(57)【要約】【課題】蛍光体層から発した蛍光を外部に向けて効率よく出射させ、高輝度に発光可能であり、かつ、表示にじみやぼやけの発生を抑制した発光デバイス、表示装置および照明装置を提供する。【解決手段】本発明の発光デバイス１０は、励起光源１１と、励起光源１１に対向して配置され、蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、を備え、障壁１５の少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を発する励起光源と、該励起光源に対向して配置され、前記励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層が形成された基板と、前記励起光源と前記基板との積層方向に沿った前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備えた発光デバイスであって、
前記障壁の少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が光散乱性を有するとともに、前記蛍光体層と前記基板との間に、前記基板よりも屈折率が小さい低屈折率層が形成されたことを特徴とする発光デバイス。
【請求項２】
前記蛍光体層における、前記励起光を入射させる入射面側に、第二基板が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記蛍光体層における、前記励起光を入射させる入射面側に、前記低屈折率層がさらに形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記蛍光体層における、前記励起光を入射させる入射面側に、前記励起光のピーク波長にあたる光を少なくとも透過し、前記蛍光体層の発光ピーク波長にあたる光を少なくとも反射させる特性を有する波長選択透過反射層が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記蛍光体層と前記波長選択透過反射層との間に、前記低屈折率層が形成されたことを特徴とする請求項３に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記蛍光体層は所定の領域毎に複数に分割されてなり、前記低屈折率層は前記分割された複数の蛍光体層と前記基板との間に広がるように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記分割された複数の蛍光体層における、隣り合う２つの蛍光体層の間に、光吸収層が形成されたことを特徴とする請求項６に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記光吸収層は、前記障壁の上面または下面の少なくとも一方に形成されたことを特徴とする請求項７に記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記光吸収層は、前記低屈折率層と、前記基板との間に形成されたことを特徴とする請求項７に記載の発光デバイス。
【請求項１０】
前記光吸収層は、前記蛍光体層に対向する面が前記低屈折率層に覆われるように形成されたことを特徴とする請求項９に記載の発光デバイス。
【請求項１１】
前記低屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層から前記基板に向けて入射する入射光の出射角が、少なくとも前記基板から外部に出射可能な入射光の臨界角よりも小さくなるような値であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項１２】
前記低屈折率層が気体からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項１３】
前記障壁における少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が、樹脂と光散乱性粒子とを含む材料で形成されたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項１４】
前記障壁における少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が白色であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項１５】
前記障壁における少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が凹凸形状をなしていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光デバイスを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
前記励起光源は、紫外線波長域の励起光を出射し、
前記蛍光体層は、前記励起光によって赤色光を発する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記励起光によって緑色光を発する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記励起光によって青色光を発する青色画素を構成する青色蛍光体層と、を備えたことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記励起光源は、青色の励起光を出射し、
前記蛍光体層は、前記励起光によって赤色光を発する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記励起光によって緑色光を発する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記励起光を散乱させる青色画素を構成する散乱層と、を備えたことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記励起光源に対応するアクティブマトリックス駆動素子が設けられたことを特徴とする請求項１６〜１８いずれか１項記載の表示装置。
【請求項２０】
前記基板から前記蛍光を外部に出射させることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記励起光源は、発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンス素子または無機エレクトロルミネセンス素子のいずれかであることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記励起光源は面状光源であり、前記励起光源と前記基板との間に、前記励起光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられたことを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記励起光源は、指向性を有することを特徴とする請求項１６〜２２のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記励起光源と前記基板との間に、波長４３５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下における消光比が１００００以上の偏光板が設けられたことを特徴とする請求項１６〜２３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記蛍光体層と前記低屈折率層との間、または、前記低屈折率層と前記基板との間の少なくとも一方に、カラーフィルターが設けられたことを特徴とする請求項１６〜２４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項２６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光デバイスを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２７】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光デバイスと、太陽電池素子とを備え、前記発光デバイスにおける励起光源が太陽光であることを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光によって蛍光を発する蛍光体層を備えた発光デバイス、表示装置、照明装置および発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会の高度情報化に伴い、フラットパネルディスプレイのニーズが高まっている。フラットパネルディスプレイとしては、例えば、非自発光型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、自発光型のプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、無機エレクトロルミネセンス（無機ＥＬ）ディスプレイ、有機エレクトロルミネセンス（以下、「有機ＥＬ」または「有機ＬＥＤ」とも言う）ディスプレイ等が挙げられる。
【０００３】
これらフラットパネルディスプレイの中でも、特に、液晶ディスプレイでは、一般に透過型の液晶表示素子の背面に光源として照明装置を設け、液晶素子を背面から照射することで視認性を向上させている。
【０００４】
このような液晶ディスプレイでは、光源からの出射光は一般的に非偏光であり、液晶表示素子の照明光入射側に配置した偏光板で５０％以上が吸収されてしい、光源光の利用効率が低い。また、光源として白色光源を用い、３原色あるいは４原色に対応したマイクロカラーフィルターを表示面内に配置し、加法混色によりカラー表示を行うカラー液晶表示装置では、カラーフィルターで７０％を超える光が吸収されるため、光源光の利用効率が非常に低く、光利用効率の高効率化が大きな課題となっている。
【０００５】
こうした課題を解決するために、例えば、透明電極形成面が対向するように、一定の間隙をもって配置された一対の透明基板と、該透明基板間に挟持された液晶層と、一対の透明基板の透明電極により形成されるマトリクス状の画素に画像信号に対応した電圧を印加する電圧印加手段を有する液晶表示素子と、青色域から青緑色域の光を発する照明装置と、青色域から青緑色域の光を励起光として赤色光を発光する波長変換用蛍光体と、青色域から青緑色域の光を励起光として緑色光を発光する波長変換用蛍光体、青色域から青緑色域以外の光をカットするカラーフィルターと、を備えたカラー表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、ＥＬ発光素子と波長変換用蛍光体層を備え、波長変換用蛍光体層の側面に反射体を設けることにより、側面に向かう光を効率よく正面に取り出すことを可能とした有機ＥＬ素子も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３１６８３号公報
【特許文献２】特開平１１−３２９７２６号公報
【特許文献３】特開２００１−２０２８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたカラー表示装置では、蛍光体層から発せられる光は等方的に拡がるため、光の一部が基板と外部との界面で反射され、外部に取り出されず、反射された光が少なくとも隣接画素部に進入し、表示にじみやぼやけを発生させ、表示品位が低下するという課題があった。また、蛍光体層から光を外部に取り出す際、例えば、異なる画素に対応した蛍光体層とカラーフィルターとの間に設けられたブラックマトリクスに光が吸収され、光の損失が大きく、光利用効率が低いという課題もあった。
【０００９】
特許文献２に記載された有機ＥＬ素子では、蛍光体層から外部と接する基板に入射する光の入射角を制御する構成となっていないため、蛍光体層から基板に入射した光のうち、基板と外部との界面で反射する光成分が存在し、表示品位を十分に向上させることができなかった。また、蛍光体層から発せられる光のうち、蛍光体層の側面方向に向かう成分は、蛍光体層の側面に設けられた反射体によって一部は再利用されるが、光源側に向けて発光する光を効率よく取り出すことができず、光利用効率を十分に向上させることができないという課題があった。
【００１０】
また、特許文献３に記載された発光素子構造においては、基板と蛍光体層の間に低屈折率層が設けられているため、蛍光体層から外部と接する基板に入射する光の入射角の制限を図った構成となっており、表示にじみやぼやけ防止に対する手立ては施されているが、基板と蛍光体層の界面で反射され、蛍光体層内に戻された光を再利用する手立てが施されていないため、光利用効率を十分に向上させることができないという課題があった。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、蛍光体層から発した蛍光を外部に向けて効率よく出射させ、高輝度に発光可能であり、かつ、表示にじみやぼやけの発生を抑制した発光デバイス、表示装置および照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような発光デバイス、表示装置、照明装置および発電装置を提供する。
すなわち、本発明の発光デバイスは、励起光を発する励起光源と、該励起光源に対向して配置され、前記励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層が形成された基板と、前記励起光源と前記基板との積層方向に沿った前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備えた発光デバイスであって、前記障壁の少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が光散乱性を有するとともに、前記蛍光体層と前記基板との間に、前記基板よりも屈折率が小さい低屈折率層が形成されたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の発光デバイスにおいて、前記蛍光体層における、前記励起光を入射させる入射面側に、第二基板が設けられていてもよい。
【００１４】
本発明の発光デバイスにおいて、前記蛍光体層における、前記励起光を入射させる入射面側に、前記低屈折率層がさらに形成されていてもよい。
【００１５】
本発明の発光デバイスにおいて、前記蛍光体層における、前記励起光を入射させる入射面側に、前記励起光のピーク波長にあたる光を少なくとも透過し、前記蛍光体層の発光ピーク波長にあたる光を少なくとも反射させる特性を有する波長選択透過反射層が形成されていてもよい。
【００１６】
本発明の発光デバイスにおいて、前記蛍光体層と前記波長選択透過反射層との間に、前記低屈折率層が形成されていてもよい。
【００１７】
本発明の発光デバイスにおいて、前記蛍光体層は所定の領域毎に複数に分割されてなり、前記低屈折率層は前記分割された複数の蛍光体層と前記基板との間に広がるように形成されていてもよい。
【００１８】
本発明の発光デバイスにおいて、前記分割された複数の蛍光体層における、隣り合う２つの蛍光体層の間に、光吸収層が形成されていてもよい。
【００１９】
本発明の発光デバイスにおいて、前記光吸収層は、前記障壁の上面または下面の少なくとも一方に形成されていてもよい。
【００２０】
本発明の発光デバイスにおいて、前記光吸収層は、前記低屈折率層と、前記基板との間に形成されていてもよい。
【００２１】
本発明の発光デバイスにおいて、前記光吸収層は、前記蛍光体層に対向する面が前記低屈折率層に覆われるように形成されていてもよい。
【００２２】
本発明の発光デバイスにおいて、前記低屈折率層の屈折率は、前記低屈折率層から前記基板に向けて入射する入射光の出射角が、少なくとも前記基板から外部に出射可能な入射光の臨界角よりも小さくなるような値であってもよい。
【００２３】
本発明の発光デバイスにおいて、前記低屈折率層が気体からなっていてもよい。
【００２４】
本発明の発光デバイスにおいて、前記障壁における少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が、樹脂と光散乱性粒子とを含む材料で形成されていてもよい。
【００２５】
本発明の発光デバイスにおいて、前記障壁における少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が白色であってもよい。
【００２６】
本発明の発光デバイスにおいて、前記障壁における少なくとも前記蛍光体層と対向する部分が凹凸形状をなしていてもよい。
【００２７】
本発明の表示装置は、本発明の発光デバイスを備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の表示装置において、前記励起光源は、紫外線波長域の励起光を出射し、前記蛍光体層は、前記励起光によって赤色光を発する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記励起光によって緑色光を発する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記励起光によって青色光を発する青色画素を構成する青色蛍光体層と、を備えていてもよい。
【００２９】
本発明の表示装置において、前記励起光源は、青色の励起光を出射し、前記蛍光体層は、前記励起光によって赤色光を発する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記励起光によって緑色光を発する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記励起光を散乱させる青色画素を構成する散乱層と、を備えていてもよい。
【００３０】
本発明の表示装置において、前記励起光源に対応するアクティブマトリックス駆動素子が設けられていてもよい。
【００３１】
本発明の表示装置において、前記基板から前記蛍光を外部に出射させてもよい。
【００３２】
本発明の表示装置において、前記励起光源は、発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンス素子または無機エレクトロルミネセンス素子のいずれかであってもよい。
【００３３】
本発明の表示装置において、前記励起光源は面状光源であり、前記励起光源と前記基板との間に、前記励起光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられていてもよい。
【００３４】
本発明の表示装置において、前記励起光源は、指向性を有していてもよい。
【００３５】
本発明の表示装置において、前記励起光源と前記基板との間に、波長４３５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下における消光比が１００００以上の偏光板が設けられていてもよい。
【００３６】
本発明の表示装置において、前記蛍光体層と前記低屈折率層との間、または、前記低屈折率層と前記基板との間の少なくとも一方に、カラーフィルターが設けられていてもよい。
【００３７】
本発明の照明装置は、本発明の発光デバイスを備えたことを特徴とする。
【００３８】
本発明の発電装置は、本発明の発光デバイスと、太陽電池素子とを備え、前記発光デバイスにおける励起光源が太陽光であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、蛍光体層から発した蛍光を外部に向けて効率よく出射させ、高輝度に発光可能であり、さらに、表示にじみやぼやけの発生を抑制した発光デバイス、表示装置、照明装置、及び発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る発光デバイスの第一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】従来の発光デバイスの第一例を示す概略断面図である。
【図３】従来の発光デバイスの第二例を示す概略断面図である。
【図４】従来の発光デバイスの第三例を示す概略断面図である。
【図５】従来の発光デバイスの第四例を示す概略断面図である。
【図６】本発明に係る発光デバイスの第二実施形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明に係る発光デバイスの第三実施形態を示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る発光デバイスの第四実施形態を示す概略断面図である。
【図９】本発明に係る発光デバイスの第五実施形態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明に係る発光デバイスの第六実施形態を示す概略断面図である。
【図１１】本発明に係る発光デバイスの第七実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】本発明に係る発光デバイスの第八実施形態を示す概略断面図である。
【図１３】本発明に係る発光デバイスの第九実施形態を示す概略断面図である。
【図１４】本発明に係る発光デバイスの第十実施形態を示す概略断面図である。
【図１５】本発明に係る表示装置の第一実施形態を構成する有機ＥＬ素子基板を示す概略断面図である。
【図１６】本発明に係る表示装置の第二実施形態を構成する有機ＥＬ素子基板を示す概略断面図である。
【図１７】本発明に係る表示装置の第三実施形態を構成する無機ＥＬ素子基板を示す概略断面図である。
【図１８】本発明に係る表示装置の第四実施形態を示す概略断面図である。
【図１９】本発明に係る表示装置の第四実施形態を示す概略平面図である。
【図２０】本発明に係る表示装置の第五実施形態を示す概略断面図である。
【図２１】本発明に係る表示装置の第一〜第五実施形態の一適用例である携帯電話を示す外観図である。
【図２２】本発明に係る表示装置の第一〜第五実施形態の一適用例である薄型テレビを示す外観図である。
【図２３】本発明に係る照明装置の第一実施形態を示す概略断面図である。
【図２４】本発明に係る照明装置の第二実施形態を示す概略断面図である。
【図２５】本発明に係る発電装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図面を参照して、本発明に係る発光デバイス、表示装置、照明装置および発電装置の実施形態について説明する。
なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をよりよく理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
【００４２】
「発光デバイス」
（１）第一実施形態
図１は、本発明に係る発光デバイスの第一実施形態を示す概略断面図である。
発光デバイス１０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６とから概略構成されている。
【００４３】
障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分（障壁１５の側面１５ａ）が光散乱性を有している。
障壁１５が光散乱性を有する構成としては、障壁１５自体が樹脂と光散乱性粒子を含む材料から形成された構成、または、障壁１５の側面１５ａに、樹脂と光散乱性粒子を含む材料からなる光散乱層（光散乱膜）が設けられた構成が挙げられる。
【００４４】
蛍光体層１３は、基板１４の一方の面１４ａ上において、所定の領域に分割されて複数形成されている。これらの分割された複数の蛍光体層１３において、隣り合う２つの蛍光体層１３の間には、光吸収層１７が形成されている。さらに、光吸収層１７は、低屈折率層１６と障壁１５との間、すなわち、障壁１５の下面（低屈折率層１６側の面）１５ｂ側に形成されている。
【００４５】
ここで、従来の発光デバイスにおける発光について説明する。
図２は、従来の発光デバイスの第一例を示す概略断面図である。
発光デバイス１０００は、励起光を発する励起光源１００１と、平坦化膜１００２を介して励起光源１００１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１００３が形成された基板１００４とから概略構成されている。
また、蛍光体層１００３は、基板１００４の一方の面１００４ａ上において、所定の間隔を置いて分割されて複数形成されている。これらの分割された複数の蛍光体層１００３において、隣り合う２つの蛍光体層１００３の間には、光吸収層１００５が形成されている。
【００４６】
発光デバイス１０００において、励起光源１００１から蛍光体層１００３に励起光１０１１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１００３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１００４側）に発光する蛍光成分の一部１０１２（図２において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。
一方、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、基板１００４の法線方向に対して大きい角度で、基板１００４に入射した蛍光成分１０１３（図２において破線で示す。）が、外部との界面で反射され、隣り合う蛍光体層１００３に進入して、表示にじみやぼやけが発生するという問題が生じる。また、蛍光体層１００３の側面１００３ａ方向および光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分１０１４（図２において一点鎖線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことが不可能であり、発光の損失となる。
このように、励起光源１００１から蛍光体層１００３に励起光１０１１を入射した場合、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１００３から等方的に発光するので、実際に、光取り出し側に取り出すことが可能な発光は、蛍光体層１００３からの発光全体の１０％程度である。
【００４７】
図３は、従来の発光デバイスの第二例を示す概略断面図である。図３において、図２に示した発光デバイス１０００と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１１００が、上述の発光デバイス１０００と異なる点は、蛍光体層１００３の側面１００３ａに、金属等からなる光学反射層１１０１が設けられている点である。
【００４８】
発光デバイス１１００において、励起光源１００１から蛍光体層１００３に励起光１１１１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１００３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１００４側）に発光する蛍光成分の一部１１１２（図３において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１００３の側面１００３ａ方向に発光する蛍光成分１１１３（図３において破線で示す。）は、光学反射層１１０１で反射して、その一部は有効に発光として外部に取り出すことができる。
一方、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、励起光源１００１側（背面側）に発光する蛍光成分１１１４（図３において一点鎖線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことが不可能であり、発光の損失となり、効率よく光を取り出すことができない。また、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、基板１００４の法線方向に対して大きい角度で基板１００４に入射した蛍光成分１１１５（図３において二点鎖線で示す。）が、外部との界面で反射され、隣り合う蛍光体層１００３に進入して、表示にじみやぼやけが発生するという問題がある。
【００４９】
図４は、従来の発光デバイスの第三例を示す概略断面図である。図４において、図２に示した発光デバイス１０００と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１２００が、上述の発光デバイス１０００と異なる点は、蛍光体層１００３と基板１００４との間で、かつ、光吸収層１００５と基板１００４との間に、低屈折率層１２０１が設けられている点である。
【００５０】
発光デバイス１２００において、励起光源１００１から蛍光体層１００３に励起光１２１１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１００３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１００４側）に発光する成分１２１２の一部（図４において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、基板１００４の法線方向に対する角度が大きい蛍光成分１２１３（図４において破線で示す。）が、蛍光体層１００３と低屈折率層１２０１との界面で反射され、基板１００４には入射しないため、基板１００４に入射した蛍光成分が、基板１００４と外部との界面で反射されることを低減でき、表示にじみやぼやけが発生するという問題を抑えることができる。
一方、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、上記の蛍光成分１２１３および光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分１２１４（図４において一点鎖線で示す。）は、これらの蛍光成分１２１３，１２１４を反射して有効に利用する手段が設けられていないため、発光の損失が大きく、効率よく光を取り出すことができない。また、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１００３の側面１００３ａ方向に発光する成分１２１５（図４において二点鎖線で示す。）は、反射して有効に利用する手段が設けられていないため、有効に発光として外部に取り出すことが不可能であり、発光の損失となる。
【００５１】
図５は、従来の発光デバイスの第四例を示す概略断面図である。図５において、図２に示した発光デバイス１０００、図３に示した発光デバイス１１００および図４に示した発光デバイス１２００と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１３００が、上述の発光デバイス１０００と異なる点は、蛍光体層１００３の側面１００３ａに、金属等からなる光学反射層１１０１が設けられ、蛍光体層１００３と基板１００４との間で、かつ、光吸収層１００５と基板１００４との間に、低屈折率層１２０１が設けられている点である。
【００５２】
発光デバイス１３００において、励起光源１００１から蛍光体層１００２に励起光１３０１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１００３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１００２から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１００３側）に発光する蛍光成分の一部１３０２（図５において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１００３の側面１００３ａ方向に発光する蛍光成分１３０３（図５において破線で示す。）の一部は、光学反射層１１０１で反射して、有効に発光として外部に取り出すことができる。
一方、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１００３の側面１００３ａ方向に発光する蛍光成分１３０３（図５において破線で示す。）の残部は、光学反射層１１０１で正反射（入射角と同じ角度で反射）し、その反射光が再び蛍光体層１００３の界面に入射する際に入射角を変えることができず、蛍光体層１００３内から取り出すことができない。つまり、蛍光体層１００３内を無限に導光する成分が発生し、有効に発光として外部に取り出すことが不可能であり、発光の損失となり、効率よく光を取り出すことができない。また、蛍光体層１００３から発光した蛍光のうち、励起光源１００１側（背面側）に発光する蛍光成分１３０４（図５において一点鎖線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことが不可能で、発光の損失となり、効率よく光を取り出すことができない。
【００５３】
以下、発光デバイス１０を構成する各構成部材およびその形成方法について具体的に説明するが、本実施形態はこれら構成部材および形成方法に限定されるものではない。
【００５４】
蛍光体を励起する励起光源１１としては、紫外光、青色光を発光する光源が用いられる。このような光源としては、例えば、紫外発光ダイード（以下、「紫外ＬＥＤ」と略すこともある。）、青色発光ダイード（以下、「青色ＬＥＤ」と略すこともある。）、紫外発光無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「紫外発光無機ＥＬ素子」と略すこともある。）、青色発光無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「青色発光無機ＥＬ素子」と略すこともある。）、紫外発光有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「紫外発光有機ＥＬ素子」と略すこともある。）、青色発光有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「青色発光有機ＥＬ素子」と略すこともある。）等の発光素子が挙げられる。励起光源１１としては、上記のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、励起光源１１を直接スイッチングすることにより、画像を表示するための、発光のＯＮ／ＯＦＦを制御することが可能であるが、励起光源１１と蛍光体層１３との間に、液晶のようなシャッター機能を有する層を配置し、それを、制御することによって、発光のＯＮ／ＯＦＦを制御することも可能である。また、液晶のようなシャッター機能を有する層と励起光源１１の両方について、ＯＮ／ＯＦＦを制御することも可能である。
【００５５】
平坦化膜１２は、蛍光体層１３の上面（励起光源１１と対向する面）１３ｃに設けられて、蛍光体層１３の上面１３ｃが平坦化されている。これにより、励起光源１１と蛍光体層１３との間に空隙が生じることを防止でき、かつ、励起光源１１と蛍光体層１３との密着性を向上することができる。
【００５６】
蛍光体層１３は、紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ素子、青色発光無機ＥＬ素子、紫外発光有機ＥＬ素子、青色発光有機ＥＬ素子等の発光素子からの励起光を吸収し、赤色、緑色、青色に発光する赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層から構成されている。
赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層は、例えば、平面視矩形状の薄膜からなる。
【００５７】
また、必要に応じて、シアン、イエローに発光する蛍光体を、蛍光体層１３を構成する各画素に加えることが好ましい。ここで、シアン、イエローに発光する画素のそれぞれの色純度を、色度図上での赤色、緑色、青色に発光する画素の色純度の点で結ばれる三角形より外側にすることで、赤色、緑色、青色の３原色を発光する画素を使用する表示装置より色再現範囲をさらに拡げることが可能となる。
【００５８】
蛍光体層１３は、以下に例示する蛍光体材料のみから構成されていてもよく、任意に添加剤等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料（結着用樹脂）または無機材料中に分散された構成であってもよい。
蛍光体層１３を構成する蛍光体材料としては、公知の蛍光体材料を用いることができる。このような蛍光体材料は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類される。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
【００５９】
有機系蛍光体材料としては、紫外の励起光を青色発光に変換する青色蛍光色素として、スチルベンゼン系色素：１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベンゼン、クマリン系色素：７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン等が挙げられる。
【００６０】
有機系蛍光体材料としては、紫外および青色の励起光を緑色発光に変換する緑色蛍光色素として、クマリン系色素：２，３，５，６−１Ｈ、４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２’−ベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、ナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等が挙げられる。
【００６１】
有機系蛍光体材料としては、紫外および青色の励起光を赤色発光に変換する赤色蛍光色素として、シアニン系色素：４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン、ピリジン系色素：１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウム−パークロレート、ローダミン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１等が挙げられる。
【００６２】
無機系蛍光体材料としては、紫外の励起光を青色の発光に変換する青色蛍光体として、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｓｎ４＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋、（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍｇ、Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ２、０Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ２ＳｉＯ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００６３】
無機系蛍光体材料としては、紫外および青色の励起光を緑色の発光に変換する緑色蛍光体として、（ＢａＭｇ）Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、（ＳｒＢａ）Ａｌ１２Ｓｉ2Ｏ８：Ｅｕ２＋、（ＢａＭｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７−Ｓｒ２Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ２＋、（ＢａＣａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８−２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、Ｚｒ２ＳｉＯ４、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００６４】
無機系蛍光体材料としては、紫外および青色の励起光を赤色の発光に変換する赤色蛍光体として、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ３＋、Ｃａ２Ｙ２（ＳｉＯ４）６：Ｅｕ３＋、ＬｉＹ９（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋、ＣａＳ：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｍｇ４ＧｅＯ５．５Ｆ：Ｍｎ４＋、Ｍｇ４ＧｅＯ６：Ｍｎ４＋、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５等が挙げられる。
【００６５】
また、上記無機系蛍光体材料は、必要に応じて表面改質処理が施されていてもよい。表面改質処理の方法としては、シランカップリング剤等の化学的処理によるものや、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、これらの併用によるもの等が挙げられる。
また、励起光による劣化、発光による劣化等の安定性を考慮すると、無機系蛍光体材料を使用する方が好ましい。
【００６６】
無機系蛍光体材料を用いる場合には、平均粒径（ｄ５０）が、０．５〜５０μｍであることが好ましい。無機系蛍光体材料の平均粒径が０．５μｍ未満であると、蛍光体の発光効率が急激に低下する。また、無機系蛍光体材料の平均粒径が５０μｍを超えると、平坦化膜を形成することが非常に困難となり、蛍光体層１３と励起光源１１との間に空隙ができてしまい（励起光源１１と蛍光体層１３（屈折率：約２．３）との間の空隙（屈折率：１．０））、励起光源１１からの光が効率よく蛍光体層１３に届かず、蛍光体層１３の発光効率が低下するという問題が生じる。さらに、蛍光体層１３の平坦化が困難で、液晶層を形成することが不可能となる（液晶層を挟む電極間の距離がバラバラとなり、均一に電界が掛からないため、液晶層が均一に動作しないため等）という問題が生じる。
【００６７】
また、蛍光体層１３は、上記の蛍光体材料と樹脂材料を溶剤に溶解、分散させた蛍光体層形成用塗液を用いて、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等による公知のウエットプロセス、上記の材料を抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等の形成方法により形成することができる。
【００６８】
また、蛍光体層１３は、高分子樹脂として、感光性の樹脂を用いることで、フォトリソグラフィー法により、パターニングが可能となる。
ここで、感光性樹脂としては、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、硬ゴム系樹脂等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂（光硬化型レジスト材料）の一種類または複数種類の混合物を用いることが可能である。
【００６９】
また、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、ディスペンサー法等のウエットプロセス、シャドーマスクを用いた抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等により蛍光体材料をダイレクトにパターニングすることも可能である。
【００７０】
蛍光体層１３の膜厚は、通常１００ｎｍ〜１００μｍ程度であるが、１μｍ〜１００μｍが好ましい。膜厚が１００ｎｍ未満であると、励起光源１１からの発光を十分吸収することが不可能であるため、発光効率が低下したり、必要とされる色に青色の透過光が混じることにより色純度が劣化したりするといった問題が生じる。さらに、励起光源１１からの発光の吸収を高め、色純度に悪影響を及ぼさない程度に青色の透過光を低減するためには、膜厚として、１μｍ以上とすることが好ましい。また、膜厚が１００μｍを超えると励起光源１１からの青色発光を既に十分吸収することから、効率の上昇には繋がらず、材料を消費するだけに留まり、材料コストの増加に繋がる。
【００７１】
基板１４としては、蛍光体層１３からの発光を外部に取り出す必要があることから、蛍光体の発光領域で、発光を透過する必要があり、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板等が挙げられるが、本実施形態は、これらの基板に限定されるものではない。
ストレスなく湾曲部、折り曲げ部を形成することが可能であるという観点から、プラスチック基板を用いることが好ましい。また、ガスバリア性を向上させることができるという観点から、プラスチック基板に無機材料をコートした基板がさらに好ましい。これにより、プラスチック基板を有機ＥＬ素子の基板として用いた場合の最大の問題となる水分の透過による有機ＥＬ素子の劣化（有機ＥＬ素子は、特に低量の水分に対しても劣化することが知られている。）を解消することが可能となる。
【００７２】
障壁１５自体を形成する材料（以下、「障壁材料」と言う。）、あるいは、障壁１５の側面１５ａに設けられた光散乱層（光散乱膜）を形成する材料（以下、「光散乱膜材料」と言う。）としては、樹脂と光散乱性粒子を含む材料が用いられる。
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂（屈折率：１．４９）、メラミン樹脂（屈折率：１．５７）、ナイロン（屈折率：１．５３）、ポリスチレン（屈折率：１．６０）、メラミンビーズ（屈折率：１．５７）、ポリカーボネート（屈折率：１．５７）、ポリ塩化ビニル（屈折率：１．６０）、ポリ塩化ビニリデン（屈折率：１．６１）、ポリ酢酸ビニル（屈折率：１．４６）、ポリエチレン（屈折率：１．５３）、ポリメタクリル酸メチル（屈折率：１．４９）、ポリＭＢＳ（屈折率：１．５４）、中密度ポリエチレン（屈折率：１．５３）、高密度ポリエチレン（屈折率：１．５４）、テトラフルオロエチレン（屈折率：１．３５）、ポリ三フッ化塩化エチレン（屈折率：１．４２）、ポリテトラフルオロエチレン（屈折率：１．３５）等が挙げられるが、本実施形態は、これらの樹脂に限定されるものではない。
【００７３】
光散乱性粒子は、無機材料または有機材料のいずれであってもよい。
光散乱性粒子として、無機材料を用いる場合には、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫およびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とした粒子（微粒子）等が挙げられるが、本実施形態は、これらの無機材料に限定されるものではない。
【００７４】
また、光散乱性粒子として、無機材料により構成された粒子（無機微粒子）を用いる場合には、例えば、シリカビーズ（屈折率：１．４４）、アルミナビーズ（屈折率：１．６３）、酸化チタンビーズ（アナタース型の屈折率：２．５０、ルチル型の屈折率：２．７０）、酸化ジルコニアビーズ（屈折率：２．０５）、酸化亜鉛ビーズ（屈折率：２．００）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）（屈折率：２.４）等が挙げられるが、本実施形態は、これらの無機微粒子に限定されるものではない。
【００７５】
光散乱性粒子として、有機材料により構成された粒子（有機微粒子）を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ（屈折率：１．４９）、アクリルビーズ（屈折率：１．５０）、アクリル−スチレン共重合体ビーズ（屈折率：１．５４）、メラミンビーズ（屈折率：１．５７）、高屈折率メラミンビーズ（屈折率：１．６５）、ポリカーボネートビーズ（屈折率：１．５７）、スチレンビーズ（屈折率：１．６０）、架橋ポリスチレンビーズ（屈折率：１．６１）、ポリ塩化ビニルビーズ（屈折率：１．６０）、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ（屈折率：１．６８）、シリコーンビーズ（屈折率：１．５０）等が挙げられるが、本実施形態は、これらの有機微粒子に限定されるものではない。
【００７６】
障壁１５によって、効果的に青色光を散乱させるためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要であるので、光散乱性粒子の粒径は１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００７７】
また、障壁材料および光散乱膜材料は、光重合開始剤、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、１−（２−メトキシ−２−メチルエトキシ）−２−プロパノール等の消泡剤・レベリング剤を含んでいてもよい。
【００７８】
さらに、障壁１５は、白色であってもよい。具体的には、障壁材料および光散乱膜材料が、白色レジストを含んでいてもよい。
白色レジストとしては、例えば、芳香環を有しないカルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤、水添エポキシ化合物、ルチル型酸化チタンおよび希釈剤を含む材料等が挙げられる。
障壁材料を構成する樹脂としてアルカリ可溶性樹脂を選択し、光重合性モノマー、光重合開始剤、溶剤等を添加することによって、障壁材料および光散乱膜材料をフォトレジスト化することができ、障壁１５または障壁１５の側面１５ａに設けられた光散乱層を、フォトリソグラフィー法によってパターニングすることが可能となる。
【００７９】
低屈折率層１６は、蛍光体層１３と基板１４の間に設けられ、蛍光体層１３から等方向的に発光した蛍光のうち、基板１４に入射する蛍光の入射角を小さくする性質を有する層である。
低屈折率層１６の材料としては、例えば、屈折率１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂、屈折率１．４〜１．５程度のシリコーン樹脂、屈折率１．００３〜１．３程度のシリカエアロゲル、屈折率１．２〜１．３程度の多孔質シリカ等の透明材料が挙げられるが、本実施形態は、これらの材料に限定されるものではない。
【００８０】
低屈折率層１６の屈折率は、低屈折率層１６から基板１４に入射する入射光の出射角（屈折角）が、少なくとも基板１４から外部に出射可能な入射光の臨界角よりも小さくなるような値であることが好ましい。蛍光体層１３から等方的に発光する蛍光を、低屈折率層１６を透過させることによって、低屈折率層１６を透過し、基板１４に入射した光を外部に確実に取り出すことが可能となり、非常に効率よく蛍光を外部に取り出すことが可能となる。
【００８１】
低屈折率層１６は、基板１４の一方の面１４ａに透明材料を一様に形成してなるものである。
低屈折率層１６の屈折率は、１．０〜１．４の範囲であることが好ましい。
低屈折率層１６の屈折率が１．４よりも大きくなると、基板１４と低屈折率層１６との屈折率差が小さくなり、低屈折率層１６から基板１４に入射した光の大半が、基板１４と外部との界面で反射されてしまい、外部に取り出すことができなくなる。例えば、発光デバイス１０が、所定の領域に分割された複数の蛍光体層１３を有する場合、基板１４と外部との界面で反射された光が、少なくとも隣り合う２つの蛍光体層１３に進入し、表示にじみやぼやけが発生する懸念がある。
【００８２】
低屈折率層１６の屈折率は低いほど望ましく、屈折率を低下させるために、低屈折率層１６中に空孔や空隙を存在させるために、低屈折率層１６は、シリカエアロゲルや多孔質シリカ等によって形成されたものがより好ましい。シリカエアロゲルは屈折率が非常に低いので特に好ましい。
シリカエアロゲルは、米国特許第４４０２８２７号公報、特許第４２７９９７１号、特開２００１−２０２８２７等に開示されているように、アルコキシランの加水分解、重合反応によって得られたシリカ骨格からなる湿潤状態のゲル状化合物を、アルコールあるいは二酸化炭素等の溶媒の存在下、この溶媒の臨界点以上の超臨界状態で乾燥することによって製造される。
【００８３】
低屈折率層１６の膜厚は、１００ｎｍ〜５０μｍの範囲であることが好ましい。
低屈折率層の膜厚が５０μｍよりも厚くなると、特に、蛍光体層１３から斜め方向に低屈折率層１６に入射した光が、低屈折率層１６と基板１４の界面に達するまでに、基板１４に対して水平方向（基板１４の厚さ方向と垂直な方向）への進行距離が長くなる。これにより、基板１４から外部に取り出される蛍光の発光領域が、蛍光体層１３自体の発光領域に対して拡大されるため、特に高精細を目的とする表示装置等に対しては好ましくない。また、製造プロセスに与える影響も懸念されることから、低屈折率層１６は、薄膜であることがより好ましい。
【００８４】
また、低屈折率層１６は、気体からなることが好ましい。上述したように、低屈折率層１６の屈折率は低いほど望ましいが、固体、液体、ゲル等の材料により低屈折率層１６を形成した場合、米国特許第４４０２８２７号公報、特許第４２７９９７１号、特開２００１−２０２８２７等に記載されているように、その屈折率の下限値は１．００３程度が限界である。これに対して、低屈折率層１６を、例えば、酸素や窒素等の気体からなる気体層とすれば、屈折率を１．０とすることが可能となり、蛍光体層１３から等方的に発光する蛍光が、その気体層（低屈折率層１６）を透過して、基板１４に入射した光を外部に確実に取り出すことが可能となり、非常に効率よく蛍光を外部に取り出すことが可能となる。
【００８５】
光吸収層１７は、光吸収性を有する材料から構成され、隣り合う画素間の領域に対応して形成されている。この光吸収層１７により、表示のコントラストを向上させることができる。
光吸収層１７の膜厚は、通常１００ｎｍ〜１００μｍ程度であるが、１００ｎｍ〜１０μｍが好ましい。また、蛍光体層１３の側面への発光を効率よく外部に取り出すために、光吸収層１７の膜厚は、蛍光体層１３の膜厚より薄い方が好ましい。
【００８６】
図１を参照して、発光デバイス１０における発光について説明する。
発光デバイス１０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光２１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部２２（図１において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分２３（図１において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、基板１４の法線方向に対して大きい角度で出射し、蛍光体層１３と低屈折率層１６との界面で反射した蛍光成分２４（図１において一点鎖線で示す。）や、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側に発光する蛍光成分２５（図１において二点鎖線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、再び基板１４側に取り出し可能な成分にリサイクルされる。
発光デバイス１０において、低屈折率層１６がない構造の場合、蛍光体層１３から側面方向に向かう蛍光成分は、光散乱性を有する障壁１５によってリサイクルされ、基板１４内に効率よく導くことが可能となるが、基板１４に入射する蛍光成分の入射角を制御する構造となっていないため、基板１４に入射した蛍光成分の内、外部に取り出せない蛍光成分が多大となり、結果として、発光の損失が多大となる。一方、発光デバイス１０において、光散乱性を有する障壁１５がない構造の場合、蛍光体層１３から正面方向（基板１４の方向）に向かう蛍光成分の内、基板１４の法線方向に対して角度が大きい蛍光成分は、低屈折率層１６によって反射され、基板１４への入射を防ぎ、基板１４内で損失する成分を抑えることが可能となるが、低屈折率層１６で反射された蛍光成分をリサイクルする構造となっていないため、結果として、発光の損失が多大となる。つまり、低屈折率層１６と光散乱性を有する障壁１５を組み合わせた発光デバイス１０の構造とすることで、蛍光体層１３から発光した蛍光成分を非常に効率よく外部に取り出すことが可能となる。
【００８７】
このように、発光デバイス１０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３と低屈折率層１６との界面で反射した蛍光成分２４や、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分２５は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、再び基板１４側に取り出し可能な成分にリサイクルされるので、より光利用効率を高くすることができる。
【００８８】
（２）第二実施形態
図６は、本発明に係る発光デバイスの第二実施形態を示す概略断面図である。図６において、図１に示した発光デバイス１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス３０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６と、低屈折率層１６と障壁１５との間に形成された光吸収層１７と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１とから概略構成されている。
【００８９】
すなわち、波長選択透過反射層３１は、蛍光体層１３の励起光の入射面１３ｂ上および障壁１５の上面（低屈折率層１６とは反対側の面）１５ｃ上に設けられ、励起光源１１からの励起光のピーク波長にあたる光を少なくとも透過し、蛍光体層１３の発光ピーク波長にあたる光を少なくとも反射させる特性を有する層である。
蛍光体層１３から全方向に等方的に発光する蛍光のうち、発光デバイス３０の背面側へ向かう蛍光成分を、蛍光体層１３の入射面１３ｂに設けられた波長選択透過反射層３１により、効率的に正面方向（基板１４側）に反射させることが可能となり、発光効率を向上（正面方向への輝度を向上）させることが可能となる。
【００９０】
波長選択透過反射層３１としては、例えば、誘電体多層膜、金属薄膜ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板等が挙げられるが、本実施形態は、これらの基板に限定されるものではない。
【００９１】
図６を参照して、発光デバイス３０における発光について説明する。
発光デバイス３０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光４１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部４２（図６において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分４３（図６において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分４４（図６において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【００９２】
このように、発光デバイス３０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に波長選択透過反射層３１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する成分４４を、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。
【００９３】
（３）第三実施形態
図７は、本発明に係る発光デバイスの第三実施形態を示す概略断面図である。図７において、図１に示した発光デバイス１０および図６に示した発光デバイス３０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス５０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６と、低屈折率層１６と障壁１５との間に形成された光吸収層１７と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１と、波長選択透過反射層３１と障壁１５との間に形成された第二の光吸収層５１とから概略構成されている。
【００９４】
第二の光吸収層５１の材料としては、上述の光吸収層１７と同様のものが用いられる。
【００９５】
図７を参照して、発光デバイス５０における発光について説明する。
発光デバイス５０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光６１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部６２（図７において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分６３（図７において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分６４（図７において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【００９６】
このように、発光デバイス５０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に波長選択透過反射層３１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する成分６４を、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、波長選択透過反射層３１と障壁１５との間に、第二の光吸収層５１が形成されているので、表示のコントラストをより向上させることができる。
【００９７】
（４）第四実施形態
図８は、本発明に係る発光デバイスの第四実施形態を示す概略断面図である。図８において、図１に示した発光デバイス１０および図６に示した発光デバイス３０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス７０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁７１と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６と、低屈折率層１６と障壁１５との間に形成された光吸収層１７と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１とから概略構成されている。
【００９８】
障壁７１は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分（障壁７１の側面７１ａ）が光散乱性を有している。
障壁７１が光散乱性を有する構成としては、障壁７１自体が樹脂と光散乱性粒子を含む材料から形成された構成、または、障壁７１の側面７１ａに、樹脂と光散乱性粒子を含む材料からなる光散乱層（光散乱膜）が設けられた構成が挙げられる。
【００９９】
さらに、障壁７１は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分（障壁７１の側面７１ａ）が、凹凸形状をなしている。具体的には、障壁７１の側面７１ａは、断面がＶ字形状をなす溝が連接するように形成されて凹凸形状をなしているが、本実施形態は、この凹凸形状に限定されるものではない。蛍光体層１３から発光した蛍光を、効率的に反射することが可能な形状であれば、障壁７１の側面７１ａの凹凸形状はいかなる形状であってもよい。
【０１００】
障壁７１自体を形成する障壁材料、あるいは、障壁７１の側面７１ａに設けられた光散乱層（光散乱膜）を形成する光散乱膜材料としては、上述の障壁１５と同様のものが用いられる。
【０１０１】
図８を参照して、発光デバイス７０における発光について説明する。
発光デバイス７０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光８１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部８２（図８において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分８３（図８において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁７１の側面７１ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分８４（図８において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【０１０２】
このように、発光デバイス７０によれば、障壁７１は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有し、かつ、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が凹凸形状をなしているとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に波長選択透過反射層３１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する蛍光成分８４を、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。
【０１０３】
（５）第五実施形態
図９は、本発明に係る発光デバイスの第五実施形態を示す概略断面図である。図９において、図１に示した発光デバイス１０および図６に示した発光デバイス３０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス９０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁９１と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６と、低屈折率層１６と障壁１５との間に形成された光吸収層１７と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１とから概略構成されている。
【０１０４】
障壁９１は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分（障壁９１の側面９１ａ）が光散乱性を有している。
障壁９１が光散乱性を有する構成としては、障壁９１自体が樹脂と光散乱性粒子を含む材料から形成された構成、または、障壁９１の側面９１ａに、樹脂と光散乱性粒子を含む材料からなる光散乱層（光散乱膜）が設けられた構成が挙げられる。
【０１０５】
また、障壁９１は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分（障壁９１の側面９１ａ）が、凹凸形状をなしている。具体的には、障壁９１の側面９１ａは、断面がＶ字形状をなす溝が連接するように形成されて凹凸形状をなしているが、本実施形態は、この凹凸形状に限定されるものではない。蛍光体層１３から発光した蛍光を、効率的に反射することが可能な形状であれば、障壁９１の側面９１ａの凹凸形状はいかなる形状であってもよい。
【０１０６】
障壁９１自体を形成する障壁材料、あるいは、障壁９１の側面９１ａに設けられた光散乱層（光散乱膜）を形成する光散乱膜材料としては、上述の障壁１５と同様のものが用いられる。
【０１０７】
また、障壁９１には、その中央部において、厚さ方向に貫通する空隙９１ｂが形成されている。
【０１０８】
図９を参照して、発光デバイス９０における発光について説明する。
発光デバイス９０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光１０１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部１０２（図９において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分１０３（図９において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁９１の側面９１ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分１０４（図９において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【０１０９】
このように、発光デバイス９０によれば、障壁９１は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有し、かつ、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が凹凸形状をなしているとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に波長選択透過反射層３１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する蛍光成分１０４を、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、障壁９１には空隙９１ｂが形成されているので、発光デバイス９０を軽量化することができる。また、障壁９１の使用量を少なくすることができる。
【０１１０】
（６）第六実施形態
図１０は、本発明に係る発光デバイスの第六実施形態を示す概略断面図である。図１０において、図１に示した発光デバイス１０および図６に示した発光デバイス３０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１１０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に、所定の領域に分割されて複数形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１１１と、基板１４と障壁１５との間に形成された光吸収層１１２と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１とから概略構成されている。
【０１１１】
すなわち、基板１４の一方の面１４ａにおいて、低屈折率層１１１が所定の領域に分割されて複数形成されており、これらの分割された複数の低屈折率層１１１において、隣り合う２つの低屈折率層１１１の間に、光吸収層１１２が形成されている。
【０１１２】
低屈折率層１１１の材料としては、上述の低屈折率層１６と同様のものが用いられる。
光吸収層１１２の材料としては、上述の光吸収層１７と同様のものが用いられる。
【０１１３】
図１０を参照して、発光デバイス１１０における発光について説明する。
発光デバイス１１０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光１２１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部１２２（図１０において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分１２３（図１０において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分１２４（図１０において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【０１１４】
このように、発光デバイス１１０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１１１が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に波長選択透過反射層３１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する蛍光成分１２４を、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射させ、（正面方向、基板１４側）確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、基板１４における同一面（一方の面１４ａ）上に、低屈折率層１１１と光吸収層１１２が形成されているので、発光デバイス１１０の総厚みを薄くすることができる。
【０１１５】
（７）第七実施形態
図１１は、本発明に係る発光デバイスの第七実施形態を示す概略断面図である。図１１において、図１に示した発光デバイス１０および図６に示した発光デバイス３０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１３０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１２ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１３１と、基板１４と障壁１５との間において、蛍光体層１３に対向する面（上面）１３２ａが低屈折率層１３１に覆われるように形成された光吸収層１３２と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１２ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１とから概略構成されている。
【０１１６】
すなわち、基板１４の一方の面１４ａにおいて、基板１４と障壁１５との間に挟まれた領域に光吸収層１３２が形成され、その光吸収層１３２の蛍光体層１３に対向する面（上面）１３２ａが低屈折率層１３１に覆われている。すなわち、基板１４の一方の面１４ａに形成された光吸収層１３２と、障壁１５との間に、低屈折率層１３１が介在している。
【０１１７】
低屈折率層１３１の材料としては、上述の低屈折率層１６と同様のものが用いられる。
光吸収層１３２の材料としては、上述の光吸収層１７と同様のものが用いられる。
【０１１８】
図１１を参照して、発光デバイス１３０における発光について説明する。
発光デバイス１３０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光１４１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部１４２（図１１において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分１４３（図１１において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分１４４（図１１において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【０１１９】
このように、発光デバイス１３０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１３１が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に波長選択透過反射層３１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する蛍光成分１４４を、蛍光体層１３と波長選択透過反射層３１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、基板１４の一方の面１４ａにおいて、基板１４と障壁１５との間に挟まれた領域に光吸収層１３２が形成され、その光吸収層１３２の蛍光体層１３に対向する面１３２ａが低屈折率層１３１に覆われているので、平坦な低屈折率層１３１上に、蛍光体層１３が均一に形成されているため、低屈折率層１３１と蛍光体層１３の密着度が増し、低屈折率層１３１と蛍光体層１３の界面における光の損失を最小限に抑え、非常に効率よく蛍光を外部に取り出すことができる。
【０１２０】
（８）第八実施形態
図１２は、本発明に係る発光デバイスの第八実施形態を示す概略断面図である。図１２において、図１に示した発光デバイス１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１５０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６と、低屈折率層１６と障壁１５との間に形成された光吸収層１７と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に設けられた第二基板１５１とから概略構成されている。
【０１２１】
すなわち、第二基板１５１は、励起光源１１に対向するとともに、蛍光体層１３の励起光の入射面１３ｂ上および障壁１５の上面（低屈折率層１６とは反対側の面）１５ｃ上に設けられている。
【０１２２】
第二基板１５１としては、上述の基板１４と同様のものが用いられる。
【０１２３】
図１２を参照して、発光デバイス１５０における発光について説明する。
発光デバイス１５０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光１６１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部１６２（図１２において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分１６３（図１２において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、基板１４の法線方向に対して大きい角度で出射し、蛍光体層１３と基板１４との界面で反射した蛍光成分１６４（図１２において一点鎖線で示す。）や、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側に発光する蛍光成分１６５（図１２において二点鎖線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、再び基板１４側に取り出し可能な成分にリサイクルされる。
【０１２４】
このように、発光デバイス１５０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１６が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、第二基板１５１により、発光デバイス１５０は、二枚の基板（基板１４と第二基板１５１）に囲まれた構造となるため、デバイスの強度が向上できる。さらには、第二基板１５１を有する構造とすることで、第二基板１５１側から障壁１５と蛍光体層１３を形成することができ、基板１４と蛍光体層１３の間に、理想的な低屈折率層である気体層を非常に容易に形成するプロセスが可能となる（実施例３参照）。
【０１２５】
（９）第九実施形態
図１３は、本発明に係る発光デバイスの第九実施形態を示す概略断面図である。図１３において、図１に示した発光デバイス１０、図６に示した発光デバイス３０および図１０に示した発光デバイス１１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１７０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に、所定の領域に分割されて複数形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１１１と、基板１４と障壁１５との間に形成された光吸収層１１２と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１と、波長選択透過反射層３１と、蛍光体層１３および障壁１５との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい第二の低屈折率層１７１とから概略構成されている。
【０１２６】
すなわち、第二の低屈折率層１７１は、波長選択透過反射層３１に対向するとともに、蛍光体層１３の励起光の入射面１３ｂ上および障壁１５の上面（低屈折率層１６とは反対側の面）１４ｃ上に設けられている。
【０１２７】
第二の低屈折率層１７１の材料としては、上述の低屈折率層１６と同様のものが用いられる。
【０１２８】
図１３を参照して、発光デバイス１７０における発光について説明する。
発光デバイス１７０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光１８１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部１８２（図１３において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分１８３（図１３において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分１８４（図１３において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と第二低屈折率層１７１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【０１２９】
このように、発光デバイス１７０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１１１が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に第二低屈折率層１７１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する成分１８４のうち、蛍光体層１３と第二低屈折率層１７１の界面の臨界角よりも大きい角度の蛍光成分を、蛍光体層１３と第二低屈折率層１７１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上（正面方向への輝度を向上）することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、基板１４における同一面（一方の面１４ａ）上に、低屈折率層１１１と光吸収層１１２が形成されているので、発光デバイス１７０の総厚みを薄くすることができる。
【０１３０】
（１０）第十実施形態
図１４は、本発明に係る発光デバイスの第十実施形態を示す概略断面図である。図１４において、図１に示した発光デバイス１０、図６に示した発光デバイス３０および図１０に示した発光デバイス１１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
発光デバイス１９０は、励起光を発する励起光源１１と、平坦化膜１２を介して励起光源１１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層１３が形成された基板１４と、励起光源１１と基板１４との積層方向に沿った蛍光体層１３の側面１３ａを囲む障壁１５と、蛍光体層１３と基板１４との間に、所定の領域に分割されて複数形成され、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１１１と、基板１４と障壁１５との間に形成された光吸収層１１２と、蛍光体層１３における、励起光を入射させる入射面１３ｂ側に形成された波長選択透過反射層３１と、波長選択透過反射層３１と、蛍光体層１３との間に形成され、基板１４よりも屈折率が小さい第二の低屈折率層１９１とから概略構成されている。
【０１３１】
すなわち、第二の低屈折率層１９１は、波長選択透過反射層３１に対向するとともに、蛍光体層１３の励起光の入射面１３ｂ上に設けられている。また、第二の低屈折率層１９１は、障壁１５によって分割された領域内において、波長選択透過反射層３１と対向するように設けられている。
【０１３２】
第二の低屈折率層１９１の材料としては、上述の低屈折率層１６と同様のものが用いられる。
【０１３３】
図１４を参照して、発光デバイス１９０における発光について説明する。
発光デバイス１９０において、励起光源１１から蛍光体層１３に励起光２０１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、各蛍光体層１３から等方的に発光する。そして、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に発光する蛍光成分の一部２０２（図１４において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、蛍光体層１３の側面１３ａ方向に発光する蛍光成分２０３（図１４において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁１５の側面１５ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。一方、蛍光体層１３の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分２０４（図１４において一点鎖線で示す。）は、蛍光体層１３と第二低屈折率層１９１の界面で反射し、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、有効に発光として外部に取り出すことができる。
【０１３４】
このように、発光デバイス１９０によれば、障壁１５は、少なくとも蛍光体層１３と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層１３と基板１４との間に、基板１４よりも屈折率が小さい低屈折率層１１１が形成されているので、蛍光体層１３から基板１４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板１４側に入射した光が、基板１４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層１３の入射面１３ｂ側に第二の低屈折率層１９１が形成されているので、蛍光体層１３から発光した蛍光のうち、背面側に発光する成分２０４のうち、蛍光体層１３と第二の低屈折率層１９１の界面の臨界角よりも大きい角度の蛍光成分を、蛍光体層１３と第二の低屈折率層１９１の界面で反射させ、光取り出し側（正面方向、基板１４側）に、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上（正面方向への輝度を向上）することができるとともに、表示にじみやぼやけの発生を防止することができる。また、基板１４における同一面（一方の面１４ａ）上に、低屈折率層１１１と光吸収層１１２が形成されているので、発光デバイス１９０の総厚みを薄くすることができる。
【０１３５】
「表示装置」
次に、蛍光体基板と光源から構成される表示装置の実施形態の詳細を説明する。
本実施形態の表示装置において、蛍光体基板とは、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４のことである。また、本実施形態の表示装置において、光源とは、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、励起光源１１が形成された基板（発光素子基板）のことである。
本実施形態の表示装置において、光源としては、公知の紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ素子、青色発光無機ＥＬ素子、紫外発光有機ＥＬ素子、青色発光有機ＥＬ素子等がもちいられるが、本実施形態はこれらの光源に限定されるものではなく、公知の材料、公知の製造方法で作製した光源を用いることができる。
ここで、紫外光としては、主発光ピークが３６０〜４１０ｎｍの発光が好ましく、青色光としては、主発光ピークが４１０〜４７０ｎｍの発光が好ましい。
【０１３６】
（１）第一実施形態
図１５は、本発明に係る表示装置の第一実施形態を構成する有機ＥＬ素子基板を示す概略断面図である。
本実施形態の表示装置は、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４からなる蛍光体基板と、その蛍光体基板上に、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における平坦化膜１２等を介して貼り合わされた有機ＥＬ素子基板（光源）２１０とから概略構成されている。
【０１３７】
有機ＥＬ素子基板２１０は、基板２１１と、基板２１１の一方の面２１１ａ上に設けられた有機ＥＬ素子２１２とから概略構成されている。
有機ＥＬ素子２１２は、基板２１１の一方の面２１１ａ上に順に設けられた、第一電極２１３と、有機ＥＬ層２１４と、第二電極２１５とから概略構成されている。すなわち、有機ＥＬ素子２１２は、基板２１１の一方の面２１１ａ上に、第一電極２１３および第二電極２１５からなる一対の電極と、これら一対の電極間に挟持された有機ＥＬ層２１４と、を備えている。
第一電極２１３および第二電極２１５は、有機ＥＬ素子２１２の陽極または陰極として対で機能する。
第一電極２１３と第二電極２１５との間の光学距離は、微小共振器構造（マイクロキャビティ構造）を構成するように調整されている。
【０１３８】
有機ＥＬ層２１４は、第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって順に積層された、正孔注入層２１６、正孔輸送層２１７、発光層２１８、正孔防止層２１９、電子輸送層２２０および電子注入層２２１から構成されている。
正孔注入層２１６、正孔輸送層２１７、発光層２１８、正孔防止層２１９、電子輸送層２２０および電子注入層２２１は、それぞれ単層構造または多層構造のいずれであってもよい。また、正孔注入層２１６、正孔輸送層２１７、発光層２１８、正孔防止層２１９、電子輸送層２２０および電子注入層２２１は、それぞれ有機薄膜または無機薄膜のいずれであってもよい。
【０１３９】
正孔注入層２１６は、第一電極２１３からの正孔の注入を効率よく行うものである。
正孔輸送層２１７は、発光層２１８への正孔の輸送を効率よく行うものである。
電子輸送層２２０は、発光層２１８への電子の輸送を効率よく行うものである。
電子注入層２２１は、第二電極２１５からの電子の注入を効率よく行うものである。
正孔注入層２１６、正孔輸送層２１７、電子輸送層２２０および電子注入層２２１は、キャリア注入輸送層に該当する。
【０１４０】
なお、有機ＥＬ素子２１２は上記の構成に限定されるものではなく、有機ＥＬ層２１４が、発光層の単層構造であっても、発光層とキャリア注入輸送層の多層構造であってもよい。有機ＥＬ素子２１２の構成としては、具体的には、下記のものが挙げられる。
（１）第一電極２１３と第二電極２１５の間に、発光層のみが設けられた構成
（２）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、正孔輸送層および発光層がこの順に積層された構成
（３）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、発光層および電子輸送層がこの順に積層された構成
（４）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、正孔輸送層、発光層および電子輸送層がこの順に積層された構成
（５）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子輸送層がこの順に積層された構成
（６）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、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構成
（７）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔防止層および電子輸送層がこの順に積層された構成
（８）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔防止層、電子輸送層および電子注入層がこの順に積層された構成
（９）第一電極２１３側から第二電極２１５側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、電子防止層、発光層、正孔防止層、電子輸送層および電子注入層がこの順に積層された構成
これら発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層および電子注入層の各層は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。また、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層および電子注入層の各層は、それぞれ有機薄膜または無機薄膜のいずれであってもよい。
【０１４１】
また、第一電極２１３の端面を覆うようにエッジカバー２２２が形成されている。すなわち、エッジカバー２２２は、第一電極２１３と第二電極２１５の間でリークを起こすことを防止するために、第一電極２１３と第二電極２１５の間において、基板２１１の一方の面２１１ａに形成された第一電極２１３のエッジ部を覆うように設けられている。
【０１４２】
以下、有機ＥＬ素子基板２１０を構成する各構成部材およびその形成方法について具体的に説明するが、本実施形態はこれら構成部材および形成方法に限定されるものではない。
【０１４３】
基板２１１としては、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、または、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板、または、これらの基板上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）、有機絶縁材料等からなる絶縁物を表面にコーティングした基板、アルミニウム等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等が挙げられるが、本実施形態はこれらの基板に限定されるものではない。これらの基板の中でも、ストレスなく湾曲部、折り曲げ部を形成することが可能となることから、プラスチック基板または金属基板を用いることが好ましい。
【０１４４】
さらに、プラスチック基板に無機材料をコーティングした基板、金属基板に無機絶縁材料をコーティングした基板が好ましい。このような無機材料をコーティングした基板を用いることにより、プラスチック基板を有機ＥＬ素子基板の基板として用いた場合に最大の問題となる水分の透過による有機ＥＬの劣化（有機ＥＬは、特に低量の水分に対しても劣化が起こることが知られている。）を解消することが可能となる。また、金属基板を有機ＥＬ素子基板の基板として用いた場合の最大の問題となる金属基板の突起によるリーク（ショート）（有機ＥＬ層の膜厚は、１００〜２００ｎｍ程度と非常に薄いため、突起による画素部での電流にリーク（ショート）が、顕著に起こることが知られている。）を解消することが可能となる。
【０１４５】
また、ＴＦＴを形成する場合には、基板２１１としては、５００℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。また、一般的な金属基板は、ガラスと熱膨張率が異なるため、従来の生産装置で金属基板上にＴＦＴを形成することは困難であるが、線膨張係数が１×１０−５／ ℃ 以下の鉄− ニッケル系合金である金属基板を用いて、線膨張係数をガラスに合わせ込むことにより、金属基板上にＴＦＴを従来の生産装置を用いて安価に形成することが可能となる。
また、プラスチック基板の場合には、耐熱温度が非常に低いため、ガラス基板上にＴＦＴを形成した後、プラスチック基板にガラス基板上のＴＦＴを転写することにより、プラスチック基板上にＴＦＴを転写形成することができる。
【０１４６】
さらに、有機ＥＬ層２１４からの発光を基板２１１とは反対側から取り出す場合には、基板としての制約はないが、有機ＥＬ層２１４からの発光を基板２１１側から取り出す場合には、有機ＥＬ層２１４からの発光を外部に取り出すために、透明または半透明の基板を用いる必要がある。
【０１４７】
基板２１１に形成されるＴＦＴは、有機ＥＬ素子２１２を形成する前に、予め基板２１１の一方の面２１１ａに形成され、画素スイッチング用素子および有機ＥＬ素子駆動用素子として機能する。
本実施形態におけるＴＦＴとしては、公知のＴＦＴが挙げられる。また、ＴＦＴの代わりに、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）ダイオードを用いることもできる。
【０１４８】
アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ表示装置に用いることが可能なＴＦＴは、公知の材料、構造および形成方法を用いて形成することができる。
ＴＦＴを構成する活性層の材料としては、例えば、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）、多結晶シリコン（ポリシリコン）、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料、酸化亜鉛、酸化インジウム−酸化ガリウム−酸化亜鉛等の酸化物半導体材料、または、ポリチオフェン誘導体、チオフェンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェリレンビニレン）誘導体、ナフタセン、ペンタセン等の有機半導体材料が挙げられる。また、ＴＦＴの構造としては、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。
【０１４９】
ＴＦＴを構成する活性層の形成方法としては、（１）プラズマ誘起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法により成膜したアモルファスシリコンに不純物をイオンドーピングする方法、（２）シラン（ＳｉＨ４）ガスを用いた減圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、（３）Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いたＬＰＣＶＤ法またはＳｉＨ４ガスを用いたＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピングを行う方法（低温プロセス）、（４）ＬＰＣＶＤ法またはＰＥＣＶＤ法によりポリシリコン層を形成し、１０００℃以上で熱酸化することによりゲート絶縁膜を形成し、その上に、ｎ＋ポリシリコンのゲート電極を形成し、その後、イオンドーピングを行う方法（高温プロセス）、（５）有機半導体材料をインクジェット法等により形成する方法、（６）有機半導体材料の単結晶膜を得る方法等が挙げられる。
【０１５０】
本実施形態におけるＴＦＴを構成するゲート絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。ゲート絶縁膜としては、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２またはポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等からなる絶縁膜が挙げられる。
【０１５１】
また、本実施形態におけるＴＦＴの信号電極線、走査電極線、共通電極線、第一駆動電極および第二駆動電極は、公知の材料を用いて形成することができる。これら信号電極線、走査電極線、共通電極線、第一駆動電極および第二駆動電極の材料としては、例えば、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。有機ＥＬ素子基板２１０のＴＦＴは、上記のような構成とすることができるが、本実施形態は、これらの材料、構造および形成方法に限定されるものではない。
【０１５２】
アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ表示装置に用いることが可能な層間絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。層間絶縁膜の材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮまたはＳｉ２Ｎ４）、酸化タンタル（ＴａＯまたはＴａ２Ｏ５）等の無機材料、または、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。
また、層間絶縁膜の形成方法としては、化学気相成長（ＣＶＤ）法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。また、必要に応じて、フォトリソグラフィー法等により、層間絶縁膜をパターニングすることもできる。
【０１５３】
有機ＥＬ素子２１２からの発光を基板２１１とは反対側（第二電極２１５側）から取り出す場合には、外光が基板２１１の一方の面２１１ａに形成されたＴＦＴに入射して、ＴＦＴの特性に変化が生じることを防ぐ目的で、遮光性を兼ね備えた遮光性絶縁膜を形成することが好ましい。また、上記の層間絶縁膜と遮光性絶縁膜を組み合わせて用いることもできる。遮光性絶縁膜の材料としては、例えば、フタロシアニン、キナクロドン等の顔料または染料をポリイミド等の高分子樹脂に分散したもの、カラーレジスト、ブラックマトリクス材料、ＮｉｘＺｎｙＦｅ２Ｏ４等の無機絶縁材料等が挙げられるが、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。
【０１５４】
アクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置において、基板２１１の一方の面２１１ａにＴＦＴ等を形成した場合には、その表面に凸凹が形成され、この凸凹によって有機ＥＬ素子２１２の欠陥（例えば、画素電極の欠損、有機ＥＬ層の欠損、第二電極の断線、第一電極と第二電極の短絡、耐圧の低下等）等が発生するおそれがある。これらの欠陥を防止するために、層間絶縁膜上に平坦化膜を設けてもよい。
【０１５５】
このような平坦化膜は、公知の材料を用いて形成することができる。平坦化膜の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル等の無機材料、ポリイミド、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。平坦化膜の形成方法としては、例えば、ＣＶＤ法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセス等が挙げられるが、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。また、平坦化膜は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。
【０１５６】
第一電極２１３および第二電極２１５は、有機ＥＬ素子２１２の陽極または陰極として対で機能する。つまり、第一電極２１３を陽極とした場合、第二電極２１５は陰極となり、第一電極２１３を陰極とした場合、第二電極２１５は陽極となる。
【０１５７】
第一電極２１３および第二電極２１５を形成する電極材料としては、公知の電極材料を用いることができる。陽極を形成する電極材料としては、有機ＥＬ層２１４への正孔の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が４．５ｅＶ以上の金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、および、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等の透明電極材料等が挙げられる。
【０１５８】
また、陰極を形成する電極材料としては、有機ＥＬ層２１４への電子の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が４．５ｅＶ以下のリチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、または、これらの金属を含有するＭｇ：Ａｇ合金、Ｌｉ：Ａｌ合金等の合金が挙げられる。
【０１５９】
第一電極２１３および第二電極２１５は、上記の材料を用いて、ＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができるが、本実施形態はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法により形成した電極をパターニングすることもでき、シャドーマスクと組み合わせることで直接パターニングした電極を形成することもできる。
第一電極２１３および第二電極２１５の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなり、駆動電圧が上昇するおそれがある。
【０１６０】
表示装置の色純度の向上、発光効率の向上、正面輝度の向上等の目的でマイクロキャビティ効果を用いる場合、有機ＥＬ層２１４からの発光を第一電極２１３または第二電極２１５側から取り出す場合には、第一電極２１３または第二電極２１５として半透明電極を用いることが好ましい。
半透明電極の材料としては、金属の半透明電極単体、もしくは、金属の半透明電極と透明電極材料を組み合わせたものを用いることができる。特に、半透明電極の材料としては、反射率と透過率の観点から、銀が好ましい。
【０１６１】
半透明電極の膜厚は、５〜３０ｎｍが好ましい。半透明電極の膜厚が５ｎｍ未満の場合には、光の反射が十分行えず、干渉の効果を十分得るとこができない。また、半透明電極の膜厚が３０ｎｍを超える場合には、光の透過率が急激に低下することから、表示装置の輝度および発光効率が低下するおそれがある。
また、第一電極２１３または第二電極２１５としては、光を反射する反射率の高い電極を用いることが好ましい。反射率の高い電極としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等からなる反射性金属電極（反射電極）、この反射性金属電極と透明電極を組み合わせた電極等が挙げられる。
【０１６２】
電荷注入輸送層は、電荷（正孔、電子）の電極からの注入と発光層への輸送（注入）をより効率よく行う目的で、電荷注入層（正孔注入層２１６、電子注入層２２１）と電荷輸送層（正孔輸送層２１７、電子輸送層２２０）に分類され、以下に例示する電荷注入輸送材料のみから構成されていてもよく、任意に添加剤（ドナー、アクセプター等）を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料（結着用樹脂）または無機材料中に分散された構成であってもよい。
【０１６３】
電荷注入輸送材料としては、有機ＥＬ素子用、有機光導電体用の公知の電荷注入輸送材料を用いることができる。このような電荷注入輸送材料は、正孔注入輸送材料および電子注入輸送材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１６４】
正孔注入層２１６および正孔輸送層２１７の材料としては、公知のものが用いられ、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）等の酸化物や無機ｐ型半導体材料；ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、Ｎ，Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン（ｍ−ＣＰ）、４，４’−（シクロヘキサン−１，１−ジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアニリン）（ＴＡＰＣ）、２，２’−ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミン）−９，９’−スピロビフルオレン（ＤＰＡＳ）、Ｎ１，Ｎ１’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（Ｎ１−フェニル−Ｎ４，Ｎ４−ジ−ｍ−トリルベンゼン−１，４−ジアミン）（ＤＮＴＰＤ）、Ｎ３，Ｎ３，Ｎ３”’， Ｎ３”’−テトラ−ｐ−トリル−［１，１’：２’，１”：２”，１”’−クォーターフェニル］−３，３”’−ジアミン（ＢＴＰＤ）、４，４’−（ジフェニルシランジイル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリルアニリン）（ＤＴＡＳｉ）、２，２−ビス（４−カルバゾール−９−イルフェニル）アダマンティン（Ａｄ−Ｃｚ）等の芳香族第三級アミン化合物；ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子含窒素化合物；ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、ポリアニリン−樟脳スルホン酸（ＰＡＮＩ−ＣＳＡ）、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネイト（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリ（トリフェニルアミン）誘導体（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（ｐ−ナフタレンビニレン）（ＰＮＶ）等の高分子化合物；２−メチル−９，１０−ビス（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＭＡＤＮ）等の芳香族炭化水素化合物等が挙げられる。
【０１６５】
正孔注入層２１６の材料としては、陽極からの正孔の注入および輸送をより効率よく行う観点から、正孔輸送層２１７の材料よりも、最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が低い材料を用いることが好ましい。また、正孔輸送層２１７の材料としては、正孔注入層２１６の材料よりも、正孔の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
【０１６６】
正孔注入層２１６および正孔輸送層２１７は、任意に添加剤（ドナー、アクセプター等）を含んでいてもよい。
そして、正孔の注入性および輸送性をより向上させるためには、正孔注入層２１６および正孔輸送層２１７は、アクセプターを含むことが好ましい。アクセプターとしては、有機ＥＬ素子向けの公知のアクセプター材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１６７】
アクセプターは、無機材料または有機材料のいずれであってもよい。
無機材料としては、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、六フッ化ヒ酸イオン（ＡｓＦ６−）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）等が挙げられる。
有機材料としては、７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱＦ４）、テトラシアノエチレン（ＴＣＮＥ）、ヘキサシアノブタジエン（ＨＣＮＢ）、ジシクロジシアノベンゾキノン（ＤＤＱ）等のシアノ基を有する化合物；トリニトロフルオレノン（ＴＮＦ）、ジニトロフルオレノン（ＤＮＦ）等のニトロ基を有する化合物；フルオラニル；クロラニル；ブロマニル等が挙げられる。
これらの中でも、正孔濃度を増加させる効果がより高いことから、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ４、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ等のシアノ基を有する化合物が好ましい。
【０１６８】
正孔防止層２１９、電子輸送層２２０および電子注入層２２１の材料としては、公知のものが用いられ、低分子材料であれば、ｎ型半導体である無機材料；１，３−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］ベンゼン（Ｂｐｙ−ＯＸＤ）、１，３−ビス（５−（４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル）−１，３，４−オキサジアゾールー２−イル）ベンゼン（ＯＸＤ７）等のオキサジアゾール誘導体；３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体；チオピラジンジオキシド誘導体；ベンゾキノン誘導体；ナフトキノン誘導体；アントラキノン誘導体；ジフェノキノン誘導体；フルオレノン誘導体；ベンゾジフラン誘導体；８−ヒドロキシキノリノラート−リチウム（Ｌｉｑ）等のキノリン誘導体；２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（Ｂｐｙ−ＦＯＸＤ）等のフルオレン誘導体；１，３，５−トリ［（３−ピリジル）−フェン−３−イル］ベンゼン（ＴｍＰｙＰＢ）、１，３，５−トリ［（３−ピリジル）−フェン−３−イル］ベンゼン（ＴｐＰｙＰＢ）等のベンゼン誘導体；２，２’，２”−（１，３，５−ベンジントリイル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンゾイミダゾール）（ＴＰＢＩ）等のベンゾイミダゾール誘導体；３，５−ジ（ピレン−１−イル）ピリジン（ＰＹ１）等のピリジン誘導体；３，３’，５，５’−テトラ［（ｍ−ピリジル）−フェン−３−イル］ビフェニル（ＢＰ４ｍＰｙ）等のビフェニル誘導体；４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等のフェナントロリン誘導体；トリス（２，４，６−トリメチル−３−（ピリジン−３−イル）フェニル）ボラン（３ＴＰＹＭＢ）等のトリフェニルボラン誘導体；ジフェニルビス（４−（ピリジン−３−イル）フェニル）シラン（ＤＰＰＳ）等のテトラフェニルシラン誘導体；ポリ（オキサジアゾール）（Ｐｏｌｙ−ＯＸＺ）、ポリスチレン誘導体（ＰＳＳ）等が挙げられる。特に、電子注入層２２１の材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）等のフッ化物；酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）等の酸化物等が挙げられる。
【０１６９】
電子注入層２２１の材料としては、陰極からの電子の注入および輸送をより効率よく行う観点から、電子輸送層２２０の材料よりも最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位が高い材料を用いることが好ましい。また、電子輸送層２２０の材料としては、電子注入層２２１の材料よりも、電子の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
【０１７０】
電子輸送層２２０および電子注入層２２１は、任意に添加剤（ドナー、アクセプター等）を含んでいてもよい。
そして、電子の輸送性および注入性をより向上させるためには、電子輸送層２２０および電子注入層２２１は、ドナーを含むことが好ましい。ドナーとしては、有機ＥＬ素子用の公知のドナー材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１７１】
ドナーは、無機材料または有機材料のいずれであってもよい。
無機材料としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属；マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属；希土類元素；アルミニウム（Ａｌ）；銀（Ａｇ）；銅（Ｃｕ）；インジウム（Ｉｎ）等が挙げられる。
有機材料としては、芳香族３級アミン骨格を有する化合物、フェナントレン、ピレン、ペリレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン等の置換基を有していてもよい縮合多環化合物、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）類、ジベンゾフラン、フェノチアジン、カルバゾール等が挙げられる。
【０１７２】
芳香族３級アミン骨格を有する化合物としては、アニリン類；フェニレンジアミン類；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）−ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン等のベンジジン類；トリフェニルアミン、４，４’４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン、４，４’４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン、４，４’４”−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン等のトリフェニルアミン類；Ｎ，Ｎ’−ジ−（４−メチル−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，４−フェニレンジアミン等のトリフェニルジアミン類等が挙げられる。
【０１７３】
上記の縮合多環化合物が「置換基を有する」とは、縮合多環化合物中の１つ以上の水素原子が、水素原子以外の基（置換基）で置換されていることを指し、置換基の数は特に限定されず、全ての水素原子が置換基で置換されていてもよい。そして、置換基の位置も特に限定されない。
置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルケニルオキシ基、炭素数６〜１５のアリール基、炭素数６〜１５のアリールオキシ基、水酸基、ハロゲン原子等が挙げられる。
【０１７４】
アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよい。
直鎖状または分枝鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、２，２−ジメチルペンチル基、２，３−ジメチルペンチル基、２，４−ジメチルペンチル基、３，３−ジメチルペンチル基、３−エチルペンチル基、２，２，３−トリメチルブチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
環状のアルキル基は、単環状または多環状のいずれであってもよく、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、トリシクロデシル基等が挙げられる。
【０１７５】
アルコキシ基としては、アルキル基が酸素原子に結合した一価の基が挙げられる。
アルケニル基としては、炭素数が２〜１０のアルキル基において、炭素原子間の１つの単結合（Ｃ−Ｃ）が二重結合（Ｃ＝Ｃ）に置換されたものが挙げられる。
アルケニルオキシ基としては、アルケニル基が酸素原子に結合した一価の基が挙げられる。
アリール基は、単環状または多環状のいずれであってもよく、環員数は特に限定されず、好ましいものとしては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等が挙げられる。
アリールオキシ基としては、アリール基が酸素原子に結合した一価の基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
【０１７６】
これらの中でも、ドナーとしては、電子濃度を増加させる効果がより高いことから、芳香族３級アミン骨格を有する化合物、置換基を有していてもよい縮合多環化合物、アルカリ金属が好ましい。
【０１７７】
発光層２１８は、以下に例示する有機発光材料のみから構成されていてもよく、発光性のドーパントとホスト材料の組み合わせから構成されていてもよく、任意に正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤（ドナー、アクセプター等）等を含んでいてもよい。また、これらの各材料が高分子材料（結着用樹脂）または無機材料中に分散された構成であってもよい。発光効率および耐久性の観点からは、発光層２１８の材質は、ホスト材料中に発光性のドーパントが分散されたものが好ましい。
【０１７８】
有機発光材料としては、有機ＥＬ素子向けの公知の発光材料を用いることができる。
このような発光材料は、低分子発光材料、高分子発光材料等に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１７９】
発光層２１８に用いられる低分子発光材料（ホスト材料を含む）としては、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデン化合物；５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物；３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物；チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料；アゾメチン亜鉛錯体、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の蛍光発光有機金属錯体；ＢｅＢｑ（ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体）；４，４’−ビス−（２，２−ジ−ｐ−トリル−ビニル）−ビフェニル（ＤＴＶＢｉ）；トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロリン）Ｅｕ（ＩＩＩ）（Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））；ジフェニルエチレン誘導体；トリス［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］アミン（ＴＦＴＰＡ）等のトリフェニルアミン誘導体；ジアミノカルバゾール誘導体；ビススチリル誘導体；芳香族ジアミン誘導体；キナクリドン系化合物；ペリレン系化合物；クマリン系化合物；ジスチリルアリーレン誘導体（ＤＰＶＢｉ）；オリゴチオフェン誘導体（ＢＭＡ−３Ｔ）；４，４’−ジ（トリフェニルシリル）−ビフェニル（ＢＳＢ）、ジフェニル−ジ（ｏ−トリル）シラン（ＵＧＨ１）、１，４−ビストリフェニルシリルベンゼン（ＵＧＨ２）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン（ＵＧＨ３）、トリフェニル−（４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル）シラン（ＴＰＳｉ−Ｆ）等のシラン誘導体；９，９−ジ（４−ジカルバゾール−ベンジル）フルオレン（ＣＰＦ）、３，６−ビス（トリフェニルシリル）カルバゾール（ｍＣＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−２，２’−ジメチルビフェニル（ＣＤＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン（ｍ−ＣＰ）、３−（ジフェニルホスホリル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（ＰＰＯ１）、３，６−ジ（９−カルバゾリル）−９−（２−エチルヘキシル）カルバゾール（ＴＣｚ１）、９，９’−（５−（トリフェニルシリル）−１，３−フェニレン）ビス（９Ｈ−カルバゾール）（ＳｉｍＣＰ）、ビス（３，５−ジ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル）ジフェニルシラン（ＳｉｍＣＰ２）、３−（ジフェニルホスホリル）−９−（４−ジフェニルホスホリル）フェニル）−９Ｈ−カルバゾール（ＰＰＯ２１）、２，２−ビス（４−カルバゾリルフェニル）−１，１−ビフェニル（４ＣｚＰＢＰ）、３，６−ビス（ジフェニルホスホリル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（ＰＰＯ２）、９−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−３，６−ビス（トリフェニルシリル）−９Ｈ−カルバゾール（ＣｚＳｉ）、３，６−ビス［（３，５−ジフェニル）フェニル］−９−フェニル−カルバゾール（ＣｚＴＰ）、９−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−３，６−ジトリチル−９Ｈ−カルバゾール（ＣｚＣ）、９−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−３，６−ビス（９−（４−メトキシフェニル）−９Ｈ−フルオレン−９−イル）−９Ｈ−カルバゾール（ＤＦＣ）、２，２’−ビス（４−カルバゾール−９−イル）フェニル）−ビフェニル（ＢＣＢＰ）、９，９’−（（２，６−ジフェニルベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’］ジフラン−３，７−ジイル）ビス（４，１−フェニレン））ビス（９Ｈ−カルバゾール）（ＣＺＢＤＦ）等のカルバゾール誘導体；４−（ジフェニルフォスフォイル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン（ＨＭ−Ａ１）等のアニリン誘導体；１，３−ビス（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ベンゼン（ｍＤＰＦＢ）、１，４−ビス（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ベンゼン（ｐＤＰＦＢ）、２，７−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチルフルオレン（ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）、２−［９，９−ジ（４−メチルフェニル）−フルオレン−２−イル］−９，９−ジ（４−メチルフェニル）フルオレン（ＢＤＡＦ）、２−（９，９−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９−スピロビフルオレン（ＢＳＢＦ）、９，９−ビス［４−（ピレニル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（ＢＰＰＦ）、２，２’−ジピレニル−９，９−スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ−Ｐｙｅ）、２，７−ジピレニル−９，９−スピロビフルオレン（２，２’−Ｓｐｉｒｏ−Ｐｙｅ）、２，７−ビス［９，９−ジ（４−メチルフェニル）−フルオレン−２−イル］−９，９−ジ（４−メチルフェニル）フルオレン（ＴＤＡＦ）、２，７−ビス（９，９−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９−スピロビフルオレン（ＴＳＢＦ）、９，９−スピロビフルオレン−２−イル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＳＰＰＯ１）等のフルオレン誘導体；１，３−ジ（ピレン−１−イル）ベンゼン（ｍ−Ｂｐｙｅ）等のピレン誘導体；プロパン−２，２’−ジイルビス（４，１−フェニレン）ジベンゾエート（ＭＭＡ１）等のベンゾエート誘導体；４，４’−ビス（ジフェニルフォスフィンオキサイド）ビフェニル（ＰＯ１）、２，８−ビス（ジフェニルフォスフォリル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン（ＰＰＴ）等のフォスフィンオキサイド誘導体；４，４”−ジ（トリフェニルシリル）−ｐ−ターフェニル（ＢＳＴ）等のターフェニル誘導体；２，４−ビス（フェノキシ）−６−（３−メチルジフェニルアミノ）−１，３，５−トリアジン（ＢＰＭＴ）等トリアジン誘導体等が挙げられる。
【０１８０】
発光層２１８に用いられる高分子発光材料としては、ポリ（２−デシルオキシ−１，４−フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ［２，５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］−１，４−フェニル−アルト−１，４−フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ−ＮＥｔ３＋）、ポリ［２−（２’−エチルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［５−メトキシ−（２−プロパノキシサルフォニド）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ［２，５−ビス−（ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）］（ＣＮ−ＰＰＶ）等のポリフェニレンビニレン誘導体；ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）等のポリスピロ誘導体；ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【０１８１】
有機発光材料は、低分子発光材料が好ましく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
【０１８２】
発光層２１８に用いられる発光性のドーパントとしては、有機ＥＬ素子用の公知のドーパントを用いることができる。このようドーパントとしては、紫外発光材料であれば、ｐ−クォーターフェニル、３，５，３，５−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルセクシフェニル、３，５，３，５−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クィンクフェニル等の蛍光発光材料等が挙げられる。また、青色発光材料であれば、スチリル誘導体等の蛍光発光材料；ビス［（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート  イリジウム（ＩＩＩ）（ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（４’，６’−ジフルオロフェニルポリジナト）テトラキス（１−ピラゾイル）ボレート  イリジウム（ＩＩＩ）（ＦＩｒ６）等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。また、緑色発光材料であれば、トリス（２−フェニルピリジナート）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
【０１８３】
なお、有機ＥＬ層２１４を構成する各層の材料について説明したが、例えば、ホスト材料は正孔輸送材料または電子輸送材料としても使用でき、正孔輸送材料および電子輸送材料もホスト材料として使用できる。
【０１８４】
正孔注入層２１６、正孔輸送層２１７、発光層２１８、正孔防止層２１９、電子輸送層２２０および電子注入層２２１の各層の形成方法としては、公知のウエットプロセス、ドライプロセス、レーザー転写法等が用いられる。
ウエットプロセスとしては、上記の各層を構成する材料を溶媒に溶解または分散させた液体を用いる、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法；インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等が挙げられる。
上記の塗布法や印刷法に用いられる液体は、レベリング剤、粘度調整剤等、液体の物性を調整するための添加剤を含んでいてもよい。
【０１８５】
ドライプロセスとしては、上記の各層を構成する材料を用いる、抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等が用いられる。
正孔注入層２１６、正孔輸送層２１７、発光層２１８、正孔防止層２１９、電子輸送層２２０および電子注入層２２１の各層の膜厚は、通常１〜１０００ｎｍ程度であるが、１０〜２００ｎｍが好ましい。膜厚が１０ｎｍ未満であると、本来必要とされる物性（電荷の注入特性、輸送特性、閉じ込め特性）が得なれない。また、ゴミ等の異物による画素欠陥が生じるおそれがある。一方、膜厚が２００ｎｍを超えると、有機ＥＬ層２１４の抵抗成分によって駆動電圧が上昇し、結果として、消費電力が上昇する。
【０１８６】
エッジカバー２２２は、絶縁材料を用いてＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができ、公知のドライ法またはウエット法のフォトリソグラフィー法によりパターニングすることができるが、本実施形態はこれらの形成方法に限定されるものではない。
また、エッジカバー２２２を構成する絶縁材料としては、公知の材料が用いられるが、本実施形態では、絶縁材料が特に限定されるものではない。
エッジカバー２２２は光を透過する必要があるので、エッジカバー２２２を構成する絶縁材料としては、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣ、ＨｆＳｉＯＮ、ＺｒＯ、ＨｆＯ、ＬａＯ等が挙げられる。
【０１８７】
エッジカバー２２２の膜厚は、１００〜２０００ｎｍが好ましい。膜厚が１００ｎｍ未満であると、絶縁性が十分ではなく、第一電極２１３と第二電極２１５の間でリークが起こり、消費電力の上昇、非発光の原因となる。一方、膜厚が２０００ｎｍを超えると、成膜プロセスに時間が掛り、生産効率の低下、エッジカバー２２２による第二電極２１５の断線の原因となる。
【０１８８】
ここで、有機ＥＬ素子２１２は、第一電極２１３と第二電極２１５との干渉効果によるマイクロキャビティ構造（光微小共振器構造）、または、誘電体多層膜によるマイクロキャビティ構造（光微小共振器構造）を有することが好ましい。第一電極２１３と第二電極２１５により微小共振器構造が構成されると、第一電極２１３と第二電極２１５との干渉効果により、有機ＥＬ層２１４の発光を正面方向（光取り出し方向）に集光することができる。その際、有機ＥＬ層２１４の発光に指向性を持たせることができるため、周囲に逃げる発光損失を低減することができ、その発光効率を高めることができる。これにより、有機ＥＬ層２１４で生じる発光エネルギーをより効率よく、蛍光体層へ伝搬することが可能となり、表示装置の正面輝度を高めることができる。
【０１８９】
また、第一電極２１３と第二電極２１５との干渉効果により、有機ＥＬ層２１４の発光スペクトルを調整することも可能となり、所望の発光ピーク波長および半値幅に調整することができる。これにより、赤色蛍光体および緑色蛍光体をより効果的に励起することが可能なスペクトルに制御することが可能となり、青色画素の色純度を向上させることができる。
【０１９０】
また、本実施形態の表示装置は、外部駆動回路（走査線電極回路、データ信号電極回路、電源回路）に電気的に接続される。
ここで、有機ＥＬ素子基板２１０を構成する基板２１１としては、ガラス基板上に絶縁材料をコートした基板、より好ましくは金属基板上またはプラスチック基板上に絶縁材料をコートした基板、さらに好ましくは金属基板上またはプラスチック基板上に絶縁材料をコートした基板が用いられる。
【０１９１】
また、本実施形態の表示装置は、有機ＥＬ素子基板２１０を直接外部回路に接続して駆動してもよいし、ＴＦＴ等のスイッチング回路を画素内に配置し、ＴＦＴ等が接続される配線に、有機ＥＬ素子基板２１０を駆動するための外部駆動回路（走査線電極回路（ソースドライバ）、データ信号電極回路（ゲートドライバ）、電源回路）が電気的に接続されていてもよい。
【０１９２】
本実施形態では、蛍光体基板と有機ＥＬ素子基板２１０との間にカラーフィルターを設けることが好ましい。カラーフィルターとしては、従来のカラーフィルターを用いることができる。
このように、カラーフィルターを設けることによって、赤色画素、緑色画素、青色画素の色純度を高めることができ、表示装置の色再現範囲を拡大することができる。また、青色蛍光体層上に形成された青色カラーフィルター、緑色蛍光体層上に形成された緑色カラーフィルター、赤色蛍光体層上に形成された赤色カラーフィルターが、外光中に含まれる励起光成分を吸収するため、外光による蛍光体層の発光を低減または防止することが可能となり、コントラストの低下を低減または防止することができる。さらに、青色蛍光体層上に形成された青色カラーフィルター、緑色蛍光体層上に形成された緑色カラーフィルター、赤色蛍光体層上に形成された赤色カラーフィルターにより、蛍光体層に吸収されず、透過しようとする励起光が外部に漏れ出すのを防止できるため、蛍光体層からの発光と励起光による混色によって表示の色純度が低下するのを防止することができる。
【０１９３】
本実施形態の表示装置によれば、光の取り出し効率を向上させて変換効率を大幅に向上させ、視野角特性に優れ、かつ、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０１９４】
（２）第二実施形態
図１６は、本発明に係る表示装置の第二実施形態を構成する有機ＥＬ素子基板を示す概略断面図である。
本実施形態の表示装置は、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４からなる蛍光体基板と、蛍光体基板上に、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における平坦化膜１２等を介して貼り合わされたＬＥＤ基板（光源）２３０とから概略構成されている。
【０１９５】
ＬＥＤ基板２３０は、基板２３１と、基板２１１の一方の面２１１ａ上に順に積層された第一のバッファ層２３２、ｎ型コンタクト層２３３、第二のｎ型クラッド層２３４、第一のｎ型クラッド層２３５、活性層２３６、第一のｐ型クラッド層２３７、第二のｐ型クラッド層２３８および第二のバッファ層２３９と、ｎ型コンタクト層２３３上に形成された陰極２４０と、第二のバッファ層２３９上に形成された陽極２４１とから概略構成されている。
なお、ＬＥＤとしては、他の公知のＬＥＤ、例えば、紫外発光無機ＬＥＤ、青色発光無機ＬＥＤ等を用いることができるが、具体的な構成は上記のものに限定されるものではない。
【０１９６】
以下、ＬＥＤ基板２３０の各構成要素について詳細に説明する。
活性層２３６は、電子と正孔の再結合により発光を行う層であり、活性層材料としては、ＬＥＤ用の公知の活性層材料を用いることができる。このような活性層材料としては、例えば、紫外活性層材料として、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎａＡｌｂＧａ１−ａ−ｂＮ（０≦ａ、０≦ｂ、ａ＋ｂ≦１）、青色活性層材料としては、ＩｎｚＧａ１−ｚＮ（０＜ｚ＜１）等が挙げられるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
また、活性層２３６としては、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造のものが用いられる。量子井戸構造の活性層はｎ型、ｐ型のいずれでもよいが、特にノンドープ（不純物無添加）の活性層とすると、バンド間発光により発光波長の半値幅が狭くなり、色純度のよい発光が得られるため好ましい。
【０１９７】
また、活性層２３６にドナー不純物またはアクセプター不純物の少なくとも一方をドープしてもよい。不純物をドープした活性層の結晶性がノンドープのものと同じであれば、ドナー不純物をドープすることにより、ノンドープのものに比べてバンド間発光強度をさらに強くすることができる。アクセプター不純物をドープすると、バンド間発光のピーク波長よりも約０．５ｅＶだけ低エネルギー側にピーク波長をシフトさせることができるが、半値幅は広くなる。アクセプター不純物とドナー不純物との両者をドープすると、アクセプター不純物のみをドープした活性層の発光強度に比べて、その発光強度をさらに大きくすることができる。特に、アクセプター不純物をドープした活性層を形成する場合、活性層の導電型はＳｉ等のドナー不純物をもドープしてｎ型とすることが好ましい。
【０１９８】
第二のｎ型クラッド層２３４および第一のｎ型クラッド層２３５としては、ＬＥＤ用の公知のｎ型クラッド層材料を用いることができ、単層でも多層構成でもよい。活性層２３６よりもバンドギャップエネルギーが大きいｎ型半導体で、第二のｎ型クラッド層２３４および第一のｎ型クラッド層２３５を構成した場合、第二のｎ型クラッド層２３４および第一のｎ型クラッド層２３５と、活性層２３６との間には、正孔に対する電位障壁ができ、正孔を活性層２３６に閉じ込めることが可能となる。例えば、ｎ型ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ＜１）により、第二のｎ型クラッド層２３４および第一のｎ型クラッド層２３５を形成することが可能であるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【０１９９】
第一のｐ型クラッド層２３７および第二のｐ型クラッド層２３８としては、ＬＥＤ用の公知のｐ型クラッド層材料を用いることができ、単層でも多層構成でもよい。活性層２３６よりもバンドギャップエネルギーが大きいｐ型半導体で、第一のｐ型クラッド層２３７および第二のｐ型クラッド層２３８を構成した場合、第一のｐ型クラッド層２３７および第二のｐ型クラッド層２３８と、活性層２３６との間には、電子に対する電位障壁ができ、電子を活性層２３６に閉じ込めることが可能となる。例えば、ＡｌｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｙ≦１）により、第一のｐ型クラッド層２３７および第二のｐ型クラッド層２３８を形成することが可能であるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【０２００】
ｎ型コンタクト層２３３としては、ＬＥＤ用の公知のコンタクト層材料を用いることができ、例えば、第二のｎ型クラッド層２３４および第一のｎ型クラッド層２３５に接して電極を形成する層としてｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層２３３を形成することが可能である。また、第一のｐ型クラッド層２３７および第二のｐ型クラッド層２３８に接して電極を形成する層として、ｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を形成することも可能である。ただし、このｐ型コンタクト層は、第二のｎ型クラッド層２３４、第二のｐ型クラッド層２３８がＧａＮで形成されていれば、特に形成する必要はなく、第二のクラッド層（第二のｎ型クラッド層２３４、第二のｐ型クラッド層２３８）をコンタクト層とすることも可能である。
【０２０１】
本実施形態で用いられる上記の各層の形成方法としては、ＬＥＤ用の公知の成膜プロセスを用いることが可能であるが、本実施形態は特にこれらに限定されるものではない。例えば、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線気相成長法）、ＨＤＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）等の気相成長法を用いて、例えば、サファイア（Ｃ面、Ａ面、Ｒ面を含む）、ＳｉＣ（６Ｈ−ＳｉＣ、４Ｈ−ＳｉＣも含む）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４、特にその（１１１）面）、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、あるいは、他の酸化物単結晶基板（ＮＧＯ等）等の基板上に形成することが可能である。
【０２０２】
本実施形態の表示装置によれば、光の取り出し効率を向上させて変換効率を大幅に向上させ、視野角特性に優れ、かつ、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０２０３】
（３）第三実施形態
図１７は、本発明に係る表示装置の第三実施形態を構成する無機ＥＬ素子基板を示す概略断面図である。
本実施形態の表示装置は、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４からなる蛍光体基板と、蛍光体基板上に、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における平坦化膜１２等を介して貼り合わされた無機ＥＬ素子基板（光源）２５０とから概略構成されている。
【０２０４】
無機ＥＬ素子基板２５０は、基板２５１と、基板２５１の一方の面２５１ａ上に設けられた無機ＥＬ素子２５２とから概略構成されている。
無機ＥＬ素子２５２は、基板２５１の一方の面２５１ａに順に積層された、第一電極２５３、第一誘電体層２５４、発光層２５５、第二誘電体層２５６および第二電極２５７から構成されている。
第一電極２５３および第二電極２５７は、無機ＥＬ素子２５２の陽極または陰極として対で機能する。
なお、無機ＥＬ素子２５２としては、公知の無機ＥＬ素子、例えば、紫外発光無機ＥＬ素子、青色発光無機ＥＬ素子等を用いることができるが、具体的な構成は前記のものに限定されるものではない。
【０２０５】
以下、無機ＥＬ素子基板２５０を構成する各構成部材およびその形成方法について具体的に説明するが、本実施形態はこれら構成部材および形成方法に限定されるものではない。
【０２０６】
基板２５１としては、上述の有機ＥＬ素子基板２１０を構成する基板２１１と同様のものが用いられる。
【０２０７】
第一電極２５３および第二電極２５７は、無機ＥＬ素子２５２の陽極または陰極として対で機能する。つまり、第一電極２５３を陽極とした場合、第二電極２５７は陰極となり、第一電極２５３を陰極とした場合、第二電極２５７は陽極となる。
【０２０８】
第一電極２５３および第二電極２５７としては、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、および、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等が透明電極材料として挙げられるが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。光を取り出す側の電極には、ＩＴＯ等の透明電極がよく、光を取り出す方向と反対側の電極には、アルミニウム等からなる反射電極を用いることが好ましい。
【０２０９】
第一電極２５３および第二電極２５７は、上記の材料を用いて、ＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができるが、本実施形態はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法により形成した電極をパターニングすることもでき、シャドーマスクと組み合わせることでパターニングした電極を形成することもできる。
第一電極２５３および第二電極２５７の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなり、駆動電圧が上昇するおそれがある。
【０２１０】
第一誘電体層２５４および第二誘電体層２５６としては、無機ＥＬ素子用の公知の誘電体材料を用いることができる。このような誘電体材料としては、例えば、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸アルミニウム（ＡｌＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等が挙げられるが、本実施形態はこれらの誘電体材料に限定されるものではない。
また、第一誘電体層２５４および第二誘電体層２５６は、上記の誘電体材料から選択された１種類からなる単層構造であってもよく、２種類以上を積層した多層構造であってもよい。
また、第一誘電体層２５４および第二誘電体層２５６の膜厚は、２００〜５００ｎｍ程度が好ましい。
【０２１１】
発光層２５５としては、無機ＥＬ素子用の公知の発光材料を用いることができる。このような発光材料としては、例えば、紫外発光材料として、ＺｎＦ２：Ｇｄ、青色発光材料として、ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ、ＣａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ、ＺｎＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｂａ２ＳｉＳ４：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ｔｍ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＣａＳ：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ２Ｓ４：Ｅｕ等が挙げられるが、本実施形態はこれらの発光材料に限定されるものではない。
また、発光層２５５の膜厚は、３００〜１０００ｎｍ程度が好ましい。
【０２１２】
本実施形態の表示装置によれば、光の取り出し効率を向上させて変換効率を大幅に向上させ、視野角特性に優れ、かつ、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０２１３】
なお、光源の構成として、上述の第一実施形態では有機ＥＬ素子基板、第二実施形態ではＬＥＤ基板、第三実施形態では無機ＥＬ素子基板を例示した。これらの構成例において、有機ＥＬ素子、ＬＥＤ、無機ＥＬ素子等の発光素子を封止する封止膜または封止基板を設けることが好ましい。
封止膜および封止基板は、公知の封止材料および封止方法により形成することができる。具体的には、光源を構成する基板と反対側の表面上にスピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法等を用いて樹脂を塗布することによって封止膜を形成することもできる。あるいは、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、スパッタ法等により、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の無機膜を形成した後、さらに、スピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法等を用いて樹脂を塗布することによって封止膜を形成するか、または、封止基板を貼り合わせることもできる。
【０２１４】
このような封止膜や封止基板により、外部からの発光素子内への酸素や水分の混入を防止することができ、光源の寿命が向上する。
また、光源と蛍光体基板とを接合するときは、一般の紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等で接着させることもできる。
また、蛍光体基板上に光源を直接形成した場合には、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスをガラス板、金属板等で封止する方法が挙げられる。さらに、封入した不活性ガス中に酸化バリウム等の吸湿剤等を混入すると、水分による有機ＥＬ素子の劣化をより効果的に低減できるため好ましい。
ただし、本実施形態は、これらの部材や形成方法に限定されるものではない。また、基板と反対側から光を取り出す場合、封止膜、封止基板ともに光透過性の材料を使用する必要がある。
【０２１５】
（４）第四実施形態
図１８は、本発明に係る表示装置の第四実施形態を示す概略断面図である。図１９は、本発明に係る表示装置の第四実施形態を示す概略平面図である。図１８において、図１に示した発光デバイス１０および図１５に示した有機ＥＬ素子基板２１０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の表示装置２６０は、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４と同様の構成の蛍光体基板２６１と、蛍光体基板２６１上に、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における平坦化膜１２を介して貼り合わされたアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子基板（光源）２６２とから概略構成されている。
【０２１６】
有機ＥＬ素子基板２６２では、赤色画素ＰＲ、緑色画素ＰＧ、青色画素ＰＢの各々に光を照射するか否かを切り換える手段として、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動方式が用いられている。
有機ＥＬ素子基板２６２が青色光を発光する場合には、青色画素ＰＢは青色光を散乱させる光散乱層２６３を有するものとする。
【０２１７】
（アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子基板）
以下、アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子基板２６２について詳細に説明する。
有機ＥＬ素子基板２６２は、基板２１１の一方の面２１１ａにＴＦＴ２６４が形成されている。すなわち、基板２１１の一方の面２１１ａに、ゲート電極２６５およびゲート線２６６が形成され、これらゲート電極２６５およびゲート線２６６を覆うように、基板２１１の一方の面２１１ａ上にゲート絶縁膜２６７が形成されている。ゲート絶縁膜２６７上には活性層（図示略）が形成され、活性層上にソース電極２６８、ドレイン電極２６９およびデータ線２７０が形成され、これらソース電極２６８、ドレイン電極２６９およびデータ線２７０を覆うように、平坦化膜２７１が形成されている。
【０２１８】
なお、平坦化膜２７１は単層構造でなくてもよく、他の層間絶縁膜と平坦化膜を組み合わせた構成としてもよい。また、平坦化膜２７１もしくは層間絶縁膜を貫通してドレイン電極２６９に達するコンタクトホール２７２が形成され、平坦化膜２７１上にコンタクトホール２７２を介してドレイン電極２６９と電気的に接続された有機ＥＬ素子２１２の第一電極２１３が形成されている。有機ＥＬ素子２１２の構成は、上述の第一実施形態と同様である。
【０２１９】
ＴＦＴ２６４は、有機ＥＬ素子２１２を形成する前に、予め基板２１１の一方の面２１１ａに形成され、画素スイッチング用素子および有機ＥＬ素子駆動用素子として機能する。
ＴＦＴ２６４としては、公知のＴＦＴが挙げられ、公知の材料、構造および形成方法を用いて形成することができる。また、本実施形態では、ＴＦＴ２６４の代わりに、金属−絶縁体−金属（ＭＩＭ）ダイオードを用いることもできる。
【０２２０】
ＴＦＴ２６４を構成する活性層の材料としては、上述の第一実施形態と同様のものが用いられる。
ＴＦＴ２６４を構成する活性層の形成方法としては、上述の第一実施形態と同様の方法が用いられる。
【０２２１】
ＴＦＴ２６４を構成するゲート絶縁膜２６７は、公知の材料を用いて形成することができる。ゲート絶縁膜２６７としては、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２またはポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等が挙げられる。
また、ＴＦＴ２６４を構成するデータ線２７０、ゲート線２６６、ソース電極２６８およびドレイン電極２６９は、公知の導電性材料を用いて形成することができる。これらデータ線２７０、ゲート線２６６、ソース電極２６８およびドレイン電極２６９の材料としては、例えば、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。ＴＦＴ２６４は、上記のような構成とすることができるが、本実施形態は、これらの材料、構造および形成方法に限定されるものではない。
【０２２２】
本実施形態に用いられる層間絶縁膜は、上述の第一実施形態と同様のものが挙げられる。
また、層間絶縁膜の形成方法としては、上述の第一実施形態と同様の方法が挙げられる。
【０２２３】
有機ＥＬ素子２１２からの発光を基板２１１とは反対側（第二電極２１５側）から取り出す場合には、外光が基板２１１の一方の面２１１ａに形成されたＴＦＴ２６４に入射して、ＴＦＴ２６４の電気的特性に変化が生じることを防ぐ目的で、遮光性を兼ね備えた遮光性絶縁膜を用いることが好ましい。また、上記の層間絶縁膜と遮光性絶縁膜を組み合わせて用いることもできる。遮光性絶縁膜の材料としては、上述の第一実施形態と同様のものが挙げられる。
【０２２４】
表示装置２６０において、基板２１１の一方の面２１１ａ上に形成したＴＦＴ２６４や各種配線、電極等により、その表面に凸凹が形成され、この凸凹によって有機ＥＬ素子２１２の欠陥（例えば、第一電極２１３や第二電極２１５の欠損や断線、有機ＥＬ層２１４の欠損、第一電極２１３と第二電極２１５との短絡、耐圧の低下等）が発生するおそれがある。これらの欠陥を防止するために、層間絶縁膜上に平坦化膜２７１を設けることが望ましい。
【０２２５】
平坦化膜２７１は、公知の材料を用いて形成することができる。平坦化膜２７１の材料としては、上述の第一実施形態と同様のものが挙げられる。
また、平坦化膜２７１は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。
【０２２６】
また、有機ＥＬ素子２１２の表面（蛍光体基板２６１と対向する面）には、有機ＥＬ素子２１２を封止する封止膜２７３が設けられている。
【０２２７】
また、表示装置２６０は、図１９に示すように、有機ＥＬ素子基板２６２上に形成された画素部２７３、ゲート信号側駆動回路２７４、データ信号側駆動回路２７５、信号配線２７６および電流供給線２７７と、有機ＥＬ素子基板２６２に接続されたフレキシブルプリント配線板（以下、「ＦＰＣ」略すこともある。）２７８および外部駆動回路２９０とを備えている。
【０２２８】
有機ＥＬ素子基板２６２は、有機ＥＬ素子２１２を駆動するために走査線電極回路、データ信号電極回路、電源回路等を含む外部駆動回路２９０に、ＦＰＣ２７９を介して電気的に接続されている。本実施形態では、ＴＦＴ２６４等のスイッチング回路が画素部２７４内に配置され、ＴＦＴ２６４等が接続されるデータ線２７０、ゲート線２６６等の配線に有機ＥＬ素子２１２を駆動するためのデータ信号側駆動回路２７６、ゲート信号側駆動回路２７５がそれぞれ接続され、これら駆動回路に信号配線２６７を介して外部駆動回路２９０が接続されている。画素部２７４内には、複数のゲート線２６６および複数のデータ線２７０が配置され、ゲート線２６６とデータ線２７０との交差部にＴＦＴ２６４が配置されている。
【０２２９】
有機ＥＬ素子２１２は、電圧駆動デジタル階調方式によって駆動が行われ、画素毎にスイッチング用ＴＦＴおよび駆動用ＴＦＴの２つのＴＦＴが配置され、駆動用ＴＦＴと有機ＥＬ素子２１２の第一電極２１３とが平坦化膜２７１に形成されるコンタクトホール２７２を介して電気的に接続されている。また、１つの画素内には駆動用ＴＦＴのゲート電位を定電位にするためのコンデンサー（図示略）が、駆動用ＴＦＴのゲート電極に接続されるように配置されている。しかし、本実施形態では、特にこれらに限定されるものではなく、駆動方式は、上述した電圧駆動デジタル階調方式でもよく、電流駆動アナログ階調方式でもよい。また、ＴＦＴの数も特に限定されるものではなく、上述した２つのＴＦＴにより有機ＥＬ素子２１２を駆動してもよいし、ＴＦＴ２６４の特性（移動度、閾値電圧）のバラツキを防止する目的で、画素内に補償回路を内蔵した２個以上のＴＦＴを用いて有機ＥＬ素子２１２を駆動してもよい。
【０２３０】
表示装置２６０によれば、光の取り出し効率を向上させて変換効率を大幅に向上させ、視野角特性に優れ、かつ、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
特に本実施形態では、アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子基板２６２を採用しているため、表示品位に優れた表示装置を実現することができる。また、パッシブ駆動に比べて有機ＥＬ素子２１２の発光時間を長くすることができ、所望の輝度を得るための駆動電流を低減することができるため、低消費電力化を図ることができる。さらに、有機ＥＬ素子基板２６２とは反対側（蛍光体基板２６１側）から光を取り出す構成であるから、ＴＦＴや各種配線等の形成領域に関係なく発光領域を広げることができ、画素の開口率を高めることができる。
【０２３１】
（５）第五実施形態
図２０は、本発明に係る表示装置の第五実施形態を示す概略断面図である。図２０において、図１に示した発光デバイス１０、図１５に示した有機ＥＬ素子基板２１０および図１８に示した表示装置２６０と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の表示装置３００は、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４と同様の構成の蛍光体基板３０１と、有機ＥＬ素子基板（光源）３０２と、液晶素子３０３とから概略構成されている。
【０２３２】
有機ＥＬ素子基板３０２を構成する有機ＥＬ素子２１２は、画素毎に分割されておらず、全ての画素に共通の面状光源として機能する。
また、液晶素子３０３は、一対の電極を用いて液晶層に印加する電圧を画素毎に制御可能な構成とされ、有機ＥＬ素子２１２の全面から射出された光の透過率を画素毎に制御する。すなわち、液晶素子３０３は、有機ＥＬ素子基板３０２からの光を画素毎に選択的に透過させる光シャッターとしての機能を有するようになっている。
【０２３３】
液晶素子３０３としては、公知の液晶素子を用いることができる。液晶素子３０３は、例えば、一対の偏光板３１１，３１２と、透明電極３１３，３１４と、配向膜３１５，３１６と、基板３１７と、を備え、配向膜３１５，３１６間に液晶３１８が挟持された構造をなしている。
さらに、液晶セルと、偏光板３１１，３１２のいずれか一方との間に、光学異方性層が設けられるか、または、液晶セルと、偏光板３１１，３１２の両方との間に、光学異方性層が設けられていてもよい。表示装置３００では、光取り出し側に偏光板を設けることが好ましい。
【０２３４】
偏光板３１１，３１２としては、従来の直線偏光板とλ／４板とを組み合わせたものを用いることが可能である。偏光板３１１，３１２を設けることにより、表示装置３００の電極からの外光反射、基板もしくは封止基板の表面での外光反射を防止することができ、表示装置３００のコントラストを向上させることができる。
また、偏光板３１１，３１２としては、波長４３５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下における消光比が１００００以上のものが好適に用いられる。
【０２３５】
液晶セルの種類としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。液晶セルとしては、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＥＣＢモード等が挙げられる。
また、液晶素子３０３は、パッシブ駆動でもよいし、ＴＦＴ等のスイッチング素子を用いたアクティブ駆動でもよい。
【０２３６】
表示装置３００によれば、光の取り出し効率を向上させて変換効率を大幅に向上させ、視野角特性に優れ、かつ、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
また、本実施形態では、液晶素子３０３による画素のスイッチングと面状光源として機能する有機ＥＬ素子基板３０２とを組み合わせることで、消費電力をより低減することができる。
【０２３７】
「携帯電話」
上述の第一〜第五実施形態の表示装置は、例えば、図２１に示す携帯電話に適用できる。
携帯電話３１０は、本体３１１、表示部３１２、音声入力部３１３、音声出力部３１４、アンテナ３１５、操作スイッチ３１６等を備えている。そして、表示部３１２として、上述の第一〜第五実施形態の表示装置を好適に適用できる。上述の第一〜第五実施形態の表示装置を携帯電話３１０の表示部３１２に適用することによって、少ない消費電力で、高輝度の映像を表示することができる。
【０２３８】
「薄型テレビ」
上述の第一〜第五実施形態の表示装置は、例えば、図２２に示す薄型テレビに適用できる。
薄型テレビ３２０は、本体キャビネット３２１、表示部３２２、スピーカー３２３、スタンド３２４等を備えている。そして、表示部３２２として、上述の第一〜第五実施形態の表示装置を好適に適用できる。上述の第一〜第五実施形態の表示装置を薄型テレビ３２０の表示部３２２に適用することによって、少ない消費電力で、高輝度の映像を表示することができる。
【０２３９】
「照明装置」
（１）第一実施形態
図２３は、本発明に係る照明装置の第一実施形態を示す概略断面図である。
本実施形態の照明装置３３０は、光学フィルム３３１と、蛍光体基板３３２と、有機ＥＬ素子３３３と、熱拡散シート３３４と、封止基板３３５と、封止樹脂３３６と、放熱材３３７と、駆動用回路３３８と、配線３３９と、引掛けシーリング３４０とから概略構成されている。
有機ＥＬ素子３３３は、陽極３４１と、有機ＥＬ層３４２と、陰極３４３とから概略構成されている。
照明装置３３０においては、蛍光体基板３３２として、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における、蛍光体層１３、障壁１５、低屈折率層１６および光吸収層１７等が形成された基板１４と同様の構成の蛍光体基板が用いられているので、明るく、低消費電力の照明装置を実現することができる。
【０２４０】
（２）第二実施形態
図２４は、本発明に係る照明装置の第二実施形態を示す概略断面図である。
照明装置３５０は、励起光を発する励起光源３５１と、蛍光体基板３５２とから概略構成される発光デバイス３５３を備えてなるものである。
蛍光体基板３５２は、基板３５４と、基板３５４の一方の面３５４ａ上に形成されて、励起光源３５１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層３５５と、励起光源３５１と基板３５４の積層方向に沿った蛍光体層３５５の側面３５５ａを囲む障壁３５６と、蛍光体層３５５と基板３５４の間に形成され、基板３５４よりも屈折率が小さい低屈折率層３５７とから概略構成されている。
【０２４１】
障壁３５６は、少なくとも蛍光体層３５５と対向する部分（障壁３５６の側面３５６ａ）が光散乱性を有している。
障壁３５６が光散乱性を有する構成としては、障壁３５６自体が樹脂と光散乱性粒子を含む材料から形成された構成、または、障壁３５６の側面３５６ａに、樹脂と光散乱性粒子を含む材料からなる光散乱層（光散乱膜）が設けられた構成が挙げられる。
【０２４２】
励起光源３５１としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における励起光源１１と同様のものが挙げられる。
基板３５４としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における基板１４と同様のものが挙げられる。
【０２４３】
蛍光体層３５５としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における蛍光体層１３と同様のものが挙げられる。
障壁３５６としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における障壁１５と同様のものが挙げられる。
低屈折率層３５７としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における低屈折率層１６と同様のものが挙げられる。
【０２４４】
図２４を参照して、照明装置３５０における発光について説明する。
照明装置３５０において、励起光源３５１から蛍光体層３５５に励起光３６１を入射すると、蛍光体からの蛍光は、蛍光体層３５５から等方的に発光する。そして、蛍光体層３５５から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、基板３５４側）に発光する蛍光成分の一部３６２（図２４において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層３５５から発光した蛍光のうち、蛍光体層３５５の側面３５５ａ方向に発光する蛍光成分３６３（図２４において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁３５６の側面３５６ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。
また、蛍光体層３５５から発光した蛍光のうち、基板３５４の法線方向に対して大きい角度で出射し、蛍光体層３５５と基板３５４との界面で反射した蛍光成分や、蛍光体層３５５の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分は、光散乱性を有する障壁３５６の側面３５６ａで散乱し、再び基板３５４側に取り出し可能な成分にリサイクルされる。
【０２４５】
このように、照明装置３５０によれば、障壁３５６は、少なくとも蛍光体層３５５と対向する部分（側面３５６ａ）が光散乱性を有するとともに、蛍光体層３５５と基板３５４との間に、基板３５４よりも屈折率が小さい低屈折率層３５７が形成されているので、蛍光体層３５５から基板３５４側に入射可能な光の入射角を制御することができ、基板３５４側に入射した光が、基板３５４と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。その結果、光利用効率を向上することができる。また、蛍光体層３５５から発光した蛍光のうち、蛍光体層３５５と基板３５４との界面で反射した蛍光成分や、蛍光体層３５５の光取り出し側と反対側に発光する蛍光成分は、光散乱性を有する障壁３５６の側面３５６ａで散乱し、再び基板３５４側に取り出し可能な成分にリサイクルされるので、より光利用効率を高くすることができる。したがって、照明装置３５０は、明るく、低消費電力の照明装置となる。
【０２４６】
なお、図２４（ａ）では、蛍光体基板３５２を構成する各層が水平面状をなしている場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。蛍光体基板３５２を構成する各層は、図２４（ｂ）に示すように、光取り出し側（正面方向、基板３５４側）に凸の曲面状をなしていてもよい。
【０２４７】
「発電装置」
図２５は、本発明に係る発電装置の一実施形態を示す概略断面図である。
発電装置３７０は、励起光源を太陽光３７１とし、蛍光体基板３７２を備えた発光デバイス３７３と、発光デバイス３７３に対向して配置された太陽電池素子３７４とから概略構成されている。
蛍光体基板３７２は、第一基板３７５と、第一基板３７５の一方の面３７５ａ上に形成されて、太陽光３７１に対向して配置され、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層３７６と、蛍光体基板３７２の積層方向に沿った蛍光体層３７６の側面３７６ａを囲む障壁３７７と、第一基板３７５の一方の面３７５ａ上において、障壁３７７によって分割された領域に形成された第一の低屈折率層３７８と、蛍光体層３７６における、励起光を入射させる入射面３７６ｂ側に形成された波長選択透過反射層３７９と、波長選択透過反射層３７９における蛍光体層３７６と対向する面３７９ａ上において、障壁３７７によって分割された領域に形成された第二の低屈折率層３８０と、蛍光体層３７６の入射面３７６ｂ側において、波長選択透過反射層３７９上に設けられた第二基板３８１とから概略構成されている。
【０２４８】
障壁３７７は、少なくとも蛍光体層３７６と対向する部分（障壁３７７の側面３７７ａ）が光散乱性を有している。
障壁３７７が光散乱性を有する構成としては、障壁３７７自体が樹脂と光散乱性粒子を含む材料から形成された構成、または、障壁３７７の側面３７７ａに、樹脂と光散乱性粒子を含む材料からなる光散乱層（光散乱膜）が設けられた構成が挙げられる。
【０２４９】
第一基板３７５および第二基板３８１としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における基板１４と同様のものが挙げられる。
蛍光体層３７６としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における蛍光体層１３と同様のものが挙げられる。
障壁３７７としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における障壁１５と同様のものが挙げられる。
【０２５０】
第一低屈折率層３７８および第二低屈折率層３８０としては、上述の発光デバイスの第一〜第十実施形態における低屈折率層１６と同様のものが挙げられる。
波長選択透過反射層３７９としては、上述の発光デバイスの第二〜第十実施形態における波長選択透過反射層３１と同様のものが挙げられる。
【０２５１】
太陽電池素子３７４としては、公知のものが用いられ、例えば、アモルファスシリコン太陽電池素子、多結晶シリコン太陽電池素子、単結晶シリコン太陽電池素子等、種々の太陽電池素子が用いられる。これらの太陽電池素子の中でも、特に、ＩｎＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ等の化合物系太陽電池素子、もしくはＳｉ、ＩｎＧａＡｓ等の量子ドット太陽電池素子を用いることが望ましい。
【０２５２】
図２５を参照して、発電装置３７０における発光について説明する。
発電装置３７０において、太陽光３７１から蛍光体層３７６に励起光３９１が入射すると、蛍光体からの蛍光は、蛍光体層３７６から等方的に発光する。そして、蛍光体層３７６から発光した蛍光のうち、光取り出し側（正面方向、第一基板３７５側）に発光する蛍光成分の一部３９２（図２５において実線で示す。）は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層３７６から発光した蛍光のうち、蛍光体層３７６の側面３７６ａ方向に発光する蛍光成分３９３（図２５において破線で示す。）は、光散乱性を有する障壁３７７の側面３７７ａで散乱し、その散乱光の一部は、有効に発光として外部に取り出すことができる。また、蛍光体層３７６から発光した蛍光のうち、蛍光体層３７６の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分３９４は、蛍光体層３７６と第二低屈折率層３８０の界面で反射し、確実に外部に取り出すことが可能となる。
【０２５３】
そして、光取り出し側（正面方向、第一基板３７５側）に取り出された光は、太陽電池素子３７４に入射し、太陽電池素子３７４では光電変換が生じて発電する。
【０２５４】
このように、発電装置３７０によれば、障壁３７７は、少なくとも蛍光体層３７６と対向する部分が光散乱性を有するとともに、蛍光体層３７６と第一基板３７５の間に、第一基板３７５よりも屈折率が小さい第一低屈折率層３７８が形成されているので、蛍光体層３７６から第一基板３７５側に入射可能な光の入射角を制御することができ、第一基板３７５側に入射した光が、第一基板３７５と外部との界面で反射することなく、確実に外部に取り出すことが可能となる。また、蛍光体層３７６の入射面３７６ｂ側に波長選択透過反射層３７９が形成され、波長選択透過反射層３７９における蛍光体層３７６と対向する面３７９ａに第二低屈折率層３８０が形成されているので、蛍光体層３７６から発光した蛍光のうち、背面側に発光する成分３９４を、蛍光体層３７６と第二低屈折率層３８０の界面で反射させ、確実に外部に取り出すことが可能となる。これにより、蛍光体基板３７２から太陽電池素子３７４に対して、効率的に太陽光を入射することができるので、太陽電池素子３７４の発電効率を向上することができる。
【０２５５】
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態で説明した表示装置には、光取り出し側に偏光板を設けることが好ましい。偏光板としては、従来の直線偏光板とλ／４板とを組み合わせたものを用いることができる。このような偏光板を設けることによって、表示装置の電極からの外光反射、もしくは基板や封止基板の表面での外光反射を防止することができ、表示装置のコントラストを向上させることができる。その他、蛍光体基板、表示装置の各構成要素の形状、数、配置、材料、形成方法等に関する具体的な記載は、上述の実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
【実施例】
【０２５６】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０２５７】
「比較例１」
厚さ０．７ｍｍのガラス基板を水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。
次いで、ガラス基板の一面に、膜厚１００μｍの緑色蛍光体層を形成した。
ここで、緑色蛍光体層を形成するには、まず、平均粒径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇに、エタノール１５ｇおよびγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．２２ｇを加えて、開放系室温下１時間攪拌した。この混合物と、２０ｇの緑色蛍光体Ｃａ０．９７Ｍｇ０．０３：ＺｒＯ３：Ｈｏとを乳鉢に移し、よくすり混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さらに、１２０℃のオーブンで２時間加熱し、表面改質したＢａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を得た。
【０２５８】
次いで、１０ｇの表面改質したＣａ０．９７Ｍｇ０．０３：ＺｒＯ３：Ｈｏに、水／ジメチルスルホキシド＝１／１の混合溶液（３００ｇ）で溶解されたポリビニルアルコール３０ｇを加え、分散機により攪拌して、緑色蛍光体形成用塗液を調製した。
次いで、ガラス基板の一面に対して、スクリーン印刷法により、緑色蛍光体形成用塗液を３ｍｍ幅で所望の位置に塗布した。
次いで、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、緑色蛍光体層を形成し、ガラス基板と、その一面に形成された緑色蛍光体層とからなる比較例１の蛍光体基板を得た。
【０２５９】
その後、緑色蛍光体層の側面を遮光膜で覆った状態で、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、比較例１の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の側面から蛍光が出射しており、その蛍光体基板を正面視した際、蛍光体基板の周囲がぼやけていることを確認した。
【０２６０】
また、市販の輝度計（ＢＭ−７：株式会社トップコンテクノハウス社製）を用いて、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、比較例１の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の正面から取出される蛍光の２５℃における輝度変換効率を測定した。その結果、励起光としての青色ＬＥＤの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２であったのに対して、緑色蛍光体層を通した後は、５４７ｎｍに発光のピークを持つ緑色の発光で、輝度は１０２３ｃｄ／ｍ２であった。すなわち、比較例１の蛍光体基板は、輝度変換効率が１００％であった。
【０２６１】
「比較例２」
比較例１と同様のガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍの低屈折率層を形成した。
低屈折率層の材料としては、屈折率が１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂を用いた。
次いで、比較例１と同様にして、低屈折率層上に緑色蛍光体層を形成し、ガラス基板と、その一面上に形成された低屈折率層および緑色蛍光体層とからなる比較例２の蛍光体基板を得た。
【０２６２】
その後、緑色蛍光体層の側面を遮光膜で覆った状態で、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、比較例２の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の側面から蛍光が出射しておらず、その蛍光体基板を正面視した際、蛍光体基板の周囲がぼやけていないことを確認した。
【０２６３】
また、比較例１と同様にして、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、比較例２の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の正面から取出される蛍光の２５℃における輝度変換効率を測定した。その結果、励起光としての青色ＬＥＤの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２であったのに対して、緑色蛍光体層を通した後は、５４７ｎｍに発光のピークを持つ緑色の発光で、輝度は８１６ｃｄ／ｍ２であった。すなわち、比較例１の蛍光体基板は、輝度変換効率が８０％であった。
【０２６４】
「比較例３」
比較例２と同様にして、ガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍの低屈折率層を形成した。
低屈折率層の材料としては、屈折率が１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂を用いた。
次いで、比較例１と同様にして、低屈折率層上に緑色蛍光体層を形成した。
次いで、緑色蛍光体層の側面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍのアルミ全反射膜を均一に形成し、ガラス基板と、その一面上に形成された低屈折率層および緑色蛍光体層と、緑色蛍光体層の側面に形成されたアルミ全反射膜とからなる比較例３の蛍光体基板を得た。
【０２６５】
その後、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、比較例３の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の側面から蛍光が出射しておらず、その蛍光体基板を正面視した際、比較例２と同等に、蛍光体基板の周囲がぼやけていないことを確認した。
【０２６６】
また、比較例１と同様にして、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、比較例３の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の正面から取出される蛍光の２５℃における輝度変換効率を測定した。その結果、励起光としての青色ＬＥＤの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２であったのに対して、緑色蛍光体層を通した後は、５４７ｎｍに発光のピークを持つ緑色の発光で、輝度は２６９２ｃｄ／ｍ２であった。すなわち、比較例３の蛍光体基板は、輝度変換効率が２６０％であり、比較例１の蛍光体基板に対して、２．６倍の輝度の向上が観測された。
【０２６７】
「実施例１」
比較例２と同様にして、ガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍの低屈折率層を形成した。
低屈折率層の材料としては、屈折率が１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂を用いた。
【０２６８】
次に、低屈折率材層上に障壁（光散乱膜）を形成した。以下、障壁の形成方法を詳細に説明する。
まず、エポキシ系樹脂（屈折率：１．５９）、アクリル系樹脂（屈折率：１．４９）、ルチル型酸化チタン（屈折率：２．７１、粒径２５０ｎｍ）、光重合開始剤および芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合して、ネガ型レジストを調製した。
次いで、ガラス基板の一面に形成された低屈折率材層上に、スピンコーター法により、ネガ型レジストを塗布した。
その後、８０℃にて１０分間プリベークして、膜厚５０μｍの塗膜を形成した。
この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスクを被せた後、塗膜にｉ線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。
次いで、アルカリ現像液を用いて現像して、障壁が形成された画素パターン状の構造物を得た。
次いで、熱風循環式乾燥炉を用い、１４０℃にて６０分間ポストベークして、画素を仕切る障壁を形成した。
【０２６９】
次に、障壁で囲まれた開口部内に、緑色蛍光体層を形成した。
ここで、比較例１と同様の緑色蛍光体形成用塗液を用いて、ディスペンサー法により、開口部内に、膜厚５０μｍの緑色蛍光体層を形成し、ガラス基板と、その一面上に形成された低屈折率層、緑色蛍光体層および障壁とからなる実施例１の蛍光体基板を得た。
【０２７０】
その後、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、実施例１の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の側面から蛍光が出射しておらず、その蛍光体基板を正面視した際、比較例２および３と同等に、蛍光体基板の周囲がぼやけていないことを確認した。
【０２７１】
また、比較例１と同様にして、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、実施例１の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の正面から取出される蛍光の２５℃における輝度変換効率を測定した。その結果、励起光としての青色ＬＥＤの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２であったのに対して、緑色蛍光体層を通した後は、５４７ｎｍに発光のピークを持つ緑色の発光で、輝度は２９０１ｃｄ／ｍ２であった。すなわち、実施例１の蛍光体基板は、輝度変換効率２９０％であり、比較例１の蛍光体基板に対して、２．９倍の輝度の向上が観測された。
【０２７２】
「実施例２」
比較例２と同様にして、ガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍの低屈折率層を形成した。
低屈折率層の材料としては、屈折率が１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂を用いた。
【０２７３】
次に、実施例１と同様にして、低屈折率材層上に障壁を形成した後、障壁で囲まれた開口部内に緑色蛍光体層を形成した。
【０２７４】
次に、緑色蛍光体層の上における、励起光を入射させる側の面に、波長選択透過反射層として、酸化チタン（ＴｉＯ２：屈折率＝２．３０）と酸化シリコン（ＳｉＯ２：屈折率＝１．４７）をＥＢ蒸着法により交互に６層成膜して作製した誘電体多層膜を、スパッタリング法により、１００ｎｍの膜厚で形成し、ガラス基板と、ガラス基板の一面上に形成された低屈折率層、緑色蛍光体層、障壁および波長選択透過反射層とからなる実施例２の蛍光体基板を得た。
【０２７５】
その後、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、実施例２の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の側面から蛍光が出射しておらず、その蛍光体基板を正面視した際、実施例１と同等に、蛍光体基板の周囲がぼやけていないことを確認した。
【０２７６】
また、比較例１と同様にして、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、実施例２の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の正面から取出される蛍光の２５℃における輝度変換効率を測定した。その結果、励起光としての青色ＬＥＤの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２であったのに対して、緑色蛍光体層を通した後は、５４７ｎｍに発光のピークを持つ緑色の発光で、輝度は３８３５ｃｄ／ｍ２であった。すなわち、実施例２の蛍光体基板は、輝度変換効率３８０％であり、比較例１の蛍光体基板に対して、３．８倍の輝度の向上が観測された。
【０２７７】
「実施例３」
比較例１と同様のガラス基板一面に、波長選択透過反射層として、酸化チタン（ＴｉＯ２：屈折率＝２．３０）と酸化シリコン（ＳｉＯ２：屈折率＝１．４７）をＥＢ蒸着法により交互に６層成膜して作製した誘電体多層膜を、スパッタリング法により、１００ｎｍの膜厚で形成した。
【０２７８】
次に、波長選択透過反射層面上に、実施例１と同様な形成方法で、膜厚５０μｍの障壁（光散乱膜）を形成し、その後、実施例１と同様のディスペンサー法により、障壁で囲まれた開口部内のガラス基板上に、膜厚２０μｍの緑色蛍光体層を形成した。
【０２７９】
次に、障壁のガラス基板と対向する表面一面に、ディスペンサー法により、フェノール樹脂からなる透明の熱硬化性接着層を形成し、この障壁の表面に、比較例１と同様のもう一枚のガラス基板を貼り合わせ、２５度環境で３時間放置し、その後、１８０度環境下のオーブンに約４０分間置くことで、接着層を熱硬化させ、ガラス基板と、その一面に形成された波長選択透過反射層と、その一面に形成された障壁と、障壁で囲まれた開口部内のガラス基板上に形成された蛍光体層と、蛍光体層と空気層を介して、障壁の表面に接着層を介して形成されたもう一枚のガラス基板とからなる実施例３の蛍光体基板を得た。
【０２８０】
その後、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、実施例３の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の側面から蛍光が出射しておらず、その蛍光体基板を正面視した際、実施例１と同等に、蛍光体基板の周囲がぼやけていないことを確認した。
【０２８１】
また、比較例１と同様にして、青色ＬＥＤを励起光として４５０ｎｍの光を、実施例３の蛍光体基板の背面から入射させた際、その蛍光体基板の正面から取出される蛍光の２５℃における輝度変換効率を測定した。その結果、励起光としての青色ＬＥＤの輝度が１０００ｃｄ／ｍ２であったのに対して、緑色蛍光体層を通した後は、５４７ｎｍに発光のピークを持つ緑色の発光で、輝度は４５２２ｃｄ／ｍ２であった。すなわち、実施例３の蛍光体基板は、輝度変換効率４５０％であり、比較例１の蛍光体基板に対して、４．５倍の輝度の向上が観測された。
【０２８２】
比較例１〜３および実施例１〜３の蛍光体基板における輝度、輝度変換効率、各例と比較例１との比較、並びに、蛍光体基板周囲のぼやけに関する結果を表１に示す。
【０２８３】
【表１】
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【０２８４】
「実施例４」［青色有機ＥＬ＋蛍光体方式］
比較例２と同様にして、ガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍの低屈折率層を形成した。
低屈折率層の材料としては、屈折率が１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂を用いた。
【０２８５】
次に、低屈折率材層上に障壁（光散乱膜）を形成した。以下、障壁の形成方法を詳細に説明する。
まず、エポキシ系樹脂（屈折率：１．５９）、アクリル系樹脂（屈折率：１．４９）、ルチル型酸化チタン（屈折率：２．７１、粒径２５０ｎｍ）、光重合開始剤および芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合して、ネガ型レジストを調製した。
次いで、ガラス基板の一面に形成された低屈折率材層上に、スピンコーター法により、ネガ型レジストを塗布した。
その後、８０℃にて１０分間プリベークして、膜厚５０μｍの塗膜を形成した。
この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスクを被せた後、塗膜にｉ線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。
次いで、アルカリ現像液を用いて現像して、障壁が形成された画素パターン状の構造物を得た。
次いで、熱風循環式乾燥炉を用い、１４０℃にて６０分間ポストベークして、画素を仕切る障壁を形成した。
【０２８６】
次に、障壁で囲まれた開口部内に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色散乱体層を形成した。以下、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色散乱体層の形成方法を詳細に説明する。
【０２８７】
赤色蛍光体層を形成するには、まず、平均粒径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇに、エタノール１５ｇおよびγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．２２ｇを加えて、開放系室温下１時間攪拌した。この混合物と、２０ｇの赤色蛍光体Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５とを乳鉢に移し、よくすり混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さらに、１２０℃のオーブンで２時間加熱し、表面改質したＫ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５を得た。
【０２８８】
次いで、１０ｇの表面改質したＫ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５に、水／ジメチルスルホキシド＝１／１の混合溶液（３００ｇ）で溶解されたポリビニルアルコール３０ｇを加え、分散機により攪拌して、赤色蛍光体形成用塗液を調製した。
次いで、障壁における所定の開口部内に、ディスペンサー法により、赤色蛍光体形成用塗液を塗布した。
次いで、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、膜厚５０μｍの赤色蛍光体層を形成した。
【０２８９】
緑色蛍光体層を形成するには、まず、平均粒径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇに、エタノール１５ｇおよびγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．２２ｇを加えて、開放系室温下１時間攪拌した。この混合物と、２０ｇの緑色蛍光体Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋とを乳鉢に移し、よくすり混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さらに、１２０℃のオーブンで２時間加熱し、表面改質したＢａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を得た。
【０２９０】
次いで、１０ｇの表面改質したＢａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋に、水／ジメチルスルホキシド＝１／１の混合溶液（３００ｇ）で溶解されたポリビニルアルコール３０ｇを加え、分散機により攪拌して、緑色蛍光体形成用塗液を調製した。
次いで、障壁における所定の開口部内に、ディスペンサー法により、緑色蛍光体形成用塗液を塗布した。
次いで、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、膜厚５０μｍの緑色蛍光体層を形成した。
【０２９１】
青色散乱体層を形成するには、２０ｇの平均粒径１．５μｍのシリカ粒子（屈折率：１．６５）に、水／ジメチルスルホキシド＝１／１の混合溶液（３００ｇ）で溶解されたポリビニルアルコール３０ｇを加え、分散機により攪拌して、青色散乱体層形成用塗液を調製した。
【０２９２】
次いで、障壁における所定の開口部内に、ディスペンサー法により、青色散乱体層形成用塗液を塗布した。
次いで、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、膜厚５０μｍの青色散乱体層を形成した。
【０２９３】
次に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色散乱体層の上における、励起光を入射させる側の面に、波長選択透過反射層として、酸化チタン（ＴｉＯ２：屈折率＝２．３０）と酸化シリコン（ＳｉＯ２：屈折率＝１．４７）をＥＢ蒸着法で交互に６層成膜して作製した誘電体多層膜を、スパッタリング法により、１００ｎｍの膜厚で形成し、ガラス基板と、ガラス基板の一面上に形成された低屈折率層、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色散乱体層、障壁および波長選択透過反射層とからなる蛍光体基板を得た。
【０２９４】
一方、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、スパッタリング法により、銀からなる膜厚１００ｎｍの反射電極を成膜し、その反射電極上に、スパッタリング法により、膜厚２０ｎｍの透インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を成膜することによって、第一電極（陽極）を形成した。
その後、従来のフォトリソグラフィー法により、第一電極の幅が１６０μｍ、２００μｍピッチで９０本のストライプにパターニングした。
【０２９５】
次に、第一電極上に、スパッタリング法により、ＳｉＯ２を２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第一電極のエッジ部のみを覆うようにパターン化した。ここでは、第一電極の端から１０μｍ分だけ短辺をＳｉＯ２で覆う構造とした。
これを、水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１２０℃にて１時間乾燥させた。
【０２９６】
次に、第一電極を形成した基板を、インライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、有機発光層を含む有機ＥＬ層を構成する各層を形成した。以下、有機ＥＬ層を構成する各層の形成方法を詳細に説明する。
まず、正孔注入材料として、１，１−ビス−ジ−４−トリルアミノ−フェニル−シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍの正孔注入層を形成した。
次いで、正孔輸送材料として、Ｎ，Ｎ’−ｄｉ−ｌ−ナフチル−Ｎ，Ｎ ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’ −ジアミン（ＮＰＤ）を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２９７】
次に、正孔輸送層上の所望の画素位置に、青色の有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色の有機発光層は、１，４−ビス−トリフェニルシリル−ベンゼン（ＵＧＨ−２）（ホスト材料）と、ビス［（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート  イリジウム（III）（ＦＩｒｐｉｃ）（青色燐光発光ドーパント）とを、それぞれ蒸着速度１．５Å／ｓｅｃ、０．２Å／ｓｅｃで共蒸着することによって形成した。
【０２９８】
次に、有機発光層の上に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
次に、正孔防止層上に、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
以上の処理によって、有機ＥＬ層を構成する各層を形成した。
【０２９９】
この後、第二電極として半透明電極を形成した。
まず、基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、半透明電極形成用のシャドーマスクと基板をアライメントした。なお、シャドーマスクとしては、第一電極のストライプと対向する向きに、５００μｍ幅、６００μｍピッチのストライプ状に第二電極を形成できるように開口部が設けられたマスクを用いた。
次いで、電子注入層の表面に、真空蒸着法により、マグネシウムと銀とを、それぞれ蒸着速度０．１Å／ｓｅｃ、０．９Å／ｓｅｃで共蒸着することによって、マグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
さらに、その上に、干渉効果を強調する目的、および、第二電極での配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／ｓｅｃの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。
以上の処理によって、半透明電極を形成した。
【０３００】
ここで、第一電極と第二電極の間では、マイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となる。これにより、有機ＥＬ層からの発光エネルギーを効率よく光取出部側に伝搬させることができる。また、同様にマイクロキャビティ効果により、発光ピークを４６０ｎｍ、半値幅を５０ｎｍに調整した。
【０３０１】
次に、プラズマＣＶＤ法により、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまで、厚さ３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層をパターニング形成した。
以上の処理によって、有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板を得た。
【０３０２】
次に、以上のようにして作製した有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、画素配置位置の外側に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、予め蛍光体基板には、熱硬化樹脂を塗布した。
有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を位置合わせした後、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することにより、熱硬化樹脂を硬化し、有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を貼り合せた。なお、両基板を貼り合わせる工程は、有機層が水分により劣化することを防止するために、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
【０３０３】
最後に、周辺に形成されている端子を外部電源に接続することにより、実施例３の有機ＥＬ表示装置を完成した。
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することによって、青色発光有機ＥＬ素子を任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体層にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体層にて青色光を緑色光に変換することにより、赤色、緑色の等方発光が得られるとともに、青色散乱体層を介することにより、等方的な青色発光が得られた。これにより、フルカラー表示が可能で、良好な画像、視野角特性のよい画像を得ることができた。
【０３０４】
「実施例５」［アクティブ駆動型青色有機ＥＬ＋蛍光体方式］
実施例４と同様にして、蛍光体基板を作製した。
【０３０５】
１００×１００ｍｍ角のガラス基板上に、ＰＥＣＶＤ法を用いて、アモルファスシリコン半導体膜を形成した。
次いで、結晶化処理を施すことにより、多結晶シリコン半導体膜を形成した。
次いで、フォトリソグラフィー法を用いて多結晶シリコン半導体膜を複数の島状にパターンニングした。
次いで、パターニングした多結晶シリコン半導体層の上に、ゲート絶縁膜およびゲート電極層をこの順番で形成し、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングを行った。
【０３０６】
その後、パターニングした多結晶シリコン半導体膜にリン等の不純物元素をドーピングすることによりソースおよびドレイン領域を形成し、ＴＦＴ素子を作製した。その後、平坦化膜を形成した。平坦化膜としては、ＰＥＣＶＤ法により形成した窒化シリコン膜と、スピンコーター法により形成したアクリル系樹脂層とを、この順で積層し形成した。
【０３０７】
以下、平坦化膜の形成方法を詳細に説明する。
まず、窒化シリコン膜を形成した後、窒化シリコン膜とゲート絶縁膜とを一括してエッチングすることによりソースおよび／またはドレイン領域に通ずるコンタクトホールを形成し、続いて、ソース配線を形成した。
その後、アクリル系樹脂層を形成し、ゲート絶縁膜および窒化シリコン膜に穿孔したドレイン領域のコンタクトホールと同じ位置に、ドレイン領域に通ずるコンタクトホールを形成することにより、アクティブマトリクス基板を完成させた。
平坦化膜としての機能は、アクリル系樹脂層で実現される。なお、ＴＦＴのゲート電位を定電位にするためのコンデンサーは、スイッチング用ＴＦＴのドレインと駆動用ＴＦＴのソースとの間に層間絶縁膜等の絶縁膜を介することで形成される。
【０３０８】
アクティブマトリクス基板上に、平坦化層を貫通して駆動用ＴＦＴと、赤色発光有機ＥＬ素子の第一電極と、緑色発光有機ＥＬ素子の第一電極と、青色発光有機ＥＬ素子の第一電極とをそれぞれ電気的に接続するコンタクトホールを形成した。
【０３０９】
次に、各発光画素を駆動するためのＴＦＴと接続した平坦化層を貫通して設けられたコンタクトホールに電気的に接続するように、スパッタリング法により、各画素の第一電極（陽極）を形成した。
第一電極は、膜厚１５０ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜と、膜厚２０ｎｍのＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛）とを積層して形成した。
【０３１０】
次に、従来のフォトリソグラフィー法により、各画素に対応した形状に、第一電極をパターン化した。
ここでは、第一電極の面積としては、３００μｍ×１６０μｍとした。また、１００×１００角の基板に形成した。表示部は８０ｍｍ×８０ｍｍであり、表示部の上下左右に２ｍｍ幅の封止エリアを設け、表示部の短辺側には、さらに封止エリアの外にそれぞれ２ｍｍの端子取出し部を設けた。表示部の長辺側には、折り曲げを行う方に、２ｍｍ端子取出し部を設けた。
【０３１１】
次に、第一電極上に、スパッタリング法により、ＳｉＯ２を２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第一電極のエッジ部のみを覆うようにパターン化した。
ここでは、第一電極の端から１０μｍ分だけ４辺をＳｉＯ２で覆う構造とし、エッジカバーとした。
次に、第一電極を形成したアクティブマトリクス基板を洗浄した。
アクティブマトリクス基板の洗浄方法としては、例えば、アセトン、イソプロピルアルコールを用いて、超音波洗浄を１０分間行い、続いて、ＵＶ−オゾン洗浄を３０分間行った。
【０３１２】
次に、第一電極を形成したアクティブマトリクス基板を、インライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、有機発光層を含む有機ＥＬ層を構成する各層を形成した。以下、有機ＥＬ層を構成する各層の形成方法を詳細に説明する。
まず、正孔注入材料として、１，１−ビス−ジ−４−トリルアミノ−フェニル−シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍの正孔注入層を形成した。
【０３１３】
次に、正孔輸送材料として、Ｎ，Ｎ’−ｄｉ−ｌ−ナフチル−Ｎ，Ｎ ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’ −ジアミン（ＮＰＤ）を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
次に、正孔輸送層上の所望の画素位置に、青色の有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色の有機発光層は、１，４−ビス−トリフェニルシリル−ベンゼン（ＵＧＨ−２）（ホスト材料）と、ビス［（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート  イリジウム（III）（ＦＩｒｐｉｃ）（青色燐光発光ドーパント）とを、それぞれ蒸着速度１．５Å／ｓｅｃ、０．２Å／ｓｅｃで共蒸着することによって形成した。
【０３１４】
次に、有機発光層の上に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
次に、正孔防止層上に、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
以上の処理によって、有機ＥＬ層を構成する各層を形成した。
【０３１５】
この後、第二電極として半透明電極を形成した。
まず、有機ＥＬ層を形成したアクティブマトリクス基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、半透明電極形成用のシャドーマスクとアクティブマトリクス基板をアライメントした。なお、シャドーマスクとしては、第一電極のストライプと対向する向きに、２ｍｍ幅のストライプ状に第二電極を形成できるように開口部が設けられたマスクを用いた。
次いで、電子注入層の表面に、真空蒸着法により、マグネシウムと銀とを、それぞれ蒸着速度０．１Å／ｓｅｃ、０．９Å／ｓｅｃで共蒸着することによって、マグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
さらに、その上に、干渉効果を強調する目的、および、第二電極での配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／ｓｅｃの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。
以上の処理によって、半透明電極を形成した。
【０３１６】
ここで、第一電極と第二電極の間では、マイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となる。これにより、有機ＥＬ層からの発光エネルギーを効率よく光取出部側に伝搬させることができる。また、同様にマイクロキャビティ効果により、発光ピークを４６０ｎｍ、半値幅を５０ｎｍに調整した。
【０３１７】
次に、プラズマＣＶＤ法により、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまで、厚さ３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層をパターニング形成した。
以上の処理によって、有機ＥＬ素子が形成されたアクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板を得た。
【０３１８】
次に、以上のようにして作製したアクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、画素配置位置の外側に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、予め蛍光体基板には、熱硬化樹脂を塗布した。
アクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を位置合わせした後、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、９０℃、２時間加熱することにより、熱硬化樹脂を硬化し、有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を貼り合せた。なお、両基板を貼り合わせる工程は、有機層が水分により劣化することを防止するために、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
【０３１９】
次に、光取り出し方向の基板に、偏光板を貼り合わせ、アクティブ駆動型有機ＥＬ素子を得た。
【０３２０】
最後に、短辺側に形成された端子を、ソースドライバを介して電源回路に接続するとともに、長辺側に形成された端子を、ゲートドライバを介して外部電源に接続することにより、８０×８０ｍｍの表示部を持つアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置を完成した。
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することによって、青色発光有機ＥＬ素子を任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体層にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体層にて青色光を緑色光に変換することにより、赤色、緑色の等方発光が得られるとともに、青色散乱体層を介することにより、等方的な青色発光が得られた。これにより、フルカラー表示が可能で、良好な画像、視野角特性のよい画像を得ることができた。
【０３２１】
「実施例６」［青色ＬＥＤ＋蛍光体方式］
実施例４と同様にして、蛍光体基板を作製した。
【０３２２】
ＴＭＧ（トリメチルガリウム）とＮＨ３とを用い、反応容器にセットしたサファイア基板のＣ面に５５０℃でＧａＮよりなるバッファ層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
次に、温度を１０５０℃まで上げ、ＴＭＧ、ＮＨ３に加えＳｉＨ４ガスを用い、Ｓｉドープｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層を５μｍの膜厚で成長させた。
次に、原料ガスにＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を加え、同じく１０５０℃でＳｉドープｎ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎ層よりなる第２のクラッド層を０．２μｍの膜厚で成長させた。
【０３２３】
次に、温度を８５０℃に下げ、ＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＮＨ３およびＳｉＨ４を用い、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ０．０１Ｇａ０．９９Ｎよりなる第１のｎ型クラッド層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
次に、ＴＭＧ、ＴＭＩおよびＮＨ３を用い、８５０℃でノンドープＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎからなる活性層を５ｎｍの膜厚で成長させた。さらに、ＴＭＧ、ＴＭＩ、ＮＨ３に加えて、新たにＣＰＭｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、８５０℃でＭｇドープｐ型Ｉｎ０．０１Ｇａ０．９９Ｎよりなる第１のｐ型クラッド層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
次に、温度を１１００℃に上げ、ＴＭＧ、ＴＭＡ、ＮＨ３、ＣＰＭｇを用い、Ｍｇドープｐ型Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ｎからなる第２のｐ型クラッド層を１５０ｎｍの膜厚で成長させた。
【０３２４】
次に、１１００℃にてＴＭＧ、ＮＨ３およびＣＰＭｇを用い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を６００ｎｍの膜厚で成長させた。
以上の操作終了後、温度を室温まで下げてウェーハを反応容器から取り出し、７２０℃にてウェーハのアニーリングを行い、ｐ型層を低抵抗化した。
次に、最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、ｎ型コンタクト層の表面が露出するまでエッチングした。
エッチング後、ｎ型コンタクト層の表面にチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなる負電極、ｐ型コンタクト層の表面に、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなる正電極を形成した。
正電極形成後、ウェーハを３５０μｍ角のチップに分離した後、別に用意してある外部回路に接続するための配線が形成された基板上に、ＬＥＤチップをＵＶ硬化樹脂で固定し、ＬＥＤチップと基板上の配線を電気的に接続し、青色ＬＥＤからなる光源基板を得た。
【０３２５】
次に、以上のようにして作製した光源基板と蛍光体基板とを、画素配置位置の外側に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、予め蛍光体基板には、熱硬化樹脂を塗布した。
光源基板と蛍光体基板とを位置合わせした後、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することにより、熱硬化樹脂を硬化し、有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を貼り合せた。なお、両基板を貼り合わせる工程は、有機層が水分により劣化することを防止するために、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
【０３２６】
最後に、周辺に形成されている端子を外部電源に接続することにより、実施例５のＬＥＤ表示装置を完成した。
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することによって、青色発光有機ＥＬ素子を任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体層にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体層にて青色光を緑色光に変換することにより、赤色、緑色の等方発光が得られるとともに、青色散乱体層を介することにより、等方的な青色発光が得られた。これにより、フルカラー表示が可能で、良好な画像、視野角特性のよい画像を得ることができた。
【０３２７】
「実施例７」［青色有機ＥＬ＋液晶+蛍光体方式］
厚さ０．７ｍｍのガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚５０μｍの低屈折率層を形成した。
低屈折率層の材料としては、屈折率が１．３５〜１．４程度のフッ素樹脂を用いた。
【０３２８】
次に、低屈折率材層上に、障壁（光散乱膜）を形成した。以下、障壁の形成方法を詳細に説明する。
まず、エポキシ系樹脂（屈折率：１．５９）、アクリル系樹脂（屈折率：１．４９）、ルチル型酸化チタン（屈折率：２．７１、粒径２５０ｎｍ）、光重合開始剤および芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合して、ネガ型レジストを調製した。
次いで、ガラス基板の一面に形成された低屈折率材層上に、スピンコーター法により、ネガ型レジストを塗布した。
その後、８０℃にて１０分間プリベークして、膜厚５０μｍの塗膜を形成した。
この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスクを被せた後、塗膜にｉ線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。
次いで、アルカリ現像液を用いて現像して、障壁が形成された画素パターン状の構造物を得た。
次いで、熱風循環式乾燥炉を用い、１４０℃にて６０分間ポストベークして、画素を仕切る障壁を形成した。
【０３２９】
次に、障壁で囲まれた開口部内に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色散乱体層を形成した。以下、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色散乱体層の形成方法を詳細に説明する。
【０３３０】
赤色蛍光体層を形成するには、まず、［２−［２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］−プロパンジニトリル（ＤＣＭ）（０．０２ｍｏｌ／ｋｇ（固形分比））を、エポキシ系熱硬化樹脂に混合し、攪拌機により攪拌して、赤色蛍光体形成用塗液を調製した。
次いで、障壁における所定の開口部内に、ディスペンサー法により、赤色蛍光体形成用塗液を塗布した。
次いで、真空オーブン（１５０℃の条件）で１時間加熱乾燥し、膜厚２μｍの赤色蛍光体層を形成した。
ここで、赤色蛍光体層の断面形状は、低反射層の撥水処理による効果により、蒲鉾状の形状であった。
【０３３１】
緑色蛍光体層を形成するには、まず、２，３，６，７−テトラヒドロ−１１−オクソ−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１０−カルボン酸（クマリン５１９）（０．０２ｍｏｌ／ｋｇ（固形分比））を、エポキシ系熱硬化樹脂に混合し、攪拌機により攪拌して、緑色蛍光体形成用塗液を調製した。
次いで、障壁における所定の開口部内に、ディスペンサー法により、緑色蛍光体形成用塗液を塗布した。
次いで、真空オーブン（１５０℃の条件）で１時間加熱乾燥し、膜厚２μｍの緑色蛍光体層を形成した。
ここで、緑色蛍光体層の断面形状は、低反射層の撥水処理による効果により、蒲鉾状の形状であった。
【０３３２】
青色蛍光体層を形成するには、まず、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（クマリン４）（０．０２ｍｏｌ／ｋｇ（固形分比））を、エポキシ系熱硬化樹脂に混合し、攪拌機により攪拌して、青色蛍光体形成用塗液を調製した。
次いで、障壁における所定の開口部内に、ディスペンサー法により、青色蛍光体形成用塗液を塗布した。
次いで、真空オーブン（１５０℃の条件）で１時間加熱乾燥し、膜厚２μｍの青色蛍光体層を形成した。
ここで、青色蛍光体層の断面形状は、低反射層の撥水処理による効果により、蒲鉾状の形状であった。
【０３３３】
次に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層の上における、励起光を入射させる側の面に、波長選択透過反射層として、酸化チタン（ＴｉＯ２：屈折率＝２．３０）と酸化シリコン（ＳｉＯ２：屈折率＝１．４７）をＥＢ蒸着法で交互に６層成膜して作製した誘電体多層膜を、スパッタリング法により、１００ｎｍの膜厚で形成した。
【０３３４】
次に、波長選択透過反射層上に、スピンコート法により、アクリル系樹脂を用いて平坦化膜を形成し、その平坦化膜上に、従来の方法により、偏光フィルム、透明電極および配光膜を形成し、ガラス基板と、ガラス基板の一面上に形成された低屈折率層、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色散乱体層、障壁、波長選択透過反射層等とからなる蛍光体基板を得た。
【０３３５】
次に、ガラス基板上に、従来の方法により、ＴＦＴからなるスイッチング素子を形成した。
次に、上記のＴＦＴとコンタクトホールを介して、電気的に接触するように、膜厚１００ｎｍのＩＴＯ透明電極を形成した。
次に、予め作製してある有機ＥＬ部の画素と同一のピッチになるように、通常のフォトリソグラフィー法により、透明電極をパターニングした。
次に、配向膜を印刷法によって形成した。
【０３３６】
次に、ＴＦＴが形成された基板と蛍光体基板とを、厚さ１０μｍのスペーサーを介して、接着し、両基板間に、ＴＮモードの液晶材料を注入し、液晶・蛍光体部を完成した。
【０３３７】
一方、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、スパッタリング法により、銀からなる膜厚１００ｎｍの反射電極を成膜し、その反射電極上に、スパッタリング法により、膜厚２０ｎｍの透インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を成膜することによって、第一電極（陽極）を形成した。
その後、従来のフォトリソグラフィー法により、第一電極の幅が所望の大きさとなるようにパターニングした。
【０３３８】
次に、第一電極上に、スパッタリング法により、ＳｉＯ２を２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第一電極のエッジ部のみを覆うようにパターン化した。ここでは、第一電極の端から１０μｍ分だけ短辺をＳｉＯ２で覆う構造とした。
これを、水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１２０℃にて１時間乾燥させた。
【０３３９】
次に、第一電極を形成した基板を、インライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、有機発光層を含む有機ＥＬ層を構成する各層を形成した。以下、有機ＥＬ層を構成する各層の形成方法を詳細に説明する。
まず、正孔注入材料として、１，１−ビス−ジ−４−トリルアミノ−フェニル−シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍの正孔注入層を形成した。
【０３４０】
次に、正孔輸送材料として、カルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
次に、正孔輸送層上の所望の画素位置に、近紫外有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この近紫外有機発光層は、３，５−ビス（４−ｔ−ブチル−フェニル）−４−フェニル−［１，２，４］トリアゾール（ＴＡＺ）（近紫外燐光発光材料）を、蒸着速度１．５Å／ｓｅｃで蒸着することによって形成した。
【０３４１】
次に、有機発光層の上に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて、正孔防止層（厚さ：２０ｎｍ）を形成した。
次に、正孔防止層上に、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
以上の処理によって、有機ＥＬ層を構成する各層を形成した。
【０３４２】
この後、第二電極として半透明電極を形成した。
まず、基板を金属蒸着用チャンバーに固定、半透明電極形成用のシャドーマスクと基板をアライメントした。なお、シャドーマスクとしては、第一電極のストライプと対向する向きに、５００μｍ幅、６００μｍピッチのストライプ状に第二電極を形成できるように開口部が設けられたマスクを用いた。
次いで、電子注入層の表面に、真空蒸着法により、マグネシウムと銀とを、それぞれ蒸着速度０．１Å／ｓｅｃ、０．９Å／ｓｅｃで共蒸着することによって、マグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
さらに、その上に、干渉効果を強調する目的、および、第二電極での配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／ｓｅｃの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。
以上の処理によって、半透明電極を形成した。
【０３４３】
第一電極と第二電極の間では、マイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となる。これにより、有機ＥＬ層からの発光エネルギーを効率よく光取出部側に伝搬させることができる。また、同様にマイクロキャビティ効果により、発光ピークを３７０ｎｍ、半値幅を３０ｎｍに調整した。
【０３４４】
次に、プラズマＣＶＤ法により、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまで、厚さ３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層をパターニング形成した。
以上の処理によって、有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板を得た。
【０３４５】
以上のようにして作製した有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、画素配置位置の外側に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、予め蛍光体基板には、熱硬化樹脂を塗布した。
有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を位置合わせした後、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することにより、熱硬化樹脂を硬化し、有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板を貼り合せた。なお、両基板を貼り合わせる工程は、有機層が水分により劣化することを防止するために、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
【０３４６】
最後に、周辺に形成されている端子を外部電源に接続することにより、実施例６の有機ＥＬ表示装置を完成した。
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することによって、青色発光有機ＥＬ素子を任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体層にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体層にて青色光を緑色光に変換することにより、赤色、緑色の等方発光が得られることにより、等方的な青色発光が得られた。これにより、フルカラー表示が可能で、良好な画像、視野角特性のよい画像を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【０３４７】
本発明は、発光デバイス、この発光デバイスを用いた各種の表示装置および照明装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０３４８】
１０，３０，５０，７０，９０，１１０，１３０，１５０，１７０，１９０，・・・発光デバイス、１１・・・励起光源、１２・・・平坦化膜、１３・・・蛍光体層、１４・・・基板、１５，７１，９１・・・障壁、１６，１１１，１３１・・・低屈折率層、１７，１３２・・・光吸収層、３１・・・波長選択透過反射層、５１・・・第二の光吸収層、１５１・・・第二基板、１７１，１９１・・・第二の低屈折率層、２１０・・・有機ＥＬ素子基板、２１１・・・基板、２１２・・・有機ＥＬ素子、２１３・・・第一電極、２１４・・・有機ＥＬ層、２１５・・・第二電極、２１６・・・正孔注入層、２１７・・・正孔輸送層、２１８・・・発光層、２１９・・・正孔防止層、２２０・・・電子輸送層、２２１・・・電子注入層、２２２・・・エッジカバー、２３０・・・ＬＥＤ基板、２３１・・・基板、２３２・・・第一のバッファ層、２３３・・・ｎ型コンタクト層、２３４・・・第二のｎ型クラッド層、２３５・・・第一のｎ型クラッド層、２３６・・・活性層、２３７・・・第一のｐ型クラッド層、２３８・・・第二のｐ型クラッド層、２３９・・・第二のバッファ層、２４０・・・陰極、２４１・・・陽極、２５０・・・無機ＥＬ素子基板、２５１・・・基板、２５２・・・無機ＥＬ素子、２５３・・・第一電極、２５４・・・第一誘電体層、２５５・・・発光層、２５６・・・第二誘電体層、２５７・・・第二電極、２６０，３００・・・表示装置、２６１，３０１・・・蛍光体基板、２６２，３０２・・・有機ＥＬ素子基板、２６３・・・光散乱層、２６４・・・ＴＦＴ、２６５・・・ゲート電極、２６６・・・ゲート線、２６７・・・ゲート絶縁膜、２６８・・・ソース電極、２６９・・・ドレイン電極、２７０・・・データ線、２７１・・・平坦化膜、２７２・・・コンタクトホール、２７３・・・封止膜、２７４・・・画素部、２７５・・・ゲート信号側駆動回路、２７６・・・データ信号側駆動回路、２７７・・・信号配線、２７８・・・電流供給線、２７９・・・フレキシブルプリント配線板、２９０・・・外部駆動回路、３０３・・・液晶素子、３１１，３１２・・・偏光板、３１３，３１４・・・透明電極、３１５，３１６・・・配向膜、３１７・・・基板、３１８・・・液晶、３３０・・・照明装置、３３１・・・光学フィルム、３３２・・・蛍光体基板、３３３・・・有機ＥＬ素子、３３４・・・熱拡散シート、３３５・・・封止基板、３３６・・・封止樹脂、３３７・・・放熱材、３３８・・・駆動用回路、３３９・・・配線、３４０・・・引掛けシーリング、３４１・・・陽極、３４２・・・有機ＥＬ層、３４３・・・陰極、３５０・・・照明装置、３５１・・・励起光源、３５２・・・蛍光体基板、３５３・・・発光デバイス、３５４・・・基板、３５５・・・蛍光体層、３５６・・・障壁、３５７・・・低屈折率層、３７０・・・発電装置、３７１・・・太陽光、３７２・・・蛍光体基板、３７３・・・発光デバイス、３７４・・・太陽電池、３７５・・・第一基板、３７６・・・蛍光体層、３７７・・・障壁、３７８・・・第一の低屈折率層、３７９・・・波長選択透過反射層、３８０・・・第二の低屈折率層、３８１・・・第二基板。
【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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【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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