(57)【要約】  この散乱体基板は、基板と、前記基板の一面側に重ねて配され、光の進行方向を変える複数の非発光性の粒子を有する散乱体層とを少なくとも備え、前記散乱体層が、少なくとも前記粒子と前記基板の間に保たれた空隙とから成る。
2014084012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一面側に重ねて配され、光の進行方向を変える複数の非発光性の粒子を有する散乱体層とを少なくとも備え、前記散乱体層が、少なくとも前記粒子と前記基板の間に保たれた空隙とから成ることを特徴とする散乱体基板。
【請求項２】
前記粒子は、無機系材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項３】
前記粒子は、前記散乱体層の厚み方向に２粒子以上１０粒子以下存在することを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項４】
前記粒子は、平均粒径が５０ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項５】
前記粒子は、平均粒径の異なる少なくとも２種類以上の粒子で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項６】
前記粒子は、互いに平均粒径の異なる第一粒子および第二粒子を含み、前記第一粒子の平均粒径Ｄａと、前記第二粒子の平均粒径Ｄｂとの関係がＤａ≧Ｄｂであり、且つ前記散乱体層において前記第一粒子が占める体積Ｖａと前記第二粒子が占める体積Ｖｂとの関係がＶａ≧Ｖｂであることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項７】
前記粒子は、前記基板の一面側に１０μｍ以上の厚みとなるように配されることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項８】
前記空隙には、低屈折率媒質が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項９】
前記低屈折率媒質は、気体であることを特徴とする請求項８に記載の散乱体基板。
【請求項１０】
前記気体は、空気、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒ、ＣＯ２のうち、少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項９に記載の散乱体基板。
【請求項１１】
前記空隙は、真空であることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項１２】
前記粒子どうしの間に、隣接する前記粒子どうしを接合させる接合層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項１３】
前記基板は、ガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の散乱体基板。
【請求項１４】
請求項１に記載の散乱体基板と、光を発する光源とを備えたことを特徴とする発光デバイス。
【請求項１５】
前記光源と前記散乱体基板との積層方向に沿った、前記散乱体層の少なくとも１つ以上の側面に沿って、光反射性の隔壁を形成したことを特徴とする請求項１４に記載の発光デバイス。
【請求項１６】
前記隔壁のうち、少なくとも前記散乱体層と接する領域が、光散乱性を有することを特徴とする請求項１５に記載の発光デバイス。
【請求項１７】
前記光源と前記散乱体基板との積層方向に沿って、前記光源の光によって蛍光を発する蛍光体層を配したことを特徴とする請求項１４に記載の発光デバイス。
【請求項１８】
青色光を発光する励起光源と、該励起光源に対向して配され、前記青色光によって励起され赤色の蛍光を発光する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記青色光によって励起され緑色の蛍光を発光する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記青色光を散乱させる青色画素を構成する前記散乱体層と、を備えたことを特徴とする請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項１９】
青色光を発光する励起光源と、該励起光源に対向して配され、前記青色光によって励起され赤色の蛍光を発光する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記青色光によって励起され緑色の蛍光を発光する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記青色光によって励起され青色の蛍光を発光する青色画素を構成する青色蛍光体層と、前記蛍光を散乱させる前記散乱体層、とを備えたことを特徴とする請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項２０】
前記蛍光体層の側面に沿って、光反射性の隔壁を形成したことを特徴とする請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項２１】
前記隔壁のうち、少なくとも前記蛍光体層と接する領域が光散乱性を有することを特徴とする請求項２０に記載の発光デバイス。
【請求項２２】
前記蛍光体層における前記青色光を入射させる入射面側に、
前記青色光のピーク波長を中心とした所定の波長領域の光を少なくとも透過させ、
前記蛍光体層の発光ピーク波長を中心とした所定の波長領域の光を少なくとも反射させる特性を備えた波長選択層を形成したことを特徴とする請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項２３】
前記蛍光体層と前記波長選択層との間に、前記蛍光体層よりも屈折率の低い低屈折率層を形成したことを特徴とする請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項２４】
前記低屈折率層の屈折率は、１以上１．５以下の範囲であることを特徴とする請求項２３に記載の発光デバイス。
【請求項２５】
前記低屈折率層は、気体から成ることを特徴とする請求項２３に記載の発光デバイス。
【請求項２６】
互いに隣接する前記蛍光体層どうしの間、または前記蛍光体層と前記青色散乱体層との間に、光吸収層を更に形成したことを特徴とする請求項１７に記載の発光デバイス。
【請求項２７】
前記光吸収層は、前記隔壁の上面または下面の少なくとも一方に形成したことを特徴とする請求項２６に記載の発光デバイス。
【請求項２８】
請求項１４に記載の発光デバイスを少なくとも備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項２９】
前記光源に対応するアクティブマトリックス駆動素子を備えたことを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３０】
前記光源は、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より構成されることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３１】
前記光源は面状光源であり、前記光源と前記基板との間に、前記光源から発した光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられていることを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３２】
前記光源は、指向性を有する前記青色光を発光することを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３３】
前記励起光源と前記基板との間に、波長が４３５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下の範囲における消光比が１００００以上の偏光板を更に設けたことを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３４】
前記蛍光体層、前記青色散乱体膜と前記低屈折率膜との間、または、前記低屈折率膜と前記基板との間の少なくとも一方に、カラーフィルターを形成したことを特徴とする請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３５】
請求項１４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を基板と外部の界面で反射させることなく外部に出射させることが可能な散乱体基板に関する。
本願は、２０１２年１１月３０日に、日本に出願された特願２０１２−２６２７９８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【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（ＦＰＤ）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。
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まい、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。【０００４】
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励起光源と、前記励起光源からの青色域から青緑色域の光を吸収し、赤色光を発光する波長変換用蛍光体と、前記励起光源からの青色域から青緑色域の光を吸収し、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、２参照）。【０００５】
上述した構成によれば、青色表示画素として青色光源から発光した青色光をそのまま利用できるので、光利用効率を高くすることができる。
しかしながら、青色光源を用いた液晶表示装置においては、表示画像を斜めから見たときに黄色味に色づき、視野角色表示特性が低下するという課題があった。【０００６】
このため、例えば、青色光を発光する青色光源と、液晶セル及び該液晶セルを挟持する一対の偏向板を有する液晶素子と、該青色光により励起されて赤色の蛍光を発する蛍光体、及び、該青色光により励起されて緑色の蛍光を発する蛍光体を有するカラーフィルターと、少なくとも該青色光を散乱させる光散乱フィルムとを含むことを特徴とする液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【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２００６−３０９２２５号公報
【特許文献３】特開２００９−２４４３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２に記載されたカラー表示装置では、青色表示画素として青色光源から発光した青色光をそのまま利用できるので、光利用効率を高くすることができる。
しかしながら、青色光源を用いた液晶表示装置においては、表示画像を斜めから見たときに黄色味に色づき、視野角色表示特性が低下するという課題があった。【０００９】
特許文献３に記載された液晶表示装置では、青色画素からの出射光を、光散乱粒子と透光性樹脂から構成された光散乱フィルムによって散乱させ、高視野角化を図る実施例が示されているが、光散乱粒子の周囲は樹脂で構成されているため、光散乱粒子で散乱された散乱光が、屈折率の異なる基板と外部との界面で反射され、反射された散乱光が隣接する青色画素に侵入し、本来発光すべきではない画素から発光が観測され、表示品位の低下につながる「色滲み」が発生するという課題があった。【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、入射光を基板と外部の界面で反射させることなく外部に出射させ、且つ、入射光を広視野角に拡散させ外部に出射させることが可能な散乱体基板、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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような散乱体基板を提供する。
すなわち、本発明の散乱体基板は、基板と、前記基板の一面側に重ねて配され、光の進行方向を変える複数の非発光性の粒子を有する散乱体層とを少なくとも備え、前記散乱体層が、少なくとも前記粒子と前記基板の間に保たれた空隙とから成ることを特徴とする。【００１２】
前記粒子は、無機系材料で構成されていることを特徴とする。【００１３】
また、前記粒子は、前記散乱体層の厚み方向に２粒子以上１０粒子以下存在することを特徴とする。【００１４】
前記粒子は、平均粒径が５０ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。【００１５】
前記粒子は、平均粒径の異なる少なくとも２種類以上の粒子で構成されていることを特徴とする。【００１６】
前記粒子は、互いに平均粒径の異なる第一粒子および第二粒子を含み、前記第一粒子の平均粒径Ｄａと、前記第二粒子の平均粒径Ｄｂとの関係がＤａ≧Ｄｂであり、且つ前記散乱体層において前記第一粒子が占める体積Ｖａと前記第二粒子が占める体積Ｖｂとの関係がＶａ≧Ｖｂであることを特徴とする。【００１７】
前記粒子は、前記基板の一面側に１０μｍ以上の厚みとなるように配されることを特徴とする。【００１８】
前記空隙には、低屈折率媒質が満たされていることを特徴とする。【００１９】
前記低屈折率媒質は、気体であることを特徴とする。【００２０】
前記気体は、空気、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒ、ＣＯ２のうち、少なくとも１種を含むことを特徴とする。【００２１】
前記空隙は、真空であることを特徴とする。【００２２】
前記散乱体基板は、さらに前記粒子どうしの間に、隣接する前記粒子どうしを接合させる接合層が形成されていることを特徴とする。【００２３】
前記基板は、ガラスからなることを特徴とする。【００２４】
本発明の発光デバイスは、前記散乱体基板と、光を発する光源とを備えたことを特徴とする。【００２５】
前記発光デバイスは、前記光源と前記散乱体基板との積層方向に沿った、前記散乱体層の少なくとも１つ以上の側面に沿って、光反射性の隔壁を形成したことを特徴とする。【００２６】
前記隔壁のうち、少なくとも前記散乱体層と接する領域は、光散乱性を有することを特徴とする。【００２７】
前記発光デバイスは、前記光源と前記散乱体基板との積層方向に沿って、前記光源の光によって蛍光を発する蛍光体層を配したことを特徴とする。【００２８】
前記発光デバイスは、さらに青色光を発光する励起光源と、該励起光源に対向して配され、前記青色光によって励起され赤色の蛍光を発光する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記青色光によって励起され緑色の蛍光を発光する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記青色光を散乱させる青色画素を構成する前記散乱体層と、を備えたことを特徴とする。【００２９】
前記発光デバイスは、さらに青色光を発光する励起光源と、該励起光源に対向して配され、前記青色光によって励起され赤色の蛍光を発光する赤色画素を構成する赤色蛍光体層と、前記青色光によって励起され緑色の蛍光を発光する緑色画素を構成する緑色蛍光体層と、前記青色光によって励起され青色の蛍光を発光する青色画素を構成する青色蛍光体層と、前記蛍光を散乱させる前記散乱体層、とを備えたことを特徴とする。【００３０】
前記蛍光体層の側面に沿って、光反射性の隔壁を形成したことを特徴とする。【００３１】
前記隔壁のうち、少なくとも前記蛍光体層と接する領域が光散乱性を有することを特徴とする。【００３２】
前記蛍光体層における前記青色光を入射させる入射面側に、前記青色光のピーク波長を中心とした所定の波長領域の光を少なくとも透過させ、前記蛍光体層の発光ピーク波長を中心とした所定の波長領域の光を少なくとも反射させる特性を備えた波長選択層を形成したことを特徴とする。【００３３】
前記発光デバイスは、さらに前記蛍光体層と前記波長選択層との間に、前記蛍光体層よりも屈折率の低い低屈折率層を形成したことを特徴とする。【００３４】
前記低屈折率層の屈折率は１以上１．５以下の範囲であることを特徴とする。【００３５】
前記低屈折率層は、気体から成ることを特徴とする。【００３６】
前記発光デバイスは、互いに隣接する前記蛍光体層どうしの間、または前記蛍光体層と前記青色散乱体層との間に、光吸収層を更に形成したことを特徴とする。【００３７】
前記光吸収層は、前記隔壁の上面または下面の少なくとも一方に形成したことを特徴とする。【００３８】
本発明の表示装置は、前記発光デバイスを少なくとも備えていることを特徴とする。【００３９】
前記表示装置は、前記光源に対応するアクティブマトリックス駆動素子を備えたことを特徴とする。【００４０】
前記光源は、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より構成されることを特徴とする。【００４１】
前記光源は面状光源であり、前記光源と前記基板との間に、前記光源から発した光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられていることを特徴とする。【００４２】
前記光源は、指向性を有する前記青色光を発光することを特徴とする。【００４３】
前記表示装置は、前記励起光源と前記基板との間に、波長が４３５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下の範囲における消光比が１００００以上の偏光板を更に設けたことを特徴とする。【００４４】
前記表示装置は、前記蛍光体層、前記青色散乱体膜と前記低屈折率膜との間、または、前記低屈折率膜と前記基板との間の少なくとも一方に、カラーフィルターを形成したことを特徴とする。【００４５】
本発明の照明装置は、発光デバイスを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、入射光を基板と外部の界面で反射させることなく外部に出射させ、且つ、入射光を広視野角に拡散させ外部に出射させることが可能な散乱体基板、発光デバイス、表示装置、および照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】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２】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】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】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５】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】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】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】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】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】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】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】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】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】本発明に係る発光デバイスの第十一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を構成するLED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を構成する有機ELディスプレイを示す概略断面図である。
【図１９】本発明に係る表示装置を構成する有機ELディスプレイを示す概略平面図である。
【図２０】本発明に係る表示装置の概略断面図である。
【図２１】本発明に係る表示装置の概略断面図である。
【図２２】本発明に係る表示装置の一適用例である携帯電話を示す外観図である。
【図２３】本発明に係る表示装置の一適用例である薄型テレビを示す外観図である。
【図２４】本発明に係る有機EL照明の実施形態を示す概略断面図である。
【図２５】本発明に係る照明装置の実施形態を示す概略断面図である。
【図２６】実施形態における視野角を説明した説明図である。
【図２７Ａ】本発明の発光デバイスに係る出射光の様子を観察した写真である。
【図２７Ｂ】従来の発光デバイスの出射光の様子を観察した写真である。
【図２８】実施例における計算結果を示したグラフである。
【図２９】本発明に係る保管容器の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】
【００４８】
以下、図面を参照して、本発明に係る散乱体基板、発光デバイス、表示装置、および照明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。
【００４９】
「従来の発光デバイス：第一例」
まずに、本発明の発光デバイスとの差異を明確にするために、従来の発光デバイスの構成、作用について説明する。
図１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。
従来の発光デバイス１０は、光を出射する光源１１と、前記光源に対向して配され、前記光源から発せられた光の進行方向を変える光散乱性粒子１２と、前記粒子を混合した透光性樹脂１３とから成る散乱体層１４が形成された基板１５とから概略構成されている。
【００５０】
従来の発光デバイス：第一例において、散乱体層に外部から光が入射する場合、光は透光性樹脂を介して、光散乱性粒子に入射し、散乱光となる。散乱光には、透光性樹脂を介して、基板側に進行する成分、光源側に進行する成分、或いは再び他の粒子に入射する成分が存在する。ここで、散乱体層と基板、及び基板と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本構成の場合、散乱体層を構成する透光性樹脂の屈折率は一般的に１．５前後、基板として一般的に用いられるガラスの屈折率も１．５前後の為、前記散乱光のうち、基板側に進行した散乱光の大半は、散乱体層と基板の界面に全反射されることなく基板内に入射する。しかしながら、基板（屈折率：１．５前後）と外部（屈折率：１．０）との間には屈折率界面が存在し、おおよそ、同界面に４２°より大きい角度（臨界角以上の角度）で入射した光（図中の光線１６）はスネルの法則に基づき全反射され、外部に取出すことが出来ないという課題がある。
【００５１】
「従来の発光デバイス：第二例」
図２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。
従来の発光デバイス２０は、励起光を発する励起光源２１と、前記励起光源に対向して配され、前記励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層２２と、第二の蛍光体層２３と、互いに隣接した前記蛍光体層どうしの間に、第一例の散乱体層１４が形成され、各層の間には、それぞれ光吸収層２４が形成された基板２５とから概略構成されている。
【００５２】
発光デバイスが、図２に示すような複数の層で構成されている場合、各層から発光した光が混ざることのないように、層間には光吸収層が形成されている。しかしながら、散乱体層で散乱された光のうち、基板と外部との界面で全反射された光の一部は、光吸収層で吸収されるが（図中の光線２８）、一部は、隣接する蛍光体層に入射し（図中の光線２７）、蛍光体層が発光し、各層から発光した光が混ざり、色滲みが発生する等、表示品位が低下するという課題がある。
【００５３】
「従来の発光デバイス：第三例」
図３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。なお、図１と同様の構成には同じ番号を付している。
従来の発光デバイス３０は、光を出射する光源１１と、前記光源に対向して配され、前記光源から発せられた光の進行方向を変える光散乱性粒子１２と、前記粒子を混合した透光性樹脂１３とから成る散乱体層１４が形成された基板１５とから概略構成されている。
【００５４】
従来の発光デバイス：第三例において、散乱体層に外部から光が入射する場合、大半の光は、（１）粒子で散乱されて基板側に進行する成分（前方散乱成分：図中の１６）、（２）粒子で散乱されて光源側に進行する成分（後方散乱成分：図中の１７）、（３）粒子に当たらず基板側に進行する成分（前方透過成分：図中の１８）に分けられる。粒子が樹脂内に均一に分散されていない場合、例えば、粒子凝集などにより、散乱体層の厚み方向に粒子が集中するような領域が存在する場合には（２）の後方散乱成分が支配的となり、また、スルーホールの形成などにより、散乱体層の厚み方向に粒子が存在しないような領域が存在する場合には（３）の前方透過成分が支配的となる。つまり、粒子が樹脂内に均一に分散されていない場合には、散乱光として視認者側（基板側）に取り出せる成分、即ち（１）の前方散乱成分が少なくなるという課題がある。
【００５５】
以下、図面を参照して、本発明に係る散乱体基板、発光デバイス、表示装置、及び照明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、発明の趣旨をより良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、本発明の特徴をわ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などが実際と同じであるとは限らない。
【００５６】
なお、以下に詳細に説明する散乱体基板、発光デバイス、表示装置、及び照明装置の各実施形態において、視野角という用語は、図２６に示すように、蛍光体Ｆｍが形成された（透明な）基板Ｐからなる蛍光体基板ＦＰの光（蛍光）の出射面ＦＰａに沿った方向を視野角９０°、この出射面に対して垂直な方向を視野角０°と定義する。例えば、視野角４５°と言った場合、蛍光体基板の出射面に沿った方向（９０°）と、出射面に対して垂直な方向（０°）との間の４５°に傾斜した角度を示す。
【００５７】
「発光デバイス」（１）第一実施形態
図４は、第一実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。
発光デバイス４０は、光を出射する光源３１と、この光源３１に対向して配された基板３５、基板３５の一面３５ａに配された散乱体層３４を有する散乱体基板３９から構成されている。そして、散乱体基板３９を構成している散乱体層３４は、光源３１から発せられた光の進行方向を変える複数の非発光性の粒子３２と、少なくとも粒子３２と基板３５の一面との間に保たれた空隙３３とから構成されている。
【００５８】
以下、発光デバイス４０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。
【００５９】
光源３１としては、紫外光、青色光、白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」と称することがある）、青色発光ダイード（以下、「青色ＬＥＤ」と称することがある）、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」と称することがある）、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」と称することがある）、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」と称することがある）、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」と称することがある）等の発光素子が挙げられる。光源３１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。
【００６０】
また、光源３１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、光源３１と散乱体基板との間に、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光源４１の両方について、ＯＮ／ＯＦＦを制御することも可能である。
【００６１】
基板３５としては、散乱体層３４からの散乱光を外部に取り出す必要があることから、光源の発光領域で、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。
【００６２】
また、基板３５としては、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。
【００６３】
非発光性の粒子３２は、散乱体層３４内に設けられ、少なくとも散乱体層３４内の光の進行方向を変える性質を有する粒子である。散乱体層３４は、少なくとも１つ以上の粒子３２と、この粒子３２と基板３５の一面３５ａとの間に設けられた空隙３３とから構成されている。粒子３２は、例えば、互いに粒径の異なる２種類の粒子３２ａ，３２ｂから構成されていることも好ましい。
【００６４】
粒子３２としては、無機材料、または有機材料のいずれであってもよい。
粒子３２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。
【００６５】
また、粒子３２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：２．５２、ルチル型の屈折率：２．７１）、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。
【００６６】
粒子３２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）、メラミンホルムアルデヒドビーズ（屈折率：１．６５）、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。
【００６７】
空隙３３は、低屈折媒質が満たされている。この低屈折媒質としては気体材料で構成されていれば、それ以上限定されるものではない。
空隙３３を構成する気体材料としては、例えば、空気、或いは、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等の単成分、或いは任意の成分の混合体、或いはアルゴン等から成る不活性ガス等が挙げられる。
また、空隙３３は、真空であることも好ましい。また、上記気体材料を用いる場合も、その存在濃度、圧力状態は限定されるものではない。
【００６８】
散乱体層３４は、上述した光の進行方向を変える非発光性の粒子３２と、粒子３２と基板３５の一面３５ａとの間に設けられた空隙３３から構成される。これらの散乱体層３４を形成する方法としては、例えば、ケイ酸ナトリウムなどの水溶液に、同水溶液よりも比重の大きい粒子を分散させた溶液を沈降管に注ぎ、沈降管底部に塗布用の基板を設け、自重で粒子が基板に塗布された後に、水溶液を排出し散乱体層を形成する沈降塗布法、或いは分子間の共有結合によって、基板と粒子を吸着させる化学吸着法、或いは分子間のファンデルワールス力によってトラフで基板と粒子を吸着させるＬＢ膜法等が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００６９】
また、非発光性の粒子３２を透光性樹脂に分散させ、基板に成膜後、透光性樹脂を高温で焼成する方法も挙げられる。
このような方法で散乱体層３４を形成する場合には、非発光性の粒子には無機系材料を用いることが好ましい。粒子が分散された透光性樹脂を焼成し粒子間に空隙を形成するためには一般的には４００℃以上の加熱が必要となる。有機系材料の耐熱温度は、材料によっても異なるが、３００℃程度が一般的である。したがって、有機系材料から成る粒子を用いた場合、樹脂の焼成プロセスによって粒子が劣化する懸念があるため、無機系材料から構成された粒子を用いるのが好ましい。
【００７０】
上述した透光性樹脂としては、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。
【００７１】
粒子の分散装置としては、例えば、プロペラ羽根やタービン羽根やバトル羽根などの機構を先端に備えた一般の攪拌装置、或いは、丸鋸の刃を交互に上下へ折り曲げた歯付円板形インペラ機構を先端に備えた高速回転遠心放射型攪拌装置、或いは、超音波エネルギーを集中的に発生させて分散処理を行う超音波乳化分散装置、或いは、容器中にビーズを充填して回転させ、原料を摺りつぶして粉砕・分散を行うビーズミル装置による分散方法などが挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００７２】
形成方法としては、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。
【００７３】
また、散乱体層３４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。
【００７４】
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散乱体層をダイレクトにパターニングすることも可能である。
【００７５】
非発光性の粒子３２どうしの間には、粒子３２とは異なる材質の材料、例えば、接触する粒子３２どうしを互いに接着する中間層を形成してもよい。
【００７６】
こうした中間層を構成する材料の種類としては、種々の材料が採用可能であるが、例えば、ケイ酸重合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−架橋）、リン酸結合（Ｐ−Ｏ−Ｐ−）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）結合等を利用した材料が挙げられる。
【００７７】
散乱体層３４を構成する非発光性の粒子３２の粒径、屈折率、濃度は、目的に応じて最適化するのが好ましい。
例えば、視野角０°方向の輝度値に対して、それよりも大きい視野角の輝度値が明らかに高い値を有する散乱プロファイルが必要な場合には、前方方向に広散乱特性を付与する必要があるため、光の波長同程度の粒径を有する粒子を用いることが好ましい。
【００７８】
粒子３２の平均粒径は、１５０ｎｍ〜９００ｎｍであることがさらに好ましい。これにより、可視光領域全般の光に対して、粒子の粒径は波長と同程度であり、粒子に当たった光は前方散乱と側方散乱が支配的であるミー散乱を起こし、斜め方向に進む光の向きを変更することができる。
【００７９】
例えば、散乱体層内の非発光性の粒子の粒径が、光の波長よりも限りなく大きい粒子で構成されている場合、粒子に入射した入射光に対する出射光（散乱光）の広がりは狭いため、非常に高透過特性が得られる一方、上述したように、出射光（散乱光）の広がりが狭いため、十分な散乱特性（視野角特性）が得られない。
【００８０】
一方、例えば、散乱体層内の非発光性の粒子の粒径が、光の波長よりも限りなく小さい粒子で構成されている場合、粒子に入射した入射光に対する出射光（散乱光）の広がりが非常に大きい一方、入射光と反対側に出射する光（後方散乱光）の割合も大きくなるため、広視野角な散乱特性が得られるが、十分な透過特性が得られない。
【００８１】
散乱体層を構成する非発光性粒子は、散乱体層内の厚み方向に２粒子以上存在することが好ましい。これにより、光源から出射し散乱体層に入射した光を十分に散乱させ、基板を介して外部に広配光な特性を有する散乱光を取り出すことができる。
例えば、厚み方向の粒子数が２粒子未満であった場合、光源から出射し散乱体層に入射した光は十分に散乱されず、基板を介して外部に取出されてしまう。
【００８２】
散乱体層を構成する非発光性粒子は、散乱体層内の厚み方向に１０粒子以下存在することが好ましい。これにより、光源から出射し散乱体層に入射した光を適度に前方に散乱させ、基板を介して外部に広配光な特性を有する散乱光を取り出すことができる。
例えば、厚み方向の粒子数が１１粒子以上であった場合、光源から出射し散乱体層に入射した光は過剰に散乱され、光源側に戻る後方散乱光が支配的となり、外部に取出すことが可能な光の割合が減ってしまう。
【００８３】
散乱体層を形成する非発光性の粒子３２は、平均粒径の異なる少なくとも２種類以上の粒子３２ａ，３２ｂで構成されていることが好ましく、さらには、平均粒径の異なる第一の粒子３２ａと、第二の粒子３２ｂの２種類の粒子３２で構成される場合、第一の粒子の平均粒径Ｄａと、第二の平均粒径Ｄｂの関係が、Ｄａ≧Ｄｂであり、且つ基板３５上に形成された散乱体層３４において第一の粒子３２ａが占める体積Ｖａと、第二の粒子３２ｂが占める体積Ｖｂの関係が、Ｖａ≧Ｖｂであることが好ましい。
【００８４】
一般的に、散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子３２の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。
【００８５】
この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α＞＞１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。
【００８６】
すなわち、平均粒径が小さくなるに連れて、粒子の散乱特性は広散乱特性になる一方、光の透過特性は悪くなるのが一般的である。
【００８７】
例えば、上述の回折散乱特性を有する第一の粒子３２ａと、ミー散乱特性を有する第二の粒子３２ｂとを、散乱体層内において、「第一の粒子の体積≧第二の粒子の体積」の関係が成り立つように散乱体基板を形成すること、つまり、透過特性が良好な平均粒径の大きい粒子が形成された散乱体層に、広散乱特性を有する平均粒径の小さい粒子が透過特性を低下させない程度に少量、散乱アシスト材として添加されているような散乱体基板の構成により、高透過特性と広散乱特性の両立を図ることができる。上記２種類の粒子の体積の関係が逆転するような場合、つまり、第一の粒子の体積が、第二の粒子の体積よりも小さい場合には、第二の粒子による後方散乱成分が過剰になり、結果として十分な透過特性を得ることができない。
【００８８】
第一の粒子３２ａの散乱体層３４に対する体積比率が、Ｖａ≧１０ｖｏｌ％であることが、さらに好ましい。１０ｖｏｌ％よりも低濃度になると、十分な散乱特性を得ることができない。
【００８９】
第二の粒子の散乱体層に対する体積比率が、０．５ｖｏｌ％≦Ｖｂ≦５ｖｏｌ％であることが、さらに好ましい。０．５ｖｏｌ％よりも低濃度になると、十分な散乱特性が得られない。一方、０．５ｖｏｌ％よりも高濃度になると、十分な透過特性が得られない。
【００９０】
散乱体層３４の膜厚は、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。１０μｍよりも薄膜になると、非発光性の粒子３２どうしの隙間を抜け、散乱されずに外部に透過してしまう成分が顕著となり、結果として、十分な散乱特性が得られない。
【００９１】
図４を参照して、発光デバイス４０の作用、効果について説明する。
発光デバイス３０において、散乱体層３４に外部から光が入射する場合、大半の光は空隙３３を介して、非発光性の粒子３２に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙３３を介して、基板３５側に進行する成分、光源３１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子３２に入射する成分が存在する。ここで、散乱体層３４と基板３５、及び基板３５と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。
【００９２】
本実施形態の場合、散乱体層３４を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板３５は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。このような構成においては、非発光性の粒子３２で散乱された散乱光のうち、基板３５側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙３３を通ってから基板３５に入射するため、基板３５に入射した散乱光は基板３５と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。よって、光取り出し効率に優れた発光デバイス３０を実現することが可能になる。
【００９３】
（２）第二実施形態
図５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５において、図４に示した発光デバイス３０と同一の構成要素については、その説明を省略する。
発光デバイス５０は、光を出射する光源３１と、この光源３１に対向して配された基板３５と、この基板３５の一面３５ａに配された散乱体層３４とを備えている。散乱体層３４は、光源３１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子３２と、粒子３２と基板３５の一面との間に形成された空隙３３とから構成されている。そして、基板３５の積層方向に沿った散乱体層３４の少なくとも１つ以上の側面には、光反射性の隔壁４１が形成されている。
【００９４】
光反射性の隔壁４１としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒやその合金などの反射性の金属粉、或いは金属粒子を含有した樹脂から成る反射性の樹脂膜を形成した構造などが挙げられるが、本実施形態は、これらに限定されるものではない。
【００９５】
また、隔壁４１は、少なくとも散乱体層３４と接する部分に光散乱性を有していてもよい。隔壁４１自体を形成する材料（以下、「隔壁材料」と称する場合がある）、あるいは、隔壁４１の側面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」と称する場合がある）としては、樹脂と光散乱性粒子を含む材料が用いられる。
【００９６】
障壁４１の樹脂としては、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。
【００９７】
障壁４１の光散乱性粒子は、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
隔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。
【０１０１】
さらに、隔壁４１は、白色であってもよい。具体的には、隔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。
【０１０２】
隔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、隔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、隔壁４１または隔壁４１の側面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。
【０１０３】
図５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４０において、散乱体層３４に外部から光が入射する場合、大半の光は空隙３３を介して、非発光性の粒子３２に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙３３を介して、基板３５側に進行する成分、光源３１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子３２に入射する成分が存在する。ここで、散乱体層３４と基板３５、及び基板３５と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体層３４を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板３５は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。
【０１０４】
このような構成においては、非発光性の粒子３２で散乱された散乱光のうち、基板３５側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙３３を通ってから基板３５に入射するため、基板３５に入射した散乱光は基板３５と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。また、本構成においては、散乱体層３４の側面に光反射性の隔壁４１が設けられているため、散乱体層３４内で散乱した散乱光のうち、散乱体層３４の側面部に入射する散乱光を光反射性の隔壁４１の側面で反射し、基板３５側に取り出し可能な成分にリサイクルされる。
【０１０５】
つまり、光反射性を有する隔壁４１を散乱体層３４の側面に設けることによって、散乱体層３４内で散乱した散乱光を効率良く外部に取り出すことが可能となる。また、ここで隔壁４１の散乱体層３４と接する部分が光散乱性を有する場合、例えば、一度基板で、基板と外部の屈折率差によって発生するフレネル損失によって反射された散乱光成分が隔壁４１で反射され基板に再入射する場合、まず、基板３５でフレネル反射され、隔壁４１に入射する散乱光成分は、その入射角と異なった角度で隔壁４１で反射（散乱）され、一度目とは異なった角度で基板に入射するため、再び基板３５に入射した際に発生するフレネル損失を小さくできる可能性があり、結果として外部に取り出せる散乱光成分の割合を大きくすることができる。つまり、光散乱性を有する隔壁４１を散乱体層３４の側面に設けることによって、散乱体層３４内で散乱した散乱光をさらに効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１０６】
（３）第三実施形態
図６は、第三実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。発光デバイス６０は、励起光を発する励起光源５１と、励起光源５１に対向して配され、励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、前記第一の蛍光体層５２と第二の蛍光体層５３の間に、励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、この粒子５１と基板５７の一面５７ａの間に形成された空隙５５とから成る散乱体層５６が形成された基板５７とから構成されている。
本実施形態においても、粒子５４は、例えば、互いに粒径の異なる２種類の粒子５４ａ，５４ｂから構成されていることも好ましい。
【０１０７】
蛍光体を励起する励起光源５１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、紫外発光ダイオード（以下、「紫外ＬＥＤ」と称することがある）、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」と称することがある）、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」と称することがある）、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」と称することがある）、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」と称することがある）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。
【０１０８】
また、励起光源５１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５１と蛍光体層５２，５３、散乱体層５６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。
【０１０９】
蛍光体層５２，５３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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
蛍光体層５２，５３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５２，５３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。
【０１１２】
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、2,3,6,7-テトラヒドロ-11-オキソ-1H,5H,11H-[1]ベンゾピラノ[6,7,8-ij]キノリジン-１０-カルボン酸エチル（クマリン３１４）、１０-アセチル-2,3,6,7-テトラヒドロ-1H,5H,11H-[1]ベンゾピラノ[6,7,8-ij]キノリジン-11-オン（クマリン３３４）、アントラセン系色素：９，１０ビス（フェニルエチニル）アントラセン、ペリレン等が挙げられる。
【０１１３】
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）、１０‐（ベンゾチアゾール‐２‐イル）‐２，３，６，７‐テトラヒドロ‐１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ‐［１］ベンゾピラノ［６，７，８‐ｉｊ］キノリジン‐１１‐オン（クマリン５４５）、クマリン５４５T、クマリン５４５P、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９８、ソルベントイエロー１１６、ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４、ペリレン系色素：ルモゲンイエロー、ルモゲングリーン、ソルベントグリーン５、フルオレセイン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、アントラキノン系色素、キナクリドン系色素、イソインドリノン系色素、チオインジゴ系色素、ジオキサジン系色素等が挙げられる。
【０１１４】
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（ピリジン１）、及びキサンテン系色素：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、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２、ペリレン系色素：ルモゲンオレンジ、ルモゲンピンク、ルモゲンレッド、ソルベントオレンジ５５、オキサジン系色素、クリセン系色素、チオフラビン系色素、ピレン系色素、アントラセン系色素、アクリドン系色素、アクリジン系色素、フルオレン系色素、ターフェニル系色素、エテン系色素、ブタジエン系色素、ヘキサトリエン系色素、オキサゾール系色素、クマリン系色素、スチルベン系色素、ジ−およびトリフェニルメタン系色素、チアゾール系色素、チアジン系色素、ナフタルイミド系色素、アントラキノン系色素等が挙げられる。
各色蛍光体として有機蛍光体材料を用いる場合には、バックライトの青色光または紫外光や外光によって劣化しにくい色素を用いることが望ましい。この点において、耐光性に優れ、高い量子収率を有するペリレン系色素を用いることが特に好ましい。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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５２，５３と励起光源５１との間に空隙ができてしまい（励起光源５１と蛍光体層５２，５３（屈折率：約２．３）との間の空隙（屈折率：１．０））、励起光源５１からの光が効率よく蛍光体層５２，５３に届かず、蛍光体層５２，５３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５２，５３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。
【０１２０】
また、蛍光体層５２，５３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。
【０１２１】
また、蛍光体層５２，５３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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
バインダー樹脂材料としては、透光性の樹脂であることが好ましい。また、樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリシリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、メラニン樹脂，フェノール樹脂、ポリビニルアルコール，ポリビニルヒドリン，ヒドロキシエチルセルロース，カルボキシルメチルセルロース、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトン、ナイロン、ポリスチレン、メラミンビーズ、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリＭＢＳ、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【０１２４】
蛍光体層５２，５３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５１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。
【０１２５】
基板５７としては、蛍光体層５２，５３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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
図６を参照して、発光デバイス６０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５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２，５３内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。一方、散乱体層５６においては前述したように、散乱体層５６に励起光５１が入射する場合、大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体層５６と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体層５６を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。
【０１２８】
このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光のうち、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。例えば、基板５７に進行する散乱光が、基板５７と外部との界面で全反射する場合、全反射した散乱光が隣接する蛍光体層５２，５３に入射し、前記散乱光（励起光）によって蛍光層５２，５３内の蛍光体が励起され、発光する可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。また、本構成のような場合、散乱体層５６から外部に取出される散乱光の配光プロファイルを、蛍光体層５２，５３から外部に取出される蛍光の配光プロファイルに、如何に合わせこむが重要である。
【０１２９】
本形態における散乱体層５６においては、非発光性の粒子５４で散乱され、基板５７の方向に進行する散乱光は、一旦屈折率１．０前後の空隙５５を介して基板５７に入射し、その後、同じく屈折率１．０前後の外部に取出される。つまり、非発光性の粒子で散乱された散乱光の配光プロファイルが、そのまま形を変えることなく、外部に取出されることになる。したがって、散乱特性を決定する散乱強度パラメータを蛍光体層５２，５３から外部に取出される蛍光の配光プロファイルに合うように調整することによって、異なる配光プロファイルを容易に合わせこむことができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１３０】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１３１】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１３２】
（４）第四実施形態
図７は、第五実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図７において、図６に示した発光デバイス６０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５１と、前記励起光源に対向して配され、前記励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、前記第一の蛍光体層５２と第二の蛍光体層５３の間、及び、蛍光体層５２，５３上に広がるように形成された、前記励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、この粒子５４と基板５７の一面５７の間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜６１が形成された基板５７とから構成されている。
【０１３３】
図７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５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２，５３内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。一方、散乱体膜６１においては前述したように、散乱体膜６１に励起光５１が入射する場合、大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜６１と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。
【０１３４】
本実施形態の場合、散乱体膜６１を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光の内、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。例えば、基板５７に進行する散乱光が、基板５７と外部との界面で全反射する場合、全反射した散乱光が隣接する蛍光体層５２，５３に入射し、前記散乱光（励起光）によって蛍光層５２，５３内の蛍光体が励起され、発光する可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１３５】
また、本構成のような場合、散乱体層５６から外部に取出される散乱光の配光プロファイルを、蛍光体層５２，５３から外部に取出される蛍光の配光プロファイルに、如何に合わせこむが重要である。本形態における散乱体膜６１においては、非発光性の粒子５４で散乱され、基板５７の方向に進行する散乱光は、一旦屈折率１．０前後の空隙５５を介して基板５７に入射し、その後、同じく屈折率１．０前後の外部に取出される。つまり、非発光性の粒子で散乱された散乱光の配光プロファイルが、そのまま形を変えることなく、外部に取出されることになる。したがって、散乱特性を決定する散乱強度パラメータを蛍光体層５２，５３から外部に取出される蛍光の配光プロファイルに合うように調整することによって、異なる配光プロファイルを容易に合わせこむことができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１３６】
また、本構成においては、蛍光体層５２，５３と基板５７との間にも散乱体膜６１が形成されているため、蛍光体層５２，５３から発光した蛍光成分のうち、散乱体膜６１に入射した蛍光成分は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した蛍光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。例えば、基板５７に進行する蛍光が、基板５７と外部との界面で全反射する場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起され、発光する可能性、或いは全反射した蛍光が隣接する散乱体層に入射し、前記蛍光が前記散乱体層内の非発光性の粒子で後方散乱され、前記散乱体層から基板５７を介して外部に取出される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１３７】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１３８】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１３９】
（５）第五実施形態
図８は、第五実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図８において、図６に示した発光デバイス６０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８０は、励起光を発する励起光源５１と、励起光源に対向して配され、励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２，５３、７１上に広がるように形成された、前記励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面５７ａの間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７とから構成されている。
【０１４０】
図８を参照して、発光デバイス８０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５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２、５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。
しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０１４１】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光した蛍光のうち、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。
【０１４２】
このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光のうち、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１４３】
また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１４４】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１４５】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１４６】
（６）第六実施形態
図９は、第六実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図９において、図６に示した発光デバイス６０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５１と、励起光源に対向して配され、励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２、５３、７１上に広がるように形成された、励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７と、基板５７との積層方向に沿った蛍光体層５２、５３、７１の少なくとも１つ以上の側面に形成された光反射性の隔壁８１から構成されている。
【０１４７】
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５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２、５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。
しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０１４８】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光し蛍光の内、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。
【０１４９】
本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光の内、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１５０】
また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１５１】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１５２】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１５３】
また、本構成においては、蛍光体層５２、５３、７１の側面に光反射性の隔壁８１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光のうち、基板５７の界面、或いは散乱体膜７２の界面で反射した蛍光成分の内、蛍光体層５２、５３、７１の側面に入射する蛍光成分を光反射性の隔壁８１で反射し、再び基板５７側に取り出し可能な成分にリサイクルすることができる。つまり、光反射性を有する隔壁８１を蛍光体層５２、５３、７１の側面に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１５４】
（７）第七実施形態
図１０は、第七実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図１０において、図６に示した発光デバイス６０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１００は、励起光を発する励起光源５１と、励起光源に対向して配され、前記励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２、５３、７１上に広がるように形成された、励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面５７ａの間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７と、前記基板５７との積層方向に沿った前記蛍光体層５２、５３、７１の少なくとも１つ以上の側面に光反射性の隔壁８１と、蛍光体層５２、５３、７１おける、励起光を入射させる入射面側に形成された波長選択透過反射層９１とから概略構成されている。
【０１５５】
すなわち、波長選択透過反射層９１は、蛍光体層５２、５３、７１の励起光の入射面上、および隔壁８１の上面上に設けられ、励起光源５１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５２、５３、７１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。
【０１５６】
蛍光体層５２、５３、７１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９０の背面側へ向かう蛍光成分を、蛍光体層５２，５３、７１の入射面に設けられた波長選択透過反射層９１により、効率的に正面方向に反射させることが可能となり、発光効率を向上させることが可能となる。
【０１５７】
波長選択透過反射層９１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。
【０１５８】
図１０を参照して、発光デバイス１００における発光について説明する。
発光デバイス１００において、励起光源５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２，５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０１５９】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光した蛍光のうち、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。
【０１６０】
このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光のうち、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１６１】
また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１６２】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１６３】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１６４】
また、本構成においては、蛍光体層５２、５３、７１の側面に光反射性の隔壁８１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光のうち、基板５７の界面、或いは散乱体膜７２の界面で反射した蛍光成分のうち、蛍光体層５２、５３、７１の側面に入射する蛍光成分を光反射性の隔壁８１で反射し、再び基板５７側に取り出し可能な成分にリサイクルすることができる。つまり、光反射性を有する隔壁８１を蛍光体層５２、５３、７１の側面に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１６５】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に波長選択透過反射層９１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分は、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の界面で反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。つまり、波長選択透過反射層９１を蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１６６】
（８）第八実施形態
図１１は、第八実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図１１において、図６に示した発光デバイス６０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５１と、前記励起光源に対向して配され、前記励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２、５３、７１上に広がるように形成された、前記励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面５７ａの間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７と、基板５７との積層方向に沿った蛍光体層５２、５３、７１の少なくとも１つ以上の側面に形成された光反射性の隔壁８１と、蛍光体層５２、５３、７１おける、励起光を入射させる入射面側に形成された波長選択透過反射層９１と、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に、蛍光体層５２、５３、７１よりも屈折率の小さい低屈折率層１０１とから概略構成されている。
【０１６７】
即ち、低屈折率層１０１は、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に設けられ、蛍光体層から発光した蛍光のうち、蛍光体層と低屈折率層の界面の臨界角以上で、前記界面に入射する蛍光を少なくとも反射させる特徴を有する層である。
蛍光体層５２、５３、７１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１００の背面側へ向かう蛍光成分を、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に設けられた低屈折率層１０１により、効率的に正面方向に反射させることが可能となり、発光効率を向上させることが可能となる。
【０１６８】
低屈折率層１０１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。
【０１６９】
低屈折率層７１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７１中に空孔や空隙を存在させるために、低屈折率層７１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。
【０１７０】
シリカエアロゲルは、例えば、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。
【０１７１】
また、低屈折率層１０１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７１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７１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１０１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、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。
【０１７２】
図１１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５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２、５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０１７３】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光した蛍光のうち、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光のうち、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。
【０１７４】
蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。
その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１７５】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１７６】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α＞＞１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい
【０１７７】
また、本構成においては、蛍光体層５２、５３、７１の側面に光反射性の隔壁８１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光のうち、基板５７の界面、或いは散乱体膜７２の界面で反射した蛍光成分のうち、蛍光体層５２、５３、７１の側面に入射する蛍光成分を光反射性の隔壁８１で反射し、再び基板５７側に取り出し可能な成分にリサイクルすることができる。つまり、光反射性を有する隔壁８１を蛍光体層５２、５３、７１の側面に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１７８】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に波長選択透過反射層９１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分は、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の界面で反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。つまり、波長選択透過反射層９１を蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１７９】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に、低屈折率層１０１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分のうち、蛍光体層と低屈折率層の界面の臨界角以上で、前記界面に入射する蛍光を反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。一般的に、波長選択透過反射層９１は、入射面に対して浅い角度で入射した光の反射率が低下するという特徴があるため、低屈折率層１０１と組合せることによって、浅い角度で入射した光も確実に反射させ、リサイクルすることができる。つまり、低屈折率層１０１を、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１８０】
（９）第九実施形態
図１２は、第九実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図１２において、図６に示した発光デバイス６０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１２０は、励起光を発する励起光源５１と、励起光源に対向して配され、励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２、５３、７１上に広がるように形成された、励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面５７ａの間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７と、基板５７との積層方向に沿った前記蛍光体層５２、５３、７１の少なくとも１つ以上の側面に光反射性の隔壁８１と、蛍光体層５２、５３、７１おける、励起光を入射させる入射面側に形成された波長選択透過反射層９１と、蛍光体層５２、５３、７１と前記波長選択透過反射層９１の間に、蛍光体層５２、５３、７１よりも屈折率の小さい低屈折率層１０１と、基板５７と隔壁８１の間にそれぞれ形成された光吸収層１１１から概略構成されている。
【０１８１】
光吸収層１１１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１１１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１１１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５２、５３、７１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１１１の膜厚は、蛍光体層５２，５３、７１の膜厚より薄い方が好ましい。
【０１８２】
図１２を参照して、発光デバイス１２０における発光について説明する。
発光デバイス１２０において、励起光源５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２、５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０１８３】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光した蛍光のうち、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光のうち、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。
【０１８４】
蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１８５】
また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１８６】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１８７】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１８８】
また、本構成においては、蛍光体層５２，５３、７１の側面に光反射性の隔壁８１が設けられているため、蛍光体層５２，５３、７１から発光した蛍光のうち、基板５７の界面、或いは散乱体膜７２の界面で反射した蛍光成分のうち、蛍光体層５２、５３、７１の側面に入射する蛍光成分を光反射性の隔壁８１で反射し、再び基板５７側に取り出し可能な成分にリサイクルすることができる。つまり、光反射性を有する隔壁８１を蛍光体層５２、５３、７１の側面に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１８９】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に波長選択透過反射層９１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分は、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の界面で反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。つまり、波長選択透過反射層９１を蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１９０】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に、低屈折率層１０１が設けられているため、蛍光体層５２，５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分のうち、蛍光体層と低屈折率層の界面の臨界角以上で、前記界面に入射する蛍光を反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。一般的に、波長選択透過反射層９１は、入射面に対して浅い角度で入射した光の反射率が低下するという特徴があるため、低屈折率層１０１と組合せることによって、浅い角度で入射した光も確実に反射させ、リサイクルすることができる。つまり、低屈折率層１０１を、蛍光体層５２，５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に設けることによって、蛍光体層５２，５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０１９１】
また、本構成においては、互いに隣接した蛍光体層どうしの間に、前記基板５７と前記隔壁８１の間にそれぞれ形成された光吸収層１１１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光が隣接した蛍光体層に浸入することを光吸収によって防ぐことが可能となり、表示のコントラストを向上させることができる。
【０１９２】
（１０）第十実施形態
図１３は、第十実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図１３において、図６に示した発光デバイス６０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５１と、前記励起光源に対向して配され、前記励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２、５３、７１上に広がるように形成された、前記励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面５７ａの間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７と、基板５７との積層方向に沿った蛍光体層５２、５３、７１の少なくとも１つ以上の側面に形成された光反射性の隔壁８１と、蛍光体層５２、５３、７１おける、励起光を入射させる入射面側に形成された波長選択透過反射層９１と、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に形成された、蛍光体層５２、５３、７１よりも屈折率の小さい低屈折率層１０１と、基板５７と隔壁８１の間にそれぞれ形成された光吸収層１１１と、隔壁８１の励起光入射面上に形成された第二の光吸収層１２１から概略構成されている。
【０１９３】
図１３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５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２、５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０１９４】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光した蛍光のうち、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。
【０１９５】
このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光の内、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０１９６】
また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０１９７】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０１９８】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０１９９】
また、本構成においては、蛍光体層５２、５３、７１の側面に光反射性の隔壁８１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光のうち、基板５７の界面、或いは散乱体膜７２の界面で反射した蛍光成分のうち、蛍光体層５２、５３、７１の側面に入射する蛍光成分を光反射性の隔壁８１で反射し、再び基板５７側に取り出し可能な成分にリサイクルすることができる。つまり、光反射性を有する隔壁８１を蛍光体層５２、５３、７１の側面に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０２００】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に波長選択透過反射層９１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分は、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の界面で反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。つまり、波長選択透過反射層９１を蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０２０１】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に、低屈折率層１０１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分のうち、蛍光体層と低屈折率層の界面の臨界角以上で、前記界面に入射する蛍光を反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。一般的に、波長選択透過反射層９１は、入射面に対して浅い角度で入射した光の反射率が低下するという特徴があるため、低屈折率層１０１と組合せることによって、浅い角度で入射した光も確実に反射させ、リサイクルすることができる。つまり、低屈折率層１０１を、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０２０２】
また、本構成においては、互いに隣接した蛍光体層どうしの間に、基板５７と隔壁８１の間にそれぞれ形成された光吸収層１１１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光が隣接した蛍光体層に浸入することを光吸収によって防ぐことが可能となり、表示のコントラストを向上させることができる。
【０２０３】
また、本構成においては、前記隔壁８１の励起光入射面上に形成された第二の光吸収層１２１が設けられているため、励起光が蛍光体層に入射せず隔壁８１の底面に当たって反射され、隣接した蛍光体層に浸入することを光吸収によって防ぐことが可能となり、表示のコントラストの低下を防ぐことができる。
【０２０４】
（１１）第十一実施形態
図１４は、第十一実施形態に係る発光デバイスを示す概略断面図である。図１４において、図６に示した発光デバイス６０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１４０は、励起光を発する励起光源５１と、前記励起光源に対向して配され、前記励起光によって励起され蛍光を発する第一の蛍光体層５２と、第二の蛍光体層５３と、第三の蛍光体層７１と、蛍光体層５２、５３、７１上に広がるように形成された、前記励起光源５１から発せられた光の進行方向を変える非発光性の粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面５７ａとの間に形成された空隙５５とから成る散乱体膜７２が形成された基板５７と、基板５７との積層方向に沿った蛍光体層５２、５３、７１の少なくとも１つ以上の側面に形成された光反射性の隔壁８１と、蛍光体層５２、５３、７１おける、励起光を入射させる入射面側に形成された波長選択透過反射層９１と、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に形成された、蛍光体層５２、５３、７１よりも屈折率の小さい低屈折率層１０１と、基板５７と隔壁８１の間にそれぞれ形成された光吸収層１１１と、前記隔壁８１の励起光入射面上に形成された第二の光吸収層１２１と、前記基板５７と、第一の蛍光体層５２の間に形成された第一のカラーフィルター１３１と、第二の蛍光体層５３の間に形成された第二のカラーフィルター１３２と、第三の蛍光体層７１の間に形成された第三のカラーフィルター１３３から概略構成されている。
【０２０５】
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。カラーフィルターを設けることによって、蛍光体層から発光した蛍光の色純度を高めることができ、色再現範囲を拡大することができる。また、各蛍光体層に設けた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。
【０２０６】
図１４を参照して、発光デバイス１４０における発光について説明する。
発光デバイス１４０において、励起光源５１から第一の蛍光体層５２、第二の蛍光体層５３、第三の蛍光体層７１にそれぞれ励起光を入射すると、蛍光体層５２、５３、７１内では、蛍光体から等方的、即ちどの方向に対しても等しいエネルギーで光が放射される。しかしながら、蛍光体層から外部に取出される蛍光の配光プロファイルは、蛍光体の種類によって異なることが多い。例えば、蛍光体層を構成する蛍光体材料や樹脂材料の屈折率が蛍光体層ごとに異なる場合、外部に取出される蛍光が蛍光体層と外部との界面で屈折する屈折角は蛍光体層によって異なる。つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。また、例えば、蛍光体層が無機蛍光体材料で構成されている場合には、蛍光体粒子の粒径や形状によってその発光特性は異なる。
【０２０７】
つまり、外部に取出される蛍光の配光プロファイルがそれぞれの蛍光体層で異なることになる。しかしながら、蛍光体層５２，５３内で発光した蛍光のうち、基板５７の方向に進行する蛍光成分の一部は、散乱体膜７２に入射する。散乱体膜７２に入射した蛍光成分の大半の光は空隙５５を介して、非発光性の粒子５４に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙５５を介して、基板５７側に進行する成分、励起光源５１側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子５４に入射する成分が存在する。ここで、散乱体膜７２と基板５７、及び基板５７と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体膜７２を構成する空隙３３の屈折率は１．０前後であるため、基板５７は、屈折率１．０前後の空隙３３と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。
【０２０８】
このような構成においては、非発光性の粒子５４で散乱された散乱光の内、基板５７側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙５５を通ってから基板５７に入射するため、基板５７に入射した散乱光は基板５７と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。蛍光体層と基板との間に本構成の散乱体膜が存在しない場合、一般的に蛍光体層内の蛍光体は、屈折率１．０以上の樹脂等に溶解、或いは分散されているため、蛍光体層から基板に入射した蛍光成分の一部は、基板と外部の屈折率界面で全反射される。このような場合、全反射した蛍光が隣接する蛍光体層に入射し、前記蛍光によって蛍光層内の蛍光体が励起される可能性がある。このような場合、各層から発光した光が混ざり、表示品位が低下するという課題がある。
【０２０９】
また、本構成においては、異なる配光プロファイルを有する蛍光成分が散乱体膜５６内に入射し、散乱体層５６内の非発光性の粒子によって散乱されることによって、外部に取出される蛍光成分の配光プロファイルを合わせることができる。その結果、どの方向から視認しても色味の変わらない発光デバイスを得ることができる。
【０２１０】
一般的に、粒子の散乱特性を決定する散乱強度パラメータは、粒子の屈折率と粒子の周囲を取り巻く環境の屈折率の差、粒径パラメータα（α＝πＤ／λ［Ｄ：粒子の粒子直径、λ：光の波長］）、および散乱角θ（粒子に入射した入射光と粒子に当たって散乱した散乱光の成す角）の関係で表わされる。この中で、散乱特性に大きく影響するのは粒径パラメータαである。α＜１の場合、散乱強度分布は、前方散乱（θ＝０°前後）と後方散乱（θ＝１８０°前後）が支配的であり、側方（θ＝９０°前後）には殆ど散乱しない、いわゆるレイリー散乱の領域となる。
【０２１１】
また、α≒１の場合、前方散乱と側方散乱が支配的であり、後方には殆ど散乱しない、いわゆるミー散乱の領域となる。また、α>>１の場合、前方散乱が支配的であり、側方と後方には殆ど散乱しない、いわゆる幾何光学に基づく回折散乱の領域となる。つまり、粒径パラメータαは、粒子の粒径と粒子に入射する光の波長、即ち蛍光体層から発光する蛍光の波長によって決まってくる。例えば、６００ｎｍの蛍光を粒子によって前方、且つ側方に散乱させたい場合には、粒径パラメータα≒１となるように粒子の粒径を設定すればよい。
【０２１２】
また、本構成においては、蛍光体層５２、５３、７１の側面に光反射性の隔壁８１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光のうち、基板５７の界面、或いは散乱体膜７２の界面で反射した蛍光成分のうち、蛍光体層５２、５３、７１の側面に入射する蛍光成分を光反射性の隔壁８１で反射し、再び基板５７側に取り出し可能な成分にリサイクルすることができる。つまり、光反射性を有する隔壁８１を蛍光体層５２、５３、７１の側面に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０２１３】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に波長選択透過反射層９１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分は、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の界面で反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。つまり、波長選択透過反射層９１を蛍光体層５２、５３、７１における、励起光を入射させる入射面側に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０２１４】
また、本構造においては、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に、低屈折率層１０１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１の光取り出し側と反対側（背面側）に発光する蛍光成分のうち、蛍光体層と低屈折率層の界面の臨界角以上で、前記界面に入射する蛍光を反射し、光取り出し側に、有効に発光として外部に取り出すことができる。一般的に、波長選択透過反射層９１は、入射面に対して浅い角度で入射した光の反射率が低下するという特徴があるため、低屈折率層１０１と組合せることによって、浅い角度で入射した光も確実に反射させ、リサイクルすることができる。つまり、低屈折率層１０１を、蛍光体層５２、５３、７１と波長選択透過反射層９１の間に設けることによって、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光成分を非常に効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０２１５】
また、本構成においては、互いに隣接した蛍光体層どうしの間に、前記基板５７と前記隔壁８１の間にそれぞれ形成された光吸収層１１１が設けられているため、蛍光体層５２、５３、７１から発光した蛍光が隣接した蛍光体層に浸入することを光吸収によって防ぐことが可能となり、表示のコントラストを向上させることができる。
【０２１６】
また、本構成においては、前記隔壁８１の励起光入射面上に形成された第二の光吸収層１２１が設けられているため、励起光が蛍光体層に入射せず隔壁８１の底面に当たって反射され、隣接した蛍光体層に浸入することを光吸収によって防ぐことが可能となり、表示のコントラストの低下を防ぐことができる。
【０２１７】
また、本構成においては前記基板５７と、第一の蛍光体層５２の間に形成された第一のカラーフィルター１３１と、第二の蛍光体層５３の間に形成された第二のカラーフィルター１３２と、第三の蛍光体層７１の間に形成された第三のカラーフィルター１３３が設けられているため、各蛍光体層から発光した蛍光の色純度を高めることができ、色再現範囲を拡大することができる。
【０２１８】
また、各蛍光体層上に形成された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、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色純度が低下するのを防止することができる。
【０２１９】
「表示装置」
次に、散乱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。
本実施形態の蛍光体基板を備えた表示装置において、散乱体基板とは、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における、光の進行方向を変える非発光性の粒子と、この粒子と基板の一面の間に形成された空隙とから成る散乱体膜、蛍光体層、隔壁、および光吸収層等が形成された基板のことである。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〜第十一実施形態における、励起光源が形成された基板（発光素子基板）のことである。
【０２２０】
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。
【０２２１】
（１）第一実施形態
図１５は、第一実施形態係る表示装置を構成する有機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〜第十一実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板からなる蛍光体基板と、その蛍光体基板上に、平坦化膜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。
【０２２２】
有機ＥＬ素子基板（表示装置）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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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である。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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
以下、有機ＥＬ素子基板（表示装置）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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
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。
【０２５７】
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−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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
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。
【０２６９】
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。
【０２７０】
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。
【０２７１】
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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
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。
【０２７７】
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。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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。
【０２８０】
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。
【０２８１】
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。
【０２８２】
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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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。
【０２８５】
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。
【０２８６】
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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
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。
【０２８９】
本実施形態の表示装置によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない、さらには、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０２９０】
（２）第二実施形態
図１６は、第二実施形態に係る表示装置を構成するＬＥＤ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〜第十一実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板からなる蛍光体基板と、蛍光体基板上に、平坦化膜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。
【０２９１】
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。
【０２９２】
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。
【０２９３】
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。
【０２９４】
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。
【０２９５】
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、正孔に対する電位隔壁ができ、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。
【０２９６】
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、電子に対する電位隔壁ができ、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。
【０２９７】
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。
【０２９８】
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。
【０２９９】
本実施形態の表示装置によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない、さらには、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０３００】
（３）第三実施形態
図１７は、第三実施形態に係る表示装置を構成する無機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〜第十一実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板からなる蛍光体基板と、蛍光体基板上に、平坦化膜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。
【０３０１】
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。
【０３０２】
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。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
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。
【０３０９】
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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
本実施形態の表示装置によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない、さらには、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０３１２】
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。
【０３１３】
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。
【０３１４】
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。
【０３１５】
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。
【０３１６】
（４）第四実施形態
図１８は、第四実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。図１８において、図６示した発光デバイス５０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〜第十一実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板と同様の構成の蛍光体基板２６１と、蛍光体基板２６１上に、平坦化膜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。
【０３１７】
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。
【０３１８】
「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。
図１８は、有機ＥＬ素子基板を備えた表示装置を示す概略構成図である。有機ＥＬ素子基板２６２は、基板２１１の一方の面２１１ａにＴＦＴ（アクティブマトリックス駆動素子）２６４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。
【０３１９】
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。
【０３２０】
ＴＦＴ（アクティブマトリックス駆動素子）２６４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。
【０３２１】
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。
【０３２２】
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。
【０３２３】
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。
【０３２４】
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。
【０３２５】
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。
【０３２６】
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。
【０３２７】
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。
【０３２８】
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」と称することがある）２７８および外部駆動回路２９０とを備えている。
【０３２９】
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。
【０３３０】
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。
【０３３１】
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。
【０３３２】
本実施形態の表示装置によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない、さらには、低消費電力化が可能な優れた表示装置を実現できる。
【０３３３】
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。
【０３３４】
（５）第五実施形態
図２０は、第五実施形態に係る表示装置を示す概略断面図である。図２０において、図６に示した発光デバイス５０、図１６に示した有機ＥＬ素子基板２１０および図１９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〜第十一実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板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。
【０３３５】
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。
【０３３６】
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。
【０３３７】
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。
【０３３８】
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。
【０３３９】
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。
【０３４０】
本実施形態の表示装置によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない、さらには、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。
【０３４１】
（６）第六実施形態
図２１は、本発明に係る表示装置の第六実施形態を示す概略断面図である。図２１において、図６に示した発光デバイス５０、および図２０に示した液晶素子３０３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４００は、上述した発光デバイスの第一〜第十一実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板と同様の構成の蛍光体基板３０１と、液晶素子３０３と、バックライトユニット４０１とから概略構成されている。
【０３４２】
バックライトユニット４０１は、バックライトユニット４０１の底面、または側面に光源が配置される。バックライトユニット４０１の側面に光源が配置される場合、バックライトユニット４０１は、例えば、反射シート、光源、導光板、第一拡散シート、プリズムシートおよび第二拡散シートから構成される。また、バックライトユニット４０１とバックライト側偏光板３１１との間に、輝度向上フィルムを配置してもよい。
【０３４３】
ここでは、バックライトユニット４０１としては、バックライトユニット４０１の側面に配置された光源４０２と、光源４０２からの光を液晶素子３０３の面方向に導光する導光板４０３と、導光板４０３から液晶素子３０３に光を効率よく入射する輝度向上フィルム４０４とから概略構成されるものを例示した。
【０３４４】
表示装置４００によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない、さらには、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バックライトユニット４０１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。
【０３４５】
「携帯電話」
上述の第一〜第六実施形態の表示装置は、例えば、図２２に示す携帯電話に適用できる。
携帯電話４１０は、本体４１１、表示部４１２、音声入力部４１３、音声出力部４１４、アンテナ４１５、操作スイッチ４１６等を備えている。そして、表示部４１２として、上述の第一〜第六実施形態の表示装置を好適に適用できる。上述の第一〜第六実施形態の表示装置を携帯電話４１０の表示部４１２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。
【０３４６】
「薄型テレビ」
上述の第一〜第六実施形態の表示装置は、例えば、図２３に示す薄型テレビに適用できる。
薄型テレビ４２０は、本体キャビネット４２１、表示部４２２、スピーカー４２３、スタンド４２４等を備えている。そして、表示部４２２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４２０の表示部４２２に適用することによって、少ない消費電力で、どの方向から視認しても明るさの変わらない、尚且つどの方向から視認しても色味の変わらない表示が実現できる。
【０３４７】
「照明装置」（１）第一実施形態
図２４は、第一実施形態に係る照明装置を示す概略断面図である。
本実施形態の照明装置４３０は、光学フィルム４３１と、蛍光体基板４３２と、有機ＥＬ素子４３３と、熱拡散シート４３４と、封止基板４３５と、封止樹脂４３６と、放熱材４３７と、駆動用回路４３８と、配線４３９と、引掛けシーリング４４０とから概略構成されている。
有機ＥＬ素子４３３は、陽極４４１と、有機ＥＬ層４４２と、陰極４４３とから概略構成されている。
なお、蛍光体基板４２２中の配光調整層に関しては、基板と光学フィルムとの間、あるいは光学フィルム上に形成されていても良い。
【０３４８】
照明装置４３０においては、蛍光体基板４３２として、上述の発光デバイスの第一〜第十二実施形態における、蛍光体層、光散乱性を有する粒子、隔壁、および光吸収層等が形成された基板と同様の構成の蛍光体基板が用いられているので、本実施形態の表示装置によれば、どの方向から視認しても明るさの変わらない、さらには、低消費電力化が可能な優れた照明装置を実現できる。
【０３４９】
（２）第二実施形態
図２５は、第二実施形態に係る照明装置を示す概略断面図である。
照明装置４５０は、励起光を発する励起光源４５１と、蛍光体基板４５２とから概略構成される発光デバイス４５３を備えてなるものである。
蛍光体基板４５２は、励起光を発する励起光源と、励起光源に対向して配され、励起光によって励起され蛍光を発する蛍光体層が形成された基板５７と、励起光の進行方向を変える光散乱性を有する粒子５４と、粒子５４と基板５７の一面との間に形成された空隙５５と、基板との積層方向に沿った少なくとも１つ以上の側面に配された光反射性の隔壁４１とから概略構成されている。
【０３５０】
励起光源としては、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における励起光源と同様のものが挙げられる。基板としては、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における基板と同様のものが挙げられる。
【０３５１】
蛍光体層としては、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における蛍光体層と同様のものが挙げられる。隔壁としては、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における隔壁と同様のものが挙げられる。光散乱層としては、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における光散乱層と同様のものが挙げられる。波長選択透過反射層としては、上述の発光デバイスの第一〜第十一実施形態における波長選択透過反射層と同様のものが挙げられる。
【０３５２】
図２５を参照して、照明装置４５０における発光について説明する。
照明装置４５０において、散乱体層に外部から光が入射する場合、大半の光は空隙を介して、非発光性の粒子に入射し、散乱光となる。散乱光には、空隙を介して、基板側に進行する成分、光源側に進行する成分、或いは再び他の非発光性の粒子に入射する成分が存在する。ここで、散乱体層と基板、及び基板と外部との間には、各層の屈折率差による屈折率界面が存在する。本実施形態の場合、散乱体層を構成する空隙の屈折率は１．０前後であるため、基板は、屈折率１．０前後の空隙と、同じく屈折率１．０前後の外部で挟まれた構成である。このような構成においては、非発光性の粒子で散乱された散乱光のうち、基板側に進行する散乱光は、屈折率１．０前後の空隙を通ってから基板に入射するため、基板に入射した散乱光は基板と外部との界面で全反射することなく、ほぼ全て外部に取出すことができる。また、本構成においては、散乱体層の側面に光反射性の隔壁が設けられているため、散乱体層内で散乱した散乱光のうち、散乱体層の側面部に入射する散乱光を光反射性の隔壁の側面で反射し、基板側に取り出し可能な成分にリサイクルされる。
【０３５３】
つまり、光反射性を有する隔壁を散乱体層の側面に設けることによって、散乱体層内で散乱した散乱光を効率良く外部に取り出すことが可能となる。また、ここで隔壁の散乱体層と接する部分が光散乱性を有する場合、例えば、一度基板で全反射された散乱光成分が隔壁で反射され基板に再入射する場合、まず、基板で全反射され隔壁に入射する散乱光成分は、その入射角と異なった角度で隔壁で反射（散乱）され、一度目とは異なった角度で基板に入射するため、再び基板で全反射される可能性は少なく、外部に取出すことが可能となる。つまり、光散乱性を有する隔壁を散乱体層の側面に設けることによって、散乱体層内で散乱した散乱光をさらに効率良く外部に取り出すことが可能となる。
【０３５４】
「保管容器」
図２９は、本実施形態に係る保管容器を示す概略断面図である。
本実施形態の保管容器４６０は、開閉扉４６１と、貯蔵室４６３と、貯蔵室４６３内を照らす庫内灯４６２と、棚部材４６４と、光散乱体膜４６５とから概略構成されている。庫内灯４６２は、開閉扉４６１の開閉と連動して点灯および消灯が制御されるよう構成されていてもよい。貯蔵室４６３内において、所定の温度で物品が保管される。貯蔵室４６３内に保管される物品は、棚部材４６４が有する平面部に載置されてもよい。棚部材４６４の少なくとも一部には、光散乱体膜４６５が形成されている。
【０３５５】
庫内灯４６２は、貯蔵室４６３に保存される物品に応じて選択されればよく、特に限定されない。例えば、蛍光灯、ＬＥＤを含む照明装置、無機ＥＬ素子を含む照明装置、有機ＥＬを含む照明装置等などが挙げられる。
【０３５６】
光散乱体膜４６５としては、上述の光散乱体デバイスの第一実施形態〜第十一実施形態における散乱体層３４、５６、６１、７２、と同様のものが挙げられる。
【０３５７】
棚部材４６４の少なくとも一部は、庫内灯４６２から射出される光を透過する材料含む。光を透過する材料としては、上述の基板３５と同一の材料を用いることができる。
【０３５８】
保管容器４６０において、庫内灯４６２から棚部材４６４を介して、光散乱体膜４６５に入射した光は、光散乱粒子に当たると、上述したように、前記粒子の粒径、屈折率などに基づき、任意の方向に散乱する。光散乱体膜４６５の散乱効果により、庫内灯４６２から出射された光を貯蔵室４６３内全体に散乱させることができる。したがって、本実施形態によれば、庫内灯４６２からの光を効率よく利用することにより、貯蔵室４６３内を明るく保持できる保管容器を提供することができる。
【実施例】
【０３５９】
以下、実施例および従来の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。【０３６０】
「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１５μｍの散乱体層を形成した。
ここで、散乱体層を形成するには、まず、光散乱粒子を分散させるバインダーとして、帝人デュポン株式会社製樹脂”LuxPrint 8155”：３０ｇに、平均粒径４μｍの積水化成品工業株式会社製テクポリマー“SBX-4“：２．３５ｇを加えて、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス株式会社製分散攪拌装置”フィルミックス４０−４０型”を用いて、開放系室温下にて、攪拌速度：３０００ｒｐｍで１５分間プレ攪拌した。【０３６１】
次いで、ガラス基板の一面に対して、市販のスピンコーターを用いて、膜厚２０μｍの散乱体層を形成した。
次いで、真空オーブン（２００℃条件）で１５分間加熱乾燥し、光散乱体膜を形成し、ガラス基板と、その一面に形成された光散乱体膜とからなる比較例１の散乱体基板を得た。【０３６２】
その後、市販の青色ＬＥＤを搭載した自作の青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、比較例の光散乱体基板の背面（膜面側）から入射させ、光散乱体基板の正面（ガラス面側）から出射する散乱光の特性を観察した際、発光領域と非発光領域のエッジ部分がぼやけていることを確認すると同時に、入射光に対して、散乱光の強度が大幅に低下していることを確認した。【０３６３】
また、市販の輝度測定装置（HS-１０００：大塚電子社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト／発光エリア：２ｍｍ×２ｍｍ）を入射光として４６０ｎｍの光を、比較例の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における正面輝度の観測エリア（正面輝度が観測される発光エリア）を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の発光観測エリアがほぼ２ｍｍ×２ｍｍであったのに対して、散乱体基板を通した後は、発光観測エリアは、ほぼ６ｍｍ×６ｍｍ以上であった。【０３６４】
また、市販の輝度視野角測定装置（Ez-contrast：ELDIM社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、比較例の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における輝度視野角特性を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の、視野角０°（法線方向）の輝度値に対する視野角６０°方向の相対輝度値（Ｌ６０／Ｌ０）が０．０３であったのに対して、散乱体基板を通した後は、相対輝度値は、０．４９であった。【０３６５】
また、市販の全光線測定装置（積分球）（ハーフムーン：大塚電子株式会社製）を用いて、４６０ｎｍの青色光を、比較例の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際の全光線透過率（［光散乱体基板から出射されたフォトン数／光散乱体基板に入射したフォトン数］×１００）を測定した。その結果、全光線透過率Ｔは５８.８％であった。【０３６６】
「比較例２」 比較例１と同様に、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１０μｍの散乱体層を形成した。
ここで、散乱体層を形成するには、まず、光散乱粒子を分散させるバインダーとして、帝人デュポン株式会社製樹脂”LuxPrint 8155”：３０ｇに、平均粒径２００ｎｍの堺化学工業株式会社製酸化チタン“R-25“：５．２３ｇを加えて、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス株式会社製分散攪拌装置”フィルミックス４０−４０型”を用いて、開放系室温下にて、攪拌速度：３０００ｒｐｍで１５分間プレ攪拌した。【０３６７】
次いで、ガラス基板の一面に対して、市販のスピンコーターを用いて、膜厚１５μｍの散乱体層を形成した。
次いで、真空オーブン（２００℃条件）で１５分間加熱乾燥し、光散乱体膜を形成し、ガラス基板と、その一面に形成された光散乱体膜とからなる比較例２の散乱体基板を得た。【０３６８】
その後、市販の青色ＬＥＤを搭載した自作の青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、比較例の光散乱体基板の背面（膜面側）から入射させ、光散乱体基板の正面（ガラス面側）から出射する散乱光の特性を観察した際、発光領域と非発光領域のエッジ部分がぼやけていることを確認すると同時に、入射光に対して、散乱光の強度が大幅に低下していることを確認した。【０３６９】
また、市販の輝度測定装置（ＨＳ−１０００：大塚電子社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト／発光エリア：２ｍｍ×２ｍｍ）を入射光として４６０ｎｍの光を、比較例の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における正面輝度の観測エリア（正面輝度が観測される発光エリア）を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の発光観測エリアがほぼ２ｍｍ×２ｍｍであったのに対して、散乱体基板を通した後は、発光観測エリアは、ほぼ６ｍｍ×６ｍｍ以上であった。【０３７０】
また、市販の輝度視野角測定装置（Ez-contrast：ELDIM社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、比較例の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における輝度視野角特性を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の、視野角０°（法線方向）の輝度値に対する視野角６０°方向の相対輝度値（Ｌ６０／Ｌ０）が０．０３であったのに対して、散乱体基板を通した後は、相対輝度値は、０．８１であった。【０３７１】
また、市販の全光線測定装置（積分球）（ハーフムーン：大塚電子株式会社製）を用いて、４６０ｎｍの青色光を、比較例の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際の全光線透過率（［光散乱体基板から出射されたフォトン数／光散乱体基板に入射したフォトン数］×１００）を測定した。その結果、全光線透過率Ｔは１３．８％であった。【０３７２】
「実施例１」 比較例と同様にして、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３０μｍの散乱体層を形成した。
ここで、散乱体層を形成するには、まず、１ｗｔ％の硝酸バリウム水溶液を調整した。次いで、沈降管を準備し、沈降管の底面部に固定治具を用いて、洗浄したガラス基板を設置した。次いで、沈降管に調整した硝酸バリウム水溶液：３０ｍｌと、純水：３００ｍｌを注いだ。【０３７３】
散乱粒子としては、新日鉄マテリアルズ株式会社製酸化アルミニウム”AX3-32”(平均粒径：１〜４μｍ／屈折率：１．７)を用い、純水：５０ｍｌに酸化アルミニウム：０．５ｇを混ぜた。次いで、これらの酸化アルミニウム水溶液を約1分間、超音波分散処理した。次いで、純水：１００ｍｌに接着材として使用する水ガラス原液：５０ｍｌを混ぜ、水ガラス水溶液を調整した。次いで、超音波分散処理した酸化アルミニウム水溶液と水ガラス水溶液を沈降管に素早く注いだ。注入後、３０分程度放置し、酸化アルミニウム粒子をガラス基板に沈降させた。その後、沈降管のコックを開放して沈降管中の水溶液を排出し、ガラス基板と、その一面に形成された酸化アルミニウム粒子と空隙とから成る散乱体層で構成された実施例１の散乱体基板を得た。【０３７４】
その後、市販の青色ＬＥＤを搭載した自作の青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例１の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させ、散乱体基板の正面（ガラス面側）から出射する光の特性を観察した際、発光領域と非発光領域のエッジ部分がぼやけていない（くっきりしている）ことを確認すると同時に、入射光に対して、散乱光の強度が比較例ほど大幅に低下していないことを確認した。【０３７５】
また、市販の輝度測定装置（ＨＳ−１０００：大塚電子社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト／発光エリア：２ｍｍ×２ｍｍ）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例１の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における正面輝度の観測エリア（正面輝度が観測される発光エリア）を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の発光観測エリアがほぼ２ｍｍ×２ｍｍであったのに対して、散乱体基板を通した後は、発光観測エリアは、ほぼ２．５ｍｍ×２．５ｍｍであった。【０３７６】
また、市販の輝度視野角測定装置（Ez-contrast：ELDIM社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例１の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における輝度視野角特性を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の、視野角０°（法線方向）の輝度値に対する視野角６０°方向の相対輝度値（Ｌ６０／Ｌ０）が０．０３であったのに対して、光散乱体基板を通した後は、相対輝度値は、０．７０であった。【０３７７】
また、市販の全光線測定装置（積分球）（ハーフムーン：大塚電子株式会社製）を用いて、４６０ｎｍの青色光を、実施例１の光散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際の全光線透過率（［散乱体基板から出射されたフォトン数／散乱体基板に入射したフォトン数］×１００）を測定した。その結果、全光線透過率Ｔは３４．３％であった。【０３７８】
「実施例２」 実施例１と同様にして、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１０μｍの散乱体層を形成した。
ここで、散乱体層を形成するには、まず、１ｗｔ％の硝酸バリウム水溶液を調整した。次いで、沈降管を準備し、沈降管の底面部に固定治具を用いて、洗浄したガラス基板を設置した。次いで、沈降管に調整した硝酸バリウム水溶液：３０ｍｌと、純水：３００ｍｌを注いだ。
散乱粒子としては、堺化学工業株式会社製酸化チタン”Ａ−１９０”(平均粒径：１５０ｎｍ／屈折率：２．５)と新日鉄マテリアルズ株式会社製シリカ”ＨＳ−３０１”(平均粒径：１〜３μｍ／屈折率：１．５)を用い、純水：５０ｍｌに酸化チタン：０．１ｇとシリカ：０．３ｇを混ぜた。【０３７９】
次いで、これらの水溶液を約１分間、超音波分散処理した。次いで、純水：１００ｍｌに接着材として使用する水ガラス原液：５０ｍｌを混ぜ、水ガラス水溶液を調整した。次いで、超音波分散処理した水溶液と水ガラス水溶液を沈降管に素早く注いだ。注入後、３０分程度放置し、酸化チタン粒子とシリカ粒子をガラス基板に沈降させた。その後、沈降管のコックを開放して沈降管中の水溶液を排出し、ガラス基板と、その一面に形成された酸化チタン粒子とシリカ粒子と空隙とから成る散乱体層で構成された実施例１の散乱体基板を得た。【０３８０】
その後、市販の青色ＬＥＤを搭載した自作の青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例２の光散乱体基板の背面（膜面側）から入射させ、散乱体基板の正面（ガラス面側）から出射する光の特性を観察した際、発光領域と非発光領域のエッジ部分がぼやけていない（くっきりしている）ことを確認すると同時に、入射光に対して、散乱光の強度が比較例ほど大幅に低下していないことを確認した。【０３８１】
また、市販の輝度測定装置（ＨＳ−１０００：大塚電子社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト／発光エリア：２ｍｍ×２ｍｍ）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例１の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における正面輝度の観測エリア（正面輝度が観測される発光エリア）を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の発光観測エリアがほぼ２ｍｍ×２ｍｍであったのに対して、散乱体基板を通した後は、発光観測エリアは、ほぼ２．５ｍｍ×２．５ｍｍであった。【０３８２】
また、市販の輝度視野角測定装置（Ez-contrast：ELDIM社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例２の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その光散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における輝度視野角特性を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の、視野角０°（法線方向）の輝度値に対する視野角６０°方向の相対輝度値（Ｌ６０／Ｌ０）が０．０３であったのに対して、散乱体基板を通した後は、相対輝度値は、０．５５であった。【０３８３】
また、市販の全光線測定装置（積分球）（ハーフムーン：大塚電子株式会社製）を用いて、４６０ｎｍの青色光を、実施例２の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際の全光線透過率（［散乱体基板から出射されたフォトン数／散乱体基板に入射したフォトン数］×１００）を測定した。その結果、全光線透過率Ｔは５９．３％であった。【０３８４】
「実施例３」 比較例と同様にして、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。【０３８５】
次に、ガラス基板上に隔壁（光散乱膜）を形成した。以下、隔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。【０３８６】
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、隔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、画素を仕切る隔壁を形成した。【０３８７】
次に、隔壁で囲まれた開口部内に、散乱体層を形成した。
ここで、実施例１の新日鉄マテリアルズ株式会社製酸化アルミニウム”ＡＸ３−３２”(平均粒径：１〜４μｍ／屈折率：１．７）：３．２ｇを、バインダーとして用いたキシダ化学株式会社製ポリビニルアルコール”ポバール５００”：１０ｗｔ％水溶液３０ｇに加え、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス株式会社製分散攪拌装置”フィルミックス４０−４０型”を用いて、開放系室温下にて、攪拌速度：３０００ｒｐｍで１５分間プレ攪拌し、散乱体材料を得た。【０３８８】
次いで、ディスペンサー法により、隔壁で囲まれた開口部内に、膜厚１０μｍの散乱体層を形成した。その後、４００℃にて３０分間加熱して、バインダーを焼成し、ガラス基板と、その一面上に形成された酸化アルミニウム粒子と、酸化アルミニウム粒子間に形成された空隙で構成された散乱体層、および隔壁とからなる実施例３の散乱体基板を得た。【０３８９】
その後、市販の青色ＬＥＤを搭載した自作の青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例３の光散乱体基板の背面（膜面側）から入射させ、光散乱体基板の正面（ガラス面側）から出射する光の特性を観察した際、発光領域と非発光領域のエッジ部分がぼやけていない（くっきりしている）ことを確認すると同時に、入射光に対して、散乱光の強度が比較例ほど大幅に低下していないことを確認した。【０３９０】
また、市販の輝度測定装置（ＨＳ−１０００：大塚電子社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト／発光エリア：２ｍｍ×２ｍｍ）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例３の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における正面輝度の観測エリア（正面輝度が観測される発光エリア）を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の発光観測エリアがほぼ２ｍｍ×２ｍｍであったのに対して、散乱体基板を通した後は、発光観測エリアは、ほぼ２．５ｍｍ×２．５ｍｍであった。【０３９１】
また、市販の輝度視野角測定装置（Ez-contrast：ELDIM社製）を用いて、青色指向性面光源（バックライト）を入射光として４６０ｎｍの光を、実施例３の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際、その散乱体基板の正面（ガラス面側）から取出される散乱光の２５℃における輝度視野角特性を測定した。その結果、入射光としての青色指向性面光源の、視野角０°（法線方向）の輝度値に対する視野角６０°方向の相対輝度値（Ｌ６０／Ｌ０）が０．０３であったのに対して、散乱体基板を通した後は、相対輝度値は、０．７７であった。【０３９２】
また、市販の全光線測定装置（積分球）（ハーフムーン：大塚電子株式会社製）を用いて、４６０ｎｍの青色光を、実施例３の散乱体基板の背面（膜面側）から入射させた際の全光線透過率（［散乱体基板から出射されたフォトン数／散乱体基板に入射したフォトン数］×１００）を測定した。その結果、全光線透過率Ｔは６０．１％であった。【０３９３】
以上、詳細に説明した比較例、および実施例１〜３の散乱体基板における、正面輝度の発光観測エリア、相対輝度比、全光線透過率、各例と比較例との比較結果を表１に示す。【０３９４】
【表１】
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【０３９５】
「実施例４」
ガラス基板（厚み：０．７ｍｍ、屈折率：１．５）上に、単粒子（粒径：１μｍ、屈折率：２．２，１．６）を積層させた散乱体基板モデル、および積層した粒子層側に、粒子層の面に垂直な方向に４６０ｎｍの単波長から成る青色平行光を入射する光源を備えたモデルを作成した。このモデルを用いて、ガラス基板の厚み方向の粒子の積層数を変化させた場合の光源からの入射光に対してガラス基板から取出される散乱光の割合（透過率特性）、および散乱光の輝度視野角特性{視野角０°（法線方向）の輝度値に対する視野角６０°方向の相対輝度値（Ｌ６０／Ｌ０）の関係を計算した。【０３９６】
計算の結果、粒子の屈折率に依らず、粒子の積層数を増やすとともに相対輝度値は上昇するが、その値は１０粒子前後で飽和することを確認した。これらの計算結果をグラフとして図２８に示す。【０３９７】
「実施例５」［青色有機ＥＬ＋蛍光体方式］ 比較例と同様にして、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。【０３９８】
次に、ガラス基板上に隔壁（光散乱膜）を形成した。以下、隔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。【０３９９】
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、隔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、画素を仕切る隔壁を形成した。【０４００】
次に、隔壁で囲まれた開口部内に、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、および青色散乱体膜を形成した。以下、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、および青色散乱体膜の形成方法を詳細に説明する。【０４０１】
赤色蛍光体膜を形成するには、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。【０４０２】
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、隔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の赤色蛍光体膜を形成した。【０４０３】
緑色蛍光体膜を形成するには、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。【０４０４】
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、隔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の緑色蛍光体膜を形成した。【０４０５】
青色散乱体膜を形成するには、まず、新日鉄マテリアルズ株式会社製酸化アルミニウム”ＡＸ３−３２”(平均粒径：１〜４μｍ／屈折率：１．７)：３．２ｇを、バインダーとして用いたキシダ化学株式会社製ポリビニルアルコール”ポバール５００”：１０ｗｔ％水溶液３０ｇに加え、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス株式会社製分散攪拌装置”フィルミックス４０−４０型”を用いて、開放系室温下にて、攪拌速度：３０００ｒｐｍで１５分間プレ攪拌し、散乱体材料を得た。
次いで、ディスペンサー法により、隔壁で囲まれた開口部内に、青色散乱体形成用塗液を塗布した。その後、４００℃にて３０分間加熱して、バインダーを焼成し、膜厚５０μｍの青色散乱体膜を形成した。【０４０６】
次に、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、および青色散乱体膜の上における、励起光を入射させる側の面に、波長選択透過反射膜として、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膜、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、青色散乱体膜、隔壁および波長選択透過反射膜とからなる蛍光体基板を得た。【０４０７】
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。【０４０８】
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。【０４０９】
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。【０４１０】
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０．１５ｎｍ／ｓｅｃ、０．０２ｎｍ／ｓｅｃで共蒸着することによって形成した。【０４１１】
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。【０４１２】
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。【０４１３】
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０．０１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０９ｎｍ／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０．１ｎｍ／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。【０４１４】
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。【０４１５】
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。【０４１６】
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。【０４１７】
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、赤色蛍光体膜にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体膜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、青色散乱体膜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。【０４１８】
「実施例６」［アクティブ駆動型青色有機ＥＬ＋蛍光体方式］ 実施例５と同様にして、蛍光体基板を作製した。【０４１９】
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。【０４２０】
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。【０４２１】
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。【０４２２】
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。【０４２３】
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。【０４２４】
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。【０４２５】
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。【０４２６】
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。【０４２７】
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。【０４２８】
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。【０４２９】
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。【０４３０】
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０．１５ｎｍ／ｓｅｃ、０．０２ｎｍ／ｓｅｃで共蒸着することによって形成した。【０４３１】
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。【０４３２】
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。【０４３３】
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０．０１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０９ｎｍ／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０．１ｎｍ／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。【０４３４】
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。【０４３５】
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。【０４３６】
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。【０４３７】
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。【０４３８】
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、８０ｍｍ×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。【０４３９】
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、赤色蛍光体膜にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体膜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、青色散乱体膜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。【０４４０】
「実施例７」［青色ＬＥＤ＋蛍光体方式］ 実施例６と同様にして、蛍光体基板を作製した。【０４４１】
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。【０４４２】
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。【０４４３】
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。【０４４４】
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。【０４４５】
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。【０４４６】
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。【０４４７】
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８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、赤色蛍光体膜にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体膜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、青色散乱体膜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。【０４４８】
「実施例８」［青色有機ＥＬ＋液晶+蛍光体方式］ 厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、隔壁（光散乱膜）を形成した。以下、隔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。【０４４９】
次いで、ガラス基板の一面に、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。【０４５０】
次いで、アルカリ現像液を用いて現像して、隔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、画素を仕切る隔壁を形成した。【０４５１】
次に、隔壁で囲まれた開口部内に、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、および青色散乱体膜を形成した。以下、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、および青色散乱体膜の形成方法を詳細に説明する。【０４５２】
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。【０４５３】
次いで、隔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１０μｍの赤色蛍光体膜を形成した。【０４５４】
緑色蛍光体膜を形成するには、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。【０４５５】
次いで、隔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１０μｍの緑色蛍光体膜を形成した。【０４５６】
青色散乱体膜を形成するには、まず、堺化学工業株式会社製酸化チタン”Ａ−１９０”(平均粒径：１５０ｎｍ／屈折率：２．５)：０．１ｇと新日鉄マテリアルズ株式会社製シリカ”ＨＳ−３０１”(平均粒径：１〜３μｍ／屈折率：１．５)：０．３ｇを、バインダーとして用いたキシダ化学株式会社製ポリビニルアルコール”ポバール５００”：１０ｗｔ％水溶液３０ｇに加え、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス株式会社製分散攪拌装置”フィルミックス４０−４０型”を用いて、開放系室温下にて、攪拌速度：３０００ｒｐｍで１５分間プレ攪拌し、散乱体材料を得た。【０４５７】
次いで、ディスペンサー法により、隔壁で囲まれた開口部内に、青色散乱体形成用塗液を塗布した。その後、４００℃にて３０分間加熱して、バインダーを焼成し、膜厚１０μｍの青色散乱体膜を形成した。【０４５８】
次に、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、および青色散乱体膜の上における、励起光を入射させる側の面に、波長選択透過反射膜として、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。【０４５９】
次に、波長選択透過反射膜上に、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膜、赤色蛍光体膜、緑色蛍光体膜、青色散乱体膜、隔壁、波長選択透過反射膜等とからなる蛍光体基板を得た。【０４６０】
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。【０４６１】
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。【０４６２】
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。【０４６３】
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。【０４６４】
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。【０４６５】
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０．１５ｎｍ／ｓｅｃで蒸着することによって形成した。【０４６６】
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。【０４６７】
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。【０４６８】
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０．０１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０９ｎｍ／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０．１ｎｍ／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。【０４６９】
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。【０４７０】
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。【０４７１】
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。【０４７２】
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。【０４７３】
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９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、赤色蛍光体膜にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体膜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、青色散乱体膜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。【０４７４】
「実施例９」［青色バックライト＋液晶+蛍光体方式］ 実施例７と同様にして、液晶・蛍光体基板部を形成した。【０４７５】
次に、液晶・蛍光体基板の液晶側に指向性青色バックライトを組み合わせた。【０４７６】
指向性青色バックライトは、光源、導光板、反射シート、輝度向上フィルム、集光型レンズから構成されているものを使用した。光源としては、４６５ｎｍをピーク波長に持つ日亜化学工業社製ＬＥＤ”ＮＦＳＣ０３６Ｃ”を用い、導光板の側面に配置した。導光板としては、ポリカーボネート樹脂を射出成形により楔形状に形成したものを使用した。（ＬＥＤは、楔形導光板の断面積の大きい側に設けた）導光板の底面には、スリーエム社製反射シート”ＥＳＲ”を用いた。導光板の上面側（出射面側）には、スリーエム社製輝度向上フィルム”ＤＢＥＦＤ４００”、日本特殊光学樹脂社製集光型フレネルレンズ”ＣＦ３−０．１”をこの順に搭載し、所望の指向性青色バックライトを完成した。【０４７７】
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８の液晶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、指向性青色バックライトからの出射光を任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体膜にて青色光を赤色光に変換し、緑色蛍光体膜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、青色散乱体膜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。【０４７８】
図４に示す第一実施形態の発光デバイスと、従来の発光デバイスとの、光出射側における見栄えを比較した。第一実施形態の発光デバイスは、光散乱体層として、粒子と基板の一面との間に空気（屈折率＝１．０）からなる空隙を備えている。一方、比較例である従来の発光デバイスとしては、光散乱体層として、粒子が樹脂（屈折率＝１．５３）に分散されている。【０４７９】
このような第一実施形態の発光デバイスと、従来の発光デバイスとの光出射側における光の散乱の様子（写真）をそれぞれ図２７Ａおよび図２７Ｂに示す。図２７Ａによれば、第一実施形態の発光デバイスでは、矩形の出射面の境界部分が鮮明になり、光の滲みが少ないのに対して、図２７Ｂによれば、従来の発光デバイスでは、矩形の出射面の境界部分がぼやけて、光の滲みが多いことが分かった。よって、第一実施形態の発光デバイスを、例えば表示装置に適用すれば、滲みが少なく、鮮明な画像を表示可能な表示装置を実現できる。【０４８０】
（１）  基板３５と、前記基板の一面側３５ａに重ねて配され、光の進行方向を変える非発光性の粒子３２を有する散乱体層３４と、を少なくとも備えた散乱体基板３９であって、
前記基板の一面と前記粒子との間に、空隙３３を形成したことを特徴とする散乱体基板。【０４８１】
（２）  前記粒子３２は、無機系材料で構成されていることを特徴とする（１）に記載の散乱体基板。【０４８２】
（３）  前記粒子３２は、前記散乱体層の厚み方向に２粒子以上１０粒子以下存在することを特徴とする（１）または（２）に記載の散乱体基板。【０４８３】
（４）  前記粒子３２は、平均粒径が５０ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする（１）ないし（３）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４８４】
（５）  前記粒子３２は、平均粒径の異なる少なくとも２種類以上の粒子３２ａ，３２ｂで構成されていることを特徴とする（１）ないし（４）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４８５】
（６）  前記粒子３２は、互いに平均粒径の異なる第一粒子３２ａおよび第二粒子３２ｂを含み、前記第一粒子の平均粒径Ｄａと、前記第二粒子の平均粒径Ｄｂとの関係がＤａ≧Ｄｂであり、且つ前記散乱体層において前記第一粒子が占める体積Ｖａと前記第二粒子が占める体積Ｖｂとの関係がＶａ≧Ｖｂであることを特徴とする（１）ないし（５）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４８６】
（７）  前記粒子３２は、前記基板の一面側に１０μｍ以上の厚みとなるように配されることを特徴とする（１）ないし（６）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４８７】
（８）  前記空隙３３には、低屈折率媒質が満たされていることを特徴とする（１）ないし（７）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４８８】
（９）  前記低屈折率媒質は、気体であることを特徴とする（８）に記載の散乱体基板。【０４８９】
（１０）  前記気体は、空気、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒ、ＣＯ２のうち、少なくとも１種を含むことを特徴とする（９）に記載の散乱体基板。【０４９０】
（１１）  前記空隙３３は、真空であることを特徴とする（１）ないし（７）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４９１】
（１２）  前記粒子どうしの間に、隣接する前記粒子どうしを接合させる接合層が形成されていることを特徴とする（１）ないし（１１）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４９２】
（１３）  前記基板３５は、ガラスからなることを特徴とする（１）ないし（１２）いずれか１項に記載の散乱体基板。【０４９３】
（１４）  （１）ないし（１３）いずれか１項に記載の散乱体基板３９と、前記光を発する光源３１とを備えたことを特徴とする発光デバイス３０。【０４９４】
（１５）  前記光源と前記散乱体基板との積層方向に沿った、前記散乱体層の少なくとも１つ以上の側面に沿って、光反射性の隔壁４１を形成したことを特徴とする（１４）に記載の発光デバイス。【０４９５】
（１６）  前記隔壁４１のうち、少なくとも前記散乱体層と接する領域が、光散乱性を有することを特徴とする（１５）に記載の発光デバイス。【０４９６】
（１７）  前記光源３１と前記散乱体基板３９との積層方向に沿って、前記光源の光によって蛍光を発する蛍光体層５２，５３を配したことを特徴とする（１４）ないし（１６）いずれか１項に記載の発光デバイス。【０４９７】
（１８）  青色光を発光する励起光源５１と、該励起光源に対向して配され、前記青色光によって励起され赤色の蛍光を発光する赤色画素を構成する赤色蛍光体層５２と、前記青色光によって励起され緑色の蛍光を発光する緑色画素を構成する緑色蛍光体層５３と、前記青色光を散乱させる青色画素を構成する前記散乱体層５６と、を備えたことを特徴とする（１７）に記載の発光デバイス。【０４９８】
（１９）  青色光を発光する励起光源と、該励起光源に対向して配され、前記青色光によって励起され赤色の蛍光を発光する赤色画素を構成する赤色蛍光体層５２と、前記青色光によって励起され緑色の蛍光を発光する緑色画素を構成する緑色蛍光体層５３と、前記青色光によって励起され青色の蛍光を発光する青色画素を構成する青色蛍光体層７１と、前記蛍光を散乱させる前記散乱体層、とを備えたことを特徴とする（１７）に記載の発光デバイス。【０４９９】
（２０）  前記蛍光体層の側面に沿って、光反射性の隔壁８１を形成したことを特徴とする（１７）ないし（１９）いずれか１項に記載の発光デバイス。【０５００】
（２１）  前記隔壁８１のうち、少なくとも前記蛍光体層と接する領域が光散乱性を有することを特徴とする（２０）に記載の発光デバイス。【０５０１】
（２２）  前記蛍光体層における前記青色光を入射させる入射面側に、
前記青色光のピーク波長を中心とした所定の波長領域の光を少なくとも透過させ、
前記蛍光体層の発光ピーク波長を中心とした所定の波長領域の光を少なくとも反射させる特性を備えた波長選択層９１を形成したことを特徴とする（１７）ないし（２１）いずれか１項に記載の発光デバイス。【０５０２】
（２３）  前記蛍光体層と前記波長選択層との間に、前記蛍光体層よりも屈折率の低い低屈折率層１０１を形成したことを特徴とする（１７）ないし（２２）いずれか１項に記載の発光デバイス。【０５０３】
（２４）  前記低屈折率層１０１の屈折率は１以上１．５以下の範囲であることを特徴とする（２３）に記載の発光デバイス。【０５０４】
（２５）  前記低屈折率層１０１は気体から成ることを特徴とする（２３）または（２４）に記載の発光デバイス。【０５０５】
（２６）  互いに隣接する前記蛍光体層どうしの間、または前記蛍光体層と前記青色散乱体層との間に、光吸収層１２１を更に形成したことを特徴とする（１７）ないし（２５）いずれか１項に記載の発光デバイス。【０５０６】
（２７）  前記光吸収層１２１は、前記隔壁の上面または下面の少なくとも一方に形成したことを特徴とする（２６）に記載の発光デバイス。【０５０７】
（２８）  （１４）ないし（２７）いずれか１項に記載の発光デバイスを少なくとも備えていることを特徴とする表示装置２１０。【０５０８】
（２９）  前記光源３１に対応するアクティブマトリックス駆動素子２６４を備えたことを特徴とする（２８）に記載の表示装置。【０５０９】
（３０）  前記光源３１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より構成されることを特徴とする（２８）または（２９）に記載の表示装置。【０５１０】
（３１）  前記光源３１は面状光源であり、前記光源と前記基板との間に、前記光源から発した光の透過率を制御可能な液晶素子３０３が設けられていることを特徴とする（２８）ないし（３０）いずれか１項に記載の表示装置。【０５１１】
（３２）  前記光源３１は、指向性を有する前記青色光を発光することを特徴とする（２８）ないし（３１）いずれか１項に記載の表示装置。【０５１２】
（３３）  前記励起光源と前記基板との間に、波長が４３５ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下の範囲における消光比が１００００以上の偏光板３１１を更に設けたことを特徴とする（２８）ないし（３２）いずれか１項に記載の表示装置。【０５１３】
（３４）  前記蛍光体層、前記青色散乱体膜と前記低屈折率膜との間、または、前記低屈折率膜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１３１，１３２を形成したことを特徴とする（２８）ないし（３３）いずれか１項に記載の表示装置。【０５１４】
（３５）  （１４）ないし（２７）いずれか１項に記載の発光デバイス３０を備えたことを特徴とする照明装置。
【産業上の利用可能性】
【０５１５】
本発明は、散乱体基板、発光デバイス、これら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】
【０５１６】
３０…発光デバイス、３１…光源、３２…粒子、３３…空隙、３４…光散乱体層、３５…基板、３９…散乱体基板。
【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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【図２６】
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【図２８】
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【図２９】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【国際調査報告】
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