(57)【要約】【課題】画質の低下を抑えつつ、良好な光取り出し効率を得る。【解決手段】表示装置１は、支持基板１１、及び、支持基板上に配列され、拡散光を放射する複数の発光素子１２を有する発光素子基板１０と、発光素子と対向する複数の凹部２２又は複数の凸部２６を有する光学素子２０と、発光素子基板と光学素子との間に設けられ、発光素子基板と光学素子とを接合する接合層４０と、を備える。各発光素子は、支持基板上に設けられた背面電極１３と、背面電極上に設けられた発光部１４と、発光部上に設けられた半透明金属電極１５と、を有する。凹部又は凸部のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下である。凹部又は凸部の配列ピッチは、発光素子の配列ピッチより小さい。接合層の屈折率は、発光部の屈折率以下である。光学素子の屈折率は、接合層の屈折率以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板、及び、前記支持基板上に配列され、拡散光を放射する複数の発光素子を有する発光素子基板と、
前記発光素子と対向する複数の凹部又は複数の凸部を有する光学素子と、
前記発光素子基板と前記光学素子との間に設けられ、前記発光素子基板と前記光学素子とを接合する接合層と、を備え、
前記各発光素子は、
前記支持基板上に設けられた背面電極と、
前記背面電極上に設けられた発光部と、
前記発光部上に設けられた半透明金属電極と、を有し、
前記凹部又は前記凸部のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下であり、
前記凹部又は前記凸部の配列ピッチは、前記発光素子の配列ピッチより小さく、
前記接合層の屈折率は、前記発光部の屈折率以下であり、
前記光学素子の屈折率は、前記接合層の屈折率以下である、表示装置。
【請求項２】
支持基板、及び、前記支持基板上に配列され、拡散光を放射する複数の発光素子を有する発光素子基板と、
前記発光素子と対向する複数の凹部又は複数の凸部を有する光学素子と、
前記発光素子基板と前記光学素子との間に設けられ、前記発光素子基板と前記光学素子とを接合する接合層と、を備え、
前記各発光素子は、
前記支持基板上に設けられた背面電極と、
前記背面電極上に設けられた発光部と、
前記発光部上に設けられた透明電極と、を有し、
前記凹部又は前記凸部のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下であり、
前記凹部又は前記凸部の配列ピッチは、前記発光素子の配列ピッチより小さく、
前記接合層の屈折率は、前記透明電極の屈折率以下であり、
前記光学素子の屈折率は、前記接合層の屈折率以下である、表示装置。
【請求項３】
前記凹部又は前記凸部の形状は錐体である、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記凹部又は前記凸部の形状は、円錐であり、
前記円錐の底面は、最密充填状に配列されている、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記発光素子基板と前記接合層との間に設けられた、無機化合物を含む無機層を備える、請求項１から請求項４の何れかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散光を放射する発光素子を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子又は無機エレクトロルミネッセンス素子等の拡散光を放射する発光素子を備える表示装置が知られている。以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと称す。このような表示装置は、例えば特許文献１に示されているように、発光素子に対向する凹凸部を有する光学素子をさらに備えている。このような構成により、発光素子から放射された拡散光は、光学素子の凹凸部で観察者側に向きを変えられるので、観察者側への光取り出し効率を向上できる。
【０００３】
ところで、近年、表示装置の高解像度化が進んでいる。良好な光取りだし効率を得るためには、表示装置の高解像度化に伴い凹凸部のサイズ及び配列ピッチを小さくする必要がある
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５９４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、凹凸部のサイズ及び配列ピッチを小さくすると、凹凸部が回折格子として機能して、観察者から干渉縞が視認されるようになる。そのため、画質が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、画質の低下を抑えつつ、良好な光取り出し効率を得ることができる表示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】
【０００７】
本発明の一態様に係る表示装置は、
支持基板、及び、前記支持基板上に配列され、拡散光を放射する複数の発光素子を有する発光素子基板と、
前記発光素子と対向する複数の凹部又は複数の凸部を有する光学素子と、
前記発光素子基板と前記光学素子との間に設けられ、前記発光素子基板と前記光学素子とを接合する接合層と、を備え、
前記各発光素子は、
前記支持基板上に設けられた背面電極と、
前記背面電極上に設けられた発光部と、
前記発光部上に設けられた半透明金属電極と、を有し、
前記凹部又は前記凸部のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下であり、
前記凹部又は前記凸部の配列ピッチは、前記発光素子の配列ピッチより小さく、
前記接合層の屈折率は、前記発光部の屈折率以下であり、
前記光学素子の屈折率は、前記接合層の屈折率以下である。
【０００８】
本発明の他の一態様に係る表示装置は、
支持基板、及び、前記支持基板上に配列され、拡散光を放射する複数の発光素子を有する発光素子基板と、
前記発光素子と対向する複数の凹部又は複数の凸部を有する光学素子と、
前記発光素子基板と前記光学素子との間に設けられ、前記発光素子基板と前記光学素子とを接合する接合層と、を備え、
前記各発光素子は、
前記支持基板上に設けられた背面電極と、
前記背面電極上に設けられた発光部と、
前記発光部上に設けられた透明電極と、を有し、
前記凹部又は前記凸部のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下であり、
前記凹部又は前記凸部の配列ピッチは、前記発光素子の配列ピッチより小さく、
前記接合層の屈折率は、前記透明電極の屈折率以下であり、
前記光学素子の屈折率は、前記接合層の屈折率以下である。
【０００９】
また、前記表示装置において、
前記凹部又は前記凸部の形状は錐体であってもよい。
【００１０】
また、前記表示装置において、
前記凹部又は前記凸部の形状は、円錐であり、
前記円錐の底面は、最密充填状に配列されていてもよい。
【００１１】
また、前記表示装置において、
前記発光素子基板と前記接合層との間に設けられた、無機化合物を含む無機層を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画質の低下を抑えつつ、良好な光取り出し効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図２】図１の光学素子を凹部側から見た平面図である。
【図３】図１の光学素子を凹部側から見た断面斜視図である。
【図４】図１の表示装置の光学素子の凹部付近を拡大した断面図である。
【図５】第１の実施形態の第１の変形例に係る表示装置の断面図である。
【図６】図５の光学素子を凸部側から見た断面斜視図である。
【図７】第１の実施形態の第２の変形例に係る光学素子を凹部側から見た断面斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図９】第３の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図１０】実施例１、比較例１及び比較例２の配光分布を示す図である。
【図１１】比較例１及び比較例３の配光分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１５】
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、光学素子２０が複数の凹部２２を有し、凹部２２のアスペクト比は０．２５以上、０．５以下であることを特徴の１つとする。
【００１６】
図１は、第１の実施形態に係る表示装置１の断面図である。図１に示すように、表示装置１は、発光素子基板１０と、光学素子２０と、接合層４０と、ガラス基板５０と、カラーフィルタ６０と、円偏光板７０と、カバー層８０と、を備える。
【００１７】
発光素子基板１０は、支持基板１１、及び、支持基板１１上に２次元配列され、拡散光を放射する複数の発光素子１２を有する。ここでは、発光素子１２は有機ＥＬ素子である一例について説明する。つまり、表示装置１は、有機ＥＬ表示装置とも称される。発光素子１２は、拡散光を放射する素子であれば、無機ＥＬ素子等でもよい。
【００１８】
各発光素子１２は、支持基板１１上に設けられた背面電極１３と、背面電極１３上に設けられた発光部１４と、発光部１４上に設けられ、発光部１４からの光を透過する半透明金属電極１５と、を有する。
【００１９】
発光部１４は、所定の色を発光する部位として設けられており、隔壁部１６によって区分けされている。ここでは、赤色を発光する発光部１４と、緑色を発光する発光部１４と、青色を発光する発光部１４と、が設けられているものとするが、発光部１４は他の色を発光してもよく、白色等の一色を発光してもよい。
【００２０】
光学素子２０は、透光性を有し、発光素子１２と対向する複数の凹部２２を有する。光学素子２０は、観察者側の第１面２０ａと、複数の凹部２２により構成され第１面２０ａに対向する第２面２０ｂと、を有する。第２面２０ｂは、複数の頂部２３と複数の谷部２４とを含む。光学素子２０の頂部２３と発光素子基板１０との距離は、例えば、５μｍ〜５０μｍの範囲である。
【００２１】
接合層４０は、透光性を有し、発光素子基板１０と光学素子２０との間に設けられ、発光素子基板１０と光学素子２０とを接合する。接合層４０の材料としては、一般的な有機ＥＬ表示装置に用いられる材料を用いればよく、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の光硬化型樹脂、又は、熱硬化型樹脂等を用いることができる。接合層４０の屈折率は、発光部１４の屈折率以下である。
【００２２】
ガスバリア性フィルム５５は、フィルム基材５６と、フィルム基材５６に積層された無機化合物を含むバリア層５７と、を有する。ガスバリア性フィルム５５は、可撓性、透光性およびガスバリア性を有する。ここでは、バリア層５７が光学素子２０の第１面２０ａに接合されており、フィルム基材５６が観察者側に位置している。
【００２３】
カラーフィルタ６０は、ガスバリア性フィルム５５の観察者側に設けられ、発光素子１２からの光の色純度を向上させる。色純度が十分であれば、カラーフィルタ６０は設けられていなくてもよい。
【００２４】
円偏光板７０は、カラーフィルタ６０の観察者側に設けられ、表示装置１内に入射した外光の反射に起因したコントラストの低下を防止する。
【００２５】
カバー層８０は、透光性を有し、例えばガラスや樹脂フィルムから構成されている。カバー層８０は、円偏光板７０の観察者側に設けられていて、カラーフィルタ６０や円偏光板７０等を外部から保護するカバーとして機能する。
【００２６】
次に、発光素子基板１０、光学素子２０およびガスバリア性フィルム５５について、さらに詳細に説明する。
【００２７】
（発光素子基板１０）
支持基板１１の種類、大きさ、厚さ等は特に限定されるものではなく、表示装置１の用途や支持基板１１上に積層する各層の材質等により適宜決めることができる。支持基板１１は、透光性を有してもよく、有さなくてもよい。支持基板１１をなす材料として、例えば、アルミニウム等の金属、ガラス、石英、または、各種の樹脂等を用いることができる。
【００２８】
背面電極１３は、陽極または陰極のいずれかであるが、一般的には陽極として支持基板１１上に設けられる。形成材料としては、金、銀、クロム等の金属、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電膜、ポリアニリン、ポリアセチレン等の導電性酸化物等を挙げることができる。
【００２９】
半透明金属電極１５は、上記背面電極１３の対極として機能する。半透明金属電極１５は、陰極または陽極のいずれかであるが、一般的には陰極として設けられる。半透明金属電極１５は、光の取り出し側にあるので、形成材料としては、Ａｇ、ＭｇＡｇ等の半透明金属が用いられる。半透明金属電極１５の厚さは、十分な透光性を発揮できるように、例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。このような薄膜として構成された半透明金属電極１５の屈折率は、無視できる。
【００３０】
なお、背面電極１３及び半透明金属電極１５は、アクティブマトリクス方式に対応して形成されてもよいし、単純マトリックス方式に対応して形成されてもよい。
【００３１】
隔壁部１６は、酸化ケイ素等の無機材料やレジスト等の有機材料から形成され得る。隔壁部１６は、背面電極１３がパターン形成された後であって各発光部１４が形成される前に、所定のパターンで形成される。隔壁部１６によって各色の発光部１４が形成されるべき領域が区分けされた後に、各色の発光部１４が形成され得る。その後、発光部１４を覆うように半透明金属電極１５が形成される。
【００３２】
発光部１４は、有機ＥＬ層とも称され、各色の光を発光する部位である。背面電極１３が陽極である場合には、発光部１４は、それぞれ背面電極１３側から、正孔注入層と発光層とからなる積層体、あるいは、正孔注入層と発光層と電子注入層とからなる積層体、あるいは、発光層と電子注入層とからなる積層体、のいずれかの積層体で構成される。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が設けられていてもよいし、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が設けられていてもよい。また、各注入層や発光層が、正孔輸送性材料や電子輸送性材料を含んでいてもよい。
【００３３】
発光素子１２の配列ピッチは、例えば、３０μｍ〜１００μｍの範囲であってもよい。
【００３４】
（光学素子２０）
光学素子２０の凹部２２の形状は、所望の光取り出し機能を発揮できれば特に限定されないが、例えば、四角錐若しくは円錐などの錐体、又は、半球体などである。錐体の方が、他の形状よりも光取り出し効率を高められるため好ましい。ここでは、凹部２２の形状は円錐である一例について説明する。
【００３５】
図２は、図１の光学素子２０を凹部２２側から見た平面図である。図３は、図１の光学素子２０を凹部２２側から見た断面斜視図である。図１の光学素子２０の断面は、図２のＩ−Ｉ断面に対応している。
【００３６】
図２，３に示すように、凹部２２をなす円錐の底面は、最密充填状に配列されている。光取り出し効率を向上するためには最密充填状の配列が好ましいが、必要な光取り出し効率が得られれば、これに限らず、円錐の底面はマトリックス状等に配列されてもよく、間隔をおいて配列されてもよい。
【００３７】
凹部２２のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下である。アスペクト比は、（凹部２２の高さＨ）／（凹部２２の幅Ｗ）である。ここでは、凹部２２の幅Ｗは、円錐の底面の円の直径である。アスペクト比が上記範囲にある場合に、観察者側から視認される画像の色味の変化が小さく、良好な画像を視認できる。
【００３８】
凹部２２の配列ピッチは、発光素子１２の配列ピッチより小さく、例えば、５μｍ〜２０μｍの範囲であってもよい。図示する例では、最密充填状に配列されているので、凹部２２の配列ピッチと凹部２２の幅Ｗは等しい。
【００３９】
凹部２２の高さ、即ち、凹部２２をなす円錐の高さは、例えば、２μｍ〜１０μｍの範囲であってもよい。
【００４０】
光学素子２０の材料は、一般的な有機ＥＬ表示装置に用いられる材料を用いればよく、例えば、有機材料、無機材料、有機−無機ハイブリッド材料の何れでも良い。光学素子２０の屈折率は、接合層４０の屈折率以下である。
【００４１】
光学素子２０の形成方法としては、上記構造を形成可能な方法であれば特に限定されず、例えば、インプリント法、フォトリソグラフィー法、印刷法等が挙げられる。また、エッチング等により透明基板を加工する方法を用いてもよい。
【００４２】
（ガスバリア性フィルム５５）
フィルム基材５６は、透光性及び可撓性を有し、バリア層５７を形成できるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、又は、セルロース系樹脂から構成されたものを挙げることができる。フィルム基材５６の厚さも特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜５００μｍであってもよい。
【００４３】
バリア層５７は、観察者側から光学素子２０を透過した水蒸気や酸素などを遮断するガスバリア性を有する。また、バリア層５７は、透光性及び可撓性も有する。
【００４４】
バリア層５７の材料としては、ガスバリア性及び透光性を有すれば特に限定されないが、例えば、ＳｉＯＮ（酸化窒化珪素）、又は、ＳｉＮ（窒化珪素）などの無機化合物が挙げられる。
【００４５】
バリア層５７の厚さは、必要なガスバリア性を発揮できる範囲であれば特に限定されないが、例えば、５ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲である。
【００４６】
バリア層５７の形成方法は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、又は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法等を挙げることができる。このような形成方法を用いて、フィルム基材５６上にバリア層５７を薄膜として形成できる。
なお、ガスバリア性フィルム５５に替えてガラス基板を用いてもよい。
【００４７】
次に、図４を参照して、光学素子２０における光の経路について説明する。
図４は、図１の表示装置１の光学素子２０の凹部２２付近を拡大した断面図である。図４には、一例として、発光素子１２からの光Ｌ１，Ｌ２の光路を示している。
【００４８】
光Ｌ１は、光学素子２０への光Ｌ１の入射位置に比較的近い画素からの光である。そのため、光Ｌ１の進行方向は、半透明金属電極１５の法線方向から大きく傾斜していない。このような光Ｌ１は、光学素子２０への入射角ｉ１が比較的小さいため、屈折率が接合層４０より低い光学素子２０に入射する。光学素子２０に入射した光Ｌ１は、本来の画素に対応した位置で外部に取り出される。
【００４９】
一方、光Ｌ２は、光Ｌ１を放射する画素よりも離れた画素からの光である。そのため、光Ｌ２の進行方向は、光Ｌ１よりも、半透明金属電極１５の法線方向から大きく傾斜している。
【００５０】
このような光Ｌ２は、光学素子２０への入射角ｉ２が大きいため、屈折率が接合層４０より低い光学素子２０において全反射され得る。そのため、光Ｌ２は、本来の画素から大きく離れた位置で外部に取り出される可能性は低い。
【００５１】
これに対して、本実施形態と異なり、凹部のアスペクト比が０．５を超える場合には、この光Ｌ２の光学素子への入射角は、本実施形態よりも小さくなる。従って、光Ｌ２は光学素子に入射し、本来の画素から大きく離れた位置で外部に取り出される可能性がある。光Ｌ２は、外部に取り出された場合には本来の画素とは異なる画素からの光と干渉して、観察者から干渉縞が視認されるようになる。従って、光の干渉を抑えるためには、このような光Ｌ２は外部に取り出されない方が好ましい。
【００５２】
以上で説明したように、第１の実施形態によれば、凹部２２のアスペクト比は０．２５以上、０．５以下である。これにより、アスペクト比が０．５を超える場合と比較して、ある画素から放射された光は、その画素のより近傍の位置の凹部２２で向きを変えられて観察者側に取り出され、その画素から離れた位置の凹部２２によっては観察者側に取り出され難くなる。
【００５３】
即ち、ある画素からの光は、アスペクト比が０．５を超える場合と比較して、より狭い領域において外部に取り出され得る。よって、広い視野角の範囲で光の干渉を抑制できる。
【００５４】
従って、画質の低下を抑えつつ、良好な光取り出し効率を得ることができる。
【００５５】
なお、ガスバリア性フィルム５５以外の構成要素にも可撓性を持たせることで、表示装置１に可撓性を持たせ、フレキシブルにできる。
【００５６】
上述した第１の実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００５７】
（第１の実施形態の第１の変形例）
光学素子２０は、凹部２２に替えて凸部２６を有してもよい。つまり、光学素子２０は、複数の凹部２２又は複数の凸部２６を有する。
【００５８】
図５は、第１の実施形態の第１の変形例に係る表示装置１の断面図である。図６は、図５の光学素子２０を凸部２６側から見た断面斜視図である。なお、図５においては、ガスバリア性フィルム５５より観察者側に配置される構成要素の図示は省略している。
【００５９】
図５，６に示すように、光学素子２０は、発光素子１２と対向する複数の凸部２６を有する。光学素子２０は、複数の凸部２６により構成され第１面２０ａに対向する第２面２０ｂを有する。第２面２０ｂは、複数の頂部２７と複数の谷部２８とを含む。
【００６０】
凸部２６の形状は、所望の光取り出し機能を発揮できれば特に限定されないが、例えば、四角錐若しくは円錐などの錐体、又は、半球体などである。ここでは、凸部２６の形状は円錐である一例について説明する。
【００６１】
第１の実施形態と同様に、凸部２６をなす円錐の底面は、最密充填状に配列されている。凸部２６のアスペクト比は、０．２５以上、０．５以下である。アスペクト比は、（凸部２６の高さＨ）／（凸部２６の幅Ｗ）である。ここでは、凸部２６の幅Ｗは、凸部２６をなす円錐の底面の円の直径である。凸部２６の配列ピッチ、及び、凸部２６の高さも、第１の実施形態と同様である。
本変形例においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
但し、本変形例よりも第１の実施形態のように凹部２２を有する方が、ある画素からの斜めの光はその画素のより近くで外部に取り出されやすい。そのため、光の干渉をより抑えることができると共に、光取り出し効率も向上できる。その理由は、本変形例では、図６に示すように、隣り合う２つの凸部２６の間には光学素子２０が存在しないので、２つの凸部２６の間を通ってしまう光は、より離れた凸部２６で光の向きを変えられるためである。
【００６３】
（第１の実施形態の第２の変形例）
次に、凹部２２の形状が四角錐である第２の変形例について説明する。
【００６４】
図７は、第１の実施形態の第２の変形例に係る光学素子２０を凹部２２側から見た断面斜視図である。第１の実施形態と同様に、アスペクト比は、（凹部２２の高さＨ）／（凹部２２の幅Ｗ）である。凹部２２の高さＨは、凹部２２をなす四角錐の高さであり、凹部２２の幅Ｗは、四角錐の底面の四角形の最小の辺の長さである。
本変形例においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、半透明金属電極１５に替えて透明電極１５Ａを備える点において、第１の実施形態と異なる。
【００６６】
図８は、第２の実施形態に係る表示装置１Ａの断面図である。発光素子基板１０Ａは、透明電極１５Ａを有する。その他の構成は、第１の実施形態と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。なお、図８においても、ガスバリア性フィルム５５より観察者側に配置される構成要素の図示は省略している。
【００６７】
透明電極１５Ａの形成材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電材料が用いられる。
【００６８】
第２の実施形態においては、透明電極１５Ａの屈折率を考慮して、接合層４０の屈折率は透明電極１５Ａの屈折率以下である。
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、無機層９０を備える点において、第１の実施形態と異なる。
【００７０】
図９は、第３の実施形態に係る表示装置１Ｂの断面図である。図９に示すように、表示装置１Ｂは、発光素子基板１０と接合層４０との間に設けられた、無機化合物を含む無機層９０を備える。その他の構成は、第１の実施形態と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。なお、図９においても、ガスバリア性フィルム５５より観察者側に配置される構成要素の図示は省略している。
【００７１】
無機層９０は、ガスバリア性及び透光性を有する。無機層９０は、バリア層５７と同一の材料から構成されてもよく、異なる材料から構成されてもよい。また、無機層９０の厚さは、バリア層５７の厚さと同一であってもよく、異なってもよい。無機層９０は、バリア層５７と同様に、真空蒸着法、スパッタリング法、又は、ＣＶＤ法等の形成方法を用いて、発光素子基板１０上、即ち半透明金属電極１５上に薄膜として形成できる。
【００７２】
無機層９０は、１層であってもよく、合計の厚さが上記範囲内となる２層以上の層で構成されてもよい。２層以上の層で構成される場合、同じ材料で構成された層を組み合わせてもよく、互いに異なる材料で構成された層を組み合わせてもよい。
【００７３】
このように、第３の実施形態によれば、無機層９０を備えているので、水蒸気や酸素などの物質がガスバリア性フィルム５５を透過してしまっても、無機層９０で遮断できる。また、光学素子２０の形成時に光学素子２０内に残存した未反応基によるガスも、無機層９０で遮断できる。そのため、第１の実施形態よりもガスバリア性を高くできる。
【００７４】
水蒸気、酸素又はガスなどは発光素子１２の半透明金属電極１５及び発光部１４を劣化させ、発光面にダークスポットが視認されたり、発光素子１２の発光寿命が短くなったりする可能性がある。本実施形態では、このような発光素子１２の特性の劣化を抑制できる。
また、第１の実施形態と同様の効果も得られる。
【００７５】
なお、第３の実施形態を、第１の実施形態の第１の変形例、第２の変形例、又は、第２の実施形態と組み合わせてもよい。
【００７６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。この実施例は、第１の実施形態の第２の変形例に対応する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００７８】
［実施例１］
（対向基板の作製）
厚み０．７μｍのガラス基板上に紫外線硬化樹脂を塗工し、アスペクト比０．２５となるピッチ２０μｍ、高さ５μｍの四角錐を最密となるよう形成した金型を用い、インプリント法にて光学機能層（凹部２２）を形成した。このようにして、対向基板（光学素子２０）を作製した。
【００７９】
（有機ＥＬパネルの作製）
次に、ＲＧＢ各々の発光層を有し、幅２０μｍの画素を有する有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ基板（発光素子基板１０）を準備した。有機ＥＬ基板を対向基板に対して貼り合わせ方向にＲＧＢ各々の発光層が並ぶように配置した。次いで、有機ＥＬ基板の最表面と対向基板に形成した光学機能層の頂部との距離が５０μｍになるように、有機ＥＬ基板および対向基板の貼り合わせを行った。このようにして、トップエミッション型の有機ＥＬパネル（表示装置１）を作製した。
【００８０】
［実施例２］
厚み０．７μｍのガラス基板上に紫外線硬化樹脂を塗工し、アスペクト比０．５となるピッチ１０μｍ、高さ５μｍの四角錐を最密となるよう形成した金型を用い、インプリント法にて光学機能層を形成した。作製した対向基板を有機ＥＬ基板と貼り合わせ、実施例１と同様のトップエミッション型の有機ＥＬパネルを作製した。
【００８１】
［比較例１］
リファレンスとして、対向基板として光学機能層を形成していないガラス基板を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてトップエミッション型の有機ＥＬパネルを作製した。
【００８２】
［比較例２］
対向基板として、アスペクト比０．５５となるピッチ９μｍ、高さ５μｍの四角錐を最密となるよう形成した金型を用い、インプリント法にてガラス基板上に光学機能層を形成した。これ以外は実施例１と同様にしてトップエミッション型の有機ＥＬパネルを作製した。
【００８３】
［比較例３］
対向基板として、アスペクト比０．２０となるピッチ２５μｍ、高さ５μｍの四角錐を最密となるよう形成した金型を用い、インプリント法にてガラス基板上に光学機能層を形成した。これ以外は実施例１と同様にしてトップエミッション型の有機ＥＬパネルを作製した。
【００８４】
（効果）
実施例１及び実施例２の有機ＥＬパネルの放射光強度と、比較例１の有機ＥＬパネルの放射光強度を比較すると、実施例１では全体の光取出し量は１．１５倍、実施例２では１．２２倍向上することが確認された。
【００８５】
また、アスペクト比の異なる光学機能層を形成した実施例１と比較例２、及び、比較例１の配光分布を図１０に示し、比較例１及び比較例３の配光分布を図１１に示す。図１０に示すように、比較例２では光の干渉による配光分布の変化が確認されたが、実施例１では光の干渉が抑制された配光が確認された。図１１に示すように、比較例３では、比較例１とほぼ同じ配光分布を示すが、０度方向で強度が減少しており全体の光取出し量が減少することが確認された。
【符号の説明】
【００８６】
１，１Ａ，１Ｂ  表示装置
１０  発光素子基板
１１  支持基板
１２  発光素子
１３  背面電極
１４  発光部
１５  半透明金属電極
１５Ａ  透明電極
２０  光学素子
２２  凹部
２３  頂部
２４  谷部
２６  凸部
２７  頂部
２８  谷部
４０  接合層
５５  ガスバリア性フィルム
５６  フィルム基材
５７  バリア層
６０  カラーフィルタ
７０  円偏光板
８０  カバー層
９０  無機層
【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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