(57)【要約】【課題】素子内部の電極における外光の反射による視認性低下を抑えること。【解決手段】ＥＬディスプレイパネル１の各画素には、画素電極３，正孔輸送層４，発光層５，対向電極６の順に積層された有機ＥＬ素子Ｌが設けられている。画素電極３及び対向電極６は透光性を有する。対向電極３は全ての画素に共通した電極であり、一面に成膜され、その対向電極３に再帰反射体７が積層されている。再帰反射体７は、発光層５側から入射した光を再帰反射させる性質を有する。【選択図】図１５
2006318842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する２つの透光性電極の間に発光層が挟持され、前記２つの透光性電極のうち一方の透光性電極に関して前記発光層の反対側に再帰反射体が設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記再帰反射体が前記発光層の発光色と同じ色の光を再帰反射する特性を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
画素ごとに透光性の画素電極が設けられ、該画素電極に対向した透光性の対向電極と前記画素電極との間に発光層が挟持され、前記対向電極と前記画素電極のうちの一方の電極に関して前記発光層の反対側に再帰反射体が設けられていることを特徴とする発光型ディスプレイパネル。
【請求項４】
前記再帰反射体が前記発光層の発光色と同じ色の光を再帰反射する特性を有することを特徴とする請求項３に記載の発光型ディスプレイパネル。
【請求項５】
前記再帰反射体が前記発光層の発光波長域の半値幅よりも狭い半値幅の着色層を有することを特徴とする請求項３または４に記載の発光型ディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス現象を用いた発光装置及び発光ディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス素子は基板上に下部電極、発光層、上部電極の順に積層したものであり、特に有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光層が有機化合物で構成され、発光層内で電子及び正孔が再結合して発光する。
【０００３】
また、エレクトロルミネッセンス素子を画素として用いた発光型ディスプレイパネルの研究・開発が盛んに行われている。ここで視認者の背面からディスプレイパネルの方向に進行する外光は視認者によって遮られるためディスプレイパネルに入射されることはないが、視認者によって遮られない角度でディスプレイパネルに入射した外光はその一部が視認者に向かって反射することになるので、表示が視認者にとって視認しづらくなってしまっていた。このため、特許文献１に示すように、ディスプレイパネル内に入射した外光をディスプレイパネルの裏面に配置した太陽電池パネルが吸収することによってコントラストの低下を防止することになっている。
【特許文献１】特開２００４−２７１９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構造では外光による反射を抑えることができるが、発光素子の光までも吸収してしまって発光素子の出射効率が低くなってしまい、結果として視認性を十分に向上することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を解決しようとしてなされたものであり、素子内部の光の指向を制御して視認性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明の発光装置は、互いに対向する２つの透光性電極の間に発光層が挟持され、前記２つの透光性電極のうち一方の透光性電極に関して前記発光層の反対側に再帰反射体が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記再帰反射体が前記発光層の発光色と同じ色の光を再帰反射する特性を有する。
【０００８】
本発明によれば、発光装置の周囲からの外光のうち、視認者の背面から発光装置の方向に進行する外光は視認者の背面によって遮られるため発光装置に入射されることはなく、また視認者によって遮られない角度で発光装置に入射した外光は再帰反射体によって反転して戻っていくので、視認者に向かって反射することがない。このため、視認者の目には、発光装置での外光による反射光が到達しないため、視認性を向上することができる。そして、発光層にて発した光が再帰反射体にて再帰反射するので、発光層にて発した光が効率よく出射することができる。
【０００９】
本発明の発光型ディスプレイパネルは、画素ごとに透光性の画素電極が設けられ、該画素電極に対向した透光性の対向電極と前記画素電極との間に発光層が挟持され、前記対向電極と前記画素電極のうちの一方の電極に関して前記発光層の反対側に再帰反射体が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記再帰反射体が前記発光層の発光色と同じ色の光を再帰反射する特性を有することが好ましい。
また、前記再帰反射体が前記発光層の発光波長域の半値幅よりも狭い半値幅の着色層を有することが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、ディスプレイパネルの周囲からの外光のうち、視認者の背面からディスプレイパネルの方向に進行する外光は視認者の背面によって遮られるためディスプレイパネルに入射されることはなく、また視認者によって遮られない角度でディスプレイパネルに入射した外光は再帰反射体によって反転して戻っていくので、視認者に向かって反射することがない。このため、視認者の目には、ディスプレイパネルでの外光による反射光が到達しないため、視認性を向上することができる。そして、発光層にて発した光が再帰反射体にて再帰反射するので、発光層にて発した光が効率よく出射することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外部から内部に入射した外光が再帰反射体にて視認者を避けるように再帰反射して出射し、発光層が発光した光は再帰反射体にて再帰反射して効率的に出射されるので、視認性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１４】
〔第１の実施の形態〕
図１は、発光装置１０１の概略断面図である。
この発光装置１０１は、絶縁性の透明基板１０２と、透明基板１０２の一方の面に成膜された下部電極１０３と、下部電極１０３に積層された正孔輸送層１０４と、正孔輸送層１０４に積層された発光層１０５と、発光層１０５に積層されるとともに正孔輸送層１０４及び発光層１０５を挟んで下部電極１０３に対向した上部電極１０６と、上部電極１０６に積層された再帰反射体１０７と、下部電極１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５及び上部電極１０６の積層体を被覆した封止膜１０８とを備える。
【００１５】
透明基板１０２は、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、その他のガラス、ＰＭＭＡ（ポリメタクリ酸メチル）、ポリカーボネート、その他の樹脂等の透明な材料で板状又はシート状に形成されたものである。
【００１６】
下部電極１０３がアノードとして機能し、上部電極１０６がカソードとして機能し、下部電極１０３の仕事関数は上部電極１０６の仕事関数よりも高い。また、どちらの電極１０３，１０６も可視光を透過する性質を有する透明電極である。
【００１７】
例えば、下部電極１０３が、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）等の透明導電体を有する。上部電極１０６は、上述した下部電極１０３の透明導電体の層と、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金の電子注入層と、を備えている。電子注入層は、可視光を透過する程度の１nm〜１５nmの厚さで成膜され、透明導電体の層は、５０nm〜１００nmの厚さに成膜されている。
【００１８】
正孔輸送層１０４は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）を有する。
発光層１０５は、ポリパラフェニレンビニレン系発光材料やポリフルオレン系発光材料を有している。
【００１９】
なお、下部電極１０３と上部電極１０６との間の層は、上記のようなものに限定されない。例えば、下部電極１０３から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されていても良いし、下部電極１０３から発光層、電子輸送層の順に積層されていても良いし、下部電極１０３と上部電極１０６との間に発光層の一層のみが介在していても良い。
【００２０】
下部電極１０３がカソードであり且つ上部電極１０６がアノードである場合には、下部電極１０３と上部電極１０６との間の層の積層順が上述の場合の逆になる。例えば、下部電極１０３がカソードであり且つ上部電極１０６がアノードである場合には、下部電極１０３から発光層１０５、正孔輸送層１０４の積層順になる。
【００２１】
再帰反射体１０７は、発光層１０５側から入射した光を再帰反射させる性質を有する。ここで、再帰反射とは、出射角のほぼ全体にわたって入射光の光路に沿った方向に反射光が戻る反射をいう。
【００２２】
再帰反射体１０７において再帰反射する光の波長域は、可視光波長域全域、つまり発光層１０５で発する光の波長域を含むことが望ましい。例えば、発光層１０５が赤色に発光するのであれば、再帰反射体１０７ではこの赤の波長の光を略１８０゜反転した方向に沿うように反射するようにし、発光層１０５が緑色に発光するのであれば、再帰反射体１０７ではこの緑の波長の光を略１８０゜反転した方向に沿うように反射するようにし、発光層１０５が青色に発光するのであれば、再帰反射体１０７ではこの青の波長の光を略１８０゜反転した方向に沿うように反射するようにする。同様に再帰反射体１０７に入射された外光のうちの可視光は、進行方向を略１８０゜反転した方向に沿うように反射されることになる。
【００２３】
再帰反射体１０７は、図２〜図１２のいずれかのように構成されている。
【００２４】
図２の場合には、再帰反射体１０７は、透明な樹脂からなるフィルム１１１と、支持層１１３及びその支持層１１３からフィルム１１１に向けて突出してフィルム１１１に連結した連結壁１１４からなる樹脂のバインダ層１１５と、バインダ層１１５に埋設された複数の透明ビーズ１１２と、透明ビーズ１１２の上半球に成膜された反射層１１６とを有する。反射層１１６は内表面が光反射性で略半球形状になっている。連結壁１１４の厚みによってフィルム１１１と支持層１１３との間に密封室１１７が形成され、この密封室１１７には空気といった気体や透明液体等の透明部材が封入されている。透明ビーズ１１２の下半球が密封室１１７内にて露出し、透明ビーズ１１２の上半球が支持層１１３に埋設されている。透明ビーズ１１２の屈折率が密封室１１７内の透明部材の屈折率以上であり、透明ビーズ１１２がレンズとして機能する。ここで、発光層１０５で発する光のうち、上部電極１０６に向かう成分は、例えば矢印方向Ａのよう進行して反射層１１６で反射されて、矢印方向Ａを略１８０゜反転した矢印方向Ｂに進行する光となり、元来た光路をたどって上部電極１０６，発光層１０５，正孔輸送層１０４，下部電極１０３，透明基板１０２を透過して、外部に出射する。この光は、発光層１０５で発する光のうち、矢印方向Ｃに沿って出射する光と相まって出射されるため、視野角に限らず出射される光量が増大する。同様に外光のうち、上部電極１０６に向かう成分は、例えば矢印方向Ａ’に進行して透明基板１０２，下部電極１０３，正孔輸送層１０４，発光層１０５，上部電極１０６を経由して反射層１１６で反射されて、矢印方向Ａ’を略１８０゜反転した矢印方向Ｂ’に進行する光となり、元来た光路をたどって上部電極１０６，発光層１０５，正孔輸送層１０４，下部電極１０３，透明基板１０２を透過して、外部に出射する。
【００２５】
図３の場合には、再帰反射体１０７は、樹脂等の透明な材料からなるバインダ層１２１と、下半球がバインダ層１２１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ１２２と、透明ビーズ１２２を被覆して透明ビーズ１２２に沿った形状となした焦点層１２３と、焦点層１２３を被覆した反射層１２４と、反射層１２４を被覆した接着剤層１２５とを有する。反射層１２４は内表面が光反射性で略半球形状になっている。バインダ層１２１の屈折率が透明ビーズ１２２の屈折率以上であり、透明ビーズ１２２がレンズとして機能する。焦点層１２３の厚みによって透明ビーズ１１２によるレンズの焦点位置が反射層１２４になる。反射層１２４は、内表面がアルミニウムといった反射率の高い金属を気相成長法（スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法）により成長させることにより成膜したものである。図２と同様に、発光層１０５で発する光のうち、上部電極１０６に向かう成分は、例えば矢印方向Ａのように進行して再帰反射体１０７で反射して矢印方向Ｂに進行し、外光のうち、上部電極１０６に向かう成分は、例えば矢印方向Ａ’のように進行して再帰反射体１０７で反射して矢印方向Ｂ’に進行する。
【００２６】
図４の場合には、再帰反射体１０７は、透明な樹脂からなるフィルム１３１と、フィルム１３１に積層された内部全反射型プリズムフィルム１３２と、支持層１３３及びその支持層１３３から内部全反射型プリズムフィルム１３２に向けて突出して内部全反射型プリズムフィルム１３２に連結した連結壁１３４からなる樹脂のバインダ層１３５とを有する。連結壁１３４の厚みによって内部全反射型プリズムフィルム１３２と支持層１３３との間に密封室１３７が形成され、この密封室１３７には空気といった気体が封入されている。内部全反射型プリズムフィルム１３２のバインダ層１３５側の面には、複数のプリズム１３８が形成されている。プリズム１３８は円錐、三角錐、四角錐といった錐体状である。プリズムフィルム１３２の屈折率は密封室１３７内の気体の屈折率よりも十分高く、プリズムフィルム１３２内部からプリズム１３８の表面に入射した光が全反射する。このとき、プリズム１３８と密封室１３７との界面では、図２と同様に、発光層１０５で発する光のうち例えば矢印方向Ａのように上部電極１０６に向かう成分が反射して矢印方向Ｂに進行し、外光のうち例えば矢印方向Ａ’のように上部電極１０６に向かう成分が反射して矢印方向Ｂ’に進行する。
【００２７】
図５の場合には、再帰反射体１０７は、上部電極１０６上に配列された複数のプリズム１４１と、これらプリズム１４１を被覆した透明な樹脂のバインダ層１４２とを有する。プリズム１４１は円錐、三角錐、四角錐といった錐体状であり、底面が上部電極１０６側となる。プリズム１４１の屈折率はバインダ層１４２の屈折率よりも高く、プリズム１４１内部からプリズム１４１の表面に入射した光が全反射する。このとき、プリズム１４１とバインダ層１４２との界面では、図２と同様に、発光層１０５で発する光のうち例えば矢印方向Ａのように上部電極１０６に向かう成分が反射して矢印方向Ｂに進行し、外光のうち例えば矢印方向Ａ’のように上部電極１０６に向かう成分が反射して矢印方向Ｂ’に進行する。
【００２８】
図６の場合には、再帰反射体１０７は、樹脂等の透明な材料からなるバインダ層１５１と、下半球がバインダ層１５１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ１５２と、透明ビーズ１５２の上半球を被覆した反射層１５３と、反射層１５３を介して透明ビーズ１５２を被覆した接着剤層１５４とを有している。バインダ層１５１の屈折率が透明ビーズ１５２の屈折率よりも高く、透明ビーズ１５２がレンズとして機能する。反射層１５３は内表面が光反射性で略半球形状になっている。反射層１５３は、透明ビーズ１５２の表面にアルミニウムといった反射率の高い金属を気相成長法（スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法）により成長させることにより成膜したものである。
図２と同様に、発光層１０５で発する光のうち、上部電極１０６に向かう成分は、例えば矢印方向Ａのように進行して反射層１５３で反射して矢印方向Ｂに進行し、外光のうち、上部電極１０６に向かう成分は、例えば矢印方向Ａ’のように進行して反射層１５３で反射して矢印方向Ｂ’に進行する。
【００２９】
図７の場合には、再帰反射体１０７は、入射された可視光のうち例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層１６５と、上部電極１０６と着色層１６５との間で着色層１６５を保護する保護膜１６６と、着色層１６５上に設けられた樹脂等の透明な材料からなるバインダ層１６１と、下半球がバインダ層１６１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ１６２と、透明ビーズ１６２の形状に合わせて透明ビーズ１６２の上半球を被覆した反射層１６３と、反射層１６３を被覆したバインダ層１６４と、を有している。バインダ層１６１の屈折率が透明ビーズ１６２の屈折率よりも高く、透明ビーズ１６２がレンズとして機能する。着色層１６５は、カラーフィルタとして機能し、発光層１０５で発した色の光の波長域が広範囲であっても、例えば発光ピーク波長が緑色であるが青色や赤色の波長域も一部含んでいても、青色や赤色の波長域の光を吸収して緑色の波長域の光のみ透過する。このため、発光層１０５で発した色の光は、一度着色層１６５を透過して色純度が高くなってから反射層１６３で反射し再び着色層１６５を透過して、透明基板１０２から出射する。このように着色層１６５は、発光層１０５の発光色と同じ色に着色された層であり、色純度を向上するために、図７の再帰反射体１０７の着色層１６５を透過する光の波長半値幅（当該光のピーク強度（輝度）の半分以上の強度（輝度）の波長域の上限波長と下限波長の差）は発光層１０５の波長半値幅よりも狭いことが好ましい。
【００３０】
図８の場合には、再帰反射体１０７は、樹脂等の透明な材料からなるバインダ層１７１と、下半球がバインダ層１７１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ１７２と、透明ビーズ１７２の上半球を被覆し、一部の光を反射し残りの光を透過する半透過反射層１７４と、半透過反射層１７４を被覆し、半透過反射層１７４を透過した可視光のうち例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層１７５と、着色層１７５からの光を反射する反射層１７６と、を備えている。このような再帰反射体１０７も図２と同様の効果を示す。
【００３１】
図９の場合には、再帰反射体１０７は、樹脂等の透明な材料からなるバインダ層１８１と、下半球がバインダ層１８１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ１８２と、透明ビーズ１８２の上半球を被覆し例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層１８３と、着色層１８３からの光を反射する反射層１８４と、反射層１８４を覆うバインダ層１８５と、を備えている。このような再帰反射体１０７も図２と同様の効果を示す。なお着色層１８３は、入射された光を着色層１８３と同様に着色するとともに反射する着色反射層でもよい。
【００３２】
図１０の場合には、再帰反射体１０７は、樹脂等の透明な材料からなるバインダ層１９１と、下半球がバインダ層１９１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ１９２と、透明ビーズ１９２の上半球を被覆し例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層１９３と、着色層１９３からの光の一部を反射し残りの光を透過する半透過反射層１９４と、半透過反射層１９４からの光を着色層１８３と同様に着色するとともに反射する着色反射層１９５と、着色反射層１９５で反射しきれなかった光を反射する反射層１９６と、反射層１９６を覆うバインダ層１９７と、を備えている。このような再帰反射体１０７も図２と同様の効果を示す。なお着色層１９３は、入射された光を着色層１９３と同様に着色するとともに反射する着色反射層でもよい。
【００３３】
図１１の場合には、再帰反射体１０７は、例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層２０１と、下半球が着色層２０１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ２０２と、透明ビーズ２０２の上半球を被覆し、透明ビーズ２０２からの光を反射する反射層２０３と、反射層２０３を覆うバインダ層２０４と、を備えている。このような再帰反射体１０７も図２と同様の効果を示す。なお着色層２０１は、入射された光を着色層２０１と同様に着色するとともに反射する着色反射層でもよい。
【００３４】
図１２の場合には、再帰反射体１０７は、例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層２１１と、下半球が着色層２１１に埋設されるとともにガラス等からなる微小な複数の透明ビーズ２１２と、透明ビーズ２１２の上半球を被覆し例えば、赤色、緑色、青色の波長域の光のみを透過する着色層２１３と、着色層２１３を被覆し着色層２１３からの光の一部を反射し残りの光を透過する半透過反射層２１４と、半透過反射層２１４からの光を着色層２１３と同様に着色するとともに反射する着色反射層２１５と、着色反射層２１５で反射しきれなかった光を反射する反射層２１６と、反射層２１６を覆うバインダ層２１７と、を備えている。このような再帰反射体１０７も図２と同様の効果を示す。なお着色層２１１は、入射された光を着色層２１１と同様に着色するとともに反射する着色反射層でもよく、着色層２１３は、入射された光を着色層２１３と同様に着色するとともに反射する着色反射層でもよい。
【００３５】
なお、上部電極１０６の上に図２〜図１２のような再帰反射体１０７を２層以上積層しても良い。
【００３６】
この発光装置１０１は下部電極１０３と上部電極１０６との間に電圧が印加されると発光層１０５において発光する。発光層１０５にて発した光のうち、前方に放射した光は正孔輸送層１０４、下部電極１０３、透明基板１０２を透過して、外部に出射する。また、発光層１０５から後方、つまり上部電極１０６に向かった光は再帰反射体１０７において再帰反射し、再帰反射した光は上部電極１０６、発光層１０５、正孔輸送層１０４、下部電極１０３、透明基板１０２を透過して、外部に出射する。発光層１０５から発した光が再帰反射することによって、発光装置１０１の輝度を高めることができる。
【００３７】
発光装置１０１の周囲からの外光のうち、視認者の背面から発光装置１０１の方向に進行する外光は視認者の背面によって遮られるため発光装置１０１に入射されることはなく、また視認者によって遮られない角度で発光装置１０１に入射した外光は再帰反射体１０７によって略１８０゜反転して戻っていくので、視認者に向かって反射することがない。このため、視認者の目には、発光装置１０１での外光による反射光が到達しないため、発光していない場合或いは低い輝度で発光している場合も外光の反射防止によって視認でき、発光層１０５が発光した時と発光していない時のコントラスト比が高くなる。特に、発光装置１０１を屋外等の外光が強い環境下で用いたとき、視認性が著しく向上する。
【００３８】
〔変形例〕
図１３は変形例の発光装置１０１Ａの断面図である。図２に示された発光装置１０１と発光装置１０１Ａとの間で互いに対応する部分は同一に設けられ、互いに対応する部分に同一の符号を付す。
【００３９】
この発光装置１０１Ａにおいては、透明基板１０２の出射面に集光層１０９が積層されている。この集光層１０９は、透明基板１０２から集光層１０９に入射した光を法線方向に集光するよう出射する集光性をもつ。図１４は集光層１０９の断面図であるが、集光層１０９は、透明基板１０２上に配列された複数のプリズム３７１と、これらプリズム３７１を被覆した透明な樹脂のバインダ層３７２とからなる。プリズム３７１は円錐、三角錐、四角錐といった錐体状であり、底面が透明基板１０２側となる。このような集光層１０９を設けることで、出射する光の正面指向性が高まり、発光装置１０１Ａを正面から見た場合、発光層１０５が発光した時と発光していない時のコントラスト比が高くなる。また再帰反射体１０７の代わりに、図１４に示す集光層１０９を上下反転させた構造を代用してもよい。
【００４０】
また、発光装置１０１、発光装置１０１Ａでは再帰反射体１０７を上部電極１０６に積層することによってボトムエミッション型の発光装置としたが、発光層の光が上部電極１０６を透過して表示するトップエミッションの場合、上部電極１０６に再帰反射体１０７を積層せずに、下部電極１０３と透明基板１０２との間に再帰反射体を積層すれば同様の効果を得ることができる。この場合、封止膜１０８を透明な材料とする。
【００４１】
〔第２の実施の形態〕
本発明をディスプレイパネルに適用した実施形態について説明する。図１５は、アクティブマトリクス型のエレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイパネル１の断面図であり、図１６は、ＥＬディスプレイパネル１の透過回路図である。
【００４２】
図１６に示すように、ＥＬディスプレイパネル１においては、複数の走査線Ｘ及び複数の供給線Ｚが互いに平行となって水平方向に延在し、複数の信号線Ｙが互いに平行となって垂直方向に延在している。走査線Ｘと信号線Ｙが互いに絶縁され、走査線Ｘと信号線Ｙが平面視して互いに直交している。同様に、供給線Ｚと信号線Ｙが互いに絶縁され、供給線Ｚと信号線Ｙが平面視して互いに直交している。また、１ドットにつき１ユニットの画素回路Ｐが設けられている。これら画素回路Ｐがマトリクス状に配列され、各画素回路Ｐが走査線Ｘと信号線Ｙとの交差部において走査線Ｘ、信号線Ｙ及び供給線Ｚに接続されている。また、１ドットにつき１つのエレクトロルミネッセンス素子Ｌが設けられ、エレクトロルミネッセンス素子Ｌが画素回路Ｐに接続されている。
【００４３】
画素回路Ｐは信号線Ｙの階調信号及び走査線Ｘの走査信号に基づき、供給線Ｚからエレクトロルミネッセンス素子Ｌに電流を流すものであり、これによりエレクトロルミネッセンス素子Ｌが走査信号に応じたタイミングで、また階調信号に応じた強度で発光する。画素回路Ｐは、複数の薄膜トランジスタと、キャパシタとから構成されている。
【００４４】
図１５は、このＥＬディスプレイパネル１の３ドットの断面図である。図１５においては、１ドットの画素回路Ｐのうち１つの薄膜トランジスタ２１がチャネル長方向に平行な断面で破断された状態で示されている。他の薄膜トランジスタも薄膜トランジスタ２１と同一の積層構造を有し、薄膜トランジスタ２１と他の薄膜トランジスタは何れも気相成長法（スパッタリング、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等）、フォトリソグラフィー法、エッチング法によって同時にパターニングされるので、薄膜トランジスタ２１について特に説明し、他の薄膜トランジスタについての説明は省略する。
【００４５】
薄膜トランジスタ２１は絶縁性の透明基板２上に設けられている。具体的には、薄膜トランジスタ２１は、透明基板２上に形成されたゲート２１ｇと、ゲート絶縁膜３１を挟んでゲート２１ｇに対向した半導体膜２１ｃと、半導体膜２１ｃの中央部上に形成されたチャネル保護膜２１ｐと、半導体膜２１ｃの両端部上において互いに離間するよう形成され、チャネル保護膜２１ｐに一部重なった不純物半導体膜２１ａ，２１ｂと、不純物半導体膜２１ａ上に形成されたドレイン２１ｄと、不純物半導体膜２１ｂ上に形成されたソース２１ｓとを具備する。
【００４６】
透明基板２は、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、その他のガラス、ＰＭＭＡ（ポリメタクリ酸メチル）、ポリカーボネート、その他の樹脂等の透明な材料で板状又はシート状に形成されたものである。
【００４７】
ゲート絶縁膜３１は、ＳｉＯ2又はＳｉＮからなり、光を透過するよう透明である。走査線Ｘ及び供給線Ｚは図１５の断面に対して平行に設けられているので、図１５には示されていないが走査線Ｘ及び供給線Ｚはゲート絶縁膜３１によって被覆されている。
【００４８】
信号線Ｙはゲート絶縁膜３１上に形成され、画素電極３もゲート絶縁膜３１上に形成されている。画素電極３は画素ごとに設けられ、これら画素電極３がマトリクス状に配列されている。各画素において画素電極３が薄膜トランジスタ２１のソース２１ｓに接続されている。
【００４９】
信号線Ｙ及び薄膜トランジスタ２１は保護絶縁膜３２によって被覆されている。保護絶縁膜３２は信号線Ｙ及び走査線Ｘに沿うように網目状にパターニングされ、保護絶縁膜３２の開口部において画素電極３が露出している。
【００５０】
画素電極３には正孔輸送層４が積層され、正孔輸送層４には発光層５が積層され、発光層５には対向電極６が積層され、対向電極６には再帰反射体７が積層され、再帰反射体７を覆うように全面に封止膜８が積層されている。ここで、図１６における有機ＥＬ素子Ｌは、図１５の画素電極３，制孔輸送層４，発光層５，対向電極６の順に積層された積層体である。
【００５１】
画素電極３がアノードとして機能し、画素電極３に対向する対向電極６がカソードとして機能し、画素電極３の仕事関数は対向電極６の仕事関数よりも高い。また、どちらの電極３，６も可視光を透過する性質を有する透明電極である。
【００５２】
例えば、画素電極３が、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）等の透明導電体を有する。対向電極６は、上述した画素電極３の透明導電体の層と、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金の電子注入層と、を備えている。電子注入層は、可視光を透過する程度の１nm〜１５nmの厚さで成膜され、透明導電体の層は、５０nm〜１００nmの厚さに成膜されている。
【００５３】
正孔輸送層４は、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）を有している。
発光層５は、ポリパラフェニレンビニレン系発光材料やポリフルオレン系発光材料を有している。図１５の中で左の画素の発光層５が赤であり、中央の画素の発光層５が緑であり、右の画素の発光層５が青である。このような赤、緑、青の配列が繰り返されるよう多数あることによって、ＥＬディスプレイパネル１がカラーディスプレイパネルとなる。なお、ＥＬディスプレイパネル１が単色のディスプレイパネルである場合、どの画素の発光層５も同じ色に発光する。
【００５４】
画素電極３と対向電極６との間の層は、上記のようなものに限定されない。例えば、画素電極３から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されていても良いし、画素電極３から発光層、電子輸送層の順に積層されていても良いし、画素電極３と対向電極６との間に発光層の一層のみが介在していても良い。画素電極３がカソードであり且つ対向電極６がアノードである場合には、画素電極３と対向電極６との間の層の積層順が上述の場合の逆になる。例えば、画素電極３がカソードであり且つ上部電極１０６がアノードである場合には、画素電極３から発光層５，正孔輸送層４の順に積層される。
【００５５】
画素電極３、正孔輸送層４及び発光層５は画素ごとに独立して形成されているが、対向電極６は全ての画素に共通するようべた一面に成膜され、保護絶縁膜３２も対向電極６によって被覆されている。
【００５６】
対向電極６には、発光層５側から入射した光を再帰反射させる再帰反射体７が積層されている。再帰反射体７は、図２〜図１２のいずれかの再帰反射体１０７と同様に構成されている。
【００５７】
再帰反射体７は、赤の発光層５の上の部分は赤の波長をピークに光を略１８０゜反転した方向に沿うよう反射し、緑の発光層５の上では緑の波長をピークに光を略１８０゜反転した方向に沿うよう反射し、青の発光層５の上では青の波長をピークに光を略１８０゜反転した方向に沿うよう反射すると、ＥＬディスプレイパネル１から出射する光の色純度がより高くなる。例えば、再帰反射体７が図７のように構成されている場合、着色層１６５を発光層５の発光色に適合させれば良い。なお、再帰反射体７の波長半値幅は対向する発光層５の波長半値幅よりも狭いことが好ましい。
【００５８】
なお、再帰反射体７は、どの部分でも分光反射特性がほぼ均一であっても良い。つまり、再帰反射体７は、赤の発光層５の上の部分でも、緑の発光層５の上の部分でも、青の発光層５の上の部分でも、同じ分光反射特性を有していても良い。この場合、再帰反射体７は、可視光のどの波長でもほぼ等しい反射率を有していることが好ましい。このように設定すれば、再帰反射体７に入射された外光のうちの可視光が、進行方向を略１８０゜反転した方向に沿うように反射されることになって、視認者にはほとんど視認されず、各発光層５の光の再帰反射によって視認者に色純度よく視認することができる。
【００５９】
なお、対向電極６の上に再帰反射体７を２層以上積層しても良い。
【００６０】
このＥＬディスプレイパネル１においては、所走査線Ｘ、信号線Ｙ、供給線Ｚの信号によって画素回路Ｐが動作し、画素回路Ｐの動作により有機ＥＬ素子Ｌが発光層１０５にて発光する。また、発光層１０５からの発光のうち、例えば矢印方向Ａのように対向電極６に向かった光は、再帰反射体７において再帰反射し、再帰反射した光は矢印方向Ａを１８０゜反転した矢印方向Ｂに沿って進行し、対向電極６，発光層５，正孔輸送層４，画素電極３，ゲート絶縁膜３１，透明基板２を透過して、外部に出射する。発光層５から発した光が再帰反射することによって、画素の発光輝度を高めることができる。発光層１０５からの発光のうち対向電極６に向かった光は視認者の位置にかかわらず放射状の光束となるので、その光束がほぼ１８０゜反転して反射されることになる。
【００６１】
例えば矢印方向Ａ’のように視認者によって遮られることなく、透明基板２に入射した外光が再帰反射体７によって矢印方向Ａ’を１８０゜反転した矢印方向Ｂ’に沿うように再帰反射するので、その外光が視認者に向かって反射することはない。そのため、視認者がＥＬディスプレイパネル１を見た場合、視認者には、再帰反射体７で反射された発光層１０５の発光が視認可能となり、外光の反射がほとんど視認されない。したがって発光層５が発光した時と発光していない時のコントラスト比が高くなる。そのため、ＥＬディスプレイパネル１を屋外で用いたとき、ＥＬディスプレイパネル１の視認性が向上する。
【００６２】
また、再帰反射体７は、赤の発光層５の上の部分は赤の波長をピークに光を反射し、緑の発光層５の上では緑の波長をピークに光を反射し、青の発光層５の上では青の波長をピークに光を反射すれば、出射する光の色純度が高まる。
【００６３】
〔変形例〕
図１７は変形例のＥＬディスプレイパネル１Ａの断面図である。図１５に示されたＥＬディスプレイパネル１とＥＬディスプレイパネル１Ａとの間で互いに対応する部分は同一に設けられ、互いに対応する部分に同一の符号を付す。
【００６４】
ＥＬディスプレイパネル１Ａにおいては、透明基板２の出射面に集光層９が積層されている。この集光層９は、透明基板２から集光層９に入射した光を法線方向に集光するよう出射する集光性をもつ。この集光層９は、図１４に示された集光層１０９と同様に構成されている。
【００６５】
図１８は変形例のＥＬディスプレイパネル１Ｂの断面図である。図１５に示されたＥＬディスプレイパネル１とＥＬディスプレイパネル１Ａとの間で互いに対応する部分は同一に設けられ、互いに対応する部分に同一の符号を付す。
【００６６】
ＥＬディスプレイパネル１Ｂにおいては、透明基板２の出射面にカラーフィルタ２０が積層されている。カラーフィルタ２０の赤色部２０Ｒ，緑色部２０Ｇ，青色部２０Ｂはそれぞれ同じ色の発光色の画素に対向している。例えば、図１７の中で左の画素の発光層５が赤であり、中央の画素の発光層５が緑であり、右の画素の発光層５が青である場合、左の画素の発光層５に赤色部２０Ｒが対向し、中央の画素の発光層５に緑色部２０Ｇが対向し、右の画素の発光層５に青色部２０Ｂが対向している。
【００６７】
また、ＥＬディスプレイパネル１では再帰反射体７を対向電極６に積層することによってボトムエミッション型のディスプレイパネルとしたが、対向電極６側に再帰反射体７を積層せずに、画素電極３とゲート絶縁膜３１との間に再帰反射体を積層することによってトップエミッション型のディスプレイパネルとしても良い。この場合、封止膜８を透明な材料とする。
【００６８】
また、上記実施形態では、アクティブマトリクス方式のＥＬディスプレイパネル１について主に説明したが、パッシブ方式のＥＬディスプレイパネルに本発明を適用しても良い。例えば、互いに平行なライン状の複数の第一透光性電極を透明基板上に配列し、複数の第二透光性電極を平面視して第一透光性電極に対して直交するよう第一透光性電極の上に配列し、第一透光性電極と第二透光性電極との各交差部に発光層を含む有機ＥＬ層を形成し、これら第二透光性電極を全体を被覆するよう再帰反射体又は黒色層を積層する。従って、各交差部で第一透光性電極の一部が画素電極となり、第二透光性電極の一部が対向電極となり、画素電極と対向電極との間に発光層が挟持され、対向電極に再帰反射体又は黒色層が積層されている。そして、再帰反射体の場合には、発光層側から第二透光性電極（対向電極）を透過して再帰反射体に入射した光（発光層にて発した光に限らず、外光も）が再帰反射し、黒色層の場合には、発光層側から第二透光性電極を透過して黒色層に入射した光（発光層にて発した光に限らず、外光も）が吸収される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】発光装置１０１の断面図である。
【図２】再帰反射体１０７の一例を示した断面図である。
【図３】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図４】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図５】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図６】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図７】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図８】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図９】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図１０】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図１１】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図１２】再帰反射体１０７の別の一例を示した断面図である。
【図１３】発光装置１０１Ａの断面図である。
【図１４】集光層１０９の一例を示した断面図である。
【図１５】ＥＬディスプレイパネル１の断面図である。
【図１６】ＥＬディスプレイパネル１の等価回路図である。
【図１７】ＥＬディスプレイパネル１Ａの断面図である。
【図１８】ＥＬディスプレイパネル１Ｂの断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ｂ，１a  ＥＬディスプレイパネル
３  画素電極
４，１０４  正孔輸送層
５，１０５  発光層
６  透光性電極
７，１０７  再帰反射体
１０１，１０１Ａ  発光装置
１０３  下部電極
１０６  上部電極
【図１】
2006318842.tif 000003
【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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