(57)【要約】【課題】  光の取り出し効率が高く、然もクロストークや色滲みが発生することのない自己発光型の表示パネルを提供する。【解決手段】  本発明に係る自己発光型表示パネルは、発光層11の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極14、16を配備してなる有機ＥＬ層１と、該有機ＥＬ層の両側に配備されたガラス基板２、３とを具え、有機ＥＬ層１から発せられる光線を一方のガラス基板３を通過させて垂直方向に放出するものであって、他方のガラス基板２の外側に、有機ＥＬ層１からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層４が配置されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極が配備され、該発光層から発せられる光線を一方の電極を通過させて垂直方向に放出する表示パネルにおいて、他方の電極の外側に、発光層からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層が配置されていることを特徴とする自己発光型表示パネル。
【請求項２】
発光層の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極を配備してなる有機ＥＬ層と、該有機ＥＬ層の両側に配備された透明層とを具え、有機ＥＬ層から発せられる光線を一方の透明層を通過させて垂直方向に放出する表示パネルにおいて、他方の透明層の外側に、有機ＥＬ層からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層が配置されていることを特徴とする自己発光型表示パネル。
【請求項３】
前記一対の電極の内、陽極(14)は透明電極であり、陰極(16)は光反射材料から形成され、発光層から発せられた光線は陽極(14)を透過して放出され、陰極(16)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている請求項２に記載の自己発光型表示パネル。
【請求項４】
前記一対の電極の内、陽極(14)は光反射材料から形成され、陰極(16)は透明電極であり、発光層から発せられた光線は陰極(16)を透過して放出され、陽極(14)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている請求項２に記載の自己発光型表示パネル。
【請求項５】
前記一対の電極を構成する陽極(14)及び陰極(16)はそれぞれ透明電極であり、発光層から発せられる光線は陽極(14)及び陰極(16)を透過することが可能であり、陽極(14)側若しくは陰極(16)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている請求項２に記載の自己発光型表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ等の自己発光型の表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬディスプレイの開発が進んでおり、有機ＥＬディスプレイを例えば携帯電話機の表示パネルに採用することが検討されている。
有機ＥＬディスプレイは、図７に示す如く、ガラス基板(３)をベースとして、発光層(11)の両側にホール輸送層(12)及び電子輸送層(13)を配置して有機層を形成し、該有機層の両側に、ＩＴＯ(indium tin oxide)からなる陽極(14)と金属からなる陰極(16)とを配置し、陽極(14)の表面にはＴＦＴ部(15)を設け、更に陰極(16)の表面にガラス基板(２)を配置して構成されており、陽極(14)と陰極(16)の間に電圧を印加することによって、発光層(11)を発光させるものである(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
上記有機ＥＬディスプレイは、ボトムエミッション型であって、発光層(11)の１つの発光点Ａから陽極(14)へ向かって発せられた光線Ｐは、ＴＦＴ部(15)の開口部(17)を経て、観察者側へ出射される。又、発光点Ａから陰極(16)へ向かって発せられた光線Ｑは、その大部分が陰極(16)にて反射され、反射光ＲがＴＦＴ部(15)の開口部(17)を経て観察者側へ出射される。
【特許文献１】米国特許第１５２６０２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１５０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図７に示す有機ＥＬディスプレイにおいては、陰極(16)を金属製として、発光層(11)からの光線Ｑを十分に反射させることにより、光の有効利用が図られているが、陰極(16)は、電子輸送層(13)とのコンタクトや電子輸送層(13)の電子輸送能力を考慮して材料が選択されるため、必ずしも反射率の高い材料から形成されているとは言えない。
従って、例えば陰極(16)の光反射率が７０パーセントとした場合、３０パーセントの光は陰極(16)を透過して、観察者とは反対側のガラス基板(２)から後方へ放出されてしまう。この結果、光の取り出し効率(光の利用効率)が低下することになる。
【０００５】
尚、背面側のガラス基板(２)の外側に光反射層を形成すれば、陰極(16)を透過した光線を反射させて前面側へ導くことは出来るものの、反射された光線(反射光)の軌跡は、発光点から陽極(14)側へ向かって発せられた光線(直接光)の軌跡からずれたものとなり、クロストークや色滲みが発生する問題がある。特にガラス基板(２)の厚さが大きい場合にはこの問題が顕著となる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、光の取り出し効率が高く、然もクロストークや色滲みが発生することのない自己発光型の表示パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る自己発光型表示パネルにおいては、発光層の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極が配備され、該発光層から発せられる光線は一方の電極を通過して垂直方向に放出される。そして、他方の電極の外側には、発光層からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層が配置されている。
【０００８】
該自己発光型表示パネルにおいては、発光層から前記一方の電極に向かって発せられた光線は、該電極を通過して、観察者の方向へ向かって出射される。又、発光層から前記他方の電極に向かって発せられた光線は、その大部分が電極表面にて反射され、反射光は前記一方の電極を通過して、観察者の方向へ向かって出射される。更に、発光層から前記他方の電極に向かって発せられた光線の残りの部分は、前記他方の電極を透過して、再帰反射層へ入射し、その入射方向とは逆方向へ反射される。その反射光は、発光層及び前記一方の電極を通過して、観察者の方向へ向かって出射されることになる。
【０００９】
又、本発明に係る自己発光型表示パネルは、発光層の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極を配備してなる有機ＥＬ層と、該有機ＥＬ層の両側に配備された透明層とを具え、有機ＥＬ層から発せられた光線は、一方の透明層を通過して垂直方向に放出される。そして、他方の透明層の外側には、有機ＥＬ層からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層が配置されている。
【００１０】
該自己発光型表示パネルにおいて、発光層から前記一方の電極に向かって発せられた光線は、該電極及び透明層を通過して、観察者の方向へ向かって出射される。又、発光層から前記他方の電極に向かって発せられた光線は、その大部分が電極表面にて反射され、反射光は前記一方の電極及び透明層を通過して、観察者の方向へ向かって出射される。更に、発光層から前記他方の電極に向かって発せられた光線の残りの部分は、前記他方の電極及び透明層を透過して、再帰反射層へ入射し、その入射方向とは逆方向へ反射される。その反射光は、発光層、前記一方の電極及び透明層を順次通過して、観察者の方向へ向かって出射されることになる。
【００１１】
具体的構成において、前記一対の電極の内、陽極(14)は透明電極であり、陰極(16)は金属などの光反射材料から形成され、発光層から発せられた光線は陽極(14)を透過して放出され、陰極(16)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている。
該具体的構成によってボトムエミッション型の表示パネルが構成される。即ち、発光層から発せられた光線が陽極(14)を透過して観察者に向かって放出されると共に、再帰反射層(４)にて反射された光線が陰極(16)、発光層(11)及び陽極(14)を順次透過し、観察者に向かって放出される。
【００１２】
他の具体的構成において、前記一対の電極の内、陽極(14)は金属などの光反射材料から形成され、陰極(16)は透明電極であり、発光層から発せられた光線は陰極(16)を透過して放出され、陽極(14)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている。
該具体的構成によってトップエミッション型の表示パネルが構成される。即ち、発光層から発せられた光線が陰極(16)を透過して観察者に向かって放出されると共に、再帰反射層(４)にて反射された光線が陽極(14)、発光層(11)及び陰極(16)を順次透過し、観察者に向かって放出される。
【００１３】
更に他の具体的構成において、前記一対の電極を構成する陽極(14)及び陰極(16)はそれぞれ透明電極であり、発光層から発せられる光線は陽極(14)及び陰極(16)を透過することが可能であり、陽極(14)側若しくは陰極(16)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている。
該具体的構成によってシースルー型の表示パネルが構成される。即ち、発光層から発せられた光線が陰極(16)を透過すると共に陽極(14)を透過する。ここで、陽極(14)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている場合は、陰極(16)を透過した光線が透明層を透過して観察者に向かって放出されると共に、再帰反射層(４)にて反射された光線が陽極(14)、発光層(11)、陰極(16)及び透明層を順次透過し、観察者に向かって放出される。又、陰極(16)側の透明層の外側に再帰反射層(４)が配置されている場合は、陽極(14)を透過した光線が透明層を透過して観察者に向かって出射されると共に、再帰反射層(４)にて反射された光線が陰極(16)、発光層(11)、陽極(14)及び透明層を順次透過し、観察者に向かって放出される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る表示パネルによれば、発光層から発せられた光の殆ど全てが観察者に向かって放出されるので、光の取り出し効率が高く、然も再帰反射層にて反射された光は、再帰反射層への入射光の経路と同じ経路を経て、観察者に向かって出射されるので、クロストークや色滲みが発生することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を有機ＥＬディスプレイに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
第１実施例
本実施例の有機ＥＬディスプレイはボトムエミッション型であって、図１に示す如く、有機ＥＬ層(１)の両側にガラス基板(２)(３)を配置して構成され、観察者側に配置された一方のガラス基板(３)から光線を出射するものであって、他方のガラス基板(２)の外側には再帰反射層(４)が設けられている。
【００１６】
有機ＥＬ層(１)は、発光層(11)の両側にホール輸送層(12)と電子輸送層(13)を配置して有機層を形成し、該有機層の両側に、ＩＴＯ(indium tin oxide)からなる陽極(14)と金属からなる陰極(16)を配置し、陽極(14)の表面にはＴＦＴ部(15)を設けて構成されている。
【００１７】
再帰反射層(４)は、図２に示す如くベース(41)の表面に多数の半球状凹部を形成して、該半球状凹部の内面に反射層(43)を形成し、該反射層(43)の内面に真円球のガラスビーズ(42)を設置して構成されている。尚、ガラスビーズ(42)は、画素ピッチよりも小さな粒径(例えば４０〜９０μm)に形成され、画素ピッチよりも小さなピッチで配列されている。
該再帰反射層(４)は、その表面に塗布された接着層(44)によって、ガラス基板(２)の表面に貼り付けられている。
【００１８】
再帰反射層(４)においては、図中に矢印で示す様に、１つの発光点から発せられた光線が再帰反射層(４)へ入射した場合、該光線はガラスビーズ(42)内へ入射する際に屈折し、ガラスビーズ(42)内を進行した後、反射層(43)の表面にて反射される。そして、その反射光は、ガラスビーズ(42)から出射する際に再び屈折し、入射光の入射方向とは逆向きに出射されることになる。この様に、再帰反射層(４)へ入射した光線は、その入射方向に拘わらず、常に入射光の経路と殆どずれのない経路を辿って、元の発光点の位置へ戻ることになる。
【００１９】
図１に示す有機ＥＬディスプレイにおいて、発光層(11)の１つの発光点Ａから陽極(14)へ向かって発せられた光線Ｂは、ＴＦＴ部(15)の開口部(17)を経て、観察者に向かって出射される。又、発光点Ａから陰極(16)へ向かって発せられた光線Ｃは、その大部分が陰極(16)にて反射され、反射光ＤがＴＦＴ部(15)の開口部(17)を経て観察者に向かって出射される。
【００２０】
更に、発光点Ａから陰極(16)へ向かって発せられた光線Ｃの内、反射されなかった残りの部分は陰極(16)を透過し、更にガラス基板(２)を透過して、再帰反射層(４)に入射する。図３中に矢印で示す様に、再帰反射層(４)へ入射した光線Ｅは、再帰反射層(４)への入射方向に拘わらず、その入射方向とは逆向きに反射されることになり、反射光Ｆは、有機ＥＬ層(１)からの直接光と殆どずれのない経路を辿って、ガラス基板(３)内を進行することになる。
【００２１】
上記本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ層(１)から発せられた光線の内、観察者とは反対側へ向かって進行し、陰極(16)を透過した光が、再帰反射層(４)により反射されて、観察者側へ戻されるので、光の取り出し効率が従来よりも高いものとなる。
ここで、再帰反射層(４)にて反射された光は、再帰反射層(４)への入射光の経路と殆ど同じ経路を経て、観察者に向かって出射されるので、有機ＥＬ層(１)から観察者の方向へ向かう直接光の経路と殆どずれはなく、クロストークや色滲みが発生することはない。
【００２２】
第２実施例
本実施例の有機ＥＬディスプレイはトップエミッション型であって、図５に示す如く、有機ＥＬ層(１)の両側にガラス基板(２)(３)を配置して構成され、観察者側に配置された一方のガラス基板(２)から光線を出射するものであって、他方のガラス基板(３)の外側には再帰反射層(４)が設けられている。
【００２３】
図４に示す如く、有機ＥＬ層(１)は、発光層(11)の両側にホール輸送層(12)と電子輸送層(13)を配置して有機層を形成し、該有機層の両側に、それぞれ金属からなる陽極(14)と陰極(16)を配置し、陽極(14)の表面にはＴＦＴ部(15)を設けて構成されている。
再帰反射層(４)は第１実施例と同じ構成である。
【００２４】
図４及び図５に示す有機ＥＬディスプレイにおいて、発光層(11)の１つの発光点Ａから陰極(16)へ向かって発せられた光線Ｇは、陰極(16)を透過し、透過光Ｈがガラス基板(２)を透過して、観察者に向かって出射される。又、発光点Ａから陽極(14)へ向かって発せられた光線Ｉは、その大部分が陽極(14)にて反射され、反射光Ｊが陰極(16)を透過し、透過光Ｋがガラス基板(２)を透過して、観察者に向かって出射される。
【００２５】
更に、発光点Ａから陽極(14)へ向かって発せられた光線Ｉの内、反射されなかった残りの部分は陽極(14)を透過し、ＴＦＴ部(15)の開口部(17)を通過した後、更にガラス基板(３)を透過して、再帰反射層(４)に入射する。図５中に矢印で示す様に、再帰反射層(４)へ入射した光線Ｅは、再帰反射層(４)への入射方向に拘わらず、その入射方向とは逆向きに反射されることになり、反射光Ｆは、有機ＥＬ層(１)からの直接光と殆どずれのない経路を辿って、ガラス基板(２)内を進行することになる。
【００２６】
上記本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ層(１)から発せられた光線の内、観察者とは反対側へ向かって進行し、陽極(14)を透過した光が、再帰反射層(４)により反射されて、観察者側へ戻されるので、光の取り出し効率が従来よりも高いものとなる。
ここで、再帰反射層(４)にて反射された光は、再帰反射層(４)への入射光の経路と殆ど同じ経路を経て、観察者に向かって出射されるので、有機ＥＬ層(１)から観察者の方向へ向かう直接光の経路と殆どずれはなく、クロストークや色滲みが発生することはない。
【００２７】
第３実施例
本実施例の有機ＥＬディスプレイはシースルー型であって、図６に示す如く有機ＥＬ層(１)は、発光層(11)の両側にホール輸送層(12)と電子輸送層(13)を配置して有機層を形成し、該有機層の両側に、それぞれ金属からなる陽極(14)と陰極(16)を配置し、陽極(14)の表面にはＴＦＴ部(15)を設けて構成されている。
【００２８】
発光層(11)の１つの発光点Ａから陰極(16)へ向かって発せられた光線Ｌは、その大部分が陰極(16)を透過して、出射される。又、発光点Ａから陽極(14)へ向かって発せられた光線Ｍは、その大部分が陽極(14)を透過して、透過光ＮがＴＦＴ部(15)の開口部(17)から出射される。
【００２９】
該有機ＥＬ層(１)の両側には、図３若しくは図５に示す如く、ガラス基板(２)(３)が配置され、有機ＥＬ層(１)の何れの方向から光を取り出すかによって、何れか一方のガラス基板の外側に再帰反射層(４)が設けられている。即ち、図３の如くボトム側から光を取り出す場合は、トップ側のガラス基板(２)の外側に再帰反射層(４)が配置される。これに対し、図５の如くトップ側から光を取り出す場合は、ボトム側のガラス基板(３)の外側に再帰反射層(４)が配置される。
【００３０】
図３に示す配置においては、有機ＥＬ層(１)のトップ側へ出射された光線Ｅがガラス基板(２)を透過して、再帰反射層(４)に入射する。入射光Ｅは、再帰反射層(４)への入射方向に拘わらず、その入射方向とは逆向きに反射されることになり、反射光Ｆは、有機ＥＬ層(１)からの直接光と殆どずれのない経路を辿って、ガラス基板(３)内を進行することになる。
【００３１】
図５に示す配置においては、有機ＥＬ層(１)のボトム側へ出射された光線Ｅがガラス基板(３)を透過して、再帰反射層(４)に入射する。入射光Ｅは、再帰反射層(４)への入射方向に拘わらず、その入射方向とは逆向きに反射されることになり、反射光Ｆは、有機ＥＬ層(１)からの直接光と殆どずれのない経路を辿って、ガラス基板(２)内を進行することになる。
【００３２】
何れの配置においても、有機ＥＬ層(１)から発せられた光線の内、観察者とは反対側へ向かって進行した光が、再帰反射層(４)により反射されて、観察者側へ戻されるので、光の取り出し効率が従来よりも高いものとなる。
ここで、再帰反射層(４)にて反射された光は、再帰反射層(４)への入射光の経路と殆ど同じ経路を経て、観察者に向かって出射されるので、有機ＥＬ層(１)から観察者の方向へ向かう直接光の経路と殆どずれはなく、クロストークや色滲みが発生することはない。
【００３３】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、光反射層と再帰反射層の両方の反射率及びそれら２つの反射層の距離を最適化することにより、干渉効果を利用して色再現性をよくする(発光色の最適化)等の構成も採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの第１実施例の構造を示す断面図である。
【図２】再帰反射層の拡大断面図である。
【図３】該有機ＥＬディスプレイにおける光の進路を説明する図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの第２実施例における有機ＥＬ層の構造を示す断面図である。
【図５】該有機ＥＬディスプレイにおける光の進路を説明する図である。
【図６】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの第３実施例における有機ＥＬ層の構造を示す断面図である。
【図７】従来の有機ＥＬディスプレイの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
(１)  有機ＥＬ層
(11)  発光層
(12)  ホール輸送層
(13)  電子輸送層
(14)  陽極
(15)  ＴＦＴ部
(16)  陰極
(２)  ガラス基板
(３)  ガラス基板
(４)  再帰反射層
(42)  ガラスビーズ
(43)  反射層
【図１】
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【図２】
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【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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