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JPH04192290A - Membrane electroluminescence (el) device - Google Patents

Membrane electroluminescence (el) device

Info

Publication number
JPH04192290A
JPH04192290A JP2324616A JP32461690A JPH04192290A JP H04192290 A JPH04192290 A JP H04192290A JP 2324616 A JP2324616 A JP 2324616A JP 32461690 A JP32461690 A JP 32461690A JP H04192290 A JPH04192290 A JP H04192290A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
microlens
size
light emitting
emitting layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2324616A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Shimoyama
下山 浩幸
Kinichi Isaka
井坂 欽一
Akio Inohara
猪原 章夫
Hiroshi Kishishita
岸下 博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2324616A priority Critical patent/JPH04192290A/en
Publication of JPH04192290A publication Critical patent/JPH04192290A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、電子機器の表示装置として用いられる薄膜E
L装置に関する。
The present invention is a thin film E used as a display device of electronic equipment.
Regarding the L device.

【従来の技術】[Conventional technology]

一般に、この種の薄膜EL装置としては、例えば第8図
に示すような構造のものか知みれている。 この薄膜EL装置は、カラス基板19上にITO(錫添
加酸化イン7ウム)からなる帯状の透明電極20を間隔
をおいて平行にパターン形成し、この上に酸化物Al2
O3,5ho2もしくはTlO2または窒化物513N
4からなる第1の絶縁膜21を形成している。この上に
、ZnSまたはZn5eなとからなる母材に発光中心と
してMlを微量添加した組成を有する発光層22と、上
記酸化物または窒化物からなる第2の絶縁膜23とを順
に形成し、さらにこの上に、上記透明電極20と直交す
る方向にAlからなる帯状の背面電極24を間隔をおい
て平行にパターン形成している。このようにして製造さ
れた薄膜EL装置は、透明電極20および背面電極24
に選択的に電圧を印加することにより画電極20.24
の交差部分の発光層22をドツト状に任意の組み合せて
発光させて、所望のト7トマトリノクス表示を行うこと
かできる。
Generally, this type of thin film EL device is known to have a structure as shown in FIG. 8, for example. This thin film EL device has strip-shaped transparent electrodes 20 made of ITO (tin-doped indium oxide) formed in parallel patterns at intervals on a glass substrate 19, and an oxide Al2
O3,5ho2 or TlO2 or nitride 513N
A first insulating film 21 made of 4 is formed. On top of this, a light-emitting layer 22 having a composition in which a small amount of Ml is added as a luminescent center to a base material such as ZnS or Zn5e, and a second insulating film 23 made of the above-mentioned oxide or nitride are formed in order, Furthermore, strip-shaped back electrodes 24 made of Al are patterned in parallel at intervals in a direction perpendicular to the transparent electrode 20. The thin film EL device manufactured in this way has a transparent electrode 20 and a back electrode 24.
By selectively applying a voltage to the picture electrode 20.24
By emitting light in any combination of the light emitting layers 22 at the intersections in the form of dots, it is possible to perform a desired tomatolinox display.

【発明か解決しようとする課題】[Invention or problem to be solved]

しかしなから、上記従来の薄膜EL装置では、発光層2
2か発生する等方的な光の大部分か、カラス基板19.
透明電極20.発光層22等の光学的界面における全反
射により、上記薄膜EL装置の内部に閉じこめられ、光
の取り出し効率が悪いという問題かある。このことを、
以下詳細に説明する。まず、上記発光層22、絶縁膜2
1.23、透明電極20、カラス基板19の屈折率を夫
々ne、nl、nd、 ngで表記すると、ne> n
i、 nd、 ng> 1であることから、光の取り出
し面の法線と全反射臨界角0以上の角度をなす光は、全
て全反射されて、上記薄膜EL装置の内部に閉し込めら
れる。ここで、上記全反射臨界角θはスネルの法則より
、次式で与えられる。 θ−5in−’(1/ ne) つまり、上記発光層22内て立体角4πて放射された光
のうち立体f114π(1−cosθ)の分だけの光か
取り出される。したかって、外部へ取り出すことかでき
る光の発光強度すなわち外部発光強度B○と、発光層2
2か発生する光の発光強度すなわち内部発光強度B1と
の関係は、次式で与えられる。 ここて、上記発光層22かZnS:Mn(Mnを添加し
たZn5)からなる場合には、上記発光層22の屈折率
IIe〜2.3であるので、外部発光強度B。 〜00997Biとなる。したかって、上記発光層22
が発生する光の約10%の光たけしか、外部へ取り出せ
なくて、光の取り出し効率か悪いという問題かあるので
ある。 そこて、本発明の目的は、光の取り出し効率を向上てき
る薄膜EL装置を提供することにある。
However, in the conventional thin film EL device described above, the light emitting layer 2
2. Most of the isotropic light generated is the glass substrate 19.
Transparent electrode 20. There is a problem in that the light is trapped inside the thin film EL device due to total reflection at optical interfaces such as the light emitting layer 22, resulting in poor light extraction efficiency. This thing,
This will be explained in detail below. First, the light emitting layer 22, the insulating film 2
1.23, when the refractive index of the transparent electrode 20 and the glass substrate 19 are expressed as ne, nl, nd, and ng, respectively, ne>n
Since i, nd, ng > 1, all light that forms an angle of 0 or more with the normal to the light extraction surface is totally reflected and is confined inside the thin film EL device. . Here, the total reflection critical angle θ is given by the following equation based on Snell's law. θ-5in-'(1/ne) In other words, out of the light emitted within the light-emitting layer 22 at a solid angle of 4π, only the amount of light corresponding to the solid angle f114π(1-cosθ) is extracted. Therefore, the emission intensity of light that can be taken out to the outside, that is, the external emission intensity B○, and the luminescent layer 2
The relationship between the luminescence intensity of the light generated by B1 and the internal luminescence intensity B1 is given by the following equation. Here, when the light-emitting layer 22 is made of ZnS:Mn (Zn5 doped with Mn), the refractive index of the light-emitting layer 22 is IIe~2.3, so the external emission intensity is B. ~00997Bi. Therefore, the light emitting layer 22
The problem is that only about 10% of the light generated can be extracted to the outside, resulting in poor light extraction efficiency. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a thin film EL device that can improve light extraction efficiency.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明の薄膜EL装置は対向
する電極間に介設され、この電極に電圧を印加すると電
界発光する発光層を有する薄膜EL装置において、上記
発光層か発生する光を取り出す側に集光用のマイクロレ
ンズを備えることを特徴としている。 また、上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさと同等であ
ることが望ましい。 また、上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさ未満であり
、上記画素の大きさが上記マイクロレンズの大きさの整
数倍であること応\望ましい。
In order to achieve the above object, the thin film EL device of the present invention has a light emitting layer that is interposed between opposing electrodes and emits electroluminescence when a voltage is applied to the electrodes. It is characterized by having a microlens for condensing light on the extraction side. Further, it is desirable that the size of the microlens is equivalent to the size of a pixel including a light emitting portion, which is a portion of the light emitting layer that emits light. Further, the size of the microlens is smaller than the size of a pixel including a light-emitting part that is a light-emitting part of the light-emitting layer, and the size of the pixel is an integral multiple of the size of the microlens. \desirable.

【作用】[Effect]

上記構成によれば、上記発光層によって発生され、上記
マイクロレンズに入射する光は、外部との界面となる上
記マイクロレンズの半球状の面に入射する。したかって
、上記半球状の面に上記光が達した点における法線と上
記光か進行してきた方向とかなす角度すなわち上記外部
との界面に上記光か達した点における法線と上記光が進
行してきた方向とかなす角度は上記マイクロレンズかな
い場合に較べて、小さくなるので、上記光は、上記界面
で全反射することなく外部へ取り出される。 したかって、この場&の外部発光強度B○1は、上記マ
イクロレンズ内に到達した光の発光強度Bαに等しくな
る。ここで、上記マイクロレンズの屈折率をnQとL、
上記発光層の屈折率をnzとし、上記発光層か発生する
光の発光強度をB1.とすると、上記外部発光強度BO
+は、次式で求めろれる。 ここで、全反射臨界角θ1−sin−’(n(!/’n
z)である。n(!>1であるので、上記全反射臨界角
θ1は上記マイクロレンズがない場合の全反射臨界角0
= s in(1/ nz)よりも太きい。このため、
上記マイクロレンズかある場合の光の取り出し効率(1
−cO801)は、上記マイクロレンズかない場合の光
り取り出し効率(1−cosθ)よりも大きくなるので
ある。このことを、第1図と第7図を参照しながら説明
する。 従来例では第7図に示すように、垂直軸と角度θaをな
す光La、と垂直軸と角度θbをなす光Lb。 とか、外部との界面に達すると、上記マイクロレンズが
ない場合の全反射臨界角θよりも小さい角度θaをなす
光La+は外部に取り出すことができるものの、上記全
反射臨界角θよりも大きな角度θbをなす光Lb、は上
記界面で全反射して、薄膜EL装置内に閉じ込められる
ので、光の取り出し効率が悪い。これに対し、本発明に
よれば、第1図に示すように、光を取り出す側にマイク
ロレンズを設けているので、上記マイクロレンズの半球
状の内面か外部との界面となる。したかって、発光層5
からの光か外部との界面に達した点における法線と上記
光が進行してきた方向とがなす角度か上記従来例より小
さくなるので、垂直軸と角度θbをなす光Lbをも外部
へ取り出せるようになって、光の取り出し効率か向上す
るのである。しかも、上記マイクロレンズ1の集光効果
により、外部から見た発光輝度は大幅に向上する。 また、上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさと同等であ
る場合には、上記画素1個に対して上記マイクロレンズ
か1個たけ対応するので、外部かみは、上記発光部は拡
大されて見える。したかって、上記発光部の大きさをl
j\さくできて、消費電力か抑えられる。 また、上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の太きさ未満てあり
、上記画素の大きさが上記マイクロレンズの大きさの整
数倍である場合には、上記マイクロレンズの高さを低く
でき、外形寸法を小さくてきる。
According to the above configuration, the light generated by the light emitting layer and incident on the microlens is incident on the hemispherical surface of the microlens, which serves as an interface with the outside. Therefore, the angle between the normal at the point where the light reaches the hemispherical surface and the direction in which the light travels is the angle between the normal at the point at which the light reaches the interface with the outside and the direction in which the light travels. Since the angle formed with the direction in which the microlens is applied is smaller than that in the case without the microlens, the light is extracted to the outside without being totally reflected at the interface. Therefore, the external emission intensity B○1 in this field & is equal to the emission intensity Bα of the light that has reached the microlens. Here, the refractive index of the microlens is nQ and L,
The refractive index of the light emitting layer is nz, and the intensity of light emitted from the light emitting layer is B1. Then, the above external emission intensity BO
+ can be found using the following formula. Here, the total reflection critical angle θ1-sin-'(n(!/'n
z). Since n(!>1, the total reflection critical angle θ1 is the total reflection critical angle 0 when there is no microlens.
= Thicker than s in(1/nz). For this reason,
Light extraction efficiency when the above microlens is present (1
-cO801) is larger than the light extraction efficiency (1-cos θ) without the microlens. This will be explained with reference to FIGS. 1 and 7. In the conventional example, as shown in FIG. 7, light La makes an angle θa with the vertical axis, and light Lb makes an angle θb with the vertical axis. When reaching the interface with the outside, the light La+ forming an angle θa smaller than the critical angle θ of total reflection without the microlens can be extracted to the outside, but the light La+ forming an angle θa smaller than the critical angle θ of total reflection without the microlens can be extracted to the outside. Since the light Lb forming the angle θb is totally reflected at the interface and confined within the thin film EL device, the light extraction efficiency is poor. On the other hand, according to the present invention, as shown in FIG. 1, since the microlens is provided on the side from which light is taken out, the hemispherical inner surface of the microlens becomes the interface with the outside. Therefore, the light emitting layer 5
Since the angle between the normal line at the point where the light from the light reaches the interface with the outside and the direction in which the light has traveled is smaller than in the conventional example, the light Lb that forms an angle θb with the vertical axis can also be taken out to the outside. This improves the light extraction efficiency. Furthermore, due to the light condensing effect of the microlens 1, the luminance of the light emitted when viewed from the outside is significantly improved. Further, if the size of the microlens is equivalent to the size of a pixel including a light emitting part which is a light emitting part of the light emitting layer, one microlens corresponds to one pixel. Therefore, when viewed externally, the light emitting section appears enlarged. Therefore, the size of the light emitting part is l
It can be made smaller and reduces power consumption. In addition, the size of the microlens is less than the thickness of a pixel including a light emitting part, which is the light emitting part of the light emitting layer, and the size of the pixel is an integral multiple of the size of the microlens. In addition, the height of the microlens can be reduced, and the external dimensions can be reduced.

【実施例】【Example】

以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第1図に本発明の薄膜EL装置の第1の実施例の要部詳
細図を示す。第1図に示すように、上記実施例は、透明
電極3と背面電極7との間に発光層5を設けている。そ
して、上記透明電極3と上記発光層5の間には第1の絶
縁膜4を設けている。 また、上記背面電極7と上記発光層5の間には第2の絶
縁膜6を設けている。上記透明電極3の光を取り出す側
の面にはカラス基板2を設けている。 また、上記ガラス基板2の光を取り出す側の面には、マ
イクロレンズ1を設けている。また、上記実施例は、第
2図に示すように、上記透明電極3と上記背面電極7に
より定義される画素か有する発光部8の大きさをdとし
、上記画素の大きさをCとしている。また、上記発光部
8と発光部8との間のキャップの大きさをeとしている
。また、マイクロレンズ1の大きさfを上記画素の大き
さCと等しくしている。したかって、上記画素1個に対
して上記マイクロレンズ1か1個だけ対応するので、外
部からは、上記発光部8は拡大されて見える。したかっ
て、上記発光部8の大きさdを縮小することかできて、
消費電力を抑えることかできる。 上記実施例は、上記透明電極3と上記背面電極7に電圧
を印加して、上記発光層5を発光させる。 そして、上記実施例は上記発光層5からの光を取り出す
側にマイクロレンズ1を設けているので、上記光を取り
出す側では外部との界面か単球状となる。したかって、
上記半球状の界面に上記光か達した点における法線と上
記光か進行してきた方向とかなす角度か小さくなって、
第1図に示すように、上記マイクロレンズ1内に入射し
た光La。 Lbは上記界面で全反射することなく外部へ取り圧され
ると共に、上記外部へ取り出された光La。 Lbの進行方向は上記マイクロレンズ1の集光効果によ
って、上記カラス基板2の光を取り出す側の面に直角と
なる。このように、上記実施例によれば、上記マイクロ
レンズ1を備えない第7図に示す従来例に較べて、光の
取り出し効率を向上でき、外部から見た発光輝度か著し
く向上する。 上記第1の実施例のマイクロレンズの製造方法の一例を
、第3図に示す。 第3図は、上記マイクロレンズのHa工程を(A)→(
B)−(C)の順に示す断面図である。 (A)  まず、アクリル樹脂のポリメチルメタアクリ
レートを、十分に洗浄したカラス基板2上に、均一な膜
厚となるように塗布して、上記ポリメチルメタアクリレ
ートからなる膜31を形成する。 (B)  次に、上記膜3〕上に、図示しないフォトレ
ジストを塗布した後、露光、現像を行なう。更(こ、ス
パッタエツチング法(こより、上g己フォトレンストを
マスクとして、上3己ポリメチルメタアクリレートから
なる膜31をエツチングした後、上記フォトレジストを
剥離することにより、上記膜31をエツチングパターン
32に形成する。 (C)  次に、上記エツチングパターン32に対して
、100°C〜200℃の範囲で加熱整形処理を行なう
ことにより、半球状のマイクロレンズ1を形成する。 上記ポリメチルメタアクリレートは、透明度。 加工の容易さに優れ、カラスの屈折率(約1.5)とほ
ぼ同等の屈折率149を有するので、上記マイクロレン
ズ1とカラス基板2との界面での屈折および全反射かは
とんとな(、マイクロレンズの材料として優れている。 次に、第2の実施例を第4図に示す。この実施例は、マ
イクロレンズの部分を除いて、前述の第1の実施例と同
一であるので、第1の実施例と同B’yfには同一番号
を付して、マイクロレンズの部分について重点的に説明
する。 この実施例は、第4図に示すように、画素の大きさCは
マイクロレンズ41の大きさこの6倍である。すなわち
、c=6Xyであり、画素1個につき、6’X36個の
マイクロレンズ41か対応することになる。したかって
、この実施例では、上記マイクロレンズ41によって光
の取1′)出し効率を向」二できる上に、このマイクロ
レンズ41の高さを十分に低く抑えることかでき、外形
寸法を小さくできる。 尚、この実施例のマイクロレンズ41は、前述の第1の
実施例のマイクロレンズ1の製造工程に準じた工程で製
造できる。 次に、第3の実施例を第5図に示す。この実施例は発光
部8側に保護@55を介してマイクロレンズ51を設け
る点のみか、前述の第1の実施例と異なる。したかつて
、第1の実施例と同一部分には同一番号を付して、第1
の実施例と異なる点について重点的に説明する。 上記実施例は、第5図に示すように、画素の発光部8側
にプラズマCVD法によって厚さ数1000人から数μ
mo″)SiN膜からなる保護膜55を成膜している。 そして、上記保護@55上に、前述の第1の実施例のマ
イクロレンズの製造方法に準した方法でマイクロレンズ
51を形成している。 また、上記画素と上記マイクロレンズ51とは同じ大き
さにしている。この実施例は、1mm程度の厚さを有す
るカラス基板側でなく、厚さ数1000人から数μmの
保護膜55側にマイクロレンズ51を設けている。した
かって、カラス基板側にマイクロレンズを形成する場合
に較へて発光部8に近接してマイクロレンズ51を配設
でき、発光点からマイクロレンズに到達するまでの光の
散乱を少なくできる。このため、特に光の取り出し効率
を向上できて、外部から見た発光輝度を特に向上できる
。 面、この実施例では、画素の大きさとマイクロレンズの
大きさを同じ大きさにしたか、画素の犬きさをマイクロ
レンズの整数倍としてもよい。 次に、第4の実施例を第6図(B)に示す。この実施例
は、マイクロレンズの部分のみか前述の第1の実施例と
異なる。したかって、第1の実施例と同一部分には同一
番号を付して、マイクロレンズに関する部分を重点的に
説明する。この実施例は、第6図(A)に示すように、
カラス基板2および発光部8を備えるEL素子66と、
別工程てあらかしめ作成したマイクロレンズアレイ61
とを、第6図(B)に示すように、密着させて形成した
ちのである。ここで、上記マイクロレンズアレイ61と
上記EL素子66との間の部分に空気等の物質が介在す
ると、上記部分て光の屈折、全反射か発生して、光の取
り出し効率か低下するので、上記マイクロレンズアレイ
61と上記E L 素子66との間にすきまかできない
ように、上記マイクロレンズアレイ61と上記EL素子
66とを完全に密着させた。上記実施例においても、第
1の実施例と同様に、マイクロレンズアレイ61を設け
たことにより光の取り出し効率が向上し、外部から見た
発光輝度か向上する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 shows a detailed view of the main parts of a first embodiment of the thin film EL device of the present invention. As shown in FIG. 1, in the above embodiment, a light emitting layer 5 is provided between the transparent electrode 3 and the back electrode 7. A first insulating film 4 is provided between the transparent electrode 3 and the light emitting layer 5. Further, a second insulating film 6 is provided between the back electrode 7 and the light emitting layer 5. A glass substrate 2 is provided on the light extraction side surface of the transparent electrode 3. Further, a microlens 1 is provided on the surface of the glass substrate 2 on the side from which light is extracted. Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 2, the size of the light emitting section 8 of the pixel defined by the transparent electrode 3 and the back electrode 7 is d, and the size of the pixel is C. . Further, the size of the cap between the light emitting parts 8 is defined as e. Further, the size f of the microlens 1 is made equal to the size C of the pixel. Therefore, since only one microlens 1 corresponds to one pixel, the light emitting section 8 appears enlarged from the outside. Therefore, it is possible to reduce the size d of the light emitting section 8,
It is possible to reduce power consumption. In the above embodiment, a voltage is applied to the transparent electrode 3 and the back electrode 7 to cause the light emitting layer 5 to emit light. In the embodiment described above, the microlens 1 is provided on the side from which light is extracted from the light emitting layer 5, so that the interface with the outside on the side from which light is extracted has a unispherical shape. I wanted to,
The angle between the normal at the point where the light reaches the hemispherical interface and the direction in which the light has traveled becomes smaller,
As shown in FIG. 1, light La is incident on the microlens 1. Lb is the light La that is taken out to the outside without being totally reflected at the interface, and is taken out to the outside. Due to the condensing effect of the microlens 1, the traveling direction of Lb becomes perpendicular to the surface of the glass substrate 2 from which light is extracted. As described above, according to the above embodiment, compared to the conventional example shown in FIG. 7 which does not include the microlens 1, the light extraction efficiency can be improved, and the luminance when viewed from the outside can be significantly improved. An example of a method for manufacturing the microlens of the first embodiment is shown in FIG. Figure 3 shows the Ha process of the microlens (A)→(
It is sectional drawing shown in order of B)-(C). (A) First, polymethyl methacrylate, which is an acrylic resin, is applied onto a sufficiently cleaned glass substrate 2 so as to have a uniform thickness, thereby forming a film 31 made of the polymethyl methacrylate. (B) Next, a photoresist (not shown) is applied onto the film 3, and then exposed and developed. Furthermore, the sputter etching method (this method involves etching the upper film 31 made of polymethyl methacrylate using the upper photoresist as a mask, and then peeling off the photoresist to form an etched pattern on the film 31). (C) Next, the etching pattern 32 is heated and shaped at a temperature of 100°C to 200°C to form a hemispherical microlens 1. Acrylate is transparent. It is easy to process and has a refractive index of 149, which is almost the same as the refractive index of glass (approximately 1.5). Next, a second embodiment is shown in FIG. 4. This embodiment is similar to the first embodiment described above except for the microlens part. Therefore, the same number is assigned to B'yf as in the first embodiment, and the explanation will focus on the microlens part.In this embodiment, as shown in FIG. The size C is six times the size of the microlens 41. That is, c=6Xy, and each pixel corresponds to 6' x 36 microlenses 41. Therefore, in this implementation, In this example, the light extraction efficiency can be improved by the microlens 41, and the height of the microlens 41 can be kept sufficiently low, so that the external dimensions can be reduced. The microlens 41 of this example can be manufactured by a process similar to the manufacturing process of the microlens 1 of the first example described above.Next, a third example is shown in FIG. It differs from the first embodiment described above only in that a microlens 51 is provided on the 8th side via a protection@55.
The points that are different from the embodiment will be explained with emphasis on. In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the light emitting part 8 side of the pixel is coated with a thickness of several thousand to several micrometers by plasma CVD.
A protective film 55 made of a SiN film (Mo'') is formed on the protective film 55. Then, a microlens 51 is formed on the protective film 55 by a method similar to the microlens manufacturing method of the first embodiment described above. In addition, the above-mentioned pixel and the above-mentioned microlens 51 are made to have the same size.In this embodiment, a protective film with a thickness of several thousand to several μm is used instead of the glass substrate side having a thickness of about 1 mm. The microlens 51 is provided on the 55 side.Therefore, compared to the case where the microlens is formed on the glass substrate side, the microlens 51 can be disposed closer to the light emitting section 8, and the light emitting point can reach the microlens. Therefore, the light extraction efficiency can be particularly improved, and the luminance seen from the outside can be particularly improved. In this example, the size of the pixel and the size of the microlens are The size of the pixel may be the same, or the size of the pixel may be an integral multiple of the microlens.Next, a fourth embodiment is shown in FIG. 6(B).In this embodiment, the microlens portion This embodiment is different from the first embodiment described above. Therefore, the same parts as in the first embodiment are given the same numbers, and the parts related to the microlens will be explained with emphasis. As shown in figure (A),
An EL element 66 including a glass substrate 2 and a light emitting section 8;
Microlens array 61 created in a separate process
and are formed in close contact with each other as shown in FIG. 6(B). Here, if a substance such as air is present in the area between the microlens array 61 and the EL element 66, refraction or total reflection of light will occur in the area, reducing the light extraction efficiency. The microlens array 61 and the EL element 66 were brought into close contact with each other completely so that there was no gap between the microlens array 61 and the EL element 66. In the above embodiment as well, as in the first embodiment, the provision of the microlens array 61 improves the light extraction efficiency and improves the luminance when viewed from the outside.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上の説明より明らかなように、本発明の薄膜EL装置
は、発光層か発生する光を取り出す側に集光用のマイク
ロレンズを備えているので、上記発光層によって発生さ
れ、上記マイクロレンズに入射する光は、外部との界面
となる上記マイクロレンズの半球状の面に入射する。し
たかって、上記半球状の面に上記光か達した点における
法線と、上記光が進行してきた方向とがなす角度を、上
記マイクロレンズかない場合に較へて小さ(できる。 このため、本発明によれば、上記発光層からの光が外部
との界面で全反射することがなく、上記光の外部への取
り出し効率および外部から見た発光輝度を向上できる。 しかも、上記マイクロレンズの集光効果によって、上記
発光輝度を著しく向上できる。 また、上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさと同等であ
る場合には、上記画素1個に対して上記マイクロレンズ
が1またけ対応するので、外部からの上記発光部は拡大
されて見える。したかって、上記発光部の大きさを小さ
くてきて、消費電力を低減できる。 また、上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさ未満であり
、上記画素の大きさが上記マイクロレンズの大きさの整
数倍である場合には、上記マイクロレンズの高さを低く
てき、外形寸法を小さくすることかできる。
As is clear from the above description, the thin film EL device of the present invention is equipped with a microlens for condensing light on the side from which light generated by the light emitting layer is taken out. The incident light is incident on the hemispherical surface of the microlens, which forms the interface with the outside. Therefore, the angle formed between the normal line at the point where the light reaches the hemispherical surface and the direction in which the light has traveled is smaller than in the case without the microlens. According to the invention, the light from the light-emitting layer is not totally reflected at the interface with the outside, and the efficiency of extracting the light to the outside and the luminance when viewed from the outside can be improved. The luminance of the light emission can be significantly improved due to the light effect.In addition, if the size of the microlens is equivalent to the size of the pixel including the light emitting part, which is the light emitting part of the light emitting layer, one pixel Since the microlens corresponds to the microlens, the light-emitting section from the outside appears to be enlarged.Therefore, the size of the light-emitting section can be reduced and power consumption can be reduced. The size of the lens is smaller than the size of a pixel including a light-emitting part, which is the light-emitting part of the light-emitting layer, and when the size of the pixel is an integral multiple of the size of the microlens, It is possible to lower the height of the lens and reduce its external dimensions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の薄膜EL装置の第1の実施例の要部詳
細図、第2図は上記第1の実施例の各部の寸法を示す断
面図、第3図は上記第1の実施例のマイクロレンズの製
造工程を説明する断面図、第4図は第2の実施例の各部
の寸法を示す断面図、第5図は第3の実施例を示す断面
図、第6図は第4の実施例を説明する断面図、第7図は
従来の薄膜EL装置の要部詳細図、第8図は従来の薄膜
EL装置の構造を説明する図である。 1.41.51・・マイクロレンズ、 2.19・・・ガラス基板、3,20・・・透明電極、
4.6.21.23・・・絶縁膜、5,22・・・発光
層、7.24・・・背面電極、 61・・・マイクロレンズアレイ。
FIG. 1 is a detailed view of the main parts of the first embodiment of the thin film EL device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the dimensions of each part of the first embodiment, and FIG. 3 is a detailed view of the first embodiment of the thin film EL device of the invention. 4 is a sectional view showing the dimensions of each part of the second embodiment, FIG. 5 is a sectional view showing the third embodiment, and FIG. FIG. 7 is a detailed view of a main part of a conventional thin film EL device, and FIG. 8 is a diagram explaining the structure of a conventional thin film EL device. 1.41.51... Microlens, 2.19... Glass substrate, 3,20... Transparent electrode,
4.6.21.23... Insulating film, 5,22... Light emitting layer, 7.24... Back electrode, 61... Microlens array.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)対向する電極間に介設され、この電極に電圧を印
加すると電界発光する発光層を有する薄膜EL装置にお
いて、 上記発光層か発生する光を取り出す側に集光用のマイク
ロレンズを備えることを特徴とする薄膜EL装置。
(1) A thin film EL device having a light-emitting layer that is interposed between opposing electrodes and emits electroluminescence when a voltage is applied to the electrodes, with a microlens for condensing light on the side from which the light generated by the light-emitting layer is taken out. A thin film EL device characterized by the following.
(2)上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさと同等であ
ることを特徴とする請求項1に記載の薄膜EL装置。
(2) The thin film EL device according to claim 1, wherein the size of the microlens is equivalent to the size of a pixel including a light emitting portion, which is a portion of the light emitting layer that emits light.
(3)上記マイクロレンズの大きさは、上記発光層の発
光する部分である発光部を含む画素の大きさ未満であり
、上記画素の大きさが上記マイクロレンズの大きさの整
数倍であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜EL
装置。
(3) The size of the microlens is smaller than the size of a pixel that includes a light emitting part, which is the light emitting part of the light emitting layer, and the size of the pixel is an integral multiple of the size of the microlens. The thin film EL according to claim 1, characterized in that
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