(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、電界発光材料を具える活性層とを有し、前記活性層が第１透明電極層および第２電極層間にある照明システムにおいて、
光散乱特性を有する媒体を具える光散乱層を前記透明電極層の前記活性層から離れた方を向いている側において設け、前記光散乱層を横断して通過する場合の光ビームの非散乱の割合を０．０５ないし０．８の範囲内とし、前記非散乱の光ビームは、光ビームの一部であり入射角に対して変化しない方向で光散乱層を離れるものであり、
前記媒体が異方性光散乱特性を有し、前記活性層によって放射され、前記媒体中を前記活性層に対して横方向に伝播する光が、前記媒体中を他の方向に伝播する光よりも少ない程度に散乱するようにしたことを特徴とする照明システム。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の照明システムにおいて、前記非散乱の割合を０．１ないし０．５の範囲内としたことを特徴とする照明システム。
【請求項３】
請求の範囲１または２に記載の照明システムにおいて、前記基板が前記光散乱媒体を具えることを特徴とする照明システム。
【請求項４】
請求の範囲１または２に記載の照明システムにおいて、前記光散乱層を前記基板の前記活性層から離れた方を向いている側において設けたことを特徴とする照明システム。
【請求項５】
請求の範囲１に記載の照明システムにおいて、前記光散乱媒体が、長手軸が前記活性層に対して横方向を向いた非球状粒子を具えることを特徴とする照明システム。
【請求項６】
請求の範囲１または５に記載の照明システムにおいて、前記光散乱媒体が光を散乱する粒子を具え、前記粒子の屈折率の前記活性層に対して横方向における成分が前記粒子の屈折率の他の成分と異なるようにしたことを特徴とする照明システム。
【請求項７】
請求の範囲１または５に記載の照明システムにおいて、前記光散乱媒体が光を散乱する粒子を具え、前記光散乱媒体の屈折率の前記活性層に対して横方向における成分が前記光散乱媒体の屈折率の他の成分と異なるようにしたことを特徴とする照明システム。
【請求項８】
請求の範囲１ないし７のいずれか１つに記載の照明システムにおいて、前記光散乱層が異なる屈折率を有する２つの構成要素を具え、前記２つの構成要素間の屈折率の差を０．０５より大きくしたことを特徴とする照明システム。
【請求項９】
請求の範囲１ないし８のいずれか１つに記載の照明システムにおいて、前記基板のエッジに反射コーティングを設けたことを特徴とする照明システム。
【請求項１０】
請求の範囲１ないし９のいずれか１つに記載の照明システムにおいて、前記光散乱媒体が、窒化シリコン、酸化タンタル、酸化ニオブおよび酸化チタンのグループからの材料を具えることを特徴とする照明システム。
【請求項１１】
請求の範囲１０に記載の照明システムにおいて、前記材料がＴｉＯ2を具えることを特徴とする照明システム。
【請求項１２】
請求の範囲１０または１１に記載の照明システムにおいて、前記材料がほぼ球状の粒子を具えることを特徴とする照明システム。
【請求項１３】
請求の範囲１２に記載の照明システムにおいて、前記粒子が０．１μｍないし１μｍの平均直径を有することを特徴とする照明システム。
【請求項１４】
請求の範囲１０、１１、１２または１３に記載の照明システムにおいて、前記層が前記材料の単分子層の一部を具えることを特徴とする照明システム。
【請求項１５】
基板と、電界発光材料を具える活性層とを有し、前記活性層が第１透明電極層および第２電極層間にある照明システムにおいて、
光散乱特性を有する媒体を具える光散乱層を前記透明電極層の前記活性層から離れた方を向いている側において設け、前記光散乱層を横断して通過する場合の光ビームの非散乱の割合を０．０５ないし０．８の範囲内とし、前記非散乱の光ビームは、光ビームの一部であり入射角に対して変化しない方向で光散乱層を離れるものであり、
前記媒体が異方性光散乱特性を有し、前記活性層によって放射され、前記媒体中を前記活性層に対して横方向に伝播する光が、前記媒体中を他の方向に伝播する光よりも少ない程度に散乱するようにし、
前記基板のエッジに反射コーティングを設けたことを特徴とする照明システム。
【請求項１６】
請求の範囲１ないし１５のいずれか１つに記載の照明システムを設けたフラットパネル型の表示装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板と、電界発光材料を具える活性層とを有し、前記活性層が第１透明電極層および第２電極層間にある照明システムに関係する。
本発明は、このような照明システムを具えるフラットパネル型の表示装置にも関係する。
電界発光照明システムは、照明源として、例えば、ディスプレイまたは表示灯（信号）において使用される。このような照明システムは、液晶表示パネルを有する表示装置（ＬＣＤ装置）、例えば、ポリマ散乱液晶表示（ＰＤＬＣＤ）装置またはプラズマアドレス液晶（ＰＡＬＣ）表示装置用バックグラウンド照明としての使用に特に好適である。
序章において記載した形式の照明システムは、例えば、フィジクスワールド１９９２年１１月号の４２ないし４６ページにおける、ディー  ブラッドリーおよびエイ  ホルムズによる論文「ＬＣＤ」から既知である。この論文に記載の照明システムは、ガラス基板上に設けられる第１電極層上に形成される活性層として、半導体有機ポリマフィルムを具える。第２電極層を前記ポリマフィルム上に設ける。前記２枚の電極層の内一方を透明にし、前記照明システムの面に対して横断する方向に光を通過させるようにすべきである。電圧を前記２枚の電極層の両端間に印加すると、前記活性層および２枚の電極層は、共にプレーナー発光ダイオード（ＬＥＤ）を構成する。
前記既知の照明システムは、像の形成に使用できる光が比較的低い光出力しか持たないという欠点を有する。
とりわけ本発明の目的は、像の形成に使用できる光の光出力を改善した電界発光照明システムを提供することである。
この目的のために、本発明による電界発光照明システムは、光散乱特性を有する媒体を具える光散乱層を前記透明電極層の前記活性層から離れた方を向いている側において設け、前記光散乱層を横断して通過する場合の光ビームの無散乱変動を０．０５ないし０．８の範囲内としたことを特徴とする。
本発明は、前記活性層によってすべての方向に発生された光の限られた部分が前記照明システムを離れ、前記光の残りの部分（７５％程度）が前記照明システム（の基板）内の（全内）反射によって捕らえられるという認識に基づいている。前記活性層を通過する光を散乱する光散乱層の使用により、前記基板における反射によって捕らえられた光は部分的に散乱され、その結果、散乱後、前記捕らえられた光は、前記照明システムを所望の方向において（前記照明システムの射出面において）離れることができる。
この用途において、言葉「直接光」を、前記照明システムが光散乱層を持たない場合に、前記透明電極層の前記活性層から離れた方を向いている側において前記照明システムを直接離れる光として理解されたい。前記透明電極層の前記活性層から離れた側に対応する方向を、以後、順方向と呼ぶ。言葉「捕らえられた光」を、前記透明電極層の前記活性層から離れた方を向いている側において前記照明システムを離れることができない光として理解されたい。この捕らえられた光は、最後には前記照明システムに吸収されるか、前記光出力に有害な側において（例えば、前記基板のエッジを経て）前記照明システムを離れる。（高屈折率媒体において）捕らえられた光は、前記直接光が前記照明システムを離れる面（における法線）に対する入射角を有し、この角度は、前記射出面の両側における材料の屈折率の変化に対応する臨界角より大きい。すなわち、全内反射は、前記臨界角より大きい入射角を有する光に対して生じる。
光ビームが前記光散乱層を通過し、このビームが前記基板に対して横向きであり、ほぼ平行である（例えば、コリメートされた光か、レーザ源から来る光であり、前記光散乱層に垂直に入射する）場合、この光の一部は前記光散乱層において散乱され、他の光は前記入射角に対して変化しない方向において前記光散乱層を離れる。本発明の他の条件が満たされる場合、すなわち、前記光ビームの無散乱変動が０．０５以上０．８以下の範囲内（すなわち５％以上８０％以下の範囲内）である場合、像の形成に利用できる光の光強度は改善される。前記無散乱変動を測定する場合、前記光散乱層において生じるかもしれない吸収と、前記光が前記光散乱層に入射する面および離れる面における反射によって生じる損失とを補償する。一般的に、前記光散乱媒体の光散乱特性を、前記光散乱層による光の吸収による損失が、前記光散乱層の設備による前記照明システムにおいて像の形成に利用可能な光の光出力の増加よりも相当小さくなるように選択する。
前記光散乱層の存在によって、前記直接光および捕らえられた光の双方が、部分的に散乱される。しかしながら、前記直接光は、前記照明システム（の基板）において前記捕らえられた光よりも短い経路をとることから、前記直接光の散乱の可能性は、前記捕らえられた光の散乱の可能性よりも小さくなる。さらに、前記既知の照明システムにおいて、前記捕らえられた光と直接光との比は、３：１程度であり、その結果、前記捕らえられた光は直接光より多く、したがって、前記散乱される捕らえられた光の量は、前記散乱される直接光の量より多くなる。本発明者は、前記照明システムにおける光散乱層の存在による前記直接光および捕らえられた光の散乱の効果の合計が、像の形成に利用可能な前記照明システムからの光の合計の光出力において正および負の両方の効果を有するかもしれず、前記光散乱層に横向きに入射する（コリメートされた）光ビームの変動が０．０５ないし０．８の範囲内である場合、（正味の）効果が正であり、前記範囲外である場合、十分により小さいことを理解した。本発明者は、像の形成に利用可能で、前記照明システムによって伝えられる光の最適な光出力は前記範囲内で得られ、この最大は前記無散乱変動が０．１以上０．５以下の範囲内で得られることを認めた。本発明による照明システムにおいて光散乱層として使用される異なる光散乱媒体による多くの実験において、比較的均一な最適条件が、前記無散乱変動の０．３７程度の値において前記光出力において生じることが分かった。
像の形成に利用可能な光の光出力における最適値の変化および発生は、前記光散乱層の特性（粒子の材料特性、密度、粒子サイズ、光学特性）と、使用される材料の屈折率の差と、使用される光の波長（範囲）とによって決定される。多数のこれらの態様を、本出願の他の記述において、例として説明する。
本発明による照明システムの一実施形態は、前記基板が、前記光散乱媒体を具えることを特徴とする。一般的に、前記基板は、前記照明システムの前記活性層から離れた方を向いている側において存在し、前記直接光は前記基板を経て前記照明システムを離れる。前記光散乱層を前記基板に付加することによって、前記照明システムの光出力は、簡単な方法において改善される。
本発明による照明システムの一実施形態は、前記光散乱層を前記基板の前記活性層から離れた方を向いている側において設けたことを特徴とする。前記基板の外面側と、前記透明電極層とに別個の光散乱層を設けることによって、前記光散乱層の特性を、簡単な方法において、適合させ、影響を与えることができる。前記光散乱層を、代わりに、前記透明電極層と基板との間に設け、前記光散乱層が前記活性層に接近して位置するようにしてもよい。
前記光散乱層の効果と、したがって前記照明システムの光出力とは、前記光散乱媒体中の光の散乱を、散乱の（単位長さ当たりの）確率が前記捕らえられた光に関するよりも前記直接光に関するほうが小さくなるように異方性にした場合、改善される。この目的のため、本発明による照明システムの好適実施形態は、前記媒体が異方性光散乱特性を有し、前記活性層によって放射され、前記媒体中を前記活性層に対して横方向に伝播する光が、前記媒体中を他の方向に伝播する光よりも少ない程度に散乱するようにしたことを特徴とする。例えば、前記光散乱粒子が球形状ではなく、これらの非球状粒子の長手軸が前記活性層（の表面）に対して横方向を向いている場合、すなわち、前記光散乱層における非球状粒子の長手軸が、前記直接光が放射される（主な）方向に対応する。それにより、前記直接光は、より少なく散乱されるようになり、前記捕らえられた光は、より多く散乱されるようになる。
本発明による照明システムの他の好適実施形態は、前記媒体が光を散乱する粒子を具え、前記粒子の屈折率の前記活性層に対して横方向における成分（ｎz）が前記粒子の屈折率の他の成分（ｎx，ｎy）と異なるようにしたことを特徴とする。前記光散乱層の効果と、したがって前記照明システムの光出力とは、有向複屈折粒子を（非複屈折）媒体において使用する場合、改善される。
本発明による照明システムの他の好適実施形態は、前記媒体が光を散乱する粒子を具え、前記媒体の屈折率の前記活性層に対して横方向における成分（ｎz）が前記媒体の屈折率の他の成分（ｎx，ｎy）と異なるようにしたことを特徴とする。前記光散乱層の効果と、したがって前記照明システムの光出力とは、複屈折層における複屈折粒子の適切な組み合わせを使用することによって、さらに改善される。
前記光散乱層は、好適には、異なる屈折率を有する２つの構成要素を具え、これら２つの構成要素の屈折率の差を０．０５以上とする。前記構成要素の屈折率の差が０．０５以上、好適には０．１以上の場合、前記照明システム光出力における前記光散乱層の作用が改善される。
本発明のこれらおよび他の態様は、以下に記載の実施形態の参照によって明らかになるであろう。
図１Ａは、先行技術による照明システムの一実施形態の断面図である。
図１Ｂは、本発明による照明システムの一実施形態の断面図である。
図１Ｃは、本発明による照明システムの他の実施形態の断面図である。
図１Ｄは、本発明による照明システムの他の実施形態の断面図である。
図２Ａないし２Ｅは、光を異方的に散乱する媒体を具える、本発明による光散乱層の例を示す。
図３は、本発明による高屈折光散乱層を設けた照明システムの一実施形態の断面図である。
図４は、本発明による照明システムを設けたフラットパネル表示装置の一実施形態を示す。
これらの図は、図式的であり、一定の尺度ではない。明瞭にするために、いくつかの寸法を、きわめて誇張した。これらの図における同様の構成要素を、できるだけ同じ参照符によって示した。
図１Ａは、基板２と、電界発光材料の光学的活性層３とを具える、先行技術の電界発光照明システム１の図式的な断面図である。層３は、２枚の電極層５，７によって取り囲まれている。前記電極層の一方、図１Ａの例において層５は、光学的に透明である。この電極層５は、活性材料の層３へのホールの注入を保証し、アノードと呼ばれる。この電極層５に好適な材料は、例えば、錫ドープ酸化インジウムか、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）のような透明導電ポリマ層か、これらの材料の組み合わせである。カソードと呼ばれる他方の電極層７は、通常反射し、活性層３への電子の注入を保証する。このカソードは、例えば、カルシウム、インジウム、アルミニウム、バリウムまたはマグネシウムから成る。
２枚の電極層５，７の両端間に電圧源６によって電圧を印加すると、ホールおよび電子が活性層３に注入され、この活性層３において前記ホールおよび電子は再結合し、その結果として、この層３の分子は、より高いエネルギーレベルに達する。ある分子がより低いエネルギーレベルに落ちると、このエネルギーは、光の形成において開放される。このプロセスは、電界発光として知られている。電界発光は、電界発光箔（例えば、ポリママトリックスにおける蛍光体（例えば、ＺｎＳ））においても生じる。
種々の形式の材料を、活性層３に使用することができる。電界発光材料を、有機材料としても、無機材料としてもよい。例えば、III−ＶまたはII−VI半導体または蛍光体のような無機材料の活性層３への使用は、本質的に既知である。例えば８ヒドロキシキノリンアルミニウムのような金属キレート化合物と、例えばポリ（フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）のような半導体有機ポリマが、有機材料として既知である。これらの材料は、一枚の層または複数の層における活性層として機能してもよい。ポリマＬＥＤの利点は、前記照明システムをきわめて薄い形態において、すなわち（可撓性）フィルムとして実装できることである。さらに、第１透明電極層５および第２電極層７に加えて、前記照明システムの効率をさらに増すために、前記電子およびホール注入を増加する追加の層があってもよい。
図１Ａは、活性層３における仮想の点において発生し、活性層３から離れて透明電極層５の方向に放射される３つの可能な光線ａ、ｂ、ｃを示し、前記方向を順方向９と呼ぶ。光線ａは、前記照明システムを垂直において離れ、その結果、光線ａは、前記照明システムを離れるときにその方向を変えない（真っ直ぐ進む）。光線ｂは、前記照明システムの射出面に、前記射出面における法線に対して測ったある入射角で当たり、前記射出面をある射出角で離れ、前記射出角は前記入射角より大きい（より高い屈折率を有する媒体と、より低い屈折率を有する媒体との界面、例えば、ガラス／空気界面において起こる通常の屈折）。光線ｃは、前記照明システムの射出面に、前記射出面の両側における材料の屈折率の変化に対応する臨界角より大きい入射角で当たり、その結果として、全内反射が起こり、すなわち、光線ｃは、前記照明システムの射出面において反射し、光線ｃに対応する光は、前記照明システムを離れることができない。
屈折率ｎを有する材料と空気との間の界面の射出面において等方的に入射する光の部分の概算は、
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によって与えられる。前記（基板）材料の屈折率がガラスの屈折率（ｎ＝１．５）に対応する場合、一般的に前記光の７５％程度が前記照明システム（の基板）における全内反射によって捕らえられたままになり、したがって、前記照明システムの光出力への寄与に利用できない。本発明の目的は、この捕らえられた光の一部を直接光に変換し、したがって、前記照明システムの光出力を改善することである。
図１Ｂに示す本発明による照明システム１の実施形態において、基板２’は、本発明による光散乱特性を有する媒体を具える。活性層３における仮想点において発生し、前記基板の光散乱特性が無いと、前記射出面の両側における材料の屈折率の変化に対応する臨界角以上の入射角において前記照明システムの射出面に当たり、その結果として全反射する光線ｃ’は、ここでは、前記基板中の光散乱媒体において散乱される可能性を有する。この散乱の結果として、前記射出面における入射角は前記臨界角より小さくなることができ、その結果、光線ｃ’は前記システムを離れることができる。前記基板における光散乱媒体の材料特性、密度および光学特性のような、前記光散乱媒体の特性の適切な選択によって、前記照明システムの光出力を大幅に改善することができる。前記照明システムの光出力のさらなる改善は、前記捕らえられた光の散乱の可能性をさらに増すために、反射層を前記基板のエッジに設けることである（図１Ｂには示さず）。
図１Ｃに示す本発明による照明システム１の好適実施形態において、基板２に光散乱特性を有する媒体を具える光散乱層８を設ける。活性層３における仮想点において発生した光線ｃ’は、したがって、光散乱層８における光散乱媒体において散乱される可能性を与えられ、その結果、光線ｃ’は前記システムを離れることができる。光散乱層８における光散乱媒体の特性によって、これらの光線の方向は、前記光散乱媒体によって、これらの光線が前記照明システムの光出力の改善に寄与するように「補正」される。前記照明システムの光出力のさらなる改善は、前記捕らえられた光の散乱の可能性をさらに増すために、反射層を前記基板の（側）壁に設けることである（図１Ｃには示さず）。
図１Ｄに示す本発明による照明システム１の他の好適実施形態において、光散乱層８’が基板２と透明電極層５との間に存在し、この光散乱層８’は光散乱特性を有する媒体を具える。前記光散乱層をできるだけ活性層３に近づけて位置させるならば一般的に好適である。
前記散乱媒体は、例えば、屈折率ｎ2を有する透明媒体において分布された屈折率ｎ1≠ｎ2を有する比較的小さい透明粒子を具えてもよく、または、乳状液体を具えてもよい。図２Ａは、その内の１つを図２Ａに示す屈折率ｎ1を有する粒子２０を具える光散乱層を示し、これらの粒子は、屈折率ｎ2を有する媒体１８において分布し、散乱の可能性は入射光線の方向によらない。媒体１８と粒子２０との屈折率の差を、好適には、｜ｎ2−ｎ1｜≧０．０５とする。例としての、グリセロール中の３μｍの直径ｄを有する（ラテックス）ペレットを光散乱媒体として使用する実験において、前記層の厚さと、前記グリセロール中の（ラテックス）ペレットの濃度とに応じて、このような光散乱層の無い照明システムに対して、前記照明システムの光出力の３５％程度の増加が測定された。
前記散乱層の効果は、前記光の散乱の可能性が前記入射光線の方向に依存する場合、はるかに改善され、前記捕らえられた光の散乱の（単位長さ当たりの）可能性が前記直接光の散乱の可能性より高いことが保証される。これを、例えば、屈折率ｎ2を有する透明媒体１８’中の屈折率ｎ1≠ｎ2を有する非球状散乱粒子２１を方向づけすることによって達成する（図２Ｂ参照）。この場合において、図２Ｂにおける非球状散乱粒子２１の方向を、順方向１９と平行に選択する。方向づけされた複屈折散乱粒子２２を非複屈折媒体１８”中で使用する他の散乱方法を図２Ｃにおいて示す。複屈折を、材料の屈折率がすべての方向において同じでないことを意味すると理解されたい。図２Ｃにおいて、粒子２２の屈折率は、３つの互いに直交する成分、すなわちｎx、ｎyおよびｎzを有し、ｎzは順方向１９に少なくともほぼ平行であり、ｎx＝ｎy≠ｎzであり、媒体”の屈折率ｎ2は粒子２２のｎzと異なっており、すなわちｎz≠ｎ2である。光がｚ軸に沿って入射すると、すなわち、ｘ−ｙ面において偏向すると、前記粒子および媒体間の屈折率の差はなくなり、散乱は起こらない。光が前記媒体を斜めに通過すると（すなわち、前記順方向に対してある角度で入射すると）、屈折率差が生じ、散乱が起こる。
図２Ｄに示す例において、（等方的）屈折率ｎ1を有する非複屈折粒子２３を複屈折媒体１８””に入れ、複屈折媒体１８”’の屈折率は、３つの互いに直交する成分、すなわちｎx、ｎyおよびｎzを有し、ｎzは順方向１９に少なくともほぼ平行であり、ｎx＝ｎy≠ｎzであり、ｎz≠ｎ2である。前記光散乱層の他の好適な選択は、図２Ｅに示すような、３つの互いに直交する成分ｎ2x、ｎ2yおよびｎ2zを有する屈折率を有する複屈折媒体１８”’中に、３つの互いに直交する成分ｎ1x、ｎ1yおよびｎ1zを有する屈折率を有する複屈折粒子２４を具える。
粒子２０、２１、２２、２３、２４は、好適には、
０．１λ≦ｄ≦１０λ
の平均サイズ（直径）ｄを有し、λを、使用する光の波長とする（可視光の場合において、４００ないし７８０ｎｍの波長λを有し、ｄを４０ｎｍないし８μｍ程度の範囲とする）。前記粒子の平均サイズを、好適には２λより小さくし、前記粒子のサイズを、好適には使用する光の波長程度とする。
前記照明システムの光出力を、前記基板上に高屈折性材料の層を設けることによって、さらに改善することができる。図３の例において、高屈折性光散乱層２８を基板２の上に設け、その下に、活性層３および２枚の電極層５、７を具える電界発光システムを設け、順方向を参照符２９を有する矢印によって示す。好適な高屈折性材料は、窒化シリコン、酸化タンタル、酸化ニオブおよび酸化チタンである。ダイヤモンド粉末を具える層も使用され、この材料は、基板２に対して高い屈折率を有する。光散乱層２８としての使用にきわめて好適な材料は、ＴｉＯ2である。平均直径ｄが、
０．１λ≦ｄ≦１０λ
の、少なくともほぼ球状の粒子が、好適に使用される。球状粒子を、楕円体または針状粒子を意味するとも理解されたい。きわめて良好な結果が、高屈折性粒子の単分子層、好適には（少なくともほぼ球状の）ＴｉＯ2粒子の単分子層の一部を使用することによって得られる。高屈折性粒子を設けた前記光散乱層の平均厚さｔを、好適には、
１／２λ≦ｔ≦１０λ
とする。きわめて好適な層は、０．１ないし１μｍ、好適には０．２ないし０．５μｍの平均サイズを有するＴｉＯ2粒子を具える。これらの粒子を前記基板上にいわゆる「半単分子層」において設けた場合、像の形成に利用できる光の光出力の２５０％の改善が測定された。半単分子層を、前記基板のほぼ半分を前記材料の粒子で、前記粒子の平均サイズにほぼ対応する前記粒子間の平均間隔で（すなわち、サイズｄを有し、間隔ｄで互いに離れた粒子で）覆うことを意味すると理解されたい。
前記照明システムの光出力を改善する他の方法は、前記基板のエッジにおいて反射層２６を設けることである（図３参照）。順方向２９に対して横向きの基板２の（側）壁において設けられた光反射層２６またはコーティングは、前記捕らえられた光が前記基板を横からは離れることができず、層２６によって反射され、その結果、前記光が基板２中に残るのを保証する。これは、前記捕らえられた光が散乱する可能性を増加させ、その結果、前記捕らえられた光は、像の形成に利用できる光にまだ寄与することができる。基板２上に設けられた光散乱層２８と、基板２のエッジにおいて設けられた光反射コーティング２６の組み合わせは、像の形成に利用できる光の光出力の相当な改善をもたらす。
図４は、本発明による照明システムを設けたフラットパネル表示装置の一実施形態をきわめて図式的に示す。照明システム１によって供給される光は、この例においては、色を表示する複数の液晶セル３０を有し、２枚の基板３２、３３間に液晶層３１を具える液晶カラー表示装置（ＬＣＤ）である表示装置に入射する。基板３２、３３における電極は図４において示さず、簡単にするために、１個の液晶セル３０のみを示す。この装置は、２つの偏光子３４、３５をさらに具える。前記照明システムそれ自体が偏光された光を放射する場合、例えば、（反射する）偏光子を有する層（図４には示さず）が、照明システム１内に透明電極層５の活性層３から離れた方を向いている側においてある場合、偏光子３４を省いてもよい。前記表示装置を、ポリマ散乱液晶表示（ＰＤＬＣＤ）装置またはプラズマアドレス液晶（ＰＡＬＣ）表示装置としてもよい。
本発明による光散乱特性を有する層を設けた照明システムを使用することによって、直接光と捕らえられた光との比が、前記直接光のために、前記光の散乱および／または反射によって改善されるため、比較的高い光出力を持ったフラットパネル表示装置が得られる。
本発明の範囲内の多くの変形例が、当業者によって考えられうることは明らかであろう。
まとめにおいて、本発明は、基板と、電界発光材料を具える活性層とを有し、前記活性層が第１透明電極層および第２電極層間にある照明システムに関係する。前記照明システムは、光散乱特性を有する媒体を具える光散乱層を前記活性層に対して順方向において設け、この光散乱層を順方向（２９）において通過した場合の（コリメートされた）光ビームの無散乱変動を０．０５ないし０．８の範囲内、好適には０．１ないし０．５の範囲内としたことを特徴とする。前記媒体の光散乱特性を、好適には、複屈折粒子および／または媒体を使用することによって達成されるように、光がより斜めに入射するにつれてより強くする。きわめて好適な光散乱層は、前記基板上に設けた、０．１−１μｍの平均サイズを有するＴｉＯ2（球状）粒子の（半）単分子層である。前記照明システムの光出力は、前記基板のエッジに反射コーティングを設けることによってさらに改善される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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