈折率が１．６〜２．１のいずれかである樹脂により構成される。
【０１６８】
なお、レンズ１８を構成する材料は、前記屈折率の条件を満たすことができるのであれば特に限定されるものではない。レンズ１８を構成する材料は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂であってもよい。
【０１６９】
図１３（ｂ）は、樹脂層の屈折率と、光の相対強度との関係を示す図である。
【０１７０】
図１３（ｂ）において、「相対強度」は、図１３（ａ）で説明したので詳細な説明は繰り返さない。「樹脂層屈折率」とは、樹脂層２０の屈折率である。特性曲線Ｌ４は、「相対強度」と「樹脂層屈折率」との関係を示す特性曲線である。
【０１７１】
すなわち、図１３（ｂ）は、樹脂層２０の屈折率を変化させた場合における光の取り出し効率の変化を示す。
【０１７２】
図１３（ｂ）に示される特性により、本実施の形態における樹脂層２０は、屈折率が１．１〜１．５のいずれかである樹脂により構成される。なお、樹脂層２０を構成する材料は、前記屈折率の条件を満たすことができるのであれば特に限定されるものではない。樹脂層２０を構成する材料は、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂であってもよい。
【０１７３】
以上の材料で構成されるレンズ１８、樹脂層２０を使用することにより、レンズ１８の境界面に入射される入射光のうち、前記境界面で全反射する光量を抑制でき、レンズ１８の境界面において全反射せずに偏向する光を最大限に取り出すことが可能になる。その結果、レンズ１８の光の取り出し効率を最大化できる。
【０１７４】
以上説明したように、本実施の形態の構成を有する表示パネル装置４００によれば、光の取り出し効率を大幅に向上させることができる。すなわち、高い光の取り出し効率を実現することができる。
【０１７５】
＜第１の実施の形態の変形例＞
第１の実施の形態では、発光領域ＬＲ１の発光面１９から、レンズ１８の頂点までの距離は、対応する各サブ画素部において同じとした。
【０１７６】
本実施の形態の変形例では、画素部ＰＸを構成するサブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢの各々において、発光面１９からレンズ１８の頂点までの距離を異なる距離とする。
【０１７７】
本実施の形態の変形例における表示装置は、第１の実施の形態で説明した表示装置１０００である。そのため、表示装置１０００の詳細な説明は繰り返さない。
【０１７８】
図１４は、第１の実施の形態の変形例におけるレンズ１８を説明するための図である。図１４は、図６の一部を簡略化して示す断面図である。
【０１７９】
ここで、レンズ１８．Ｒに対応する発光領域ＬＲ１．１の発光面１９から、レンズ１８．Ｒの頂点までの距離をｈ１とする。また、レンズ１８．Ｇに対応する発光領域ＬＲ１．２の発光面１９から、レンズ１８．Ｇの頂点までの距離をｈ２とする。また、レンズ１８．Ｂに対応する発光領域ＬＲ１．３の発光面１９から、レンズ１８．Ｂの頂点までの距離をｈ３とする。
【０１８０】
ＲＧＢの３原色の光の中で、Ｂ（青）の光が最もエネルギーが大きい。また、人間の目は、緑光に対して感度が高いため、表示部４１０が表示する画像の解像度を高めるために、緑（Ｇ）の光の取り出し効率を高めるような構成とする。
【０１８１】
具体的には、図１４に示されるように、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢのうち、サブ画素部ＰＸＧに含まれる有機層１３の膜厚を最も大きくする。また、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢのうち、サブ画素部ＰＸＢに含まれる有機層１３の膜厚を最も小さくする。
【０１８２】
また、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂのうち、レンズ１８．Ｇの曲率が最も小さくなるようにする。また、レンズ１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂのうち、レンズ１８．Ｂの曲率が最も大きくなるようにする。
【０１８３】
以上により、距離ｈ１，ｈ２，ｈ３は、ｈ２＞ｈ１＞ｈ３の関係を満たす。なお、ｈ２＞ｈ１＞ｈ３の関係に限定されることはない。例えば、距離ｈ１，ｈ２，ｈ３は、ｈ２＞ｈ１＝ｈ３の関係であってもよい。
【０１８４】
すなわち、各色において最適なレンズ１８の高さが異なる。本実施の形態の変形例では、緑色の光を透過するレンズ１８．Ｇの高さが最も高いとする。
【０１８５】
つまり、サブ画素部ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢの各々の発光層１３３が放射する光の色（赤色、緑色、又は青色）に応じて、発光領域ＬＲ１の発光面１９から対応するレンズの頂点までの高さが規定される。すなわち、各発光層１３３において、赤色、緑色、又は青色の各々に対応して、発光領域ＬＲ１の発光面１９から対応するレンズの頂点までの高さが規定される。
【０１８６】
以上のように、各色において最適な高さを規定することで、前記各色に対応して、光の取り出し効率を最大化できる。
【０１８７】
（レンズの製造方法）
次に、複数のレンズ１８から構成されるレンズ部Ｌ１８Ａの製造方法について説明する。
【０１８８】
図１５は、レンズ部Ｌ１８Ａの製造方法を説明するためのレンズの長軸方向の断面図である。
【０１８９】
まず、金型ＭＢ１および金型ＭＢ２が、図１５（ａ）に示されるように配置される。金型ＭＢ１は、図１２（ｂ）に示されるレンズ部Ｌ１８Ａの形状の部分だけ削られた金型である。金型ＭＢ２は、平面の金型である。すなわち、金型ＭＢ１と、金型ＭＢ２との間には、図１２（ｂ）に示されるレンズ部Ｌ１８Ａの形状の空間（以下、レンズ空間という）が設けられる。
【０１９０】
次に、レンズ空間に、レンズの材料となる樹脂（例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂）が充填される（図１５（ｂ）参照）。
【０１９１】
そして、レンズ空間に充填された樹脂に紫外線が照射される。これにより、レンズ空間に充填された樹脂が硬化する。
【０１９２】
樹脂が硬化すると、金型ＭＢ１が外される（図１５（ｃ）参照）。これにより、レンズ部Ｌ１８Ａが生成される。
【０１９３】
（表示パネル装置の製造方法）
次に、表示パネル装置４００の製造方法について説明する。
【０１９４】
図１６および図１７は、表示パネル装置４００の製造方法を説明するための断面図である。図１６および図１７に示される一部の構成要素の形状は、簡略化された形状である。
【０１９５】
図１８は、表示パネル装置４００の製造方法の一例を示すフローチャートである。なお、図１８は、表示パネル装置４００の製造方法における主な製造工程のみを示す。
【０１９６】
まず、第１工程としてのレンズ部準備工程（Ｓ１１０）が行われる。レンズ部準備工程では、レンズ部Ｌ１８Ａが準備される（図１６（ａ）参照）。レンズ部Ｌ１８Ａは、レンズ１８を有する。当該レンズ１８は、長軸及び短軸を有する形状に発光領域ＬＲ１を規定した発光層１３３に対応させて前記発光領域ＬＲ１を覆うレンズであって発光層１３３から照射される光を透過するレンズである。すなわち、レンズ部準備工程は、レンズ部Ｌ１８Ａを準備する工程である。
【０１９７】
次に、封止ガラス接着工程が行われる。封止ガラス接着工程では、まず、レンズ部Ｌ１８Ａ上に、接着層としての樹脂層２０が形成される（図１６（ｂ）参照）。
【０１９８】
そして、樹脂層２０上に封止ガラス２１が載せられる（図１６（ｃ）参照）。これにより、封止ガラス２１は、樹脂層２０を介して、レンズ部Ｌ１８Ａと接着される。
【０１９９】
次に、第２工程としての画素部準備工程（Ｓ１２０）が行われる。画素部準備工程では、封止層１６にて発光層１３３の上方が覆われた画素部ＰＸが準備される（図１７（ａ）参照）。なお、図１７（ａ）は、図の簡略化のために、複数の画素部ＰＸを、画素部ＰＸとして示している。すなわち、画素部準備工程は、封止層１６にて前記発光層１３３が覆われた画素部ＰＸを準備する工程である。
【０２００】
次に、第３工程としての樹脂層形成工程が行われる（Ｓ１３０）。樹脂層形成工程では、レンズ部Ｌ１８Ａの下に樹脂層１７が形成される（図１７（ａ）参照）。すなわち、樹脂層形成工程は、レンズ部Ｌ１８Ａの下に樹脂層１７を形成する工程である。
【０２０１】
次に、第４工程としての貼り合わせ工程が行われる（Ｓ１４０）。貼り合わせ工程では、下部に樹脂層１７が形成されているレンズ部Ｌ１８Ａと、上部に封止層１６が形成されている画素部ＰＸとが貼り合わせられる。その後、樹脂層１７が硬化される。これにより、レンズ部Ｌ１８Ａが、樹脂層１７および封止層１６を介して、画素部ＰＸと接合される（図６、図１７（ｂ）参照）。
【０２０２】
すなわち、貼り合わせ工程は、レンズ部Ｌ１８Ａと画素部ＰＸとを貼り合わせた後、樹脂層１７を硬化させる工程である。
【０２０３】
以上により、複数の画素部ＰＸの上方にレンズ部Ｌ１８Ａが形成された表示部４１０が製造される。
【０２０４】
その後、図２のデータ線駆動回路２２０、走査線駆動回路３００等が形成されることにより、表示パネル装置４００が製造される。
【０２０５】
（表示装置の外観図）
図１９は、表示パネル装置４００を備える表示装置１０００の外観図である。
【０２０６】
以上、本発明における表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、あるいは異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０２０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明の表示パネル装置４００は、光の取り出し効率を大幅に改善することができるので、高効率ディスプレイとして有用である。
【符号の説明】
【０２０９】
Ｌ１８，Ｌ１８Ａ  レンズ部
ＬＲ１．１，ＬＲ１．２，ＬＲ１．３，ＬＲ１  発光領域
ＰＸ  画素部
ＰＸＲ，ＰＸＧ，ＰＸＢ  サブ画素部
１２  陽極
１３  有機層
１５  陰極
１７，２０  樹脂層
１８ＢＬ  ベース付レンズ
１８Ｄ  レンズベース層
１８．Ｒ，１８．Ｇ，１８．Ｂ  レンズ
２２０  データ線駆動回路
３００  走査線駆動回路
４００  表示パネル装置
４１０  表示部
１０００  表示装置
【図１】
2011045904.tif 000009
【図２】
2011045904.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2011045904.tif 000024
【図１７】
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【図１８】
2011045904.tif 000026
【図１９】
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【図２０】
2011045904.tif 000028
【図２１】
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【図２２】
2011045904.tif 000030
【国際調査報告】
2011045904.tif 000031
2011045904.tif 000032
2011045904.tif 000033
2011045904.tif 000034