JP3065458B2 - EL element - Google Patents
EL elementInfo
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- JP3065458B2 JP3065458B2 JP5179412A JP17941293A JP3065458B2 JP 3065458 B2 JP3065458 B2 JP 3065458B2 JP 5179412 A JP5179412 A JP 5179412A JP 17941293 A JP17941293 A JP 17941293A JP 3065458 B2 JP3065458 B2 JP 3065458B2
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- Optical Filters (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自発光型で、たとえば
平面状および薄型の表示手段として用いられるEL(エ
レクトロルミネセント)素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-luminous EL (electroluminescent) element used as, for example, a flat and thin display means.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は、従来のEL素子41を示す側面
図である。EL素子41は、透光性基板42と、第1お
よび第2帯状電極43,47と、第1および第2絶縁層
44,46と、EL発光層45と、分光フィルタ48と
を含む。たとえばガラスで実現される透光性基板42の
一方表面42aには、たとえば2重絶縁層構造のEL構
造体が形成される。すなわち前記表面42aに、複数の
互いに平行な第1帯状電極43、第1絶縁層44、EL
発光層45、第2絶縁層46、複数の互いに平行な第2
帯状電極47がこの順に積層して形成される。第1帯状
電極43は、たとえばITO(Indium Tin Oxide)で実
現される透明電極であり、第2帯状電極47は、たとえ
ばAlで実現される金属電極である。また、第1および
第2帯状電極43,47は、互いに直交する方向に形成
され、該電極43,47の交差部が画素49a,49b
である。一方、透光性基板42の他方表面42bには、
前記画素49a,49bに対応した複数のフィルタ48
a,48bを含んで成る分光フィルタ48が形成され
る。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a side view showing a conventional EL element 41. The EL element 41 includes a translucent substrate 42, first and second strip electrodes 43 and 47, first and second insulating layers 44 and 46, an EL light emitting layer 45, and a spectral filter 48. For example, an EL structure having a double insulating layer structure is formed on one surface 42a of a light-transmitting substrate 42 made of, for example, glass. That is, on the surface 42a, a plurality of parallel first strip electrodes 43, first insulating layers 44, EL
The light emitting layer 45, the second insulating layer 46, a plurality of second parallel
The strip electrodes 47 are formed by laminating in this order. The first band-shaped electrode 43 is a transparent electrode realized by, for example, ITO (Indium Tin Oxide), and the second band-shaped electrode 47 is a metal electrode realized by, for example, Al. Further, the first and second strip electrodes 43 and 47 are formed in directions orthogonal to each other, and the intersection of the electrodes 43 and 47 is formed by the pixels 49a and 49b.
It is. On the other hand, on the other surface 42b of the translucent substrate 42,
A plurality of filters 48 corresponding to the pixels 49a and 49b
The spectral filter 48 including the components a and b is formed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述したEL素子41
では、第1および第2帯状電極43,47間に配置され
るEL発光層45に、予め定められる閾値電圧以上の電
圧を印加して、前記EL発光層45を発光させることに
よって表示が行われる。EL発光層45を発光させるこ
とによって生じた光は、第1絶縁層44、第1帯状電極
43、透光性基板42、分光フィルタ48をこの順に通
過して、出射する。このとき、たとえば画素49aから
表示画面に対してほぼ垂直方向に出射する光50aは、
画素49aに対応したフィルタ48aを通過するけれど
も、表示画面に対して傾斜した方向から出射する光50
bは、フィルタ48aを通過せず、たとえば隣接するフ
ィルタ48bを通過して出射する。これは、基板42が
厚みを有することによって生じるものであり、基板42
の厚みが厚くなるほど、EL発光層45とフィルタ48
aとのずれが大きくなり、前述したような光の漏れが顕
著となる。SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned EL element 41
In the above, display is performed by applying a voltage equal to or higher than a predetermined threshold voltage to the EL light emitting layer 45 disposed between the first and second strip electrodes 43 and 47 to cause the EL light emitting layer 45 to emit light. . Light generated by causing the EL light emitting layer 45 to emit light passes through the first insulating layer 44, the first band-shaped electrode 43, the light transmitting substrate 42, and the spectral filter 48 in this order, and is emitted. At this time, for example, the light 50a emitted from the pixel 49a in a direction substantially perpendicular to the display screen is:
Light 50 that passes through the filter 48a corresponding to the pixel 49a but is emitted from a direction inclined with respect to the display screen.
b does not pass through the filter 48a but exits, for example, through the adjacent filter 48b. This is caused by the fact that the substrate 42 has a thickness.
The thickness of the EL layer 45 and the filter 48 increases as the thickness of the filter increases.
The deviation from “a” becomes large, and light leakage as described above becomes remarkable.
【0004】このように、EL素子41は、視角依存性
を有しているので、たとえば出射光の色純度が低下する
などの不都合が生じ、カラー表示を行う表示手段として
は実用的なものではない。また、前述したように分光フ
ィルタ48を用いると、光が分光されてしまい、輝度が
低下してしまうので、たとえば液晶表示装置などの非発
光型の表示手段の光源として用いることは、輝度的に困
難である。[0004] As described above, since the EL element 41 has a viewing angle dependency, a disadvantage such as a decrease in the color purity of the emitted light occurs, and the EL element 41 is not practical as a display means for performing color display. Absent. Further, as described above, when the spectral filter 48 is used, the light is dispersed and the luminance is reduced. Therefore, when the spectral filter 48 is used as a light source of a non-light emitting type display unit such as a liquid crystal display device, the Have difficulty.
【0005】本発明の目的は、視角依存性が小さく、高
精細で高輝度な表示を得ることができるEL素子を提供
することである。An object of the present invention is to provide an EL element which has a small viewing angle dependence and can obtain a display with high definition and high brightness.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、基板厚み方向
に周囲より屈折率が大きいプラスチック材料を埋込み柱
状に形成される高屈折率部を有する基板であって、前記
高屈折率部よりも屈折率が小さい黒色のプラスチック材
料から成る基板上にEL構造体が形成され、前記EL構
造体は、少なくとも第1および第2帯状電極間にEL発
光層を配置し、前記電極とEL発光層との間であって、
その両方あるいはいずれか一方の間に絶縁層を配置して
成り、前記第1および第2帯状電極の交差部である画素
は、前記高屈折率部に対応して形成されることを特徴と
するEL素子である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a substrate having a high refractive index portion formed by embedding a plastic material having a higher refractive index than the surroundings in the thickness direction of the substrate and forming a columnar shape. An EL structure is formed on a substrate made of a black plastic material having a small refractive index. The EL structure has an EL light emitting layer disposed between at least first and second strip electrodes. Between
An insulating layer is arranged between both or any one of them, and a pixel which is an intersection of the first and second strip electrodes is formed corresponding to the high refractive index portion. EL element.
【0007】[0007]
【0008】また本発明は、前記基板のEL構造体が形
成された表面とは反対の表面に、前記画素に対応した複
数のフィルタを含んで成る分光フィルタが形成されてい
ることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that a spectral filter including a plurality of filters corresponding to the pixels is formed on a surface of the substrate opposite to a surface on which the EL structure is formed. .
【0009】[0009]
【作用】本発明に従えば、EL素子は、基板厚み方向に
周囲より屈折率の大きいプラスチック材料を埋込み柱状
に形成される高屈折率部を有する基板上に、少なくとも
第1および第2帯状電極間にEL発光層を配置し、前記
電極とEL発光層との間であって、その両方あるいはい
ずれか一方の間に絶縁層を配置したEL構造体を形成し
て成り、前記第1および第2帯状電極の交差部である画
素は、前記高屈折率部に対応して形成される。第1およ
び第2帯状電極間に配置されるEL発光層に予め定めら
れる閾値電圧以上の電圧を印加すると、前記EL発光層
が発光し、光が生じる。この発光によって生じた光は、
前記基板の高屈折率部を通過して、出射する。すなわ
ち、前記光は、高屈折率部内を、該高屈折率部と屈折率
が小さい材料から成る周囲との界面で反射しながら、通
過する。したがって、各画素で生じた光のほぼすべて
が、前記各画素に対応した高屈折率部を通過して出射す
るため、光の漏れが減少して輝度が向上する。According to the present invention, the EL element is formed by embedding a plastic material having a higher refractive index than its surroundings in the thickness direction of the substrate and embedding at least the first and second strip electrodes on the substrate having a high refractive index portion formed in a columnar shape. An EL structure in which an EL layer is disposed between the electrodes and the EL layer, and an insulating layer is disposed between and / or between the electrodes and the EL layer. The pixel which is the intersection of the two strip electrodes is formed corresponding to the high refractive index portion. When a voltage higher than a predetermined threshold voltage is applied to the EL light emitting layer disposed between the first and second strip electrodes, the EL light emitting layer emits light to generate light. The light generated by this emission
The light exits through the high refractive index portion of the substrate. That is, the light passes through the high-refractive-index portion while being reflected at the interface between the high-refractive-index portion and the surrounding made of a material having a low refractive index. Therefore, almost all of the light generated in each pixel exits through the high refractive index portion corresponding to each pixel, so that light leakage is reduced and luminance is improved.
【0010】また前記基板は、前記高屈折率部よりも屈
折率が小さい黒色のプラスチック材料から成り、したが
って前記高屈折率部の周囲には、光吸収材料から成る光
吸収部が形成される。EL発光層が発光することによっ
て生じた光は、基板の高屈折率部内を、該高屈折率部と
屈折率が小さい材料から成る周囲との界面で反射しなが
ら通過するけれども、すべての光が反射するわけではな
く、たとえば前記界面に対して高角度で入射した光は反
射せずに、高屈折率部の周囲に入射してしまう。周囲に
入射した光が、各画素に対応した高屈折率部を通過せず
に出射すると、光の漏れが生じてコントラストが低下す
るけれども、前記高屈折率部の周囲に形成される光吸収
部によって光が吸収されるため、光の漏れは生じず、コ
ントラストが向上する。[0010] The substrate is made of a black plastic material having a smaller refractive index than the high refractive index portion. Therefore, a light absorbing portion made of a light absorbing material is formed around the high refractive index portion. The light generated by the emission of the EL light-emitting layer passes through the high refractive index portion of the substrate while being reflected at the interface between the high refractive index portion and the surrounding made of a material having a low refractive index. The light does not reflect, for example, light incident on the interface at a high angle does not reflect but enters around the high refractive index portion. If the light incident on the periphery is emitted without passing through the high-refractive-index portion corresponding to each pixel, light leakage occurs and the contrast is reduced, but the light-absorbing portion formed around the high-refractive-index portion As a result, light is absorbed, so that light leakage does not occur and the contrast is improved.
【0011】また本発明に従えば、前記基板のEL構造
体が形成された表面とは反対の表面に、前記画素に対応
した複数のフィルタを含んで成る分光フィルタが形成さ
れる。EL発光層が発光することによって生じた光は、
前記高屈折率部内を通過し、さらに前記分光フィルタを
通過して出射する。このとき、表示画面に対して傾斜し
た方向から出射する光は、基板の厚みによるEL発光層
と分光フィルタとのずれに関係することなく、垂直方向
から出射する光と同じフィルタを通過する。このため、
EL素子の輝度が向上するとともに、視角依存性が小さ
くなり、高精細なカラー表示を得ることが可能となる。According to the invention, a spectral filter including a plurality of filters corresponding to the pixels is formed on a surface of the substrate opposite to a surface on which the EL structure is formed. Light generated when the EL light emitting layer emits light is:
The light passes through the high-refractive-index portion and further passes through the spectral filter and is emitted. At this time, the light emitted from the direction inclined with respect to the display screen passes through the same filter as the light emitted from the vertical direction, regardless of the displacement between the EL light emitting layer and the spectral filter due to the thickness of the substrate. For this reason,
As the luminance of the EL element is improved, the viewing angle dependency is reduced, and a high-definition color display can be obtained.
【0012】[0012]
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例であるEL素
子1を示す側面図である。EL素子1は、透光性基板2
と、第1および第2帯状電極3,7と、第1および第2
絶縁層4,6と、EL発光層5と、分光フィルタ8とを
含む。たとえばガラスで実現される透光性基板2の一方
表面2aには、たとえば2重絶縁層構造のEL構造体が
形成される。すなわち、前記表面2aに、複数の互いに
平行な第1帯状電極3、第1絶縁層4、EL発光層5、
第2絶縁層6、複数の互いに平行な第2帯状電極7がこ
の順に積層して形成される。第1帯状電極3は、たとえ
ばITOやZnO:Alで実現される透明電極である。
第2帯状電極7は、たとえばAlで実現される金属電極
である。第1および第2帯状電極3,7は、互いに直交
する方向に形成され、該電極3,7の交差部が画素11
a,11b(総称する場合は、「画素11」とする。)
である。FIG. 1 is a side view showing an EL device 1 according to a first embodiment of the present invention. The EL element 1 includes a light-transmitting substrate 2
, First and second strip electrodes 3 and 7, first and second strip electrodes
Including insulating layers 4 and 6, EL light emitting layer 5, and spectral filter 8. For example, an EL structure having a double insulating layer structure is formed on one surface 2a of the light-transmitting substrate 2 made of, for example, glass. That is, on the surface 2a, a plurality of first strip electrodes 3 parallel to each other, a first insulating layer 4, an EL light emitting layer 5,
A second insulating layer 6 and a plurality of second band-shaped electrodes 7 parallel to each other are formed by laminating in this order. The first strip electrode 3 is a transparent electrode realized by, for example, ITO or ZnO: Al.
The second strip electrode 7 is a metal electrode realized by, for example, Al. The first and second strip electrodes 3 and 7 are formed in directions orthogonal to each other, and the intersection of the electrodes 3 and 7 is
a, 11b (when collectively referred to as “pixel 11”)
It is.
【0013】前記第1および第2絶縁層4,6は、たと
えばSiO2やAl2O3 で実現される。前記第1および
第2帯状電極3,7と、第1および第2絶縁層4,6と
は、たとえばスパッタリング法や電子ビーム蒸着法など
の薄膜形成法によって形成される。前記EL発光層5
は、たとえばSrS:Ce、Euで実現され、該EL発
光層5は白色発光を生じるものである。また、これ以外
に、ZnS、SrS、CaSなどのII−VI属半導体
母材に、Sm、Tm、Prなどの稀土類元素やMnなど
の遷移金属元素や、その他のAl、Ag、Clなどの元
素を添加したものを用いることも可能である。該EL発
光層5は、たとえば電子ビーム蒸着法などの薄膜形成法
によって形成される。The first and second insulating layers 4 and 6 are realized by, for example, SiO 2 or Al 2 O 3 . The first and second strip electrodes 3, 7 and the first and second insulating layers 4, 6 are formed by a thin film forming method such as a sputtering method or an electron beam evaporation method. The EL light emitting layer 5
Is realized by, for example, SrS: Ce, Eu, and the EL light emitting layer 5 emits white light. In addition, other than these, a rare earth element such as Sm, Tm and Pr, a transition metal element such as Mn, and other Al, Ag, Cl and the like are used for a II-VI group semiconductor base material such as ZnS, SrS and CaS. It is also possible to use a material to which an element is added. The EL light emitting layer 5 is formed by a thin film forming method such as an electron beam evaporation method.
【0014】一方、透光性基板2の他方表面2bには、
たとえば赤色フィルタ8a、緑色フィルタ8b、図示し
ない青色フィルタを含んで成る3原色の分光フィルタ8
が形成される。該分光フィルタ8は、前記EL構造体が
形成された後に、たとえば回転塗布法やフォトリソグラ
フィ法などを用いて形成され、フィルタ8a,8bは前
記画素11a,11bにそれぞれ対応して形成される。On the other hand, on the other surface 2b of the transparent substrate 2,
For example, a spectral filter 8 of three primary colors including a red filter 8a, a green filter 8b, and a blue filter (not shown).
Is formed. After the EL structure is formed, the spectral filter 8 is formed using, for example, a spin coating method or a photolithography method, and the filters 8a and 8b are formed corresponding to the pixels 11a and 11b, respectively.
【0015】図2は、前記透光性基板2を示す平面図で
ある。前記EL構造体と分光フィルタ8とが形成される
透光性基板2は、複数(本実施例では4)の高屈折率部
9を有しており、該高屈折率部9はその周囲より屈折率
が大きい材料から成る。高屈折率部9は、たとえばイオ
ン交換法によって基板2の厚み方向にたとえば円柱状に
形成される。画素11は、この高屈折率部9に対応して
形成される。また、高屈折率部9を形成する前記イオン
交換法は、たとえばマイクロレンズアレイの製造におい
て、均一屈折率基板に高屈折率部分と低屈折率部分とを
形成するために用いられる手法である。FIG. 2 is a plan view showing the translucent substrate 2. The light-transmitting substrate 2 on which the EL structure and the spectral filter 8 are formed has a plurality (four in this embodiment) of high refractive index portions 9, and the high refractive index portions 9 are arranged from the periphery thereof. It is made of a material having a large refractive index. The high refractive index portion 9 is formed, for example, in a columnar shape in the thickness direction of the substrate 2 by, for example, an ion exchange method. The pixels 11 are formed corresponding to the high refractive index portions 9. The ion exchange method for forming the high-refractive-index portion 9 is a method used for forming a high-refractive-index portion and a low-refractive-index portion on a uniform-refractive-index substrate, for example, in the manufacture of a microlens array.
【0016】前記EL素子1では、第1および第2帯状
電極3,7間に配置されるEL発光層5に予め定められ
る閾値電圧以上の電圧を印加し、前記EL発光層5を発
光させることによって表示が行われる。EL発光層5を
発光させると、光が生じる。この生じた光は、第1絶縁
層4、第1帯状電極3、透光性基板2、分光フィルタ8
をこの順に通過して、出射する。たとえば画素11aか
ら出射する光12a,12bは、基板2の画素11aに
対応した高屈折率部9a内を、該高屈折率部9aとその
周囲との界面で反射しながら通過し、さらにフィルタ8
aを通過して、出射する。このように、各画素11で生
じた光のほぼすべてが各画素11に対応したフィルタか
ら出射するので、従来透光性基板内で拡散していた光が
集光されることとなって、輝度が向上する。In the EL element 1, a voltage equal to or higher than a predetermined threshold voltage is applied to the EL light emitting layer 5 disposed between the first and second strip electrodes 3 and 7 to cause the EL light emitting layer 5 to emit light. Is displayed. When the EL light emitting layer 5 emits light, light is generated. The generated light is supplied to the first insulating layer 4, the first strip-shaped electrode 3, the light-transmitting substrate 2, and the spectral filter 8.
Pass through in this order and exit. For example, the light beams 12a and 12b emitted from the pixel 11a pass through the inside of the high refractive index portion 9a corresponding to the pixel 11a of the substrate 2 while being reflected at the interface between the high refractive index portion 9a and its surroundings.
The light exits through a. As described above, almost all of the light generated in each pixel 11 is emitted from the filter corresponding to each pixel 11, so that the light that has conventionally been diffused in the translucent substrate is condensed, and the luminance is reduced. Is improved.
【0017】また、表示画面に対して傾斜した方向から
出射する光12bは、隣接するフィルタ、たとえばフィ
ルタ8bを通過することなく、表示画面に対して垂直方
向から出射する光12aと同様に、画素11aに対応し
たフィルタ8aを通過して、出射する。基板2の厚みが
増大すると、EL発光層5と分光フィルタ8とのずれが
大きくなるけれども、このようなずれの増大に影響され
ることなく、各画素11で生じた光は各画素11に対応
したフィルタを通過して、出射する。したがって、視角
による色ずれが低減し、色純度の低下が少なくなる。こ
のため、鮮明で高精細なカラー表示が得られる。The light 12b emitted from the direction inclined with respect to the display screen, as well as the light 12a emitted from the direction perpendicular to the display screen without passing through an adjacent filter, for example, the filter 8b, as well as the pixel 12b. The light passes through the filter 8a corresponding to 11a and is emitted. As the thickness of the substrate 2 increases, the shift between the EL light-emitting layer 5 and the spectral filter 8 increases, but the light generated at each pixel 11 corresponds to each pixel 11 without being affected by such increase in the shift. The light exits through the filtered filter. Therefore, the color shift due to the viewing angle is reduced, and the decrease in color purity is reduced. Therefore, a clear and high-definition color display can be obtained.
【0018】図3は、本発明の第2の実施例であるEL
素子21を示す側面図である。EL素子21は、前記E
L素子1とほぼ同様に構成されるけれども、透光性基板
22が複数のガラスファイバ25から成ることを特徴と
する。なお、EL素子21において前記EL素子1と同
様に構成される部材には同様の参照符を付して示してい
る。FIG. 3 shows an EL device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing an element 21. The EL element 21 is provided by the E
The light-transmitting substrate 22 is composed of a plurality of glass fibers 25, though it is configured almost similarly to the L element 1. In the EL element 21, members having the same configuration as the EL element 1 are denoted by the same reference numerals.
【0019】図4は、前記透光性基板22を示す平面図
である。透光性基板22は、高屈折材料から成るコア部
23と低屈折率材料から成るクラッド部24とを有する
複数(本実施例では16)のガラスファイバ25から成
る。複数のガラスファイバ25は、適当な数だけまとめ
られ、透光性基板22として適当な厚さとなるように、
断面方向に切断される。画素11は、複数のガラスファ
イバ25のコア部23にそれぞれ対応するように形成さ
れる。FIG. 4 is a plan view showing the translucent substrate 22. The translucent substrate 22 is composed of a plurality (16 in this embodiment) of glass fibers 25 having a core 23 made of a high refractive material and a clad 24 made of a low refractive index material. The plurality of glass fibers 25 are grouped by an appropriate number and have a suitable thickness as the light-transmitting substrate 22.
Cut in the cross-sectional direction. The pixels 11 are formed so as to correspond to the core portions 23 of the plurality of glass fibers 25, respectively.
【0020】ガラスファイバ25から成る透光性基板2
2の一方表面22aには、前記EL素子1と同様に第1
帯状電極3、第1絶縁層4、EL発光層5、第2絶縁層
6、第2帯状電極7がこの順に積層されたEL構造体が
形成される。また、他方表面22bにも、同様に分光フ
ィルタ8が形成される。なお、本実施例ではEL発光層
5として、ZnS:Mnを用いた。該EL発光層5は、
黄色発光を生じるものである。また、分光フィルタ8と
しては、赤色フィルタ8aと、緑色フィルタ8bとから
成る2色分光フィルタを用いた。Transparent substrate 2 made of glass fiber 25
2 has a first surface 22a similar to the EL element 1.
An EL structure in which the strip electrode 3, the first insulating layer 4, the EL light emitting layer 5, the second insulating layer 6, and the second strip electrode 7 are laminated in this order is formed. The spectral filter 8 is similarly formed on the other surface 22b. In this example, ZnS: Mn was used for the EL light emitting layer 5. The EL light emitting layer 5 includes
It emits yellow light. As the spectral filter 8, a two-color spectral filter including a red filter 8a and a green filter 8b was used.
【0021】このようなEL素子21は、前記EL素子
1と同様にして表示が行われる。たとえば、画素11a
を表示させ、EL発光層5が発光することによって生じ
た光26a,26bは、ガラスファイバ25の高屈折率
材料から成るコア部23a内を、該コア部23aと低屈
折率材料から成るクラッド部24aとの界面で反射しな
がら、透光性基板22を通過する。このように、各画素
11で生じた光のほぼすべてが、各画素11に対応した
フィルタから出射するので、第1の実施例と同様に輝度
が向上する。また、表示画面に対して傾斜した方向から
出射する光26bは、表示画面に対して垂直方向から出
射する光26aと同様に、フィルタ8aを通過する。こ
のため、第1の実施例と同様に視角による色ずれが低減
し、色純度の低下が少なくなる。このため、鮮明で高精
細なマルチカラー表示が得られる。The EL element 21 performs display in the same manner as the EL element 1. For example, the pixel 11a
And the light 26a, 26b generated by the emission of the EL light emitting layer 5 causes the inside of the core 23a made of the high refractive index material of the glass fiber 25 to pass through the core 23a and the cladding made of the low refractive index material. The light passes through the translucent substrate 22 while being reflected at the interface with 24a. As described above, almost all of the light generated in each pixel 11 is emitted from the filter corresponding to each pixel 11, so that the luminance is improved as in the first embodiment. The light 26b emitted from the direction inclined with respect to the display screen passes through the filter 8a similarly to the light 26a emitted from the direction perpendicular to the display screen. For this reason, similarly to the first embodiment, the color shift due to the viewing angle is reduced, and the decrease in the color purity is reduced. Therefore, a clear and high-definition multi-color display can be obtained.
【0022】なお本実施例では、1つの画素に1本のガ
ラスファイバを対応して形成する例について説明したけ
れども、1つの画素に複数本のガラスファイバを対応し
て形成する例も本発明の範囲に属するものであり、本実
施例と同様の効果が得られるものである。In this embodiment, an example in which one glass fiber is formed corresponding to one pixel has been described. However, an example in which a plurality of glass fibers are formed corresponding to one pixel is also provided by the present invention. It belongs to the range, and the same effects as in the present embodiment can be obtained.
【0023】図5は、本発明の第3の実施例であるEL
素子31を示す側面図である。EL素子31は、前記E
L素子1とほぼ同様に構成されるけれども、基板32に
光吸収部34が形成されていることを特徴とする。な
お、EL素子31において前記EL素子1と同様に構成
される部材には、同様の参照符を付して示している。FIG. 5 shows an EL device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing an element 31. The EL element 31 is
The light absorbing portion 34 is formed on the substrate 32, though it is configured almost similarly to the L element 1. In the EL element 31, the same components as those of the EL element 1 are denoted by the same reference numerals.
【0024】図6は、前記基板32を示す平面図であ
る。光吸収部34とされる低屈折率な黒色の耐熱性プラ
スチック材料から成る基板32に、その厚み方向に貫通
して微細な穴を多数(本実施例では4)設け、該穴に高
屈折率な透光性を有するプラスチック材料を埋込むこと
によって高屈折率部33が形成される。画素11は、こ
の高屈折率部33にそれぞれ対応して形成される。FIG. 6 is a plan view showing the substrate 32. A number of fine holes (4 in this embodiment) penetrating in the thickness direction are provided on the substrate 32 made of a low-refractive-index black heat-resistant plastic material serving as the light-absorbing portion 34. The high refractive index portion 33 is formed by embedding a plastic material having an excellent translucency. The pixels 11 are formed corresponding to the high refractive index portions 33, respectively.
【0025】このような基板32の一方表面32aに
は、前記EL素子1と同様に第1帯状電極3、第1絶縁
層4、EL発光層5、第2絶縁層6、第2帯状電極7が
この順に積層されたEL構造体が形成され、また他方表
面32bにも同様に分光フィルタ8が形成される。On one surface 32a of such a substrate 32, like the EL element 1, the first strip electrode 3, the first insulating layer 4, the EL light emitting layer 5, the second insulating layer 6, and the second strip electrode 7 are formed. Are formed in this order, and the spectral filter 8 is similarly formed on the other surface 32b.
【0026】前述したEL素子1,21では、EL発光
層5が発光することによって生じた光は、基板の高屈折
率部内を、該高屈折率部と屈折率が小さい材料から成る
周囲との界面で反射しながら通過するけれども、すべて
の光が反射するわけではなく、前記界面に対して高角度
で入射した光は反射せずに前記周囲に入射してしまう。
周囲に入射した光は、対応したフィルタを通過せず、他
のフィルタを通過して出射するため、発光していない画
素がぼんやりと光って見えることとなる。これは、EL
素子のコントラストの低下の一因となる。In the above-described EL elements 1 and 21, the light generated by the emission of the EL light-emitting layer 5 causes the light in the high refractive index portion of the substrate to move between the high refractive index portion and the periphery made of a material having a small refractive index. Although light passes through while being reflected at the interface, not all light is reflected, and light incident at a high angle with respect to the interface enters the periphery without being reflected.
Light that has entered the surroundings does not pass through the corresponding filter but passes through another filter and exits, so that pixels that do not emit light appear to dim. This is EL
This causes a reduction in the contrast of the device.
【0027】しかしながら、本実施例のEL素子31で
は、たとえば高屈折率部33aの周囲に入射した光35
cは、光吸収部34で吸収されるので、他のフィルタを
通過して出射することはない。このため、前述したよう
な漏れ光による発光していない画素の微弱な発光がなく
なり、高コントラストで高輝度なカラー表示を得ること
が可能となる。また、第1および第2実施例と同様に、
視角による色ずれが低減し、色純度の低下が少なくなる
ため、鮮明で高精細なカラー表示が得られる。However, in the EL element 31 of the present embodiment, for example, the light 35 incident on the periphery of the high refractive index portion 33a
Since c is absorbed by the light absorbing unit 34, it does not pass through another filter and exit. For this reason, the weak light emission of the pixel that does not emit light due to the leak light as described above is eliminated, and a high-contrast, high-brightness color display can be obtained. Further, similarly to the first and second embodiments,
Since a color shift due to a viewing angle is reduced and a decrease in color purity is reduced, a clear and high-definition color display can be obtained.
【0028】なお、第1〜第3の実施例では、基板上に
2重絶縁層構造のEL構造体を形成する例について説明
したけれども、その他の薄膜型EL構造体や分散型EL
構造体を形成する例も本発明の範囲に属するものであ
る。また、円柱状の高屈折率部の例について説明したけ
れども、高屈折率部は柱状であればよく、円柱状に限る
ものではない。In the first to third embodiments, an example in which an EL structure having a double insulating layer structure is formed on a substrate has been described.
An example of forming a structure also belongs to the scope of the present invention. Further, although the example of the cylindrical high refractive index portion has been described, the high refractive index portion may be a columnar shape, and is not limited to a columnar shape.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、EL構造
体が形成される基板には、画素に対応して、厚み方向に
周囲より屈折率の大きいプラスチック材料を埋込んで柱
状の高屈折率部が形成される。このため、各画素で生じ
た光のほぼすべてが前記各画素に対応した基板の高屈折
率部を通過して出射することとなり、光の漏れが減少し
て輝度が向上する。As described above, according to the present invention, the substrate on which the EL structure is formed is filled with a plastic material having a higher refractive index than its surroundings in the thickness direction so as to correspond to the pixels. A refractive index portion is formed. For this reason, almost all of the light generated in each pixel passes through the high refractive index portion of the substrate corresponding to each pixel, and is emitted, so that light leakage is reduced and luminance is improved.
【0030】また前記基板は、前記高屈折率部よりも屈
折率が小さい黒色のプラスチック材料から成り、したが
って前記高屈折率部の周囲には光吸収材料から成る光吸
収部が形成される。高屈折率部で反射せずに前記高屈折
率部の周囲に入射した光は、光吸収部で吸収されるの
で、光の漏れがなくなりコントラストが向上する。Further, the substrate is made of a black plastic material having a smaller refractive index than the high refractive index portion. Therefore, a light absorbing portion made of a light absorbing material is formed around the high refractive index portion. Light that has entered the periphery of the high refractive index portion without being reflected by the high refractive index portion is absorbed by the light absorbing portion, so that no light leaks and the contrast is improved.
【0031】また本発明によれば、基板のEL構造体が
形成された表面とは反対の表面に、各画素に対応した複
数のフィルタを含んで成る分光フィルタが形成される。
各画素で生じた光は前記各画素に対応した基板の高屈折
率部を通過し、さらに各画素に対応したフィルタを通過
して出射する。このように、EL発光層とフィルタとの
ずれに関係なく、各画素で生じた光は前記各画素に対応
したフィルタを通過して出射する。このため、輝度が向
上するとともに、視角依存性が小さくなり、高精細なカ
ラー表示を得ることが可能となる。According to the present invention, a spectral filter including a plurality of filters corresponding to each pixel is formed on the surface of the substrate opposite to the surface on which the EL structure is formed.
The light generated at each pixel passes through the high refractive index portion of the substrate corresponding to each pixel, and further exits through the filter corresponding to each pixel. As described above, regardless of the displacement between the EL light emitting layer and the filter, the light generated in each pixel is emitted through the filter corresponding to the pixel. For this reason, the luminance is improved and the viewing angle dependency is reduced, so that a high-definition color display can be obtained.
【図1】本発明の第1の実施例であるEL素子1を示す
側面図である。FIG. 1 is a side view showing an EL element 1 according to a first embodiment of the present invention.
【図2】前記EL素子1の透光性基板2を示す平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view showing a light-transmitting substrate 2 of the EL element 1;
【図3】本発明の第2の実施例であるEL素子21を示
す側面図である。FIG. 3 is a side view showing an EL element 21 according to a second embodiment of the present invention.
【図4】前記EL素子21の透光性基板22を示す平面
図である。FIG. 4 is a plan view showing a light-transmitting substrate 22 of the EL element 21.
【図5】本発明の第3の実施例であるEL素子31を示
す側面図である。FIG. 5 is a side view showing an EL element 31 according to a third embodiment of the present invention.
【図6】前記EL素子31の基板32を示す平面図であ
る。FIG. 6 is a plan view showing a substrate 32 of the EL element 31.
【図7】従来のEL素子41を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a conventional EL element 41.
1,21,31 EL素子 2,22 透光性基板 3 第1帯状電極 4 第1絶縁層 5 EL発光層 6 第2絶縁層 7 第2帯状電極 8 分光フィルタ 8a,8b フィルタ 9,9a,33,33a 高屈折率部 11,11a,11b 画素 23,23a コア部 24,24a クラッド部 25 ガラスファイバ 32 基板 34 光吸収部 1,21,31 EL element 2,22 Translucent substrate 3 First band electrode 4 First insulating layer 5 EL light emitting layer 6 Second insulating layer 7 Second band electrode 8 Spectral filter 8a, 8b Filter 9,9a, 33 , 33a High refractive index portion 11, 11a, 11b Pixel 23, 23a Core portion 24, 24a Cladding portion 25 Glass fiber 32 Substrate 34 Light absorbing portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−122614(JP,A) 特開 昭63−94293(JP,A) 特開 昭63−314795(JP,A) 特開 平5−19246(JP,A) 実開 昭63−54184(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 33/00 - 33/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-122614 (JP, A) JP-A-63-94293 (JP, A) JP-A-63-314795 (JP, A) JP-A 5- 19246 (JP, A) Japanese Utility Model 63-54184 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 33/00-33/28
Claims (2)
プラスチック材料を埋込み柱状に形成される高屈折率部
を有する基板であって、前記高屈折率部よりも屈折率が
小さい黒色のプラスチック材料から成る基板上にEL構
造体が形成され、 前記EL構造体は、少なくとも第1および第2帯状電極
間にEL発光層を配置し、前記電極とEL発光層との間
であって、その両方あるいはいずれか一方の間に絶縁層
を配置して成り、 前記第1および第2帯状電極の交差部である画素は、前
記高屈折率部に対応して形成されることを特徴とするE
L素子。1. A substrate having a high refractive index portion formed by embedding a plastic material having a higher refractive index than its surroundings in the thickness direction of the substrate in a columnar shape, wherein the black plastic material has a lower refractive index than the high refractive index portion. An EL structure is formed on a substrate comprising: an EL structure including at least a first and a second strip-shaped electrode having an EL light-emitting layer disposed between the electrode and the EL light-emitting layer; Alternatively, an insulating layer is disposed between any one of the first and second strip-shaped electrodes, and a pixel which is an intersection of the first and second strip-shaped electrodes is formed corresponding to the high refractive index portion.
L element.
とは反対の表面に、前記画素に対応した複数のフィルタ
を含んで成る分光フィルタが形成されていることを特徴
とする請求項1記載のEL素子。2. A spectral filter comprising a plurality of filters corresponding to the pixels is formed on a surface of the substrate opposite to a surface on which an EL structure is formed. The EL element as described in the above.
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