(57)【要約】【課題】光源である有機ＥＬ素子の発光光を有効に利用する照明装置および当該照明装置を光源として使用する液晶表示装置を提供すること。【解決手段】発光層を含む有機ＥＬ素子を導光板の端部に備えた照明装置において、前記発光層を挟んで一対の反射層を積層し、発光層の四方の端面から光を射出する構成とした有機ＥＬ素子と、前記導光板の端部と対向する前記有機ＥＬ素子の端面を除き、当該有機ＥＬ素子の周囲を遮蔽するリフレクタと、を有することを特徴とする照明装置。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を含む有機ＥＬ素子を導光板の端部に備えた照明装置において、
前記発光層を挟んで一対の反射層を積層し、発光層の四方の端面から光を射出する構成とした有機ＥＬ素子と、
前記導光板の端部と対向する前記有機ＥＬ素子の端面を除き、当該有機ＥＬ素子の周囲を遮蔽するリフレクタと、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記有機ＥＬ素子を、前記導光板上の対向する両端部に設けることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記有機ＥＬ素子を、前記導光板の四方の端部に設けることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の照明装置を有し、当該照明装置からの射出光を利用して液晶パネルにより画像表示を行うことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光層を含む有機ＥＬ素子を光源とする照明装置、および、当該照明装置を液晶パネルの光源として用いる液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スポットライト等の照明装置、あるいは、光の透過率を制御して画像を表示する液晶表示装置の照明装置は、端部に光源を備えた導光板からの光を所定方向に揃えて光の利用効率を向上させている。
【０００３】
近年、面状自発光、高速応答性、等の多くのメリットを有する有機ＥＬ素子が注目され、照明装置の光源として用いる研究開発が進められている。
【０００４】
また、そのような有機ＥＬ素子を有する照明装置を液晶表示装置の光源とする（実際の光源は有機ＥＬ素子であるが、照明装置が液晶表示装置を構成する一手段であり、また、液晶表示部の照明を行う機能からみると、当該照明装置は液晶表示装置における光源と言うことができる）液晶表示装置についても各種提案がなされている。
【０００５】
有機ＥＬ素子は、一般に発光層を含む有機層（蛍光性有機化合物を含む有機化合物からなる薄膜）を陽極と陰極で挟んだ構成を有し、当該電極間に電流を供給することにより発光する素子である。
【０００６】
従って、このような薄膜の有機ＥＬ素子を光源として利用すると、装置の薄型化、軽量化を図ることができる。
【０００７】
図３は従来の有機ＥＬ素子の一構成を模式的に示すもので、発光層を反射金属層で覆うマイクロキャビティとして光を閉じこめ、光の干渉により発光層の端面から強い光を取り出すことができる構成を有する。
【０００８】
具体的には、有機ＥＬ素子１００は、ガラス基板１０１上に、透明電極１０２、防湿層１０３、反射電極（反射金属層）１０４、発光層を含む有機層１０５、反射電極（反射金属層）１０６、反射板１０７等を積層することにより形成されており、発光層の光は、反射電極１０４、１０６で反射しながら干渉により強められ、端面方向に進み、反射板１０７が形成されていない端面方向から射出する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−７７６２号公報（特に、段落番号０００７〜００１２、図
１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成は、反射板により有機層の少なくとも１方向以上の端面を覆う構成のため、四方に広がる発光層の端面の光を有効に取り出してはいない。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みなされたもので、その目的は、光源である有機ＥＬ素子の発光光を有効に利用する照明装置および当該照明装置を光源として使用する液晶表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下の構成によって達成することができる。
【００１３】
（１）発光層を含む有機ＥＬ素子を導光板の端部に備えた照明装置において、前記発光層を挟んで一対の反射層を積層し、発光層の四方の端面から光を射出する構成とした有機ＥＬ素子と、
前記導光板の端部と対向する前記有機ＥＬ素子の端面を除き、当該有機ＥＬ素子の周囲を遮蔽するリフレクタと、
を有することを特徴とする照明装置。
【００１４】
（２）前記有機ＥＬ素子を、前記導光板上の対向する両端部に設けることを特徴とする前記（１）に記載の照明装置。
【００１５】
（３）前記有機ＥＬ素子を、前記導光板の四方の端部に設けることを特徴とする前記（１）に記載の照明装置。
【００１６】
（４）前記（１）乃至前記（３）の何れか１項に記載の照明装置を有し、当該照明装置からの射出光を利用して液晶パネルにより画像表示を行うことを特徴とする液晶表示装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態の一例を以下、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、有機ＥＬ素子の基本的な構成を説明するための模式図である。
図中、１は有機ＥＬ素子で、ガラス等の透明性の基板１０上に、透明電極（陽極）１１、金属材料からなる反射層（以下、金属反射層または反射金属層という）１４、発光層を含む有機層（有機化合物薄膜）１２、および、反射電極（陰極）１３をこの順序で積層した構成を有する。
【００１９】
前記基板１０はガラス、プラスチックなどの光透過率が７０％以上の透明性の基板で、例えば、ガラス、石英等のソリッド基板、あるいは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等のフレキシブル基板が適用できる。
【００２０】
前記透明電極１１は、例えば、インジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、金、酸化錫、酸化亜鉛等の導電材料からなり、仕事関数が４ｅＶ以上で透過率が６０％以上の材料で構成することが好ましい。
【００２１】
前記反射金属層１４は、アルミニウム、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、銀、カルシウム等の金属材料からなり、反射率が７０％以上の材料で構成することが好ましい。
【００２２】
前記有機層１２は、発光層を含む数ｎｍ〜μｍの有機化合物または錯体の単層または複数層で形成することができ、フッ化リチウム層や無機金属塩の層、または、それらを含有する層を任意の位置に配置することができる。
【００２３】
前記反射電極１３は、アルミニウム、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、銀、カルシウム等の、仕事関数が４ｅＶ未満で、反射率が７０％以上の金属材料からなる。
【００２４】
本発明における有機ＥＬ素子１とは、前記透明電極１１と前記反射電極１３に図示しない電源を接続することにより供給される電流によって、前記有機層１２を構成する少なくとも１層以上の発光層において電子および正孔が結合し、蛍光または燐光に由来して発光する素子である。
【００２５】
前記有機ＥＬ素子１の発光光は、発光層を挟んで対向して設けた一対の反射金属である反射金属層１４と反射電極１３との間で反射し、発光波長に基づいた所定膜厚で形成された有機層１２による干渉によって発光が強められて、発光層の四方（積層方向と直交する方向Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）の端面から射出する。
【００２６】
また、有機化合物は、水分や大気中の酸素による劣化が激しいため、窒素等の不活性ガスの雰囲気下において基板１０上で金属管やガラス管等により有機層１２を遮蔽して封止するのが一般的であるが、封止膜は図では省略してある。
【００２７】
なお、有機ＥＬ素子１は、透明電極１１と反射電極１３の位置を入れ替えたトップエミッション構造としても良い。
【００２８】
次に、本発明に係わる照明装置を光源とする液晶表示装置について説明する。図２は液晶表示装置の模式図で、図２（ａ）は液晶表示装置の側断面図、図２（ｂ）は照明装置の導光板と有機ＥＬ素子との接続部を拡大し、一部断面で示すて示す平面図である。
【００２９】
図において、液晶表示装置２は、液晶パネル２０と照明装置２５とを備えている。
【００３０】
前記液晶パネル２０は、偏光板２０１、基板２０３、液晶層２０５、基板２０７、偏光板２０９を積層状態に形成したことからなり、前記照明装置２５から射出された光の透過量を制御することによりコントラストを与えて観察者に画像情報を表示する。
【００３１】
前記照明装置２５は、光源である有機ＥＬ素子１を端面２５０に有する導光板２５２と、当該導光板２５２の上側であって前記液晶パネル２０との間に設けた拡散シート２５４およびプリズムシート２５６と、前記導光板２５２の下側に設けた反射シート２５８と、リフレクタ３とを備え、前記液晶パネル２０に対する光源として機能する。
【００３２】
前記有機ＥＬ素子１の基本構成は図１に示したが、発光が射出する一端面、例えば、Ｘ１またはＸ２側の端面が前記導光板２５２の端面２５０に接触した状態で一体化されている。
【００３３】
前記リフレクタ３は、アルミニウム、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、銀、カルシウム等の反射率が５０％以上の金属材料からなり、前記導光板２５２との接続方向（導光板に対する有機ＥＬ素子の接続端面部分の意）を除き、前記有機ＥＬ素子１の周囲を間隙を以て遮蔽することにより、有機層（実質は発光層）の端面から射出する光を反射させて導光板２５２の方向に導く機能を果たす。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、前記リフレクタ３の断面形状を楕円形状としたが、前記有機ＥＬ素子１の端面から外方向に広がる光を反射させて導光板２５２に導くことができる形状であれば円状でも多角形状でも良い。
【００３５】
上記構成により、前記導光板２５２に入射する光は、前記有機ＥＬ素子１の端面を介して直に入射する直接光と、前記リフレクタ３で反射した後に前記導光板２５２に向けられる反射光との合成光となる。
【００３６】
前記導光板２５２はアクリル等の透明性の高い樹脂からなり、前記有機ＥＬ素子１からの光を内部で散乱させて面状の拡散光として、前記拡散シート２５４や前記プリズムシート２５６に向けて射出する。
【００３７】
射出された光は前記拡散シート２５４で拡散され、前記プリズムシート２５６により指向性が強められて、前記液晶パネル２０が利用する方向Ｗに揃えて射出される。
【００３８】
このように、有機ＥＬ素子の四方の端面から射出した光は、直接光と反射光との合成光となって導光板の内部に導かれるので、少なくとも有機ＥＬ素子の端面の一部を塞ぐ構成に比べて導光板に向かう光量が増大する。
【００３９】
従って、液晶表示装置のコントラストの向上を図ることができる。
また、本実施の形態における液晶表示装置の照明装置は、観察者からみて液晶パネルの後方に配置されるバックライトとして使用される態様としたが、観察者から見て前方に配置される、いわゆるフロントライトとしての態様であってもよく、これによって本発明が拘束されるものではない。
【００４０】
また、有機ＥＬ素子の配置についても、本実施の形態の如くに導光板の一つの端部（端面）のみならず、対向する二つの端部あるいは四方の端部等に設けることができ設計の自由度は広い。
【００４１】
また、導光板の複数箇所（端部）への有機ＥＬ素子の設置は一カ所の設置の場合に比して光量が増大するので、よりコントラストの高い画像の提供を可能とする。
【００４２】
また、本発明に係わる照明装置をカラーフィルタを備えたカラー画像の液晶表示装置の光源として利用するとき、発光色を白色とする必要があるが、白色化の手段としては、（１）Ｒ、Ｇ、Ｂ等の異なる３つの波長の有機ＥＬ素子を導光板の端部面に設ける。（２）Ｙ、Ｂ等の異なる２つの波長の有機ＥＬ素子を導光板の端部面に設ける。（３）１つの有機ＥＬ素子内の発光層で異なる３つの波長の発光させる。（４）１つの有機ＥＬ素子内の発光層で異なる２つの波長の発光させる等の方法が挙げられる。
【００４３】
【発明の効果】
有機ＥＬ素子の発光光を有効に利用でき、明るい照明装置を簡単な構成で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子の基本的な構成を説明するための模式図である。
【図２】液晶表示装置の模式図である。
【図３】従来の有機ＥＬ素子の一構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１  有機ＥＬ素子
２  液晶表示装置
２０  液晶パネル
２５  照明装置
３  リフレクタ
【図１】
2004227837.tif 000003
【図２】
2004227837.tif 000004
【図３】
2004227837.tif 000005