(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素からの光を透明基板から出射する直視型表示装置において、
前記透明基板と一体に形成され、前記画素からの光を屈折させることにより、該光を前記透明基板の表面の法線に平行な方向に指向させる第１の光学素子と、
前記透明基板と一体に形成され、前記第１の光学素子により平行な方向に指向され前記透明基板を透過した光を集光して拡散出射すると共に、当該拡散出射する領域以外に、前記透明基板に入射する外光を吸収する光吸収層を有する第２の光学素子とを備えた
直視型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直視型表示装置において、
前記第２の光学素子は、前記透明基板の表面に略平行な面上に分布した複数の微小な透明球体である
直視型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の直視型表示装置において、
前記透明球体同士の隙間が、該透明球体の表面のうち前記透明基板を透過した光が出射される箇所を露出させるようにして、光を吸収する物体で覆われることにより、前記光吸収層が構成されている
直視型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有機薄膜ＥＬ素子を表示素子として用いた直視型表示装置に関し、特に、光の取り出し効率を向上させるとともに視野角度特性を改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自発光型の表示素子の一種に、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子がある。ＥＬ素子は、蛍光体に電圧を印加したときに発光する現象であるエレクトロルミネセンスを原理としたものである。
【０００３】
ＥＬ素子は、発光材料の化学的組成からは、無機化合物から成る母体材料中に発光中心となる希土類元素を添加した無機ＥＬ素子と、蛍光性の有機化合物を用いた有機ＥＬ素子とに分類され、また発光材料の物理的形状からは、発光材料を粉末状にした分散型ＥＬ素子と、発光材料を緻密な薄膜状にした薄膜ＥＬ素子とに分類される。
【０００４】
近年は、このうちの有機薄膜ＥＬ素子が、有機化合物の蛍光色と一致した色が表示されるので無機ＥＬ素子よりも色の選択が容易であることや、無機ＥＬ素子比較して駆動電圧が低くて済むことや、分散型ＥＬ素子よりも微細加工が容易であることなどから、直視型表示装置に用いるのに好適な表示素子として注目されている。
【０００５】
また、この有機薄膜ＥＬ素子を用いる直視型表示装置（以下単に有機ＥＬディスプレイと呼ぶ）には、液晶のような非発光型の表示素子を用いたものと比較して視認性が高いという利点や、他の発光型の表示素子を用いたもの（例えばプラズマディスプレイやフィールドエミッションディスプレイ）と比較しても駆動電圧が低くて済むので低消費電力化が可能であるという利点がある。
【０００６】
ところで、有機薄膜ＥＬ素子の発光材料として用いられる有機化合物は、一般に屈折率が高い（１．７程度）。そのため、有機薄膜ＥＬ素子からの光をそのままガラスのような透明基板から外界に出射させようとすると、発光材料の屈折率と外界の屈折率（空気の屈折率１）との差が大きいことを原因として、外界への光の取り出し効率が低くなってしまう。
【０００７】
図７は、その様子を示したものであり、屈折率ｎの発光材料を用いた有機薄膜ＥＬ素子３１の画素からの光Ｌ１１のうち、透明基板３２の外界側の表面に下記の数１の臨界角θ以上の入射角で入射した光がこの表面で全反射するので、この表面に臨界角θ未満の入射角で入射した光しか透明基板３２を透過しなく（すなわち外界に出射されなく）なっている。
【数１】
0004524843.tif 000002
【０００８】
外界への光の取り出し効率ｐ（光Ｌ１１のうち透明基板３２を透過する光の割合）は、有機薄膜ＥＬ素子３１の各画素から光が全方向に均等に拡散して出射される（すなわち各画素からランベルトの法則に従って光が出射される）と考えてよいことから、下記の数２のように表されることが知られている。したがって、ｎ＝１．７のときには、光の取り出し効率は２０％以下になってしまう。
【数２】
0004524843.tif 000003
【０００９】
そこで、従来、有機ＥＬディスプレイの光の取り出し効率を向上させるために、透明基板と有機薄膜ＥＬ素子との間に、画素に１対１に対応させて集光用レンズを設けることが提案されている（特開平１０−１７２７５６号公報）。
【００１０】
図８は、こうした集光用レンズを設けた有機ＥＬディスプレイのパネル部分の構成例を示す。この有機ＥＬディスプレイには、透明基板３２の内側（パネルの表示面とは反対側）の表面上に、透明な樹脂から成る下地層３３が設けられている。この下地層３３内には、有機薄膜ＥＬ素子３１の画素と１対１に対応した複数の平凸レンズ３４が、平らなレンズ面を有機薄膜ＥＬ素子３１側に向けて設けられている。そして、この下地層３３の上に、有機薄膜ＥＬ素子３１が設けられている。
【００１１】
この有機ＥＬディスプレイでは、図８にも示すように、有機薄膜ＥＬ素子３１の各画素からの光Ｌ１１が、その画素に対応する平凸レンズ３４で屈折することにより、平凸レンズ３４の光軸に平行な（すなわち透明基板３２の表面の法線に平行な）方向に指向するようになる。したがって、光Ｌ１１のうち透明基板３２の外界側の表面に前出の数１の臨界角θ未満（図７参照）で入射する光が増加するので、透明基板３２を透過する光が増加する。これにより、光の取り出し効率が向上する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、こうした集光用レンズを設けた有機ＥＬディスプレイには、次の（ａ），（ｂ）のような不都合があった。
【００１３】
（ａ）図８にも表れているように、透明基板３２の表面の法線に平行な方向に指向して外界に光が出射されるので、画面を正面から見た場合には輝度が向上する（画面が明るくなる）が、画面を斜めから見た場合には、画面を正面から見た場合と比較して著しく輝度が低下して（画面が暗くなって）しまう。したがって、視野角特性が悪くなってしまう。
【００１４】
また、画面を正面から見た場合にも、画角の広さに応じて画面の端の部分の輝度が画面の中央部分の輝度よりも低くなるので、画面全体での明るさの均一性（ユニフォーミティ）も損なわれてしまう。
【００１５】
特に、最近は、有機薄膜ＥＬ素子をユニット化してタイル状に複数配列することなどにより、屋内外の公共の場所などに設置する大画面ディスプレイとして有機ＥＬディスプレイを用いることが試みられている。こうした大画面の有機ＥＬディスプレイでは、画面を斜めから見る（斜め横から見たり、見上げたりする）機会が多くなるので視野角特性の悪さが実用上問題になるとともに、画角が広くなるのでユニフォーミティが一層損なわれてしまう。
【００１６】
（ｂ）図９に示すように、外界の光（例えば太陽光や屋内の照明の光）Ｌ１２が有機ＥＬディスプレイに入射した際に、その光Ｌ１２が平凸レンズ３４で集光されることにより有機薄膜ＥＬ素子３１の一部分に集中的に照射される。したがって、平凸レンズ３４が存在しない場合（光Ｌ１２が有機薄膜ＥＬ素子３１に一様に照射される場合）よりもコントラストが悪くなることがある。
また、光Ｌ１２が太陽光である場合には、集光による発熱で有機薄膜ＥＬ素子３１が損傷するおそれがある。
【００１７】
本発明は、上述の点に鑑み、有機ＥＬディスプレイにおいて、光の取り出し効率を向上させるとともに、上記（ａ）の不都合を解消して、視野角特性やユニフォーミティを改善することや、上記（ｂ）の不都合を解消して、外界の光によるコントラストの悪化や有機薄膜ＥＬ素子の損傷を防止することを課題としてなされたものである。
【００１８】
また、ここでは有機ＥＬディスプレイを例にとったが、画素の屈折率の大きさを原因として外界への光の取り出し効率が低下する現象は、程度の差はあっても、有機ＥＬディスプレイ以外の直視型表示装置（例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等）でも生じる現象である。
【００１９】
そこで、本発明は、有機ＥＬディスプレイ以外の直視型表示装置において、光の取り出し効率を向上させるとともに、視野角特性やユニフォーミティを改善することや、外界の光によるコントラストの悪化や表示素子の損傷を防止することをも課題としてなされている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本出願人は、画素からの光を透明基板から出射する直視型表示装置において、この透明基板と一体に形成され、画素からの光を屈折させることにより、その光をこの透明基板の表面の法線に平行な方向に指向させる第１の光学素子と、この透明基板と一体に形成され、この第１の光学素子により平行な方向に指向されこの透明基板を透過した光を集光して拡散出射すると共に、当該拡散出射する領域以外に、この透明基板に入射する外光を吸収する光吸収層を有する第２の光学素子とを備えたものを提案する。
【００２１】
この直視型表示装置では、画素からの光が、まず透明基板と一体に形成された第１の光学素子で屈折することにより、透明基板の表面の法線に平行な方向に指向する。したがって、画素からの光のうちこの透明基板の外界側の表面に前出の数１の臨界角θ未満（図７参照）で入射する光が増加するので、透明基板を透過する光が増加する。
【００２２】
そして、この第１の光学素子により平行な方向に指向されこの透明基板を透過した光が、透明基板と一体に形成された第２の光学素子によって集光して拡散された後、外界に出射される。また、第２の光学素子のうち透明基板からの透過光を拡散出射する領域以外に設けられた光吸収層によって、透明基板に入射する外光が吸収される。
【００２３】
このように、画素からの光のうち透明基板を透過する光の割合が増加するので、光の取り出し効率が向上する。また、透明基板を透過した光が拡散して外界に出射されるので、画面を斜めから見た場合に従来のように輝度が低下することはなく、画面を正面から見た場合にも従来のように画面の端の部分の輝度が画面の中央部分の輝度よりも低くなることはない。
【００２４】
これにより、光の取り出し効率が向上するとともに、視野角特性やユニフォーミティが改善される。
また、外界の光がこの直視型表示装置に入射した際に、その大半が第２の光学素子の光吸収層によって吸収されるので、表示素子にはほとんど外界の光が照射されなくなる。したがって、外界の光によるコントラストの悪化や表示素子の損傷が防止される。
【００２５】
なお、この第２の光学素子は、一例として、複数の微小な透明球体を、透明基板の表面に略平行な面上に分布させることによって構成することが好適である。
【００２６】
それにより、透明基板を透過した光が、これらの透明球体で屈折することにより外界側にのみ拡散する（透明基板側には拡散しない）ので、透明基板を透過した光を効率よく外界に出射することができるようになる。
【００２７】
また、このような透明球体で第２の光学素子を構成する場合には、一例として、透明球体同士の隙間を、透明球体の表面のうち透明基板を透過した光が出射される箇所を露出させるようにして、光を吸収する物体で覆うことによって光吸収層を構成することが好適である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下では、有機ＥＬディスプレイに本発明を適用した例について説明する。
図１は、本発明を適用した有機ＥＬディスプレイのパネル部分の構成例を示す。ガラスまたは樹脂（例えばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）のようなアクリル樹脂）から成る透明基板１の内側（パネル表示面とは反対側）の表面上に、透明な樹脂から成る下地層２が設けられている。この下地層２内には、後述する有機薄膜ＥＬ素子４の画素と１対１に対応した複数の平凸レンズ３が、平らなレンズ面を有機薄膜ＥＬ素子４側に向けて設けられている。
【００３２】
この下地層２の構成は、図８に示した下地層３３と同じである。このような平凸レンズ３を有する下地層２の形成方法としては、例えば、有機薄膜ＥＬ素子４の画素１個あたり１つのマイクロレンズを２次元アレイ状に形成した平板マイクロレンズを、透明基板１に固着させるという方法を採ればよい。あるいはまた、有機薄膜ＥＬ素子４の画素と１対１に対応させてドット状にパターニングした透明樹脂層を加熱・溶融して表面張力により半球状にさせた状態で冷却・固化することによって平凸レンズ３を形成し、この平凸レンズ３を紫外線硬化樹脂で覆い、この紫外線硬化樹脂の上に透明基板１を載置した後紫外線を照射してこの紫外線硬化樹脂を硬化させることによって下地層２を形成するという方法を採ってもよい。
【００３３】
下地層２上には、有機薄膜ＥＬ素子４が設けられている。有機薄膜ＥＬ素子４は、ストライプ状の透明な陽極（信号電極）５と、有機正孔輸送層６ａ，有機発光層６ｂ及び有機電子輸送層６ｃから成る（但し、別の例として、有機正孔輸送層及び電子輸送性の有機発光層のみから成っていてもよい）薄膜状の有機層６と、陽極と直交するストライプ状の陰極（走査電極）７とを順に形成したものであり、有機層６中の陽極５と陰極７とが交差する箇所がそれぞれ画素になっている。
【００３４】
陽極５には、例えばＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）製の電極が用いられてる。陰極７には、例えばアルミニウムやアルミニウムとリチウムとの合金のような金属製の電極が用いられている。陽極５，陰極７には、この有機ＥＬディスプレイの駆動回路（図示略）からそれぞれ表示信号，走査信号が供給される。
【００３５】
有機正孔輸送層６ａは、例えばＡｌｑ３（トリス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）とＤＣＭ（４−ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピラン）との混合物から成っており、陽極５から注入された正孔を有機発光層６ｂに移動させる役割をもつ有機化合物である。
【００３６】
有機電子輸送層６ｃは、例えばトリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）（Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン）から成っており、陰極７から注入された電子を有機発光層６ｂに移動させる役割をもつ。
【００３７】
有機発光層６ｂには、表示しようとする色と一致した蛍光色の有機化合物が用いられている。例えば、赤色を表示するためにはＤＣＭが用いられ、緑色を表示するためにはＡｌｑ３が用いられ、青色を表示するためにはＺｎ（ｏｘｚ）２（２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）−ベンズオキサゾールの亜鉛錯体）が用いられる。また白色を表示するためには、赤緑青の各蛍光色の有機化合物を、高分子中に分散させて合成する方法や積層して合成する方法等が採られる。
【００３８】
透明基板１の外界側（パネルの表示面側）の表面上には、透明な樹脂から成る粘着層８が設けられている。この粘着層８には、ガラスまたは樹脂から成る多数の微小な（直径５０〜１００μｍ程度の）透明球体９が一面に保持されている。これにより、透明基板１の表面に略平行な面上にこれらの透明球体９が分布した状態になっている。
【００３９】
これらの透明球体９同士の隙間は、それぞれの頂部及びその近傍の領域（後述のように下地層２内の平凸レンズ３で集光されて透明基板１を透過した光が出射される領域）を露出させるようにして、微粉末状のカーボントナーから成る光吸収層１０で覆われている。
【００４０】
これらの透明球体９及び光吸収層１０上には、透明な樹脂から成る粘着層１１と、ガラスまたは樹脂から成る表示面保護用の透明基板１２とが設けられている。
【００４１】
粘着層８から透明基板１２までの形成方法としては、例えば本出願人が特開平１１−５２１０６号公報で開示した方法を採ることが好適である。その方法の手順の概要は、次の（１）〜（４）の通りである。
（１）透明球体９の表面を透明な導電性塗料で被覆するか、あるいは透明球体９そのものを導電性のガラスまたは樹脂で構成する。
（２）粘着層８としてアクリル系の紫外線硬化樹脂を用い、透明基板１上にこの紫外線硬化樹脂を積層する。続いて、この紫外線硬化樹脂の上に透明球体９を散布し、透明球体９を加圧ロールで加圧することにより、透明球体９の体積の半分程をこの紫外線硬化樹脂内に埋め込む。そして、紫外線を照射してこの紫外線硬化樹脂（粘着層８）を硬化させることにより、透明球体９を粘着層８に固定させる。
【００４２】
（３）透明基板１を金属板の上に載置するとともに、その上に網目状のステンレススクリーンを配置して、そのステンレススクリーン上にカーボントナーを敷き詰める。そして、この金属板とステンレススクリーンとの間に静電界を印加する。これにより、帯電したカーボントナーが、逆極性に帯電した粘着層８に引かれて網目から落下して、粘着層８に付着する。このとき透明球体９の表面は導電性なので帯電せず、したがって透明球体９の表面にはカーボントナーはほとんど付着しない。透明球体９が頂部及びその近傍の領域を除いてカーボントナーで覆われることにより光吸収層１０が形成されると、静電界の印加を終了する。
【００４３】
（４）粘着層１１としてアクリル系の紫外線硬化樹脂を用い、この紫外線硬化樹脂を透明基板１２上に積層する。続いて、透明基板１２を、この紫外線硬化樹脂を透明球体９及び光吸収層１０に重ね合わせるようにして、透明球体９及び光吸収層１０上に載置する。そして、透明基板１２を加圧ロールで加圧することにより粘着層１１を透明球体９及び光吸収層１０に圧着した後、紫外線を照射してこの紫外線硬化樹脂（粘着層１１）を硬化させる。これにより、図１に示したような粘着層８乃至透明基板１２が透明基板１の外界側の表面上に設けられる。
【００４４】
次に、この有機ＥＬディスプレイから光が出射される様子を説明する。図１に示すように、有機薄膜ＥＬ素子４の各画素からの光Ｌ１が、まずその画素に対応する平凸レンズ３で屈折することにより、平凸レンズ３の光軸に平行な（すなわち透明基板１の表面の法線に平行な）方向に指向する。したがって、光Ｌ１のうち透明基板１の外界側の表面に前出の数１の臨界角θ未満（図７参照）で入射する光が増加するので、透明基板１を透過する光が増加する。
【００４５】
そして、図２に示すように、透明基板１を透過した光Ｌ２が、粘着層８を透過し、透明球体９で屈折することによって拡散され、透明球体９の頂部及びその近傍の領域から出射して、粘着層１１及び透明基板１２を透過する。その結果、図１に示すように、この有機ＥＬディスプレイから光Ｌ２が拡散して出射される。
【００４６】
このように、画素からの光のうち透明基板１を透過する光の割合が増加するので、光の取り出し効率が向上する。また、透明基板１を透過した光が拡散して外界に出射されるので、画面を斜めから見た場合に従来の有機ＥＬディスプレイ（図８参照）におけるように輝度が低下することはなく、画面を正面から見た場合にも従来の有機ＥＬディスプレイにおけるように画面の端の部分の輝度が画面の中央部分の輝度よりも低くなることはない。
【００４７】
これにより、光の取り出し効率が向上するとともに、視野角特性やユニフォーミティも改善されている。
【００４８】
しかも、透明基板１を透過した光は、透明球体９で屈折して外界側にのみ拡散する（透明基板１側には拡散しない）ので、透明基板１を透過した光が効率よく外界に出射されるようになっている。
【００４９】
次に、外界の光（例えば太陽光や屋内の照明の光）がこの有機ＥＬディスプレイに入射する様子を説明する。透明球体９が頂部及びその近傍の領域を除いて光吸収層１０で覆われているので、図３に示すように、この有機ＥＬディスプレイに入射した外界の光Ｌ３は、大半が透明球体９ではなく光吸収層１０のほうに入射してこの光吸収層１０で吸収される。その結果、有機薄膜ＥＬ素子４にはほとんど光Ｌ３が照射されない。これにより、外界の光によるコントラストの悪化や有機薄膜ＥＬ素子４の損傷が防止されている。
【００５０】
なお、透明球体９のような微小な透明球体を用いて拡散させた光の指向角分布と、この透明球体の屈折率との関係のシミュレーション結果が、特開平１０−４８４０４号公報で開示されている。図４は、このシミュレーション結果を示す。透明球体の屈折率ｎが１．５，１．６，１．７，１．８，１．９，２．１と大きくなるにつれて、透明球体からの光の出射側において正面方向（図の角度０゜の方向）から観察される輝度が低くなるとともに正面の方向から隔たった方向（図の角度の絶対値が大きくなる方向）から観察される輝度が高くなっている。
【００５１】
したがって、図１の有機ＥＬディスプレイから出射される光の指向角分布（すなわちこの有機ＥＬディスプレイの視野角特性）は、透明球体９の屈折率の大きさによって決定可能である。また、例えば互いに屈折率の異なる透明球体同士を混合して透明球体９として用いることにより、この視野角特性を細かく調節することも可能である。
【００５２】
そこで、実際に透明球体９として用いるガラスや樹脂としては、有機ＥＬディスプレイの画面サイズや使用場所等に応じて、所望の視野角特性を実現するような屈折率のものを選ぶようにすればよい。
【００５３】
また、本出願人は、前出の特開平１１−５２１０６号公報で、図１の粘着層８乃至透明基板１２の構成に対する部分的な変形例（粘着層１１や透明基板１２を省略した例や、透明基板１２上に反射防止膜を設けた例等）を開示しているので、その変形例を採用してもよい。
【００５４】
また、図１の例では、透明基板１を透過した光を、透明球体９を用いて拡散させている。しかし、別の例として、透明基板１を透過した光を、シート状のホログラフィックディヒューザや、シート状の摺りガラスや、シート状のオパールガラス（乳白ガラス）を用いて拡散させてもよい。
【００５５】
図５は、シート状のホログラフィックディヒューザを用いた例を示しており、図１と共通する部分には同一符号を付している。この有機ＥＬディスプレイでは、透明基板１の外界側の表面に、シート状のホログラフィックディヒューザ１３が、透明な樹脂から成る接着剤（図示略）で貼られている。
【００５６】
ホログラフィックディヒューザは、表面に施されたホログラムの干渉パターンによって決定される指向角分布で光を拡散する拡散体である。したがって、実際に用いるホログラフィックディヒューザ１３としては、やはり、有機ＥＬディスプレイの画面サイズや使用場所等に応じて、所望の視野角特性を実現するような干渉パターンのものを選ぶようにすればよい。また、ホログラフィックディヒューザは入射光の約９０％を透過させるので、やはり透明基板１を透過した光を効率よく外界に出射することができる。ホログラフィックディヒューザの具体例としては、エドモント社製のビーム整形ディヒューザが挙げられる。
【００５７】
この有機ＥＬディスプレイでも、図５に示すように、透明基板１を透過した光Ｌ２が、ホログラフィックディヒューザ１３によって拡散された後外界に出射されるので、光の取り出し効率が向上するとともに、視野角特性及びユニフォーミティの改善が実現される。
【００５８】
しかも、こうしたシート状のホログラフィックディヒューザ（あるいはシート状の摺りガラスやシート状のオパールガラス）は透明基板１の外界側の表面に貼るだけでよいので、有機ＥＬディスプレイの製造作業が簡略化されるとともに、製造後にもその交換が容易になる。
【００５９】
また、以上の例では下地層２内に平凸レンズ３を設けているが、別の例として、透明基板１として平板マイクロレンズを用いることなどにより、透明基板１内にこうした平凸レンズを設けてもよい。
【００６０】
また、以上の例では、有機薄膜ＥＬ素子４の画素と１対１に対応する平凸レンズ３で、各画素からの光を透明基板１の表面の法線に平行な方向に指向させている。しかし、本出願人は、画素１個あたり複数個のレンズで、各画素からの光を透明基板の表面の法線に平行な方向に指向させるようにした有機ＥＬディスプレイを既に提案している（特願平１１−２９２４４９号）。
【００６１】
図６はこの本出願人の提案に係る有機ＥＬディスプレイのパネル部分の構成例を示す。図１の透明基板１に該当する透明基板２１として、有機薄膜ＥＬ素子２２（図１の有機薄膜ＥＬ素子４と同様の構成のもの）の画素１個あたり複数個のマイクロレンズ２３を２次元アレイ状に形成した平板マイクロレンズが用いられている。
【００６２】
この有機ＥＬディスプレイでも、有機薄膜ＥＬ素子２２の各画素からの光が、その画素に対応する複数個のマイクロレンズ２３で屈折することにより、マイクロレンズ２３の光軸に平行な（すなわち透明基板２１の表面の法線に平行な）方向に指向した状態で透明基板２１の外界側の表面に入射するので、やはり光の取り出し効率が向上する。
【００６３】
しかも、画素１個あたり複数個のマイクロレンズ２３が対応しているので、画素とレンズとが１対１に対応する場合と異なり、画素と個々のマイクロレンズ２３との位置合わせを精度良く行わなくても、画素からの光をマイクロレンズ２３の光軸に平行な方向に指向させることができる。したがって、製造作業に時間や手間をかけることなく光の取り出し効率を向上させることができるようになっている。
【００６４】
さらに、画素１個あたり複数個のマイクロレンズ２３が対応しているので、画素とレンズとが１対１に対応する場合と異なり、個々のレンズを小さくすることができる。したがって、画素サイズが比較的大きい場合にも、個々のレンズが目立つことによる画質の劣化を防止できるようになっている。
【００６５】
そこで、このような有機ＥＬディスプレイに図１の粘着層８乃至透明基板１２や図５のホログラフィックディヒューザ１３（あるいはシート状の摺りガラスやシート状のオパールガラス）を設けることにより、透明基板（図６では透明基板２１）を透過した光を拡散させて外界に出射するようにしてもよい。
【００６６】
また、以上の例では、有機薄膜ＥＬ素子４の画素からの光を透明基板１の表面の法線に平行な方向に指向させる平凸レンズ３を、透明基板１の外界側の表面よりも内側に設けている。しかし、本出願人は、前出の特願平１１−２９２４４９号で、こうしたレンズを透明基板の外界側の表面上に設けた（マイクロレンズを２次元アレイ状に形成したマイクロレンズシートを透明基板の外界側の表面に貼った）有機ＥＬディスプレイも既に提案している。
【００６７】
そこで、このような有機ＥＬディスプレイに図１の粘着層８乃至透明基板１２や図５のホログラフィックディヒューザ１３（あるいはシート状の摺りガラスやシート状のオパールガラス）を設けることにより、マイクロレンズシートを透過した光を拡散させて外界に出射するようにしてもよい。
【００６８】
また、以上の例では、有機薄膜ＥＬ素子４の画素からの光を、平凸レンズ３で屈折させることによって透明基板１の表面の法線に平行な方向に指向させている。しかし、本出願人は、前出の特願平１１−２９２４４９号で、有機薄膜ＥＬ素子の画素からの光を、レンズではなくプリズムで屈折させることによって透明基板の表面の法線に平行な方向に指向させる（マイクロプリズムをアレイ状に形成したマイクロプリズムシートを透明基板の外界側の表面に貼った）有機ＥＬディスプレイも既に提案している。
【００６９】
そこで、このような有機ＥＬディスプレイに図１の粘着層８乃至透明基板１２や図５のホログラフィックディヒューザ１３（あるいはシート状の摺りガラスやシート状のオパールガラス）を設けることにより、マイクロプリズムシートを透過した光を拡散させて外界に出射するようにしてもよい。
【００７０】
また、以上の例では有機ＥＬディスプレイに本発明を適用しているが、それ以外の直視型表示装置（例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等）にも本発明を適用してよい。
【００７１】
また、本発明は、以上の例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとりうることはもちろんである。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る直視型表示装置によれば、画素からの光のうち透明基板を透過する光の割合が増加するとともに、透明基板を透過した光が拡散し外界に出射され、且つ表示素子にはほとんど外界の光が照射されなくなるので、光の取り出し効率が向上するとともに、視野角特性及びユニフォーミティが改善され、且つ外界の光によるコントラストの悪化や表示素子の損傷が防止されるという効果が得られる。
【００７３】
また、第２の光学素子を、複数の微小な透明球体を、透明基板の表面に略平行な面上に分布させることによって構成した場合には、透明基板を透過した光が、これらの透明球体で屈折することにより外界側にのみ拡散するので、透明基板を透過した光を効率よく外界に出射することができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した有機ＥＬディスプレイの構成例を示す断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬディスプレイにおいて光が拡散される様子を示す図である。
【図３】図１の有機ＥＬディスプレイに外界の光が入射する様子を示す図である。
【図４】透明球体による光の指向角分布と透明球体の屈折率との関係のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】本発明を適用した有機ＥＬディスプレイの別の構成例を示す断面図である。
【図６】本出願人が提案済みの有機ＥＬディスプレイの構成例を示す断面図である。
【図７】一般的な有機ＥＬディスプレイにおける光の出射の様子を示す図である。
【図８】従来の有機ＥＬディスプレイの構成例を示す断面図である。
【図９】図８の有機ＥＬディスプレイに外界の光が入射する様子を示す図である。
【符号の説明】
１，１２，２１  透明基板、  ２  下地層、  ３  平凸レンズ、  ４，２２  有機薄膜ＥＬ素子、  ５  陽極（信号電極）  ６  有機層、  ６ａ  有機正孔輸送層、  ６ｂ  有機発光層、  ６ｃ  有機電子輸送層、  ７  陰極（走査電極）、  ８，１１  粘着層、  ９  透明球体、  １０  光吸収層、  １３  ホログラフィックディヒューザ、  ２３  マイクロレンズ
【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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