(57)【要約】【課題】明るい場所においても暗い場所においても利用者に表示を実質的に視認させることのできる新規な表示素子を提供する。【解決手段】有機ＥＬ素子１と半透過フィルム２と光反射フィルム３と有機ＥＬ素子駆動装置５と反射型表示素子駆動装置６と制御部７とを備え、制御部７は、有機ＥＬ素子駆動装置５及び反射型表示素子駆動装置６のいずれを用いて表示を行うか制御し、有機ＥＬ素子駆動装置５は、制御部７から表示を行うように設定されている場合に有機ＥＬ素子１の発光／非発光を制御して色を表現し、反射型表示素子駆動装置６は、制御部７から表示を行うように設定されている場合に、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離を変化させて、所定の波長の光を干渉によって強める／すべての波長の光を干渉しないようにする／すべての波長の光を反射する制御を行うことで色を表現する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自発光表示素子と半透過部材と光反射部材と自発光表示素子駆動装置と反射型表示素子駆動装置と制御部とを備え、
半透過部材は、自発光表示素子の光取出側、自発光表示素子内又は自発光表示素子の光取出側とは反対側のいずれかの位置に設けられ、
光反射部材は、半透過部材よりも光取出側とは反対側に設けられ、
制御部は、自発光表示素子駆動装置及び反射型表示素子駆動装置のいずれを用いて表示を行うか制御し、
自発光表示素子駆動装置は、制御部から表示を行うように設定されている場合に前記自発光表示素子の発光／非発光を制御して色を表現し、
反射型表示素子駆動装置は、制御部から表示を行うように設定されている場合に、前記半透過部材と光反射部材との光学距離を変化させて、所定の波長の光を干渉によって強める／すべての波長の光を干渉しないようにする／すべての波長の光を反射する制御を行うことで色を表現する、新規な表示素子。
【請求項２】
自発光表示素子と半透過部材と光反射部材と自発光表示素子駆動装置と反射型表示素子駆動装置と制御部とを備え、
半透過部材は、自発光表示素子の光取出側、自発光表示素子内又は自発光表示素子の光取出側とは反対側のいずれかの位置に設けられ、
光反射部材は、半透過部材よりも光取出側とは反対側に設けられ、
制御部は、自発光表示素子駆動装置及び反射型表示素子駆動装置による表示を同期させ、
自発光表示素子駆動装置は、前記自発光表示素子の発光／非発光を制御して色を表現し、
反射型表示素子駆動装置は、前記半透過部材と光反射部材との光学距離を変化させて、前記自発光表示素子の発光時に、当該自発光表示素子の発光色を干渉によって強めるようにする、又はすべての波長の光を反射するようにし、前記自発光表示素子の非発光時に、すべての波長の光の反射光を干渉しないようにする、又は所定の波長の光を干渉するようにする、新規な表示素子。
【請求項３】
前記表示素子には、一つの自発光表示素子に対して、複数の互いに組になった半透過部材及び光反射部材を備え、
反射型表示素子用駆動装置は、半透過部材及び光反射部材の光学距離を変化させる組とさせない組とを設けることで階調制御することを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の新規な表示素子。
【請求項４】
前記表示素子には、複数の色を発する自発光表示素子と、互いに組になった一又は複数の半透過部材及び光反射部材を備えていることを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の新規な表示素子。
【請求項５】
前記自発光表示素子は有機電界発光素子及び無機電界発光素子から選択された素子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の新規な表示素子。
【請求項６】
前記半透過部材及び光反射部材は、少なくとも一方が、互いに対向する側に、両者の間に存在する物質の屈折率よりも高い屈折率を有する透明な材料が積層されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の新規な表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、明るい場所でも暗い場所でも鮮明な画像を表示する表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示素子や有機ＥＬ素子など、ブラウン管以外の表示素子が急速に普及している。このような表示素子には、主として、外光を反射することで画像を表示する反射型表示素子と、素子自ら発光して画像を表示する自発光表示素子とがある。
【０００３】
反射型表示素子としては、例えば、光の干渉を用いて色を表現する素子がある（例えば非特許文献１を参照。）。この素子は、図１７に示すように、二つの導電性レイヤーで構成される。一つは柔軟性のある金属膜３００であり、他は薄いフィルム（ハーフミラー、半透過膜）２００である。これらのレイヤーは二枚のガラスシートの間に、約１μｍの間隔ｄで配置されている。そして、これらのレイヤーに電圧をかけると、金属膜３００がフィルム２００に引き寄せられる。この場合、金属膜４００によって反射された光ｈ５とフィルム２００によって反射された光ｈ２とが干渉をおこなさないので素子は黒くなる（黒を表現する）。電圧を変えて、二つのレイヤーの距離ｄ（光学距離Ｎｄ、Ｎはフィルム２００と金属膜３００との間の中空部４００の屈折率）を適当な値にすると、この距離に応じた波長の光が干渉する。つまり、特定の波長の光ｈ２、ｈ５を干渉させることで、素子はこの波長の色を表現する。
【０００４】
自発光表示素子としては、例えば有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子、有機ＥＬ素子）や無機電界発光素子（無機エレクトロルミネッセンス素子、無機ＥＬ素子）などがある。
【０００５】
図１８に示すように、有機ＥＬ素子は、蛍光材料や燐光材料等の有機発光材料を含有する有機層１１０が、透明な第一電極１００と金属等で構成されて反射層としても機能する第二電極１２０とで挟まれている。この素子に電極間に１０Ｖ程度の直流電圧が印加されると、ホール（正孔）と電子とが再結合して有機発光材料が励起状態となり、これが基底状態に戻る際に光（エレクトロルミネッセンス）が発せられ、透明な電極１００側から素子外部へ光が出射される（例えば非特許文献２を参照。）。
【０００６】
図１９に示すように、無機ＥＬ素子は、硫化亜鉛等の無機材料を主材料とする無機発光層１１２を酸化シリコン等の一対の絶縁層１１１、１１３で挟んだ三層構造の発光層が、透明な第一電極１０１と金属等で構成されて反射層としても機能する第二電極１２１とで挟まれている。この素子に、電極間に２００Ｖ程度の高交流電圧が印加されると、無機発光層１１２と絶縁層１１１、１１３との界面から放出される電子が加速し、無機発光層１１２中のドーパント原子が励起して光（エレクトロルミネッセンス）が生じ、この光が透明な電極１０１側から素子外部へ出射される（例えば非特許文献３を参照。）。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｓｈｉｍ、”「３倍明るく、省電力」――米新興企業のディスプレイ技術”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１４年１１月１日、ソフトバンク社ＺＤＮｅｔＮｅｗｓＪＡＰＡＮ、［平成１５年４月１６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｄｎｅｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／０２１１／０１／ｎｅ００＿ｌｃｄ．ｈｔｍｌ＞
【非特許文献２】
吉野勝美著、「有機ＥＬのはなし」、日刊工業新聞社
【非特許文献３】
岡本信治、”解説・報告  ディスプレイ材料の基礎  その１  エレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子”、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本放送協会、［平成１５年４月１６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｈｋ．ｏｒ．ｊｐ／ｓｔｒｌ／ｐｕｂｌｉｃａ／ｄａｙｏｒｉ／ｄａｙｏｒｉ９６１２／ｋａｉｓｅｔｓｕ２−ｊ．ｈｔｍｌ＞
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射型表示素子は、十分な外光がある場所でなければ実用上十分に（鮮明に）画像表示できない。
また、自発光表示素子は、太陽光のもとなどの明るい場所では、極めて強い光を発しなければ実用上十分な（鮮明な）画像表示はできない。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、明るい場所においても暗い場所においても、利用者に表示を実質的に視認させることのできる新規な表示素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る第一の新規な表示素子は、自発光表示素子と半透過部材と光反射部材と自発光表示素子駆動装置と反射型表示素子駆動装置と制御部とを備える。
半透過部材は、自発光表示素子の光取出側、自発光表示素子内又は自発光表示素子の光取出側とは反対側のいずれかの位置に設けられる。
光反射部材は、半透過部材よりも光取出側とは反対側に設けられる。
制御部は、自発光表示素子駆動装置及び反射型表示素子駆動装置のいずれを用いて表示を行うか制御／決定する。
自発光表示素子駆動装置は、制御部から表示を行うように設定されている場合に自発光表示素子の発光／非発光を制御して色を表現する。
反射型表示素子駆動装置は、制御部から表示を行うように設定されている場合に、半透過部材と光反射部材との光学距離を変化させて、所定の波長の光を干渉によって強める（特定の色を表現する）／すべての波長の光を干渉しないようにする（黒を表現する）／すべての波長の光を反射する（白を表現する）制御を行うことで色を表現する。
なお、一つの表示素子において、自発光表示素子駆動装置と反射型表示素子駆動装置とは、それぞれ略同一の色度の色を表現できるようにするとよい。例えば、いずれの駆動装置も赤色と黒色とを表現できるようにするとよい。当然、両者はそれぞれ異なる色を表現できるようにしてもよい。
【００１１】
本発明に係る第二の新規な表示素子は、自発光表示素子と半透過部材と光反射部材と自発光表示素子駆動装置と反射型表示素子駆動装置と制御部とを備える。
半透過部材は、自発光表示素子の光取出側、自発光表示素子内又は自発光表示素子の光取出側とは反対側のいずれかの位置に設けられる。
光反射部材は、半透過部材よりも光取出側とは反対側に設けられる。
制御部は、自発光表示素子駆動装置及び反射型表示素子駆動装置による表示を同期させる。
自発光表示素子駆動装置は、自発光表示素子の発光／非発光を制御して色を表現する。
反射型表示素子駆動装置は、半透過部材と光反射部材との光学距離を変化させる。そして、自発光表示素子の発光時に、当該自発光表示素子の発光色を干渉によって強めるようにする、又はすべての波長の光を反射するようにする。自発光表示素子の非発光時には、すべての波長の光の反射光を干渉しないようにする、又は所定の波長の光を干渉するようにする。
なお、第一の表示素子と同様に、一つの表示素子において、自発光表示素子駆動装置と反射型表示素子駆動装置とは、それぞれ略同一の色度の色を表現できるようにするとよい。当然、両者はそれぞれ異なる色を表現できるようにしてもよい。
【００１２】
上記第一〜第二の新規な表示素子は、一つの自発光表示素子に対して、複数の互いに組になった半透過部材及び光反射部材を備え、反射型表示素子用駆動装置は、半透過部材及び光反射部材の光学距離を変化させる組とさせない組とを設けることで階調制御してもよい。
【００１３】
また、第一〜第二の新規な表示素子は、複数の色を発する自発光表示素子と、互いに組になった一又は複数の半透過部材及び光反射部材を備えてもよい。
【００１４】
以上の表示素子は、自発光表示素子を有機エレクトロルミネッセンス素子及び無機エレクトロルミネッセンス素子から選択された素子とするとよい。
【００１５】
また、半透過部材及び光反射部材は、少なくとも一方が、互いに対向する側に、両者の間の屈折率よりも高い屈折率を有する透明な材料が積層するとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る表示素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１〜図１６において、同一・類似の構成要素については同一の符号を付す。
まず、第一の実施の形態に係る表示素子（第一の表示素子）について説明する。
【００１７】
《第一の表示素子》
図１に第一の表示素子の構成を示す。第一の表示素子は、反射型表示機能と自発光表示機能とを有し、いずれかの機能を使用して表示を行う。また、反射型表示機能により表現される色（反射色、干渉色）と、自発光表示機能により生成される色（発光色）とは色度とが略同一になるように設定されている。
【００１８】
モノクロディスプレイに採用される表示素子の場合には、一つの表示素子は一つの画素を構成し、白／黒を表現する。つまり、第一の表示素子は、反射型表示機能においては反射及び干渉によって白／黒を表現し、また、自発光表示機能においては発光光で白／黒を表現する。
カラーディスプレイに採用される表示素子の場合には、一つの表示素子は一つの画素を構成するサブピクセルを構成する。例えば、赤、青及び緑のサブピクセルで一画素を構成する場合、一つの表示素子は、赤、青又は緑を表現する。つまり、赤色を表現するように設定された第一の表示素子は、反射型表示機能においては反射及び干渉によって赤／黒を表現し、また、自発光表示機能においては発光光で赤／黒を表現する。
なお、第一の表示素子の並び方、すなわちディスプレイにおける画素／サブピクセルの配置法は、公知の配置法を採用すればよい。また、ディスプレイにおける画素／サブピクセルの発光／非発光の制御により画像を表示する手法は公知の画像表示手法を採用すればよい。
以下、第一の表示素子の構成、反射型表示機能を用いた表示動作、自発光表示機能を用いた表示動作の順に説明する。
【００１９】
〈構成〉
図１に第一の表示素子の断面構成を示す。図２に第一の表示素子の機能ブロックを示す。
図１に示すように、第一の表示素子は、自発光表示素子である有機ＥＬ素子１の光出射面１３とは反対側に、半透過部材としての半透過フィルム（ハーフミラー）２と光反射部材としての光反射フィルム３とが、互いに所定の光学距離を隔てて（中空部４を隔てて）順次設けられている。つまり、半透過フィルム２と光反射フィルム３とは反射型表示素子を構成している。
図２に示すように、有機ＥＬ素子１には有機ＥＬ素子用駆動装置５が接続し、半透過フィルム２及び光反射フィルム３には反射型表示素子用駆動装置６が接続し、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離（中空部４の大きさ）が変えられる。有機ＥＬ素子用駆動装置５及び反射型表示素子用駆動装置６は、いずれの駆動装置を使用するか（反射型表示機能を用いるか自発光表示機能を用いるか）選択する制御部７に接続している。
【００２０】
（有機ＥＬ素子１）
有機ＥＬ素子１は、図３に示すように、一対の電極１０、１２に、有機発光材料が含有された有機層１１が狭持されてなる、上記所定の色の光（所定の波長の光／所定の色度の光）を発する素子であり、公知の有機ＥＬ素子を適宜採用できる。
【００２１】
［有機層１１］
有機層１１は、主として有機材料で構成され、陽極１０側及び陰極１２側からそれぞれホール（正孔）及び電子が注入され、ホール及び電子の少なくとも一方を輸送して両者を再結合させ、励起子を作り、励起子が基底状態に戻る際に光を発する層である。つまり、有機層１１は下記の機能を備える。
・ホール注入機能
電極（陽極）１０からホールを注入する（注入される）機能。
・電子注入機能
電極（陰極）１２から電子を注入する（注入される）機能。
・キャリヤ輸送機能
ホール及び電子の少なくとも一方を電界の力によって移動させる機能。
・励起子生成機能
電子とホールとを再結合させ、励起状態（励起子）を生成する機能。
・エレクトロルミネッセンス生成機能
励起状態から基底状態に戻る際に光（エレクトロルミネッセンス）を生成する機能。
【００２２】
有機発光材料は、有機層１１に含有された際、少なくとも下記（ａ）の機能を有機層１１に付与する材料である。
（ａ）基底状態に戻る際に光を発する機能。
換言すれば、有機発光材料は、有機層１１に、エレクトロルミネッセンス生成機能を付与する材料である。このような材料としては、一般に蛍光発光材料と燐光発光材料とがある。
【００２３】
蛍光発光材料は、蛍光性の材料（蛍光色素）であり、基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項から発光を取り出すことのできる、主として有機材料からなる発光材料である。
燐光発光材料は、燐光性の材料（燐光色素）であり、基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項及び三重項から発光を取り出すことのできる、主として有機材料からなる発光材料である。
【００２４】
また、有機発光材料は、下記（ｂ）の機能を有機層１１に付与してもよい。
（ｂ）ホールと電子とを再結合させる場となる（再結合させて励起子となる）機能。
つまり、有機発光材料は、有機層１１に励起子生成機能及びエレクトロルミネッセンス生成機能を付与する材料であってもよい。
【００２５】
さらに、有機発光材料は、下記（ｃ）や（ｄ）の機能を有機層１１に付与してもよい。
（ｃ）ホール及び電子の少なくとも一方を輸送する機能。
（ｄ）ホール及び電子の少なくとも一方を電極から注入される機能。
つまり、有機発光材料は、有機層１１に、ホール注入機能や電子注入機能、ホール輸送機能や電子輸送機能を付与する材料であってもよい。
【００２６】
上記（ｂ）〜（ｄ）の機能は、他の有機材料／材料が有機層１１に付与してもよい。なお、異種の材料による積層構造の有機層１１を採用する場合には、有機発光材料を含有する層のことを特に発光層と表記する。有機ＥＬ素子１の採用しうる層構成としては例えば以下のような構成がある。
・陽極１０／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極１２
・陽極１０／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極１２・陽極１０／ホール注入輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極１２
・陽極１０／ホール注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極１２
・陽極１０／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極１２
・陽極１０／発光層／電子注入輸送層／陰極１２
・陽極１０／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／陰極１２
・陽極１０／ホール注入輸送層／発光層／陰極１２
・陽極１０／発光層（有機層）／陰極１２
【００２７】
有機ＥＬ素子１は、以上のような構成を有する公知の有機ＥＬ素子を、前記した所定の色（表示素子が発する／反射する波長の光）を素子外部へ出射できるように設計される。
【００２８】
例えば、発光層に上記（ａ）〜（ｄ）の機能、特には（ａ）〜（ｃ）の機能を発光層に付与する材料として代表的な材料は、例えばＡｌｑ３やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ２）を挙げることができる。また、以下のような材料も採用でき、これらの中から、表示素子が発する色に合わせて、発光層に含有する有機発光材料を適宜選択すればよい。
【００２９】
２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系；２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系；２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、
【００３０】
ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体；ジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物；２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体；ナフタルイミド誘導体；ペリレン誘導体；オキサジアゾール誘導体；アルダジン誘導体；シクロペンタジエン誘導体；スチリルアミン誘導体；クマリン系誘導体；芳香族ジメチリディン誘導体；アントラセン；サリチル酸塩；ピレン；コロネン等の蛍光発光材料や、
【００３１】
ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光発光材料など。
【００３２】
また、有機発光材料が主として上記（ａ）の機能のみを発光層に付与し、他の有機材料／材料が上記（ｂ）及び（ｃ）の機能（さらには（ｄ）の機能）を発光層に付与するように発光層を構成してもよい。この場合には特に、有機発光材料のことをドーパントといい、他の有機材料のことをホストという。
【００３３】
赤色発光を行うドーパントとしては、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、ＤＣＭ等が挙げられる。
【００３４】
緑色発光を行うドーパントとしては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等が挙げられる。
【００３５】
青色発光を行うドーパントとしては、例えば、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン等が挙げられる。
【００３６】
黄色発光を行うドーパントとしては、例えばルブレンが挙げられる。
【００３７】
また、これらの有機発光材料をドーパントとする場合には、ホストとしては以下の材料が好ましく用いられる。
【００３８】
赤色や緑色、黄色を発する発光層用のホスト：例えば、ジスチリルアリレーン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラト系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体等が好適に用いられ、Ａｌｑ３、トリフェニルアミンの４量体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）など。
【００３９】
青色を発する発光層用のホスト：例えば、ジスチリルアリレーン誘導体、スチルベン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウムなど。
【００４０】
燐光発光材料としては、一般には燐光発光性の重金属錯体を用いられることが多く、例えば、緑色燐光材料としては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いることができる。赤色燐光材料としては、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ２３Ｈ−ポルフィンプラチナ（ＩＩ）を用いることができる。また、これらの材料の中心金属を他の金属又は非金属に変えてもよい。
【００４１】
ホストとしては、上記機能を発光層に付与する、公知の有機電界発光素子の発光層に含有できるホストを採用すればよく、例えば、ジスチリルアリレーン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラート系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、アゾメチン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、シロール誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジカルバゾール誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、クマリン誘導体、ピレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ベンゾピラン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体などを挙げることができる。
【００４２】
ホストに対するドーパントの添加量（ドープ量）は、一般には、０．０１重量％以上３０重量％以下とされる。
【００４３】
発光層中に異種の有機発光材料を複数含有させてもよい。
また、発光層を積層構造とし、各発光層にそれぞれ同種又は異種の有機発光材料を含有させてもよい。
【００４４】
発光層に複数の有機発光材料を含有させる場合には、以下のいずれかの構成にすると、複数の発光光を得られ、これらの加色した色を表現できる。
・それぞれ、少なくとも他の一の有機発光材料と発光色が異なる有機発光材料。
・それぞれ、少なくとも他の一の有機発光材料と発光ピークの波長が異なる有機発光材料。
【００４５】
例えば、赤色発光を行う有機発光材料、青色発光を行う有機発光材料及び緑色発光を行う有機発光材料を含有させ、各有機発光材料の含有量や発光層の膜厚等を調整することで、白色を発する（白色を表現する）こともできる
【００４６】
また、同一層内にドーパントを複数添加すると以下のような効果が得られる場合がある。
・発光色の混色化。
・ホストから（発光を担う）ドーパントへの効率のよいエネルギー移動。
ホストから低エネルギーのドーパントへエネルギー移動させ、次いで、さらに低いエネルギーのドーパントへエネルギーを移動させることも可能になる。
【００４７】
発光層は、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜化法により、電極上や後述するホール注入輸送層上などの所定の位置に設ければよい。
膜厚は、採用する材料にもよるが、一般には１ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、好ましくは２〜５０ｎｍ程度である。
【００４８】
なお、発光層が発する光の色度や彩度、明度、輝度等の調整は、前記したように、発光層を形成する材料の種類の選択によって行うが、添加量の調整、膜厚の調整などによって微調整を行うことができ、さらに、以下のような調整手法も採用できる。
【００４９】
・発光層よりも光取り出し側にカラーフィルタを設けて調整する手法。
カラーフィルタは、透過する波長を限定することで発光色を調整する。カラーフィルタとしては、例えば青色のフィルターとしては酸化コバルト、緑色のフィルターとしては酸化コバルトと酸化クロムの混合系、赤色のフィルターとしては酸化鉄などの公知の材料を用い、例えば真空蒸着法などの公知の薄膜成膜法を用いて形成してもよい。
【００５０】
・発光を促進したり阻害したりする材料を添加して発光色を調整する手法。
例えば、ホストからエネルギーを受け取り、このエネルギーをドーパントへ移す、いわゆるアシストドーパントを添加し、ホストからドーパントへのエネルギー移動を容易にすることができる。アシストドーパントとしては、公知の材料から適宜選択され、例えば上記したホストやドーパントとして利用できる材料から選択されることがある。
【００５１】
・発光層よりも光取り出し側にある層に、波長を変換する材料を添加して発光色を調整する手法。
この材料としては公知の波長変換材料を用いることができ、例えば、発光層から発せられた光を他の低エネルギー波長の光に変換する蛍光変換物質を採用することができる。蛍光変換物質の種類は目的とする有機ＥＬ装置１から出射させようとする光の波長と発光層から発せられる光の波長とに応じて適宜選択される。また、蛍光変換物質の使用量は濃度消光を起さない範囲内でその種類に応じて適宜選択可能であるが、透明樹脂（未硬化のもの）に対して１０−５〜１０−４モル／リットル程度が適当である。蛍光変換物質は１種のみを用いてもよいし、複数種を併用してもよい。複数種を併用する場合には、その組合せにより青色光、緑色光および赤色光以外に、白色光や中間色の光を放出することができる。蛍光変換物質の具体例としては、下記（ａ）〜（ｃ）に示す物質が挙げられる。
【００５２】
（ａ）紫外光によって励起されて青色光を放出するもの
１，４−ビス（２−メチルスチリン）ベンゼン，トランス−４，４′−ジフェニルスチルベン等のスチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン等のクマリン系色素、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等の芳香族ジメチリディン系色素。
【００５３】
（ｂ）青色光によって励起されて緑色光を放出するもの
２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）等のクマリン色素等。
【００５４】
（ｃ）青色から緑色にかけての波長の光によって励起されて橙色から赤色にかけての波長の光を放出するもの
４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリルリル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２−フェニル−６−（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２，６−ジ（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−チオピラン等のシアニン系色素、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）−ピリジウム−パーコラレイト（ピリジン１）等のピリジン系色素、ローダミンＢ，ローダミン６Ｇ等のキサンチン系色素、オキサジン系色素等。
【００５５】
［電極１０、１２］
電極は、一方が陽極で他方が陰極であり、ともに透明（透明電極）である必要がある。
透明電極形成用の材料は、有機層にキャリヤ（正孔／電子）を効率よく注入することができるものが望ましい。
【００５６】
陽極１０としては、一般には、仕事関数４．５ｅＶ〜５．５ｅＶの物質が好ましい。具体的には、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化錫（ＳｎＯ２）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成としたものが好ましい。
これらの酸化物は、その化学両論組成から多少偏倚していてもよい。ＩＴＯにおけるＩｎ２Ｏ３に対するＳｎＯ２の混合比は、１〜２０ｗｔ％、さらには５〜１２ｗｔ％が好ましい。ＩＺＯにおけるＩｎ２Ｏ３に対するＺｎＯの混合比は、通常、１２〜３２ｗｔ％程度である。なお、透明電極１全体の平均値としてこのような組成で有れば、膜厚方向に濃度勾配を持っていてもよい。
その他、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｐｂ等が酸化物の形で、酸化物換算にして１ｗｔ％以下含まれていてもよい。
【００５７】
陰極１２は、有機層に電子を注入する電極であり、電子注入効率を高くするために仕事関数が例えば４．５ｅＶ未満、一般には４．０ｅＶ以下、典型的には３．７ｅＶ以下の金属や合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が電極物質として採用される。
このような材料としては、陽極１０に採用できる材料として挙げたものも採用でき、また、次のような材料も採用されうる。
例えば、超薄膜のマグネシウム−銀合金に透明な導電性酸化物を積層化して形成された電極などが採用される。また、この陰極において、導電性酸化物をスパッタリングする際に発光層などがプラズマにより損傷するのを防ぐため、銅フタロシアニンなどを添加したバッファ層を陰極１２と有機層１１との間に設けるとよい。
【００５８】
その他の層も適宜設けることができる。
例えば、陽極１０と発光層１１との間に、フタロシアニン誘導体やトリアゾール誘導体、トリアリールメタン誘導体等を含有する正孔注入輸送層や正孔注入層、正孔輸送層等の層を設ければ、次のような性質を有機ＥＬ素子１に付与できる。
・低い駆動電圧。
・陽極１０から発光層１１へのホール注入の安定化。ひいては素子の長寿命化。
・陰極１０と発光層１２との密着性向上。ひいては、発光面の均一性の向上。
・陽極１０の突起などを被覆する。これにより素子欠陥の少ない素子を提供できる。
【００５９】
また、陰極１２と発光層１１との間に、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体等を含有する電子注入輸送層や電子注入層、電子輸送層等の層を設ければ、次のような性質を有機ＥＬ素子１に付与できる。
・低い駆動電圧。
・陰極１２から発光層１１への電子注入の安定化。ひいては素子の長寿命化。
・陰極１２発光層１１との密着性向上。ひいては素子の発光面の均一性向上。
・陰極１２の突起などを被覆し、素子欠陥の少ない素子の提供。
【００６０】
（半透過フィルム２）
半透過フィルム２は、表示素子外部から入射された光の一部を外部へ反射し、他を表示素子内部（光反射フィルム３側）へ透過し、また、光反射フィルム３側からの光を表示素子外部へ透過する部材である。透過率は、適宜設定できるが、一般には２５〜３５％程度に設定される。
半透過フィルム２は、以上の性質を備えた部材であれば公知の任意の部材を採用することができ、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒなどの金属、ＣｒＯなどの酸化金属、ＴｉＮｘなどの窒化金属、ＳｉＣなどの炭化物、シリコン（Ｓｉ）などの半導体などを採用できる。膜厚は、上記性質を実現できる膜厚であればよく、例えばＣｒを採用する場合には６ｎｍ程度にするとよい。
【００６１】
（光反射フィルム３）
光反射フィルム３は、半透過フィルム２を透過して入射された光を半透過フィルム２側へ反射する部材である。また、第一の表示素子では、反射型表示素子用駆動装置６によって可動できる大きさ／膜厚／重さである必要がある。
光反射フィルム３は、以上の性質を備えた部材であれば公知の任意の部材を採用することができ、例えば、鉄やアルミニウム、金、銀などの金属や金属化合物、白色ＰＥＴなどの樹脂などを採用できる。膜厚は、上記性質を実現できる膜厚であればよく、例えばＡｌを採用する場合には３０〜１００ｎｍ程度にするとよい。
【００６２】
（中空部４）
中空部４は、半透過フィルム２と光反射フィルム３とで形成される間隙であり、反射機能時には、半透過フィルム２と光反射フィルム３との距離ｄと、中空部４内の屈折率Ｎで規定される光学距離Ｎｄによって、干渉させる波長を制御し、色が表現される。別言すれば、中空部４は、反射型表示素子用駆動装置６によって、その大きさ（半透過フィルム２と光反射フィルム３との距離ｄ／光学距離Ｎｄ）が制御される。
なお、中空部４は、密封されていてもされていなくてもよい。
【００６３】
（有機ＥＬ素子用駆動装置５）
有機ＥＬ素子用駆動装置５としては公知の有機ＥＬ素子用駆動装置を採用することができる。例えば、パッシブマトリックス方式を採用してもよく、アクティブマトリックス方式を採用してもよい。
【００６４】
パッシブマトリックス方式では、走査電極と信号電極とによるＸＹマトリクス電極構成において、マトリクスを構成する各格子点に表示素子（有機ＥＬ素子１）が接続され、有機ＥＬ素子１は線順次駆動により駆動（発光）される。
【００６５】
アクティブマトリックス方式では、表示素子（有機ＥＬ素子１）、すなわち画素／サブピクセルごとに、スイッチ素子及び保持素子を備える駆動方式である。表示素子（有機ＥＬ素子１）は、走査電極と信号電極とのマトリックス交差部に配置されることになる。スイッチにはＴＦＴを用いることが好ましい。
【００６６】
（反射型表示素子用駆動装置６）
反射型表示素子用駆動装置６は、複数の反射型表示素子を制御して画像を表示する機能を実現する装置である。この機能を実現するには、例えば、公知の画像表示法（いずれの画素／サブピクセルで色を表現するか／しないかの制御法）を採用すればよい。
また、反射型表示素子用駆動装置６は、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離を変更して第一の表示素子で色を表現する機能を実現する装置でもある。この機能は、例えば以下に例示するような、薄膜間の距離（光学距離）を変更する公知の手法を用いればよい。
【００６７】
図４は、静電気により中空部４の大きさを制御する反射型表示素子用駆動装置６の構成例を示している。反射型表示素子用駆動装置６は、光反射フィルム３を支持する、例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）からなる支持体６０ａ、６０ｂ．．．と、支持体６０ａ、６０ｂ．．．に設けられた電極６１ａ、６１ｂ．．．と、電極６１ａ、６１ｂ．．．と対向する位置に設けられた電極６２ａ、６２ｂ．．．とからなる。支持体６０ａ、６０ｂ．．．は、光反射フィルム３を半透過フィルム２を基準にして所定の位置に保持する。
【００６８】
反射型表示素子用駆動装置６は、電極６１ａ、６１ｂ．．．及び電極６２ａ、６２ｂ．．．への電圧印加による電位差で生じた静電引力によって、半透過フィルム２に対する光反射フィルム３の位置を変える。つまり中空部４の大きさを変える。具体的には、電極６１ａ、６１ｂ．．．や電極６２ａ、６２ｂ．．．へ印加する電圧の有無により、光反射フィルム３の半透過フィルム２に対する距離ｄを、前記所定の波長の光を干渉する距離か、又は、干渉をおこさない（黒を表現するための）距離のいずれかになるように制御する。
【００６９】
なお、反射型表示素子用駆動装置６としては他の駆動法を採用することも当然に可能である。例えば、図５に示すように、半透過フィルム２の少なくとも一部に透明電極６３ａ、６３ｂ．．．を設け、光反射フィルム３の対応位置に電極６４ａ、６４ｂ．．．を設け、両電極間へ電圧印加による電位差で生じた静電引力により、中空部４の大きさ（半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離Ｎｄ）を変えることができる。
【００７０】
このように、反射型表示装置用駆動装置６としては、二つの薄膜間の距離を変える公知の機構や手法を適宜用いることができ、例えばトグル機構や圧電素子などのマイクロマシンを用いる方法、磁力を用いる方法や、形状記憶合金を用いる方法を用いる方法なども採用できる。例えば図６に示すように、光反射フィルム３の一部にコバルト（Ｃｏ）などの磁性材料からなる磁性層６５ａ、６５ｂ．．．を設け、半透過フィルム２側に電磁コイル６６ａ、６６ｂ．．．を設け、電磁コイル６６ａ、６６ｂ．．．のオンオフの切り替えにより、中空部４の大きさを変えるようにしてもよい。
【００７１】
（制御部７）
制御部７は、自発光表示機能を用いて表示を行うか、反射型表示機能を用いて表示を行うかを決定し、この決定に従い、有機ＥＬ素子用駆動装置５又は反射型表示素子用駆動装置６に表示を行うよう指示する。
上記決定は、表示素子外部の明るさに基づいて決定される。例えば、図示しない公知の明度測定センサを制御部７に接続し、このセンサからの出力に基づいて、表示素子外部が所定以上の明るさである場合には反射型表示機能を用いて表示を行い、所定の明るさがない場合には自発光表示機能を用いて表示を行うように決定してもよい。また、図示しない情報入力装置から入力された利用者の指示に基づき、採用する機能を決定してもよい。
次いで、反射型表示機能を用いて、各表示素子において色を表現する／表現しない（黒を表現する）表示動作について説明する。
【００７２】
〈反射型表示機能を用いた表示動作〉
反射機能表示を用いた表示動作は、反射型表示素子用駆動装置６により行われる。以下、白を表示する動作、黒を表示する動作、他の色を表示する動作に分けて説明する。
【００７３】
（白を表示する動作）
図７（ａ）に示すように、半透過フィルム２と光反射フィルム３との間に中空部４を設けなければよい。この場合、表示素子に入射された光は、光反射フィルム３ですべて反射されるため、太陽光や蛍光灯の光のもとでは白を表現できる。
なお、半透過フィルム２と光反射フィルム３は、多くの部分、好ましくは半透過フィルム２の表面の半分以上の部分で接していればよく、すべての部分で接していなくてもよい。
【００７４】
（黒を表示する動作）
図７（ｂ）に示すように、半透過フィルム２と光反射フィルム３との間の距離ｄ（ｎｍ）と中空部４の屈折率Ｎとの積で表される光学厚さが、可視領域（例えば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の各波長λの四分の一の整数倍になるようにして、干渉がおこらないようにすれば黒を表現できる。
例えば、半透過フィルム２を膜厚６ｎｍのクロム（屈折率３．６７）とし、中空部４に空気を充填し、光反射フィルム３を膜厚４００ｎｍのアルミニウム（屈折率１．３）としたとき、膜厚ｄを６９ｎｍにすると反射率が最も低くなった。つまり黒を表現できた。
【００７５】
（他の色を表示する動作）
図７（ｃ）に示すように、光学厚さＮｄが、表現する色の波長λの二分の一の整数倍になればよい。すなわち、反射表示用駆動装置６は、下記式（１）を満たす膜厚ｄになるように光反射フィルム３を配置する。
Ｎｄ＝λ／２  ×  ｎ    ・・・（１）
（ｎは自然数）
【００７６】
例えば、半透過フィルム２、光反射フィルム３及び中空部４を上記条件とした場合、赤（λ＝６７０ｎｍ）、緑（λ＝５３０ｎｍ）、青（λ＝４２５ｎｍ）を表現する、つまり、これらの波長の光の干渉をおこすことで、この波長の光（輝度）を強めるには、膜厚ｄを以下のようにするとよい。
【００７７】
【表１】
2004333953.tif 000003
【００７８】
なお、ｎを小さくすると反射率が高くなり、ｎを大きくすると色再現性が高くなる。しかし、ｎを大きくすると干渉する波長が二つ以上表れてしまい、色再現性が悪くなることがある。このため、ｎは好ましくは小さい方がよい。
したがって、ｎは、望ましくは１か２に設定する。具体的には、反射率を重視する場合には１を選択肢、色再現性を重視する場合には２を選択すればよい。
次いで、自発光表示機能を用いて、各表示素子において色を表現する／表現しない表示動作について説明する。
【００７９】
〈自発光表示機能を用いた表示動作〉
自発光表示機能を用いた表示動作は、有機ＥＬ素子用駆動装置５により、公知の駆動法によって行われる。すなわち、電極１０、１２間に電流を流すことで、有機層１１を発光させて色を表現する。
【００８０】
〈効果〉
このように、第一の表示素子は、以下の構成を採用する、反射型表示素子としても自発光表示素子としても機能できる新規な表示素子である。
・有機ＥＬ素子１と半透過フィルム２と光反射フィルム３と有機ＥＬ素子駆動装置５と反射型表示素子駆動装置６と制御部７とを備える。
・半透過フィルム２、光反射フィルム３は、光学距離Ｎｄを変化させ、反射型表示機能時に所定の色を表現できるように構成されればよい。両者は、少なくとも、有機ＥＬ素子１からの発光光が素子外部へ一切出射できなくなるような位置には配置されない。
・光反射フィルム３は、半透過フィルム２よりも光取出側１３とは反対側に設けられる。
・制御部７は、有機ＥＬ素子駆動装置５及び反射型表示素子駆動装置６のいずれを用いて表示を行うか制御／決定する。
・有機ＥＬ素子駆動装置５は、制御部７から表示を行うように設定されている場合に有機ＥＬ素子１の発光／非発光を制御して色を表現する。
・反射型表示素子駆動装置６は、制御部７から表示を行うように設定されている場合に、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離Ｎｄを変化させて、所定の波長の光を干渉によって強める（特定の色を表現する）／すべての波長の光を干渉しないようにする（黒を表現する）／すべての波長の光を反射する（白を表現する）制御を行うことで色を表現する。
・有機ＥＬ素子駆動装置５と反射型表示素子駆動装置６とは、それぞれ略同一の色度の色を表現できるようにする。
したがって、次のような効果も得ることができる。
【００８１】
・装置（表示素子）外部の明るさに関係なく画像を鮮明に視認させる効果。
外部が明るい場合には反射型表示素子として動作し、外部が暗い場合には自発光表示素子として動作するからである。
【００８２】
・低消費電力。
従来の自発光表示素子は、外部が明るい状況下で画像を実質的に（鮮明に）利用者に認識させるには、有機ＥＬ素子１に大量の電流を流す必要があった。
しかし、第一の表示素子は、このような状況下では反射型表示素子として動作するため、従来のように大量の電流を流さなくても鮮明な表示を行うことが可能になる。
【００８３】
・長寿命。
自発光表示素子は、一般に、所定の時間しか発光できない。
これに対し、第一の表示素子は、常に自発光表示素子として動作するのではなく、反射型表示素子として動作する時間もあるため、従来の自発光表示素子の寿命と比較して素子寿命を長くできる場合がある。
また、自発光表示素子として機能できなくなっても、反射型表示素子としては機能できることから、従来の自発光表示素子よりも素子寿命を長くできる場合がある。
反対に、反射型表示素子として機能できなくなっても、自発光表示素子としては機能できることから、従来の反射型表示素子よりも素子寿命を長くできる場合がある。
【００８４】
〈別例〉
上記第一の表示素子は、例えば以下のように変形することもできる。また、これらの変形例を適宜組み合わせることもできる。
【００８５】
（他の層構成）
第一の表示素子は、自発光表示素子として有機ＥＬ素子１を備え、反射型表示素子として半透過フィルム２と光反射フィルム３とを備えていればよいため、例えば図８〜図１２に示すような構成も採用できる。
【００８６】
図８に示す構成は、有機ＥＬ素子１と光反射フィルム３が所定の距離で配置され、有機ＥＬ素子１と光反射フィルム３との間に半透過フィルム２が可動可能に配置される。そして、前記同様に動作させれば、自発光表示素子としても、反射型表示素子としても機能する。
【００８７】
図９に示す構成は、光反射フィルム３上に有機ＥＬ素子１を形成し、有機ＥＬ素子１上に中空部４を介在させて半透過フィルム２を設ける構成である。この構成でも、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離を適宜設定することで前記同等に動作させ、前記した効果を得ることができる。
なお、この場合、光反射フィルム３を省略し、有機ＥＬ素子１の光出射面１３側とは反対側にある電極を、アルミニウムなどで構成した光反射性電極にしてもよい。このように構成しても前記同等の効果を得ることができ、また、図９に示す構成よりも光反射フィルム（電極）と半透過フィルム２との距離が近くなるため、反射型表示素子として表現できる色の自由度が高くなる。前記したように、上記式（１）において、ｎを１や２のように小さな値にするにはｄの値が限定されてしまうからである。
また、光反射フィルム３を省略し、有機層１１を基準にして光出射面１３とは反対側に、光反射性の層を設けても、上記同等の効果を得ることができる。
【００８８】
図１０に示す構成は、有機ＥＬ素子１の光出射面１３側に半透過フィルム２を配置し、光出射面１３とは反対側に、半透過フィルム２との光学距離を可動可能に光反射フィルム３を配置した構成である。この構成を採用しても、前記同様に動作させれば、前記した効果を得ることができる。
なお、この場合、半透過フィルム２を省略し、有機ＥＬ素子１の電極を半透過性にしたり、有機ＥＬ素子１内に半透過性フィルムと同等の効果を有する層を設けたりしてもよい。このようにすれば、半透過フィルム（半透過層）と光反射フィルムとの距離が小さくなるために、反射型表示素子として表現できる色の自由度が高くなる。
【００８９】
また、図１１に示すように、光反射フィルム３に対して可動可能に設けられた半透過フィルム２の一方の面上に有機ＥＬ素子１を設けたり、図１２に示すように、半透過フィルム２に対して可動可能に設けられた光反射フィルム３の半透過フィルム２側の面に有機ＥＬ素子を設けたりした構成も採用できる。これらの構成によっても、前記同等の効果を得ることができる。ただし、図１２の構成は、カラー表示を行う表示素子として好適である。
また、前記同様に、図１１の場合には半透過フィルム２を省略して有機ＥＬ素子１中に半透過層を設けたり、図１２の場合には光反射フィルム３を省略して有機ＥＬ素子１中に光反射層を設けたりすれば、前記同等の効果が得られる。
【００９０】
（両機能同時起動）
上記例では、自発光表示機能と反射型表示機能とが選択的に機能するようにしたが、両機能が同時に機能するようにしてもよい。つまり、反射型表示機能により表現している波長の光を、有機ＥＬ素子１が発してもよい。
例えば、赤を表現する表示素子において、反射型表示機能により赤色を強める位置に半透過フィルム２と光反射フィルム３との位置を設定している場合に、有機ＥＬ素子１も発光させて赤色を出射するようにしてもよい。これにより、輝度がより高くなる。また、色の純度も高くなる。
つまり、制御部７は、有機ＥＬ素子駆動装置５及び反射型表示素子駆動装置６による表示を同期させる。有機ＥＬ素子駆動装置５は、有機ＥＬ素子１の発光／非発光を制御して色を表現する。反射型表示素子駆動装置６は、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離Ｎｄを変化させる。そして、有機ＥＬ素子１の発光時には、当該素子の発光色を干渉によって強めるようにする、又はすべての波長の光を反射するようにする。有機ＥＬ素子１の非発光時には、すべての波長の光の反射光を干渉しないようにする、又は所定の波長の光を干渉するようにする。このような処理を行ってもよい。
【００９１】
（自発光型機能時の半透過フィルム２と光反射フィルム３との位置）
上記例では、有機ＥＬ素子１が発光している際の半透過フィルム２と光反射フィルム３との位置を特に規定していないが、以下のように規定してもよい。
例えば、赤を表現する表示素子において、自発光型機能により表示を行う場合には、前記したように白色を表現する場合のように半透過フィルム２と光反射フィルム３とを接するようにすれば、有機層１１から光出射面１３とは反対側へ出射された光を光出射面１３から外部へ出射させることができる。これにより、表示素子の輝度（光取出効率）を高くできる。
半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離を、赤色を干渉させる距離に設定すれば、素子外部に取り出される光の量をより多くし、輝度を高くし、また、色の純度を高くすることも可能になる。
有機ＥＬ素子１が発光しない場合に（タイミングに）おいて、半透過フィルム２と光反射フィルム３との距離を所定の距離にしておけば、表示素子の地色を調整できる。つまり、有機ＥＬ素子１非発光時の表示素子の地色を黒色にしたり白色にしたり他の色にしたりすることができる。
【００９２】
（他の屈折率の膜を積層）
半透過フィルム２及び／又は光反射フィルム３に、透明で、中空部４よりも屈折率の大きい部材を中空部４側に積層してもよい。これにより、表示素子に対して斜めから入射した光と、正面から入射した光との色度の変化を小さなものにできる。
【００９３】
中空層４に入射角θで入射した光を干渉させるには、下記式（２）に従う必要がある。
Ｎｄ  ｃｏｓθ  ＝λ／２  ×  ｎ    ・・・（２）
（ｎは自然数）
【００９４】
つまり、下記式（３）に示すように、干渉する波長は、中空層４に入射角０度で入射する光と比べて短波長側にシフトしてしまう。
λ＝２Ｎｄ／ｎ  ×  ｃｏｓθ    ・・・（３）
【００９５】
したがって、このシフトを小さくするためには、中空層４への入射角を小さくする必要がある。
【００９６】
一方、中空層４における屈折率Ｎと、中空層４への入射角θとの間には下記式（４）に示すスネルの法則が成立する。
Ｎ０ｓｉｎθ０＝Ｎ１ｓｉｎθ１  ・・・（４）
【００９７】
このことから、中空部４の屈折率を高くすれば上記シフトを小さくできることが分かる。
【００９８】
そこで、半透過フィルム２として膜厚６ｎｍのクロム、光反射フィルム３として膜厚４００ｎｍのアルミニウム、中空部４に空気を充填した構成において、半透過フィルム２と光反射フィルム３の中空部４側にＳｉＯ２（屈折率１．４５）を膜厚３４．５ｎｍでそれぞれ積層した。中空部４の厚みｄを２４０ｎｍ、１７０ｎｍ、１２０ｎｍと変化させてそれぞれ赤色、緑色、青色を表現した場合における、中空部への入射角０度の場合と３０度の場合の色座標（ｘ、ｙ）と反射率を下記表２、表３に示す。また、ＳｉＯ２の薄膜を設けなかった場合の入射角０度の場合と３０度の色座標（ｘ、ｙ）と反射率を下記表４、表５に示す。
【００９９】
【表２】
2004333953.tif 000004
【０１００】
【表３】
2004333953.tif 000005
【０１０１】
【表４】
2004333953.tif 000006
【０１０２】
【表５】
2004333953.tif 000007
【０１０３】
上記表２〜表５からも明らかなように、ＳｉＯ２の薄膜を設けない場合と比べて、表示素子に入射角０度で入射してくる光に対する反射光と入射角３０度で入射してくる光に対する反射光との色変化は小さくなることが分かった。
つまり、半透過フィルム２及び光反射フィルム３の少なくとも一方を、互いが対向する側に、両者の間（中空部４）の屈折率よりも高い屈折率を有する透明な材料を積層するとよい。
【０１０４】
（中空部４の屈折率を変える）
上記同様の理由により、中空部４内の物質を空気以外のもの、好ましくは空気よりも屈折率が高い透明な気体にすると、表示素子に対して正面から入射した光と斜めから入射した光の色度の差を小さくできる。なお、この構成を採用する場合には、中空部４を密封することが好ましい。
【０１０５】
（他の自発光表示素子）
有機ＥＬ素子１の代わりに他の自発光表示素子を採用することも当然に可能であるが、前記したように半透過フィルム２と光反射フィルム３との距離が実質的に限定されるため、自発光表示素子としては有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子などの薄型の自発光素子であるＥＬ素子が好ましい。
なお、有機ＥＬ素子１が表現する色と、反射型表示素子が表現する色とが同じでなくてもよい。
次に、第二の実施の形態に係る表示素子（第二の表示素子）について説明する。
【０１０６】
《第二の表示素子》
図１３に示すように、第二の表示素子は、一つの有機ＥＬ素子１に対して、複数の反射型表示素子（半透過フィルム２及び光反射フィルム３で構成された素子）が形成されている点が第一の表示素子と異なる。図１３に示す表示素子には、一つの有機ＥＬ素子１に対して九つの反射型表示素子が形成されている。他の点については、第一の表示素子と同等に構成でき／動作させることができ、また、第一の表示素子と同様に変形することができる。
【０１０７】
第二の表示素子は、反射型表示機能により色を表現する場合に、明度の調整が可能になる。例えば図１３に示す表示素子では、反射型表示機能時に色を表現する反射型表示素子の数で、出射する（反射する／干渉する）光の量が変わるため、１０階調を表現できる。
つまり、一つの有機ＥＬ素子に対して、複数の互いに組になった半透過フィルム及び光反射フィルム、つまり複数の反射型表示素子を備え、反射型表示素子用駆動装置６は、半透過フィルム２と光反射フィルム３との光学距離Ｎｄとを変化させる組とさせない組とを設け、階調制御してもよい。
【０１０８】
また、各反射型表示素子が、少なくとも他の位置の反射型表示素子とは異なる波長の光を干渉するようにする／干渉しないようにする制御を行うことで、各反射型表示素子で反射された色の加色により様々な色を表現することもできる。
次に、第三の実施の形態に係る表示素子（第三の表示素子）について説明する。
【０１０９】
《第三の表示素子》
第三の表示素子は、有機ＥＬ素子１及び反射型表示素子がそれぞれ複数の色を表現する、いわゆるフィールドシーケンシャル方式を採用する点が第一の表示素子とは異なる。その他の点については第一の表示素子と同等に構成でき、また、第一の表示素子と同様に変形できる。また、第二の表示素子のように構成することもできる。以下、詳細に説明する。
【０１１０】
図１４に示す表示素子は、赤色を発する有機ＥＬ素子１Ｒと、緑色を発する有機ＥＬ素子１Ｇと、青色を発する有機ＥＬ素子１Ｂと、半透過フィルム２及び光反射フィルム３とで構成される反射型表示素子とが積層された構成をとる。
自発光表示機能により表示を行う場合には、有機ＥＬ素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂをそれぞれ所定のタイミングで点灯させて色を表現する。このタイミングは公知のフィールドシーケンシャル方式におけるタイミングを採用すればよい。
反射型表示機能により表示を行う場合には、自発光表示機能と同様に、所定のタイミングで所定の色を反射／干渉するように、半透過フィルム２と光反射フィルム３との距離を制御すればよい。
このように構成すれば、一つの第三の表示素子で一つの画素を構成できる。
【０１１１】
また、第三の表示素子は、複数の色を発する有機ＥＬ素子１と、一つの反射型表示素子とをそなえ、有機ＥＬ素子駆動装置５及び反射型表示素子駆動装置６は、それぞれフィールドシーケンシャル方式によって表示を行うのであるから、図１５や図１６のように構成することもできる。
図１５に示す表示素子は、赤色を発する有機ＥＬ素子１Ｒと、緑色を発する有機ＥＬ素子１Ｇと、青色を発する有機ＥＬ素子１Ｂとが光出射面１３に対して並列に並んでいる。そして、半透過フィルム２及び光反射フィルム３とで構成される反射型表示素子が有機ＥＬ素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを覆うように形成されている。そして、図１４に示す表示素子と同様に動作すれば、図１５に示す第三の表示素子一つで、一つの画素を構成できる。
図１６に示す表示素子は、図１４に示す表示素子において、反射型表示素子が第二の表示素子と同様に複数形成されている。これにより、反射型表示機能時にも階調表現が可能になる。
【０１１２】
なお、図１６に示す構成を採用した場合には、フィールドシーケンシャル方式による表示を行わなくてもよい。前記したように、各反射型表示素子を、少なくとも他の位置の反射型表示素子とは異なる波長の光について干渉するように反射すれば、加色により種々の色を表現できるからである。
【０１１３】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、明るい場所においても暗い場所においても利用者に表示をより鮮明に視認させることのできる新規な表示素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の表示素子の構成を説明するための断面図である。
【図２】第一の表示素子の機能構成を説明するためのブロック図である。
【図３】第一の表示素子における有機ＥＬ素子１の構成を説明するための断面図である。
【図４】第一の表示素子における反射型表示素子用駆動装置６の第一の構成例を説明するための断面図である。
【図５】第一の表示素子における反射型表示素子用駆動装置６の第二の構成例を説明するための断面図である。
【図６】第一の表示素子における反射型表示素子用駆動装置６の第三の構成例を説明するための断面図である。
【図７】第一の表示素子における、半透過フィルム２と光反射フィルム３とで構成される反射型表示素子により色の表現動作・処理を説明するための断面図である。
【図８】第一の表示素子の変形構成例を示した第一の断面図である。
【図９】第一の表示素子の変形構成例を示した第二の断面図である。
【図１０】第一の表示素子の変形構成例を示した第三の断面図である。
【図１１】第一の表示素子の変形構成例を示した第四の断面図である。
【図１２】第一の表示素子の変形構成例を示した第五の断面図である。
【図１３】第二の表示素子の構成例を示した斜視図である。
【図１４】第三の表示素子の構成例を示した断面図である。
【図１５】第三の表示素子の変形例を示した第一の断面図である。
【図１６】第三の表示素子の変形例を示した第二の断面図である。
【図１７】従来の反射型表示素子の構成例を説明するための断面図である。
【図１８】従来の有機ＥＬ素子の構成例を説明するための断面図である。
【図１９】従来の無機ＥＬ素子の構成例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１  有機ＥＬ素子
１０、１２  電極（透明電極）
１１  有機層（発光層
２  半透過フィルム（ハーフミラー）
３  光反射フィルム（光反射部材）
４  中空部
５  有機ＥＬ素子用駆動装置
６  反射型表示素子用駆動装置
６０  支持体
６１、６２、６３、６４  電極
７  制御装置
ｄ  半透過フィルム２と光反射フィルム３との距離
【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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