自发光元件，显示面板，显示装置以及自发光元件的制造方法制造方法及图纸

一种自发光元件，其特征在于具备：　　　　配置在电极之间，通过在上述电极之间施加的电压进行发光的发光层；　　　　覆盖上述发光层的射出侧，并形成与外界的界面的保护层，该保护层的厚度是使得从上述发光层射出的光在上述发光层的面积以内的上述界面至少进行一次全反射程度的厚度；　　　　覆盖上述发光层的与上述保护层相反的一侧的反射层；　　　　在上述发光层的周围的角度变换部，该角度变换部改变从上述发光层射出的光，即在上述保护层内传播的光的方向，使得其角度小于相对于上述界面的临界角。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于有机电致发光(有机EL)等的的专利技术。
技术介绍
近年来，作为自发光型的平面式面板显示器(FPD)，大量地开发出了使用了有机EL元件的显示面板，以及等离子显示器面板(PDP)的显示器。这些显示面板是由在阳极层和阴极层之间配置了发光层而构成的。在显示面板中，通过在电极间施加电压而使自发光元件发光，可以通过折射率大于1的透明介质或者透明面板观看其发光面来识别文字和图像。由于从自发光元件的发光面发出的光呈放射状，也就是，几乎向所有的角度发射，因此对于透明介质与外界(或者空气)的界面，就会出现具有临界角或其以上的入射角的光在界面上被全反射而被封闭在显示面板上的问题。例如，就一个作为自发光型元件的有机EL元件而言，据说只能使20％-30％左右的光从显示面板被取出。为了解决这样的有关光的利用效率或者取出效率的问题，已经提出了在面板的内部构成为斜面，以便将具有临界角或其以上的放射角的光转换为放射角小于临界角的光，通过该斜面结构的斜面使得光发生反射或折射而提高光的取出效率。特别是，在特开平10-189251号中，提出了在从覆盖基底基板形成的发光层的透明面板侧射出光的顶发射型显示面板中，在发光层的周围配置楔状反射部件，加入了反射结构的构成。还有，在特开平2001-332388号公报中，提出了在从形成了发光层的基底基板侧射出光的底发射型显示面板中，其结构是在夹持发光层的阳极以及阴极上形成斜面。但是，从发光层射出的光通过斜面进行角度变换以防止在界面的全反射的结构，显示面板的整体会变厚，对于实现非常薄的平面式面板显示器可能会产生制约。为了提高来自显示面板的光的取出效率，有必要对具有相对于透明面板与外界的界面以临界角或其以上的角度入射的光用斜面进行变换，所以有必要设计成使得这样的光必须或者其中大部分的光入射到斜面上。也就是，为了要减少从发光层向透明面板的界面以临界角入射的光，有必要形成高的斜面，其结果是使得透明面板变厚。因此，为了要提高光的取出效率只能采用厚的透明面板，就无法使得显示面板整体变薄。另一方面，虽然如果让透明面板变薄就可以使得显示面板整体变薄，但因为增加了对于界面以临界角或其以上角度入射的光，所以光的取出效率就会下降。而且，虽然设置了转换结构，但并不是从发光元件输出的光全部从显示面板输出到外界。在作为发光层的包含发光元件的显示体层中层叠形成了保护层的显示面板中，来自发光元件的输出光没有全部被输出到外界的一个主要原因是因为，在发光元件与保护层之间还有界面，当保护层的折射率低于发光元件的折射率时，从发光元件向保护层进行光输入时也会有临界角。例如，在作为发光元件采用夹持在两个电极之间的有机EL的显示面板的一般结构中，在基板上形成的显示体层上层叠了玻璃基板作为保护层。当发光元件的折射率为1.7左右，而玻璃基板的折射率为1.5左右时，从发光元件输出的通过了电极的光在界面就存在全反射的成分。因此，在从发光元件输出的光之中，向玻璃基板的入射角在临界角或其以上的光在玻璃基板的界面被反射，无法被取出到外界。如果使作为保护层或者输出层的在显示体层上层叠的透明面板的折射率比发光元件的折射率大的话，从显示体层输入到透明面板的光就没有全反射成分。因此，从发光元件输出的光就可以输入到透明面板。但是，如果增大透明面板的折射率，则其与外界的空气之间的折射率的差就会增大，从透明面板向外界输出的光的临界角就会变小。所以，即使只是采用了折射率大于发光元件的折射率的透明面板，由于被取出到外界的光的量并没有增加，因而无法提高光的取出效率。
技术实现思路
本专利技术的目的就是至少要解决上述的问题。依照本专利技术，可以提供可使光的取出效率提高，使得从发光元件输出的光更多地向外界输出的。为此，在本专利技术中，并不是防止从发光层到界面的以在临界角或其以上的角度射出的光在界面被全反射，而是利用其，通过在反射侧也形成反射层，进行多重反射，将在界面被全反射的光导向到在发光层的周围设置的角度变换部件上，在那里进行角度的变换。即，本专利技术的自发光元件具有，配置在电极之间，通过在电极之间施加的电压进行发光的发光层；覆盖发光层的射出侧并形成与外界的界面的保护层，该保护层的厚度为可使得从发光层射出的光在发光层的面积以内的界面上至少进行一次全反射的厚度；覆盖发光层的与保护层相反的一侧的反射层；在发光层的周围配置的，改变从发光层射出的光在保护层内的传播方向，使其角度相对于界面小于临界角的角度转换部。在本专利技术的自发光元件中，采用了让从发光层射出的光至少进行一次全反射程度的薄的保护层。因此，可以使得自发光元件的整体变薄。对于设置有多个发光层的显示面板也是同样，通过积极地利用界面的全反射，在可以提高光的取出效率的同时，可以构成薄的显示面板。另一方面，相对于保护层界面以临界角或其以上角度射出的光，通过在界面和位于界面的相反侧的反射层之间的多重反射，到达配置在发光层周围的角度变换部而被进行角度变换后向外界输出。而且，由于保护层薄且良好，构成角度变换部的斜面的结构，可以比例如以下叙述的凸棱或凸起的结构更薄。如果采用这样的结构，由于通过多重反射在发光层周围传播的光，一定会通过角度变换部进行角度变换后被取出，从而光的取出效率将提高。另外，作为角度变换部不需要很高的斜面，省去了制作斜面结构的麻烦，从而可以提供低成本的明亮的显示面板。因此，可以提供同时满足了自发光元件或者显示面板的薄型化和提高光的取出效率这两个相反要求的自发光元件以及显示面板。特别是，在采用了有机电致发光发光层的自发光元件或者显示面板中，由于光的取出效率高也就是所说的20％-30％左右，所以本专利技术是非常有效的。为此，可以提供很薄的具有本专利技术的显示面板，和驱动该显示面板的发光层进行图像显示的驱动装置的显示装置，从而可以进行明亮的图像显示。改变在保护层传播的光的角度使其相对界面的角度小于临界角的角度变换部的其中一种是，使射出侧变宽那样倾斜着的反射面。另外，角度变换部也可以是使射出侧收窄那样倾斜着的折射面。以上的任一种斜面结构是必要的。包围在发光层的周围的斜面高的话，如果倾斜度一定，斜面高的，相邻接的发光层的距离就会变长，输出高分辨率的图像的显示面板的尺寸就要变大。因此，采用了这种显示面板的显示装置就要大型化。与此相对，如果是低的斜面(角度变换部)，相邻接的发光层的距离就变短，就可以压缩显示高分辨率的图像的显示面板以及显示装置。另外，在包括发光层以及斜面的平面区域相当于一个像素的显示面板中，对于每个像素的发光区域(发光层的发光面)，该像素所占的面积中也包含斜面(角度变换部)。因此，由于通过本专利技术可以使得角度变换部的面积变小，所以也就可以缩小像素的面积，从而可以从小面积的像素发射出同样光发射量的光。所以，显示面板的亮度也提高了。因此，本专利技术也具有缩小像素提高亮度的优点，可以显示非常明亮的图像或者文字。在自发光元件以及显示面板中，夹持发光层而设置的电极之中，一方的电极，也就是与射出侧相反的一侧的电极可以被作为反射层。这样做可以不需要专用的反射层，从而可以提供更加薄的自发光元件以及显示面板。在本专利技术的自发光元件以及显示面板中，为了将发光层与其他的发光层分隔开而形成向射出侧突出的凸棱，优选将凸棱的内侧表面作为角度变换部。本专利技术的自发光元件以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：山内泰介，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：