JP2002215067A - 発光素子、及び表示装置 - Google Patents
発光素子、及び表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光層から出射する光を効率良く表示に寄与さ
せることで、明るい表示を実現する発光素子及び表示装
置を提供する。 【解決手段】発光層１００と位相差板６００との間に偏
光分離手段５００を配置し、偏光分離手段は発光層の発
光波長範囲の一部または全部を含み、なおかつ可視波長
範囲よりも狭い波長範囲の光であって、発光層側から偏
光分離手段側へ向かう光のうち、位相差板の作用により
偏光板６００で吸収される直線偏光に変換される円偏光
成分は反射し、それ以外の光は透過するものとする。
せることで、明るい表示を実現する発光素子及び表示装
置を提供する。 【解決手段】発光層１００と位相差板６００との間に偏
光分離手段５００を配置し、偏光分離手段は発光層の発
光波長範囲の一部または全部を含み、なおかつ可視波長
範囲よりも狭い波長範囲の光であって、発光層側から偏
光分離手段側へ向かう光のうち、位相差板の作用により
偏光板６００で吸収される直線偏光に変換される円偏光
成分は反射し、それ以外の光は透過するものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光素子とこの発光
素子の発光動作を制御して表示を行う表示装置に関し、
特に発光層の裏面に光反射部材を有する有機エレクトロ
ルミネッセンス素子などの発光素子と、これを備える表
示装置に利用して有効な技術に関するものである。
素子の発光動作を制御して表示を行う表示装置に関し、
特に発光層の裏面に光反射部材を有する有機エレクトロ
ルミネッセンス素子などの発光素子と、これを備える表
示装置に利用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子(以
下有機ＥＬ素子と称する)は、有機薄膜からなる発光層
に電流を注入することにより、電気エネルギーを光エネ
ルギーに変換して発光する素子である。有機ＥＬ素子か
ら構成される表示装置は液晶表示装置に代表される非発
光型の表示装置とは異なり、自発光型であるためバック
ライトなどの補助光源が不要なことから、薄型、軽量で
あり、さらに視野角が広く、表示の応答速度が早いとい
った特徴を有する。
下有機ＥＬ素子と称する)は、有機薄膜からなる発光層
に電流を注入することにより、電気エネルギーを光エネ
ルギーに変換して発光する素子である。有機ＥＬ素子か
ら構成される表示装置は液晶表示装置に代表される非発
光型の表示装置とは異なり、自発光型であるためバック
ライトなどの補助光源が不要なことから、薄型、軽量で
あり、さらに視野角が広く、表示の応答速度が早いとい
った特徴を有する。
【０００３】図１９は従来の有機ＥＬ素子の一例を示す
概略断面図である。この有機ＥＬ素子は透明基板４００
に陽極である透明電極２００、ホール輸送層１０２、発
光層１００、電子輸送層１０１、光反射機能を有する金
属電極からなる陰極３００を順次積層した構造となって
いる。
概略断面図である。この有機ＥＬ素子は透明基板４００
に陽極である透明電極２００、ホール輸送層１０２、発
光層１００、電子輸送層１０１、光反射機能を有する金
属電極からなる陰極３００を順次積層した構造となって
いる。
【０００４】陽極である透明電極２００と陰極３００と
の間に直流電圧を印加すると、透明電極２００から注入
されたホールがホール輸送層１０２を経由して、また、
陰極３００から注入された電子が電子輸送層１０１を経
由して、それぞれが発光層１００に到達し、電子−ホー
ルの再結合が生じて、ここから所定の波長分布を有する
発光が生じる。
の間に直流電圧を印加すると、透明電極２００から注入
されたホールがホール輸送層１０２を経由して、また、
陰極３００から注入された電子が電子輸送層１０１を経
由して、それぞれが発光層１００に到達し、電子−ホー
ルの再結合が生じて、ここから所定の波長分布を有する
発光が生じる。
【０００５】発光層１００から出射した光のうち透明電
極２００側に向かった光は透明電極２００を通過し、透
明基板４００から出射する。また、陰極３００に向かっ
た光は陰極３００で反射して、発光層１００、透明電極
２００等を通過して同じく透明基板４００から出射す
る。
極２００側に向かった光は透明電極２００を通過し、透
明基板４００から出射する。また、陰極３００に向かっ
た光は陰極３００で反射して、発光層１００、透明電極
２００等を通過して同じく透明基板４００から出射す
る。
【０００６】従って、このような有機ＥＬ素子の発光動
作を制御することで表示を行う表示装置では、陰極を反
射率の高い電極にして透明電極側から出射する光量を増
やすことが、明るい画像を得るために重要である。
作を制御することで表示を行う表示装置では、陰極を反
射率の高い電極にして透明電極側から出射する光量を増
やすことが、明るい画像を得るために重要である。
【０００７】ところで、このような素子構造では発光し
ていない状態では、陰極が反射率の高い鏡のような状態
であるため、周囲の景色等が写り込み、黒（暗）表示が
十分に暗くならない。つまり、周囲が明るい環境下では
黒表示が暗くならず、コントラスト比が低下するという
課題を生ずる。この課題を解決する方法として透明基板
４００の光出射面側に円偏光板８００を配置した構造が
実用化されている。円偏光板は偏光板６００と１／４波
長板７００から構成される。
ていない状態では、陰極が反射率の高い鏡のような状態
であるため、周囲の景色等が写り込み、黒（暗）表示が
十分に暗くならない。つまり、周囲が明るい環境下では
黒表示が暗くならず、コントラスト比が低下するという
課題を生ずる。この課題を解決する方法として透明基板
４００の光出射面側に円偏光板８００を配置した構造が
実用化されている。円偏光板は偏光板６００と１／４波
長板７００から構成される。
【０００８】円偏光板８００は以下の通り作用する。周
囲から有機ＥＬ素子に入射する外光２０００は一般に非
偏光であり、偏光板６００を通過する際、特定の直線偏
光は透過し、これと直交する直線偏光は吸収される。偏
光板６００を透過した直線偏光は１／４波長板７００の
作用を受けて、円偏光（ここでは例えば右回りの円偏
光）となる。１／４波長板７００を通過した光は陰極３
００で反射する際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（左回りの円偏光）になる。陰極３００で反射した光
２０００Ｒは再び１／４波長板７００に入射し、これを
通過する際、その作用を受けて今度は偏光板６００で吸
収される直線偏光に変換されて、偏光板６００で吸収さ
れるため外部には戻らなくなる。つまり、外光の陰極３
００での反射はカットされるため黒表示が暗くなり、コ
ントラスト比が著しく改善される。
囲から有機ＥＬ素子に入射する外光２０００は一般に非
偏光であり、偏光板６００を通過する際、特定の直線偏
光は透過し、これと直交する直線偏光は吸収される。偏
光板６００を透過した直線偏光は１／４波長板７００の
作用を受けて、円偏光（ここでは例えば右回りの円偏
光）となる。１／４波長板７００を通過した光は陰極３
００で反射する際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（左回りの円偏光）になる。陰極３００で反射した光
２０００Ｒは再び１／４波長板７００に入射し、これを
通過する際、その作用を受けて今度は偏光板６００で吸
収される直線偏光に変換されて、偏光板６００で吸収さ
れるため外部には戻らなくなる。つまり、外光の陰極３
００での反射はカットされるため黒表示が暗くなり、コ
ントラスト比が著しく改善される。
【０００９】このような構造は特表平８−５０９８３４
号公報、特開平９−１２７８８５号公報等に記載されて
いる。
号公報、特開平９−１２７８８５号公報等に記載されて
いる。
【００１０】ところで、有機ＥＬ素子を用いた表示装置
のフルカラー化に関しては、いくつかの方式が提案・実
証されている。例えば青色発光素子と蛍光性の色変換層
（ＣＣＭ：ｃｏｌｏｒ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｍｅｄｉｕ
ｓ）を組み合わせた方式（以下、ＣＣＭ法）、白色発光
と赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の3原色のカラ
ーフィルタを組み合わせた方式（以下、ＲＧＥ ｂｙ
ｗｈｉｔｅ法）、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の発光素子から
なる画素を直接パターニングする方式（以下、ＲＧＢ並
置型）などが提案されている。
のフルカラー化に関しては、いくつかの方式が提案・実
証されている。例えば青色発光素子と蛍光性の色変換層
（ＣＣＭ：ｃｏｌｏｒ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｍｅｄｉｕ
ｓ）を組み合わせた方式（以下、ＣＣＭ法）、白色発光
と赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の3原色のカラ
ーフィルタを組み合わせた方式（以下、ＲＧＥ ｂｙ
ｗｈｉｔｅ法）、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の発光素子から
なる画素を直接パターニングする方式（以下、ＲＧＢ並
置型）などが提案されている。
【００１１】ＣＣＭ法は青色発光層で発生した光で蛍光
性の色変換用蛍光色素層を励起し、青色から緑色、赤色
へ変換し３原色発光を得るものである。この方式は色変
換効率が低いと素子効率が低くなる。さらに明るい環境
下では外光により色変換層が励起されて明るくなり、黒
表示が暗くならないためコントラスト比が低下する。
性の色変換用蛍光色素層を励起し、青色から緑色、赤色
へ変換し３原色発光を得るものである。この方式は色変
換効率が低いと素子効率が低くなる。さらに明るい環境
下では外光により色変換層が励起されて明るくなり、黒
表示が暗くならないためコントラスト比が低下する。
【００１２】ＲＧＢ ｂｙ ｗｈｉｔｅ法は作成する発
光素子が白色の１種類だけなので、製造が最も容易とい
う特長を有するが、カラーフィルターを用いることか
ら、原理的に光の利用効率が１／３以下に低下する。
光素子が白色の１種類だけなので、製造が最も容易とい
う特長を有するが、カラーフィルターを用いることか
ら、原理的に光の利用効率が１／３以下に低下する。
【００１３】ＲＧＢ並置型は同一基板上に３種の素子を
それぞれ作成する必要があるため、製造プロセスがやや
複雑になるが、光の損失が最も少なく、発光効率の面か
らは理想的な方式といわれている。また、ＲＧＢのパタ
ーニング（塗り分け）については、分子量の低い蛍光色
素や金属錯体などのいわゆる低分子系の材料を用いる場
合は、シャドウマスクを用いた有機層の真空蒸着により
ＲＧＢを微細な塗り分けする技術が提案されている。
それぞれ作成する必要があるため、製造プロセスがやや
複雑になるが、光の損失が最も少なく、発光効率の面か
らは理想的な方式といわれている。また、ＲＧＢのパタ
ーニング（塗り分け）については、分子量の低い蛍光色
素や金属錯体などのいわゆる低分子系の材料を用いる場
合は、シャドウマスクを用いた有機層の真空蒸着により
ＲＧＢを微細な塗り分けする技術が提案されている。
【００１４】また、π共役ポリマーや色素を高分子化し
た色素含有ポリマーなどのポリマー系の材料を用いる場
合は、フォトエッチングでポリイミドの土手を形成する
ことで、画素領域を分離し、インクジェットにより有機
材料を印刷することで、ＲＧＢを微細な塗り分ける技術
が提案されている（情報映像メディア学会誌Ｖｏｌ．５
４,Ｎｏ８,ｐｐ１１１５〜１１１３）。
た色素含有ポリマーなどのポリマー系の材料を用いる場
合は、フォトエッチングでポリイミドの土手を形成する
ことで、画素領域を分離し、インクジェットにより有機
材料を印刷することで、ＲＧＢを微細な塗り分ける技術
が提案されている（情報映像メディア学会誌Ｖｏｌ．５
４,Ｎｏ８,ｐｐ１１１５〜１１１３）。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】円偏光板を備えた従来
技術によれば、有機ＥＬ素子の光反射機能を有する電極
(陰極)での外光反射が円偏光板の作用により低減できる
ため、明るい環境下でも高いコントラスト比を実現する
ことができる。しかし、発光時は発光層から出射した光
の一部が円偏光板で吸収されるため、表示が暗くなると
いう課題を有する。これは、一般に発光層から出射する
光は非偏光であるため、円偏光板を構成する偏光板で少
なくとも１/２の光が吸収されるためである。
技術によれば、有機ＥＬ素子の光反射機能を有する電極
(陰極)での外光反射が円偏光板の作用により低減できる
ため、明るい環境下でも高いコントラスト比を実現する
ことができる。しかし、発光時は発光層から出射した光
の一部が円偏光板で吸収されるため、表示が暗くなると
いう課題を有する。これは、一般に発光層から出射する
光は非偏光であるため、円偏光板を構成する偏光板で少
なくとも１/２の光が吸収されるためである。
【００１６】また、有機ＥＬ素子でフルカラーの表示装
置を実現する場合、ＲＧＢ並置型が素子効率の面から最
も好ましい。しかし、現状の有機ＥＬ素子は色によって
は発光の波長範囲が広く、色純度が高いとはいえない。
各原色の色純度を高くするためにカラーフィルタを併用
するということが考えられるが、この場合はカラーフィ
ルターで光が吸収されるため、光の利用効率が低下して
表示が暗くなる。
置を実現する場合、ＲＧＢ並置型が素子効率の面から最
も好ましい。しかし、現状の有機ＥＬ素子は色によって
は発光の波長範囲が広く、色純度が高いとはいえない。
各原色の色純度を高くするためにカラーフィルタを併用
するということが考えられるが、この場合はカラーフィ
ルターで光が吸収されるため、光の利用効率が低下して
表示が暗くなる。
【００１７】本発明は上記実状を鑑み成されたもので、
その目的は発光層から出射した光を効率良く表示に寄与
させることで、明るい表示を実現すると同時に、発光層
裏面の電極などの反射部材による外光の反射を低減する
ことで、明るい環境下でも高いコントラスト比の表示を
実現する有機ＥＬ素子などの発光素子、及びこの発光素
子の発光動作を制御して表示を行う表示装置を提供する
ことにある。
その目的は発光層から出射した光を効率良く表示に寄与
させることで、明るい表示を実現すると同時に、発光層
裏面の電極などの反射部材による外光の反射を低減する
ことで、明るい環境下でも高いコントラスト比の表示を
実現する有機ＥＬ素子などの発光素子、及びこの発光素
子の発光動作を制御して表示を行う表示装置を提供する
ことにある。
【００１８】さらに、明るさを損なうことなく色純度を
高めた発光素子、及びこの発光素子の発光動作を制御し
て表示を行う表示装置を提供することにある。この他の
目的については以下の記述から明らかになるであろう。
高めた発光素子、及びこの発光素子の発光動作を制御し
て表示を行う表示装置を提供することにある。この他の
目的については以下の記述から明らかになるであろう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の発光素子は、発光層と位相差板との間に偏光分
離手段（コレステリック液晶層）を配置する。偏光分離
手段は発光層の発光波長範囲の一部または全部を含み、
なおかつ可視波長範囲よりも狭い波長範囲の光であっ
て、前記発光層側から前記偏光分離手段側へ向かう光の
うち、前記位相差板の作用により前記偏光板で吸収され
る直線偏光に変換される円偏光成分は反射し、それ以外
の光は透過するものとする。また、発光層の裏面側に位
置する反射部材は少なくとも垂直入射した円偏光は回転
方向が逆の円偏光として反射する反射面とする。発光層
から出射した光のうち、従来、偏光板で吸収されていた
偏光成分は偏光板で吸収される前に偏光分離手段で反射
して、反射部材へ向かう。偏光分離手段で反射し、反射
部材へ向かう光は円偏光であり、反射部材での反射によ
り偏光分離手段を透過する円偏光、すなわち、位相差板
の作用により偏光板を透過する直線偏光に変換される円
偏光となるため、偏光板で吸収されることなく利用され
る。つまり、従来、発光層から出射し、偏光板で吸収さ
れ、無駄となっていた光を偏光板で吸収される前に偏光
分離手段で反射して、再利用することで発光素子を明る
くすることができる。
本発明の発光素子は、発光層と位相差板との間に偏光分
離手段（コレステリック液晶層）を配置する。偏光分離
手段は発光層の発光波長範囲の一部または全部を含み、
なおかつ可視波長範囲よりも狭い波長範囲の光であっ
て、前記発光層側から前記偏光分離手段側へ向かう光の
うち、前記位相差板の作用により前記偏光板で吸収され
る直線偏光に変換される円偏光成分は反射し、それ以外
の光は透過するものとする。また、発光層の裏面側に位
置する反射部材は少なくとも垂直入射した円偏光は回転
方向が逆の円偏光として反射する反射面とする。発光層
から出射した光のうち、従来、偏光板で吸収されていた
偏光成分は偏光板で吸収される前に偏光分離手段で反射
して、反射部材へ向かう。偏光分離手段で反射し、反射
部材へ向かう光は円偏光であり、反射部材での反射によ
り偏光分離手段を透過する円偏光、すなわち、位相差板
の作用により偏光板を透過する直線偏光に変換される円
偏光となるため、偏光板で吸収されることなく利用され
る。つまり、従来、発光層から出射し、偏光板で吸収さ
れ、無駄となっていた光を偏光板で吸収される前に偏光
分離手段で反射して、再利用することで発光素子を明る
くすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】即ち、上記目的を達成するため本
発明の発光素子は、発光層とこの発光層の裏面に配置し
た光反射部材とを有する発光素子において、前記発光層
の表面側に発光層から出射する光に対応した所定の波長
範囲の光を反射と透過により２種類の円偏光成分に分離
する偏光分離手段と、位相差板と偏光板とを配置したも
のである。
発明の発光素子は、発光層とこの発光層の裏面に配置し
た光反射部材とを有する発光素子において、前記発光層
の表面側に発光層から出射する光に対応した所定の波長
範囲の光を反射と透過により２種類の円偏光成分に分離
する偏光分離手段と、位相差板と偏光板とを配置したも
のである。
【００２１】偏光分離手段としては例えばコレステリッ
ク液晶層を用いることができ、この際、コレステリック
液晶層の選択反射の波長範囲は、発光層の発光波長範囲
と同じ、或いはこれよりも狭くする。また、位相差板と
しては１/４波長板を用いる。
ク液晶層を用いることができ、この際、コレステリック
液晶層の選択反射の波長範囲は、発光層の発光波長範囲
と同じ、或いはこれよりも狭くする。また、位相差板と
しては１/４波長板を用いる。
【００２２】この構造の発光素子では発光層から出射し
た光は直接、あるいは発光層の裏面に配置した反射部材
で反射した後、偏光分離手段を構成するコレステリック
液晶層に入射する。コレステリック液晶層に入射した光
は、コレステリック液晶の選択反射により一方の回転方
向の円偏光（例えば、ここでは左回りの円偏光）成分は
反射し、これとは逆回りの円偏光（右回りの円偏光）成
分は透過する。コレステリック液晶層を透過した光は位
相差板の作用により円偏光から直線偏光に変換され、偏
光板で吸収されることなく透過して観察者へ向かう。
た光は直接、あるいは発光層の裏面に配置した反射部材
で反射した後、偏光分離手段を構成するコレステリック
液晶層に入射する。コレステリック液晶層に入射した光
は、コレステリック液晶の選択反射により一方の回転方
向の円偏光（例えば、ここでは左回りの円偏光）成分は
反射し、これとは逆回りの円偏光（右回りの円偏光）成
分は透過する。コレステリック液晶層を透過した光は位
相差板の作用により円偏光から直線偏光に変換され、偏
光板で吸収されることなく透過して観察者へ向かう。
【００２３】一方、コレステリック液晶層で反射した光
は、発光層裏面の反射部材で反射して再びコレステリッ
ク液晶層に向うが、反射部材での反射の際、位相がπず
れて回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となる。
このため今度はコレステリック液晶層を透過して位相差
板の作用により、偏光板を透過する直線偏光に変換され
た後、偏光板を透過して観察者へ向う。つまり、従来、
偏光板で吸収され、無駄となっていた光を偏光板で吸収
される前に偏光分離手段（コレステリック液晶層）で反
射して、再利用することで発光素子を明るくすることが
できる。
は、発光層裏面の反射部材で反射して再びコレステリッ
ク液晶層に向うが、反射部材での反射の際、位相がπず
れて回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となる。
このため今度はコレステリック液晶層を透過して位相差
板の作用により、偏光板を透過する直線偏光に変換され
た後、偏光板を透過して観察者へ向う。つまり、従来、
偏光板で吸収され、無駄となっていた光を偏光板で吸収
される前に偏光分離手段（コレステリック液晶層）で反
射して、再利用することで発光素子を明るくすることが
できる。
【００２４】さらに偏光分離手段（コレステリック液晶
層）で反射して再利用される光の波長範囲が、発光層の
発光波長範囲よりも狭ければ、実際に素子から出射する
光の波長分布は発光層の発光波長分布よりも急峻な分布
になるため、発光層の発光自体よりも色純度の高い色光
となる。
層）で反射して再利用される光の波長範囲が、発光層の
発光波長範囲よりも狭ければ、実際に素子から出射する
光の波長分布は発光層の発光波長分布よりも急峻な分布
になるため、発光層の発光自体よりも色純度の高い色光
となる。
【００２５】また、明るい環境下において発光素子に入
射する外光は一般に非偏光であるため、偏光板を通過す
る際、少なくともその半分が吸収される。偏光板を通過
した光は位相差板を透過する際、その作用を受け、円偏
光（例えば右回りの円偏光）となりコレステリック液晶
層を透過する。コレステリック液晶層を透過した光は反
射部材で反射する際、回転方向が逆の円偏光（左回りの
円偏光）となり、再びコレステリック液晶層に入射す
る。コレステリック液晶層に入射した光のうち、選択反
射波長以外の波長の光はそのまま透過して、位相差板の
作用を受けて偏光板で吸収される直線偏光となり、偏光
板で吸収されるため外部には透過しない。
射する外光は一般に非偏光であるため、偏光板を通過す
る際、少なくともその半分が吸収される。偏光板を通過
した光は位相差板を透過する際、その作用を受け、円偏
光（例えば右回りの円偏光）となりコレステリック液晶
層を透過する。コレステリック液晶層を透過した光は反
射部材で反射する際、回転方向が逆の円偏光（左回りの
円偏光）となり、再びコレステリック液晶層に入射す
る。コレステリック液晶層に入射した光のうち、選択反
射波長以外の波長の光はそのまま透過して、位相差板の
作用を受けて偏光板で吸収される直線偏光となり、偏光
板で吸収されるため外部には透過しない。
【００２６】一方、選択反射波長に相当する波長の光は
コレステリック液晶層で反射して、再び反射部材でも反
射した後、コレステリック液晶層、位相差板、偏光板を
通過して外部に出る。この光はわずかなため明るい環境
下であっても、黒（暗）表示が暗くなり高いコントラス
ト比が実現できる。
コレステリック液晶層で反射して、再び反射部材でも反
射した後、コレステリック液晶層、位相差板、偏光板を
通過して外部に出る。この光はわずかなため明るい環境
下であっても、黒（暗）表示が暗くなり高いコントラス
ト比が実現できる。
【００２７】以下、本発明の具体的な実施例を参照図面
により説明する。図１は本発明の発光素子の基本構成と
動作原理を説明するための概略断面図である。図１に示
す通り、本発明に係る発光素子２４は図示しない基板上
に形成された透明電極２００からなる陽極と、鏡面反射
手段を兼ねる陰極３００と、陽極と陰極の間に形成した
有機層１１０とから構成される有機ＥＬ素子１５０と、
有機ＥＬ素子１５０の透明電極２００側に順に配置した
偏光分離手段５００と、位相差板７００と、偏光板６０
０とから構成される。
により説明する。図１は本発明の発光素子の基本構成と
動作原理を説明するための概略断面図である。図１に示
す通り、本発明に係る発光素子２４は図示しない基板上
に形成された透明電極２００からなる陽極と、鏡面反射
手段を兼ねる陰極３００と、陽極と陰極の間に形成した
有機層１１０とから構成される有機ＥＬ素子１５０と、
有機ＥＬ素子１５０の透明電極２００側に順に配置した
偏光分離手段５００と、位相差板７００と、偏光板６０
０とから構成される。
【００２８】有機ＥＬ素子１５０の有機層１１０は陽極
（透明電極２００）と陰極３００との間に陰極３００側
から順に電子輸送層１０１、発光層１００、ホール輸送
層１０２を積層配置したものを用いることができる。
（透明電極２００）と陰極３００との間に陰極３００側
から順に電子輸送層１０１、発光層１００、ホール輸送
層１０２を積層配置したものを用いることができる。
【００２９】尚、発光層１００と電子輸送層１０１は兼
用できる材料を用いることで１層としても良い。また、
有機ＥＬ素子１５０の構造としては、この他に陽極（透
明電極２００）とホール輸送層１０２の間に陽極バッフ
ァ層を配置したものを用いてもよい。陽極バッファ層と
してはＣｕＰｃを用いることができる。ＣｕＰｃは陽極
とホール輸送層のコンタクトを向上する役割を果たすも
のと考えられる。
用できる材料を用いることで１層としても良い。また、
有機ＥＬ素子１５０の構造としては、この他に陽極（透
明電極２００）とホール輸送層１０２の間に陽極バッフ
ァ層を配置したものを用いてもよい。陽極バッファ層と
してはＣｕＰｃを用いることができる。ＣｕＰｃは陽極
とホール輸送層のコンタクトを向上する役割を果たすも
のと考えられる。
【００３０】陽極（透明電極２００）には仕事関数の高
い透明な電極材料を用いれば良く、例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｎｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が好適である。また、
将来的にはＩｎＺｎＯを用いることができるようになる
であろう。
い透明な電極材料を用いれば良く、例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｎｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が好適である。また、
将来的にはＩｎＺｎＯを用いることができるようになる
であろう。
【００３１】陰極３００には仕事関数の低いＡｌ，Ｍ
ｇ，Ｍｇ-Ａg合金やＡl-Ｌｉ合金などを用いることがで
きる。Ａｌ単体では駆動電圧が高く、寿命が短いことか
ら有機層との間に極薄いＬｉ化合物（酸化リチウムＬｉ
2O ，ＬｉＦフッ化リチウムなど）を挿入してＡl−Ｌｉ
合金に匹敵する特性を得るようにしたものを用いても良
い。
ｇ，Ｍｇ-Ａg合金やＡl-Ｌｉ合金などを用いることがで
きる。Ａｌ単体では駆動電圧が高く、寿命が短いことか
ら有機層との間に極薄いＬｉ化合物（酸化リチウムＬｉ
2O ，ＬｉＦフッ化リチウムなど）を挿入してＡl−Ｌｉ
合金に匹敵する特性を得るようにしたものを用いても良
い。
【００３２】また、陰極に接する部分の有機層をリチウ
ムやストリンチウムなどの反応性の高い金属でドーピン
グして、駆動電圧を低くするようにしても良い。尚、陰
極３００は光の反射率が高い材料から構成されること
が、発光層から出射した光の利用効率向上の面から望ま
しい。
ムやストリンチウムなどの反応性の高い金属でドーピン
グして、駆動電圧を低くするようにしても良い。尚、陰
極３００は光の反射率が高い材料から構成されること
が、発光層から出射した光の利用効率向上の面から望ま
しい。
【００３３】さらに、陰極３００は後述する理由から少
なくとも垂直入射した円偏光を回転方向が逆の円偏光と
して反射する鏡面であることが、外光反射の低減、及び
発光層から出射した光の利用効率向上という面から望ま
しい。
なくとも垂直入射した円偏光を回転方向が逆の円偏光と
して反射する鏡面であることが、外光反射の低減、及び
発光層から出射した光の利用効率向上という面から望ま
しい。
【００３４】有機層１１０は陽極（透明電極２００）と
陰極３００との間に所定の電圧が印加されたとき所望の
色で発光する材料を用いる。
陰極３００との間に所定の電圧が印加されたとき所望の
色で発光する材料を用いる。
【００３５】赤色発光用の材料としては、例えばホール
輸送層１０２はα−ＮＰＤ（ Ｎ、Ｎ'−ジ（α−ナフ
チル）−Ｎ、Ｎ'-ジフェニル１、1'−ビフェニル−４、
４'−ジアミン）や、トリフェニルジアミン誘導体ＴＰ
Ｄ（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）、電子輸送性発光層
（電子輸送層１０１と発光層１００を兼用）は、Ａｌｑ
３「トリス（８−キノリノレート）アルミニウム)」にＤ
ＣＭ−１「」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」−４Ｈ−ピランを分
散したものを用いることができる。
輸送層１０２はα−ＮＰＤ（ Ｎ、Ｎ'−ジ（α−ナフ
チル）−Ｎ、Ｎ'-ジフェニル１、1'−ビフェニル−４、
４'−ジアミン）や、トリフェニルジアミン誘導体ＴＰ
Ｄ（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）、電子輸送性発光層
（電子輸送層１０１と発光層１００を兼用）は、Ａｌｑ
３「トリス（８−キノリノレート）アルミニウム)」にＤ
ＣＭ−１「」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」−４Ｈ−ピランを分
散したものを用いることができる。
【００３６】緑色発光用の材料としては、例えばホール
輸送層１０２はα-ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、電子輸送性発光層（電子輸送層１０１と発
光層１００を兼用）はＡｌｑ３や、Ｂｅｂｑや、キナク
リドンでドーピングしたＡｌｑ３を用いることができ
る。
輸送層１０２はα-ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、電子輸送性発光層（電子輸送層１０１と発
光層１００を兼用）はＡｌｑ３や、Ｂｅｂｑや、キナク
リドンでドーピングしたＡｌｑ３を用いることができ
る。
【００３７】青色発光用の材料としては、例えばホール
輸送層１０２はα−ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、発光層１００はＤＰＶＢｉ「４，４’−ビ
ス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル」や、これ
とＢＣｚＶＢｉ「（４，４’−ビス（２−カルバゾール
ビニレン）ビフェニル」からなる材料、或いはジスチリ
ルアリレーン誘導体をホストとし、ジスチリルアミン誘
導体をゲストとしてドーピングしたもの、電子輸送層１
０２としてはＡｌｑ３を用いることができる。
輸送層１０２はα−ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、発光層１００はＤＰＶＢｉ「４，４’−ビ
ス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル」や、これ
とＢＣｚＶＢｉ「（４，４’−ビス（２−カルバゾール
ビニレン）ビフェニル」からなる材料、或いはジスチリ
ルアリレーン誘導体をホストとし、ジスチリルアミン誘
導体をゲストとしてドーピングしたもの、電子輸送層１
０２としてはＡｌｑ３を用いることができる。
【００３８】また、電子輸送性発光層（電子輸送層１０
１と発光層１００を兼用）として、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）を用いることができる。
１と発光層１００を兼用）として、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）を用いることができる。
【００３９】さらに、上記低分子系の材料の他にポリマ
ー系の材料を用いることができる。ポリマー系の材料と
してはＰＥＤＴ/ＰＳＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ
ｄｉｏｘｙｈｉｏｐｈｅｎｅとＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ
ｅ ｓｕｌｐｈｏｎａｔｅの混合層）とＰＰＶ「（Ｐｏ
ｌｙ(ｐ−Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅ
ｎ）」の積層膜をホール輸送層１０２、発光層として用
いることができる。また、緑色の発光はＰＰＶに緑イン
クを調合したもの、赤色の発光は緑インクに赤発光ドー
パントとしてローダミン１０１を添加調合したもので実
現でき、青色の発光層としてはＦ８「Ｐｏｌｙ(ｄｉｏｃ
ｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）」を用いることができる。
尚、Ｆ８は電子輸送層１０１としても機能する。
ー系の材料を用いることができる。ポリマー系の材料と
してはＰＥＤＴ/ＰＳＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ
ｄｉｏｘｙｈｉｏｐｈｅｎｅとＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ
ｅ ｓｕｌｐｈｏｎａｔｅの混合層）とＰＰＶ「（Ｐｏ
ｌｙ(ｐ−Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅ
ｎ）」の積層膜をホール輸送層１０２、発光層として用
いることができる。また、緑色の発光はＰＰＶに緑イン
クを調合したもの、赤色の発光は緑インクに赤発光ドー
パントとしてローダミン１０１を添加調合したもので実
現でき、青色の発光層としてはＦ８「Ｐｏｌｙ(ｄｉｏｃ
ｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）」を用いることができる。
尚、Ｆ８は電子輸送層１０１としても機能する。
【００４０】また、ポリマー系の材料としてはこの他に
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）のような色素含有ポ
リマーを用いることができる。
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）のような色素含有ポ
リマーを用いることができる。
【００４１】いずれにしても有機層１１０を構成する各
層は数十ｎｍ程度と薄く、これを透過する光の偏光状態
はほぼ維持されるものである。
層は数十ｎｍ程度と薄く、これを透過する光の偏光状態
はほぼ維持されるものである。
【００４２】以上から構成される有機ＥＬ素子１５０で
は、陽極である透明電極２００と陰極３００とに直流電
源９００を接続し、透明電極２００と陰極３００との間
に直流電圧を印加すると、透明電極２００から注入され
たホールがホール輸送層１０２を経由して、また、陰極
３００から注入された電子が電子輸送層１０１を経由し
て、それぞれが発光層に到達し、電子-ホールの再結合
が生じてここから所定の波長の発光が生じると考えられ
るものである。
は、陽極である透明電極２００と陰極３００とに直流電
源９００を接続し、透明電極２００と陰極３００との間
に直流電圧を印加すると、透明電極２００から注入され
たホールがホール輸送層１０２を経由して、また、陰極
３００から注入された電子が電子輸送層１０１を経由し
て、それぞれが発光層に到達し、電子-ホールの再結合
が生じてここから所定の波長の発光が生じると考えられ
るものである。
【００４３】透明電極２００の有機層１１０とは反対側
には順に偏光分離手段５００、位相差板７００、偏光板
６００が積層配置される。偏光分離手段５００は所定の
波長範囲の光を反射と透過により、２種類の円偏光成分
に分離する機能を有するものである。偏光分離手段５０
０としてはコレステリック液晶層が好適である。
には順に偏光分離手段５００、位相差板７００、偏光板
６００が積層配置される。偏光分離手段５００は所定の
波長範囲の光を反射と透過により、２種類の円偏光成分
に分離する機能を有するものである。偏光分離手段５０
０としてはコレステリック液晶層が好適である。
【００４４】コレステリック液晶層はヘリカルな分子配
列に基づく特異な光学特性を示すもので、ヘリカル軸に
平行に入射した光はコレステリック螺旋のピッチに対応
する波長において、螺旋の回転方向に応じて一方の回転
方向の円偏光成分は反射し、他方は透過するという選択
反射を示すものである。
列に基づく特異な光学特性を示すもので、ヘリカル軸に
平行に入射した光はコレステリック螺旋のピッチに対応
する波長において、螺旋の回転方向に応じて一方の回転
方向の円偏光成分は反射し、他方は透過するという選択
反射を示すものである。
【００４５】コレステリック液晶層による選択反射の中
心波長λ0と、その波長帯域Δλはそれぞれ式（１）、
式（２）で表される。
心波長λ0と、その波長帯域Δλはそれぞれ式（１）、
式（２）で表される。
【００４６】λ0＝ｎm・ｐ …（１） Δλ＝Δｎ・ｐ …（２） ここで、ｐはコレステリック液晶層の螺旋ピッチ、ｎm
は液晶の平均屈折率、Δｎは液晶の複屈折であり、液晶
分子の長軸に平行及び垂直な方向の屈折率をそれぞれｎ
e、ｎOとするとｎmと、Δｎはそれぞれ式（３）、式
（４）で表される。
は液晶の平均屈折率、Δｎは液晶の複屈折であり、液晶
分子の長軸に平行及び垂直な方向の屈折率をそれぞれｎ
e、ｎOとするとｎmと、Δｎはそれぞれ式（３）、式
（４）で表される。
【００４７】 ｎm＝√（（ｎe 2＋ｎO 2）／２） …（３） Δｎ＝ｎe−ｎO …（４） ここで、例えば、複数の発光素子２４を整列配置し、こ
れらの発光動作を制御してフルカラー表示を行う表示装
置を実現しようとする場合、発光素子２４を構成する有
機ＥＬ素子１５０の発光のピーク波長(最大強度となる
波長)は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原
色に対応したものとするとよい。つまり、画素毎に有機
ＥＬ素子１５０の発光のピーク波長を３原色に対応させ
て異なったものとする。これに対応してコレステリック
液晶層の選択反射の波長範囲、あるいは選択反射の中心
波長λOを有機ＥＬ素子１５０の発光波長範囲や発光の
ピーク波長に対応させる。
れらの発光動作を制御してフルカラー表示を行う表示装
置を実現しようとする場合、発光素子２４を構成する有
機ＥＬ素子１５０の発光のピーク波長(最大強度となる
波長)は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原
色に対応したものとするとよい。つまり、画素毎に有機
ＥＬ素子１５０の発光のピーク波長を３原色に対応させ
て異なったものとする。これに対応してコレステリック
液晶層の選択反射の波長範囲、あるいは選択反射の中心
波長λOを有機ＥＬ素子１５０の発光波長範囲や発光の
ピーク波長に対応させる。
【００４８】図２はコレステリック液晶層に非偏光の光
を入射した場合のコレステリック液晶層における透過率
の波長依存性を示すグラフであり、それぞれＲ,Ｇ,Ｂの
３原色に対応した選択反射の一例を示したものである。
を入射した場合のコレステリック液晶層における透過率
の波長依存性を示すグラフであり、それぞれＲ,Ｇ,Ｂの
３原色に対応した選択反射の一例を示したものである。
【００４９】例えば有機ＥＬ素子１５０の発光色が青色
の場合は偏光分離手段５００として、図２で示すＢ反射
の特性を示すコレステリック液晶層を配置すれば良い。
つまり、偏光分離手段５００は有機ＥＬ素子１５０の発
光色に対応した選択反射の波長範囲を有するコレステリ
ック液晶層で構成するようにすれば良い。
の場合は偏光分離手段５００として、図２で示すＢ反射
の特性を示すコレステリック液晶層を配置すれば良い。
つまり、偏光分離手段５００は有機ＥＬ素子１５０の発
光色に対応した選択反射の波長範囲を有するコレステリ
ック液晶層で構成するようにすれば良い。
【００５０】位相差板７００及び偏光板６００は従来技
術において、所謂円偏光板を構成するものである。つま
り、偏光板６００はこれを通過する光のうち特定の直線
偏光は透過し、これと直交する直線偏光は吸収するもの
である。
術において、所謂円偏光板を構成するものである。つま
り、偏光板６００はこれを通過する光のうち特定の直線
偏光は透過し、これと直交する直線偏光は吸収するもの
である。
【００５１】また、位相差板７００は偏光板６００を通
過した直線偏光を、円偏光に変換する１／４波長板とし
て機能するものを用いる。偏光板６００は延伸させたポ
リビニルアルコールにヨウ素を吸収させて、偏光機能を
付与した膜の両面にトリアセチルセルロースの保護層を
施したものを用いることができる。
過した直線偏光を、円偏光に変換する１／４波長板とし
て機能するものを用いる。偏光板６００は延伸させたポ
リビニルアルコールにヨウ素を吸収させて、偏光機能を
付与した膜の両面にトリアセチルセルロースの保護層を
施したものを用いることができる。
【００５２】位相差板７００は透明な一軸延伸した高分
子フィルム、例えばポリビニルアルコール、ポリカーボ
ネート、ポリサルフォン、ポリスチレン、ポリアリレー
ト等を用いることができる。尚、一般に位相差板を構成
する透明体には屈折率の波長依存性（波長分散）がある
ため、太陽光や照明光などの外光のように波長範囲が広
い光に対しては、一種類の位相差板では十分な性能が得
られない。このため波長分散の異なる２種類の位相差フ
ィルムを、その光学軸をずらして張り合わせ、広い波長
範囲で１/４波長板として機能する位相差板を構成する
ようにしてもよい。
子フィルム、例えばポリビニルアルコール、ポリカーボ
ネート、ポリサルフォン、ポリスチレン、ポリアリレー
ト等を用いることができる。尚、一般に位相差板を構成
する透明体には屈折率の波長依存性（波長分散）がある
ため、太陽光や照明光などの外光のように波長範囲が広
い光に対しては、一種類の位相差板では十分な性能が得
られない。このため波長分散の異なる２種類の位相差フ
ィルムを、その光学軸をずらして張り合わせ、広い波長
範囲で１/４波長板として機能する位相差板を構成する
ようにしてもよい。
【００５３】尚、偏光板６００を透過し、位相差板７０
０を通過した光の円偏光の回転方向が、偏光分離手段５
００を構成するコレステリック液晶層が選択反射を示す
円偏光（例えば左回りの円偏光）とは、逆回りの円偏光
（右回りの円偏光）となるように位相差板７００の遅相
軸の向きを決定することが重要である。
０を通過した光の円偏光の回転方向が、偏光分離手段５
００を構成するコレステリック液晶層が選択反射を示す
円偏光（例えば左回りの円偏光）とは、逆回りの円偏光
（右回りの円偏光）となるように位相差板７００の遅相
軸の向きを決定することが重要である。
【００５４】次に本発光素子の動作を図１により説明す
る。
る。
【００５５】透明電極２００と陰極３００とに直流電源
９００を接続し、電流を流すと発光層１００から所定の
波長の発光が生じる。発光層１００から出射した光のう
ち透明電極２００側に向かった光１０００は、そのまま
透明電極２００を透過して偏光分離手段５００に入射す
る。また、発光層１００から出射した光のうち陰極３０
０側に向かった光１００１は、陰極３００で反射した
後、同じく透明電極２００を透過して偏光分離手段５０
０に入射する。
９００を接続し、電流を流すと発光層１００から所定の
波長の発光が生じる。発光層１００から出射した光のう
ち透明電極２００側に向かった光１０００は、そのまま
透明電極２００を透過して偏光分離手段５００に入射す
る。また、発光層１００から出射した光のうち陰極３０
０側に向かった光１００１は、陰極３００で反射した
後、同じく透明電極２００を透過して偏光分離手段５０
０に入射する。
【００５６】この際、発光層１００から出射した光は非
偏光であるため、偏光分離手段５００に入射する光は偏
光分離手段５００であるコレステリック液晶層の選択反
射により、一方の回転方向の円偏光（例えば、ここでは
右回りの円偏光）成分は透過し、これとは逆回りの円偏
光（左回りの円偏光）成分は反射する。
偏光であるため、偏光分離手段５００に入射する光は偏
光分離手段５００であるコレステリック液晶層の選択反
射により、一方の回転方向の円偏光（例えば、ここでは
右回りの円偏光）成分は透過し、これとは逆回りの円偏
光（左回りの円偏光）成分は反射する。
【００５７】偏光分離手段５００を透過した光１００２
は、位相差板７００の作用により偏光板６００を透過す
る直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して観察者
１０００の方向へ向かう。
は、位相差板７００の作用により偏光板６００を透過す
る直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して観察者
１０００の方向へ向かう。
【００５８】一方、偏光分離手段５００で反射した光１
００３は、陰極３００で反射して再び偏光分離手段５０
０に向かうが、陰極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光１００３は、位相差板７００の作
用により偏光板６００を透過する直線偏光に変換され、
偏光板６００を透過して観察者１０００の方向へ向う。
００３は、陰極３００で反射して再び偏光分離手段５０
０に向かうが、陰極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光１００３は、位相差板７００の作
用により偏光板６００を透過する直線偏光に変換され、
偏光板６００を透過して観察者１０００の方向へ向う。
【００５９】従って、発光層１００から出射した光は、
大部分が偏光板で吸収されることなく、観察者１０００
に向う。つまり、従来、偏光板で吸収され、無駄となっ
ていた光を有効に再利用することで、発光素子の輝度が
向上するという効果がある。また光取出方法としては偏
光分離手段５００を透過した光１００２と偏光分離手段
５００で反射した光１００３とを取り出すことができる
ので、光の効率が良い。
大部分が偏光板で吸収されることなく、観察者１０００
に向う。つまり、従来、偏光板で吸収され、無駄となっ
ていた光を有効に再利用することで、発光素子の輝度が
向上するという効果がある。また光取出方法としては偏
光分離手段５００を透過した光１００２と偏光分離手段
５００で反射した光１００３とを取り出すことができる
ので、光の効率が良い。
【００６０】次に、明るい環境下で周囲から発光素子２
４に入射する外光について説明する。周囲から発光素子
２４に入射する外光３０００は一般に非偏光であるが、
偏光板６００を通過する際に所定の直線偏光は吸収さ
れ、これと偏光面が直交する直線偏光は透過する。偏光
板６００を透過した直線偏光は位相差板７００の作用を
受け、円偏光（ここでは例えば右回りの円偏光）とな
る。
４に入射する外光について説明する。周囲から発光素子
２４に入射する外光３０００は一般に非偏光であるが、
偏光板６００を通過する際に所定の直線偏光は吸収さ
れ、これと偏光面が直交する直線偏光は透過する。偏光
板６００を透過した直線偏光は位相差板７００の作用を
受け、円偏光（ここでは例えば右回りの円偏光）とな
る。
【００６１】位相差板７００を通過した光は偏光分離手
段５００を透過して、陰極３００で反射する際、位相が
πずれて回転方向が逆の円偏光（左回りの円偏光）にな
る。陰極３００で反射した光は偏光分離手段５００に入
射するが、偏光分離手段５００であるコレステリック液
晶層における選択反射における波長範囲以外の波長の光
３００１は、そのまま透過し、選択反射の波長範囲に相
当する波長の光は反射する。偏光分離手段５００を透過
した光（左回りの円偏光）は、位相差板７００の作用を
受けて偏光板６００で吸収される直線偏光となり、偏光
板６００で吸収されるため外部には戻らない。
段５００を透過して、陰極３００で反射する際、位相が
πずれて回転方向が逆の円偏光（左回りの円偏光）にな
る。陰極３００で反射した光は偏光分離手段５００に入
射するが、偏光分離手段５００であるコレステリック液
晶層における選択反射における波長範囲以外の波長の光
３００１は、そのまま透過し、選択反射の波長範囲に相
当する波長の光は反射する。偏光分離手段５００を透過
した光（左回りの円偏光）は、位相差板７００の作用を
受けて偏光板６００で吸収される直線偏光となり、偏光
板６００で吸収されるため外部には戻らない。
【００６２】一方、偏光分離手段５００で反射した光３
００２は、陰極３００で反射して再び偏光分離手段５０
０に向かうが、陰極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５０を透過した光３００２（右回りの円偏光）は、位
相差板７００の作用により、偏光板６００を透過する直
線偏光に変換され、偏光板６００を透過して観察者１０
００の方向へ向う。
００２は、陰極３００で反射して再び偏光分離手段５０
０に向かうが、陰極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５０を透過した光３００２（右回りの円偏光）は、位
相差板７００の作用により、偏光板６００を透過する直
線偏光に変換され、偏光板６００を透過して観察者１０
００の方向へ向う。
【００６３】つまり、発光素子２４に入射した外光３０
００は、まずそのうちの少なくとも半分が偏光板６００
で吸収される。更に偏光板６００を透過した光は陰極３
００で反射して、偏光分離手段５００に入射するが、こ
のうち偏光分離手段５００を透過した光３００１は偏光
板６００で吸収される。従って、外部へ出射する光は偏
光分離手段５００の選択反射の波長範囲に相当するわず
かな光３００２のみである。
００は、まずそのうちの少なくとも半分が偏光板６００
で吸収される。更に偏光板６００を透過した光は陰極３
００で反射して、偏光分離手段５００に入射するが、こ
のうち偏光分離手段５００を透過した光３００１は偏光
板６００で吸収される。従って、外部へ出射する光は偏
光分離手段５００の選択反射の波長範囲に相当するわず
かな光３００２のみである。
【００６４】つまり、本発明の発光素子では明るい環境
下であっても、外光の大部分がカットされるため、黒表
示が暗くなり高いコントラスト比が実現できるという効
果がある。
下であっても、外光の大部分がカットされるため、黒表
示が暗くなり高いコントラスト比が実現できるという効
果がある。
【００６５】尚、図２に例示した通り、偏光分離手段５
００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長
分布は、一般に急峻な分布をしており、選択反射の波長
範囲は採用する液晶のΔｎと螺旋ピッチｐにより、有機
ＥＬ素子の発光の波長範囲よりも小さくすることが可能
である。
００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長
分布は、一般に急峻な分布をしており、選択反射の波長
範囲は採用する液晶のΔｎと螺旋ピッチｐにより、有機
ＥＬ素子の発光の波長範囲よりも小さくすることが可能
である。
【００６６】ここで、一般に発光の中心波長が同じであ
っても、発光の波長範囲が広く、なだらかな波長分布の
場合には、色純度（色度図上での白色光源からの距離の
比）が低くなる。従って、偏光分離手段５００で反射し
て再利用される光の波長範囲を、発光層の発光の波長範
囲よりも狭く、急峻な分布にすれば、実際に素子から出
射する光の波長分布は、発光層の発光波長分布よりも狭
く、急峻になるため、発光層からの発光よりも色純度を
高くすることができる。
っても、発光の波長範囲が広く、なだらかな波長分布の
場合には、色純度（色度図上での白色光源からの距離の
比）が低くなる。従って、偏光分離手段５００で反射し
て再利用される光の波長範囲を、発光層の発光の波長範
囲よりも狭く、急峻な分布にすれば、実際に素子から出
射する光の波長分布は、発光層の発光波長分布よりも狭
く、急峻になるため、発光層からの発光よりも色純度を
高くすることができる。
【００６７】つまり、本発明の発光素子では有機ＥＬ素
子１５０自体の発光の色純度に対して、偏光分離手段５
００で反射して再利用される光の分だけ、色純度を高く
することができるという効果がある。
子１５０自体の発光の色純度に対して、偏光分離手段５
００で反射して再利用される光の分だけ、色純度を高く
することができるという効果がある。
【００６８】また、この発光素子を複数整列配置し、個
々の発光素子の発光動作を制御して表示を行う表示装置
の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色に対応する発光素子の
色純度をそれぞれ高めることで、表色範囲の広い表示装
置が実現できるという効果もある。
々の発光素子の発光動作を制御して表示を行う表示装置
の場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色に対応する発光素子の
色純度をそれぞれ高めることで、表色範囲の広い表示装
置が実現できるという効果もある。
【００６９】さらに、明るい環境下での外光の反射は、
偏光分離手段５００であるコレステリック液晶層の選択
反射の波長範囲が狭ければ、小さくなるためより高いコ
ントラスト比が得られるという効果がある。
偏光分離手段５００であるコレステリック液晶層の選択
反射の波長範囲が狭ければ、小さくなるためより高いコ
ントラスト比が得られるという効果がある。
【００７０】図３及び図４はそれぞれ本発明に係わる発
光素子の出射光の相対強度と波長の関係を示すグラフ
と、色度を示すｘｙ色度図であり、青色発光の有機ＥＬ
素子１５０に、偏光分離手段５００として図２で例示し
た青色の波長に選択反射の波長範囲（Ｂ反射）を有する
コレステリック液晶層を用いた場合の結果である。ま
た、両図とも比較のため、同じ有機ＥＬ素子を用い円偏
光板を配置した従来方式の結果を併記し、さらに図４に
は参考のためＮＴＳＣの色度を併記した。
光素子の出射光の相対強度と波長の関係を示すグラフ
と、色度を示すｘｙ色度図であり、青色発光の有機ＥＬ
素子１５０に、偏光分離手段５００として図２で例示し
た青色の波長に選択反射の波長範囲（Ｂ反射）を有する
コレステリック液晶層を用いた場合の結果である。ま
た、両図とも比較のため、同じ有機ＥＬ素子を用い円偏
光板を配置した従来方式の結果を併記し、さらに図４に
は参考のためＮＴＳＣの色度を併記した。
【００７１】図３に示す通り、本発明では従来偏光板で
吸収されていた光を再利用することで、光の強度が増加
する。特に、青色の光として有効な波長範囲の光の強度
が増加しており、図４の色度図に示す通り、色純度は従
来（５４％）から３％向上し、色度がNTSCの青色の値に
より近づいている。また、本実施例では輝度が従来の約
１．５倍に向上した。
吸収されていた光を再利用することで、光の強度が増加
する。特に、青色の光として有効な波長範囲の光の強度
が増加しており、図４の色度図に示す通り、色純度は従
来（５４％）から３％向上し、色度がNTSCの青色の値に
より近づいている。また、本実施例では輝度が従来の約
１．５倍に向上した。
【００７２】図５及び図６は同じく本発明における発光
素子の光の相対強度と波長の関係を示すグラフと、色度
を示すｘｙ色度図であり、緑色発光の有機ＥＬ素子１５
０に、偏光分離手段５００として図２で例示した緑色の
波長に選択反射の波長範囲（Ｇ反射）を有するコレステ
リック液晶層を用いた場合の結果である。また、両図と
も比較のため、同じ有機ＥＬ素子を用い円偏光板を配置
した従来方式の結果を併記し、さらに図６には参考のた
めＮＴＳＣの色度を併記した。
素子の光の相対強度と波長の関係を示すグラフと、色度
を示すｘｙ色度図であり、緑色発光の有機ＥＬ素子１５
０に、偏光分離手段５００として図２で例示した緑色の
波長に選択反射の波長範囲（Ｇ反射）を有するコレステ
リック液晶層を用いた場合の結果である。また、両図と
も比較のため、同じ有機ＥＬ素子を用い円偏光板を配置
した従来方式の結果を併記し、さらに図６には参考のた
めＮＴＳＣの色度を併記した。
【００７３】図５に示す通り、本発明では従来偏光板で
吸収されていた光を再利用することで光の強度が増加す
る。特に、緑色の光として有効な波長範囲の光の強度が
増加しており、図６の色度図に示す通り、色純度は従来
（９４．５％）から１．５％向上し、色度がNTSCの緑色
の値に近づいている。また、本実施例では輝度が従来の
約１．６倍に向上した。さらに、明るい環境下（垂直照
度１８０ｌｘの条件）でのコントラスト比は有機ＥＬ素
子１５０単体の場合が１９であるのに対し、本発光素子
では３６に向上した。
吸収されていた光を再利用することで光の強度が増加す
る。特に、緑色の光として有効な波長範囲の光の強度が
増加しており、図６の色度図に示す通り、色純度は従来
（９４．５％）から１．５％向上し、色度がNTSCの緑色
の値に近づいている。また、本実施例では輝度が従来の
約１．６倍に向上した。さらに、明るい環境下（垂直照
度１８０ｌｘの条件）でのコントラスト比は有機ＥＬ素
子１５０単体の場合が１９であるのに対し、本発光素子
では３６に向上した。
【００７４】赤色に関しても赤色発光の有機ＥＬ素子１
５０に偏光分離手段５００として、赤色の波長に選択反
射の波長範囲を有するコレステリック液晶層を用いるこ
とで、青色、緑色と同様、色純度の向上、輝度の向上と
いった効果が得られる。
５０に偏光分離手段５００として、赤色の波長に選択反
射の波長範囲を有するコレステリック液晶層を用いるこ
とで、青色、緑色と同様、色純度の向上、輝度の向上と
いった効果が得られる。
【００７５】尚、有機ＥＬ素子１５０の発光の波長範囲
と、偏光分離手段５００を構成するコレステリック液晶
層の選択反射の波長範囲との関係が本発明の発光素子で
は重要である。
と、偏光分離手段５００を構成するコレステリック液晶
層の選択反射の波長範囲との関係が本発明の発光素子で
は重要である。
【００７６】つまり、重視する特性によってその関係を
変えても良い。例えば、色純度と明るい環境下でのコン
トラスト比を重視する場合は、有機ＥＬ素子１５０の発
光の波長範囲よりも、偏光分離手段５００を構成するコ
レステリック液晶層の選択反射の波長範囲を狭くするこ
とが望ましい。この場合、選択反射の波長範囲が狭けれ
ば狭いほど外光の反射が減り、コントラスト比は向上す
るが、その分輝度の向上効果が減るので、使用環境（想
定される周囲の明るさ）を考慮した上で、選択反射帯域
を決定するようにすると良い。
変えても良い。例えば、色純度と明るい環境下でのコン
トラスト比を重視する場合は、有機ＥＬ素子１５０の発
光の波長範囲よりも、偏光分離手段５００を構成するコ
レステリック液晶層の選択反射の波長範囲を狭くするこ
とが望ましい。この場合、選択反射の波長範囲が狭けれ
ば狭いほど外光の反射が減り、コントラスト比は向上す
るが、その分輝度の向上効果が減るので、使用環境（想
定される周囲の明るさ）を考慮した上で、選択反射帯域
を決定するようにすると良い。
【００７７】また、絶対的な輝度を重視する場合は有機
ＥＬ素子１５０の発光の波長範囲と、偏光分離手段５０
０を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長範
囲を略一致させ、再利用できる光量を最大にすることが
有効である。
ＥＬ素子１５０の発光の波長範囲と、偏光分離手段５０
０を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長範
囲を略一致させ、再利用できる光量を最大にすることが
有効である。
【００７８】コントラスト比と輝度を両立するには、有
機ＥＬ素子の発光の波長範囲を狭くした上で、有機ＥＬ
素子１５０の発光の波長範囲と偏光分離手段５００を構
成するコレステリック液晶層の選択反射の波長範囲を略
一致させる。ここで、有機ＥＬ素子の発光の分布を半値
幅が７５ｎｍのガウス型と仮定して計算すると、Ｒ，
Ｇ，Ｂともに十分な色度（色純度）が得られる（映像メテ
゛ィア学会誌Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ８，ｐ１１１６）。従っ
て、コントラスト比と輝度を両立するには有機ＥＬ素子
の発光波長の半値幅と、偏光分離手段５００を構成する
コレステリック液晶層の選択反射波長の半値幅を７５ｎ
ｍ以下とすると良だろう。
機ＥＬ素子の発光の波長範囲を狭くした上で、有機ＥＬ
素子１５０の発光の波長範囲と偏光分離手段５００を構
成するコレステリック液晶層の選択反射の波長範囲を略
一致させる。ここで、有機ＥＬ素子の発光の分布を半値
幅が７５ｎｍのガウス型と仮定して計算すると、Ｒ，
Ｇ，Ｂともに十分な色度（色純度）が得られる（映像メテ
゛ィア学会誌Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ８，ｐ１１１６）。従っ
て、コントラスト比と輝度を両立するには有機ＥＬ素子
の発光波長の半値幅と、偏光分離手段５００を構成する
コレステリック液晶層の選択反射波長の半値幅を７５ｎ
ｍ以下とすると良だろう。
【００７９】尚、偏光分離手段５００であるコレステリ
ック液晶層にＲ，Ｇ，Ｂで同じ液晶材料を使用する場
合、選択反射の波長範囲は原理的に選択反射の中心波長
が長くなるほど広くなる。つまり、赤色光に対応したコ
レステリック液晶層は青色や緑色に対応したコレステリ
ック液晶層に比べて、原理的に選択反射の波長範囲が広
くなりコントラスト比の向上効果や、色純度の向上効果
が小さくなる。
ック液晶層にＲ，Ｇ，Ｂで同じ液晶材料を使用する場
合、選択反射の波長範囲は原理的に選択反射の中心波長
が長くなるほど広くなる。つまり、赤色光に対応したコ
レステリック液晶層は青色や緑色に対応したコレステリ
ック液晶層に比べて、原理的に選択反射の波長範囲が広
くなりコントラスト比の向上効果や、色純度の向上効果
が小さくなる。
【００８０】従って、この場合には赤色光に対応したコ
レステリック液晶層の選択反射の中心波長は、有機ＥＬ
素子の発光ピーク波長あるいは中心波長より長波長側に
設定して可視波長範囲における選択反射の波長範囲が、
有機ＥＬ素子の発光の波長範囲と略一致するようにする
と良い。
レステリック液晶層の選択反射の中心波長は、有機ＥＬ
素子の発光ピーク波長あるいは中心波長より長波長側に
設定して可視波長範囲における選択反射の波長範囲が、
有機ＥＬ素子の発光の波長範囲と略一致するようにする
と良い。
【００８１】尚、本発明は発光層の裏面に反射部材を有
する発光素子において、この前面に偏光分離手段と、位
相差板と、偏光板とを配置したものであり、この用件を
満たすものであれば、上記実施例に記載のない構成であ
っても同様な効果が得られることは明らかであろう。 （表示装置の実施例１）次に本発明の発光素子を複数整
列配置し、これら複数の発光素子の発光動作を制御して
表示を行う表示装置について説明する。図７は本発明に
かかる表示装置１の全体のレイアウトを模式的に示すブ
ロック図であり、図８はその表示部２に構成されたアク
ティブマトリクスの等価回路図である。
する発光素子において、この前面に偏光分離手段と、位
相差板と、偏光板とを配置したものであり、この用件を
満たすものであれば、上記実施例に記載のない構成であ
っても同様な効果が得られることは明らかであろう。 （表示装置の実施例１）次に本発明の発光素子を複数整
列配置し、これら複数の発光素子の発光動作を制御して
表示を行う表示装置について説明する。図７は本発明に
かかる表示装置１の全体のレイアウトを模式的に示すブ
ロック図であり、図８はその表示部２に構成されたアク
ティブマトリクスの等価回路図である。
【００８２】図７に示すように，表示装置１は、基板６
のほぼ中央部に表示部２が設けられる。表示部２の上側
には、データ線７に対して画像信号を出力するデータ駆
動回路３、左側にはゲート線８に対して走査信号を出力
する走査駆動回路４が設置されている。これらの駆動回
路３，４はＮチャネル型とＰチャネル型のＴＦＴ（Ｔｈ
ｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）による相補型
回路から構成されるシフトレジスタ回路，レベルシフタ
回路，アナログスイッチ回路などから構成される。
のほぼ中央部に表示部２が設けられる。表示部２の上側
には、データ線７に対して画像信号を出力するデータ駆
動回路３、左側にはゲート線８に対して走査信号を出力
する走査駆動回路４が設置されている。これらの駆動回
路３，４はＮチャネル型とＰチャネル型のＴＦＴ（Ｔｈ
ｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）による相補型
回路から構成されるシフトレジスタ回路，レベルシフタ
回路，アナログスイッチ回路などから構成される。
【００８３】表示装置１では、液晶表示装置のアクティ
ブマトリクスと同様、第１の基板６上に複数のゲート線
と、該ゲート線の延在方向に対して交差する方向に延在
させた複数のデータ線が設けられており、図８に示すよ
うにそれらのゲート線Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍとデータ線
Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎとの交差するところにマトリクス
状に画素２０が配置される。
ブマトリクスと同様、第１の基板６上に複数のゲート線
と、該ゲート線の延在方向に対して交差する方向に延在
させた複数のデータ線が設けられており、図８に示すよ
うにそれらのゲート線Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍとデータ線
Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎとの交差するところにマトリクス
状に画素２０が配置される。
【００８４】各画素は発光素子２４と、蓄積容量２３
と、ゲート電極がゲート線に接続し、ソース・ドレイン
電極の一方がデータ線に接続され、他方が蓄積容量２３
に接続されているＮチャネル型のＴＦＴからなるスイッ
チトランジスタ２１と、ゲート電極が該蓄積容量２３に
接続し、ソース電極が上記データ線と同じ方向に延在す
る共通電位線９に接続され、ドレイン電極が発光素子２
４を構成する有機ＥＬ素子の一方の電極（陰極）に接続
されているＮチャネル型のＴＦＴからなるドライバトラ
ンジスタ２２とから構成されている。
と、ゲート電極がゲート線に接続し、ソース・ドレイン
電極の一方がデータ線に接続され、他方が蓄積容量２３
に接続されているＮチャネル型のＴＦＴからなるスイッ
チトランジスタ２１と、ゲート電極が該蓄積容量２３に
接続し、ソース電極が上記データ線と同じ方向に延在す
る共通電位線９に接続され、ドレイン電極が発光素子２
４を構成する有機ＥＬ素子の一方の電極（陰極）に接続
されているＮチャネル型のＴＦＴからなるドライバトラ
ンジスタ２２とから構成されている。
【００８５】また、発光素子２４を構成する有機ＥＬ素
子の他方の電極（陽極）は、画素共通の電流供給線に接
続されて一定の電位Ｖａに保たれる。発光素子２４は
Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色光を発するものが、所定の順
序でマトリクス状に配置される。
子の他方の電極（陽極）は、画素共通の電流供給線に接
続されて一定の電位Ｖａに保たれる。発光素子２４は
Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色光を発するものが、所定の順
序でマトリクス状に配置される。
【００８６】上記構成によれば、走査信号によってスイ
ッチトランジスタ２１がオン状態になると、データ線か
ら画像信号がスイッチトランジスタ２１を介して蓄積容
量２３に書き込まれる。従って、ドライバトランジスタ
２２のゲート電極は、スイッチトランジスタ２１がオフ
状態になっても、蓄積容量２３により画像信号に相当す
る電位に保持される。
ッチトランジスタ２１がオン状態になると、データ線か
ら画像信号がスイッチトランジスタ２１を介して蓄積容
量２３に書き込まれる。従って、ドライバトランジスタ
２２のゲート電極は、スイッチトランジスタ２１がオフ
状態になっても、蓄積容量２３により画像信号に相当す
る電位に保持される。
【００８７】ドライバトランジスタ２２は、定電流性に
優れるソース接地モードでの駆動状態に保たれ続けて，
電流供給線からの電流が発光素子２４を構成する有機Ｅ
Ｌ素子を流れるので、発光素子２４は発光状態に維持さ
れる。このときの発光輝度は、蓄積容量２３に書き込ま
れるデータに依存する。発光の停止は，ドライバトラン
ジスタ２２をオフ状態とすることで実現する。
優れるソース接地モードでの駆動状態に保たれ続けて，
電流供給線からの電流が発光素子２４を構成する有機Ｅ
Ｌ素子を流れるので、発光素子２４は発光状態に維持さ
れる。このときの発光輝度は、蓄積容量２３に書き込ま
れるデータに依存する。発光の停止は，ドライバトラン
ジスタ２２をオフ状態とすることで実現する。
【００８８】次に図９及び図１０を用いて表示装置1の
構造を説明する。図９は表示装置１における画素部の平
面構造の一部概略図を示し、図１０は図９上のＡ−Ａ’
に沿った断面構造を示す。ガラスなどの平坦な第１の基
板６上に、スイッチトランジスタ２１，ドライバトラン
ジスタ２２を形成するための島状のシリコン膜が形成さ
れ、その表面にゲート絶縁膜が形成されている。ゲート
絶縁膜上には，ゲート電極，ゲート線，蓄積容量用電極
が形成され、その後ゲート電極に自己整合的にソース・
ドレイン領域が形成されている。さらに第１の層間絶縁
膜５０が設けられ、コンタクトホールを介してデータ
線，共通電位線，蓄積容量用電極が形成されている。
構造を説明する。図９は表示装置１における画素部の平
面構造の一部概略図を示し、図１０は図９上のＡ−Ａ’
に沿った断面構造を示す。ガラスなどの平坦な第１の基
板６上に、スイッチトランジスタ２１，ドライバトラン
ジスタ２２を形成するための島状のシリコン膜が形成さ
れ、その表面にゲート絶縁膜が形成されている。ゲート
絶縁膜上には，ゲート電極，ゲート線，蓄積容量用電極
が形成され、その後ゲート電極に自己整合的にソース・
ドレイン領域が形成されている。さらに第１の層間絶縁
膜５０が設けられ、コンタクトホールを介してデータ
線，共通電位線，蓄積容量用電極が形成されている。
【００８９】さらに第２の層間絶縁膜５１と絶縁材料か
らなる平坦化膜５２が積層形成され、その上に発光素子
２４の陰極３００となる光反射機能を有する電極がしま
状にパターン形成されている。陰極３００は第２の層間
絶縁膜５１及び平坦化膜５２のコンタクトホールを介し
てドライバトランジスタ２２のドレインと接続されてい
る。平坦化膜５２の上には、陰極３００が形成された領
域を取り囲むように光吸収性の黒色顔料を分散した感光
性樹脂材料からなる隔壁６０が形成されている。隔壁６
０はフォトリソグラフィ法により形成される。
らなる平坦化膜５２が積層形成され、その上に発光素子
２４の陰極３００となる光反射機能を有する電極がしま
状にパターン形成されている。陰極３００は第２の層間
絶縁膜５１及び平坦化膜５２のコンタクトホールを介し
てドライバトランジスタ２２のドレインと接続されてい
る。平坦化膜５２の上には、陰極３００が形成された領
域を取り囲むように光吸収性の黒色顔料を分散した感光
性樹脂材料からなる隔壁６０が形成されている。隔壁６
０はフォトリソグラフィ法により形成される。
【００９０】陰極３００にはＲ，Ｇ，Ｂいずれかの色に
発光する発光層を有する有機層１１０が所定の配置でパ
ターン形成される。有機層１１０は上述の構成及び材料
から選択すれば良い。有機層１１０のパターニングは有
機層１１０が低分子系の場合には、公知のシャドーマス
クによる真空蒸着有機膜のパターニング成膜技術（例え
ばＳ．Ｍｉｙａｇｕｃｈｉ，ｅｔ ａｌ，"Ｏｒｇａｎ
ｉｃ ＬＥＤ Ｆｕｌｌｃｏｌｏｒ Ｐａｓｓｉｖｅ−
ｍａｔｒｉｘｘ Ｄｉｓｐｌａｙ",Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ ｔｈｅ ＳＩＤ,７,3,ｐｐ２２１−２２６(１９９
９)に記載）を用いれば良い。この工程の際、隔壁６０
はシャドウマスクの突き当て部材として使用することが
できる。
発光する発光層を有する有機層１１０が所定の配置でパ
ターン形成される。有機層１１０は上述の構成及び材料
から選択すれば良い。有機層１１０のパターニングは有
機層１１０が低分子系の場合には、公知のシャドーマス
クによる真空蒸着有機膜のパターニング成膜技術（例え
ばＳ．Ｍｉｙａｇｕｃｈｉ，ｅｔ ａｌ，"Ｏｒｇａｎ
ｉｃ ＬＥＤ Ｆｕｌｌｃｏｌｏｒ Ｐａｓｓｉｖｅ−
ｍａｔｒｉｘｘ Ｄｉｓｐｌａｙ",Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ ｔｈｅ ＳＩＤ,７,3,ｐｐ２２１−２２６(１９９
９)に記載）を用いれば良い。この工程の際、隔壁６０
はシャドウマスクの突き当て部材として使用することが
できる。
【００９１】また、有機層１１０をポリマー系の材料で
構成する場合は公知のインクジェットパターニング技術
「」例えば、Ｔ．Ｓｈｉｍａｄａ,ｅｔ ａｌ "Ｍｕｌｔ
ｉｃｏｌｏｒ Ｐｉｘｅｌ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ ｏ
ｆ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ
ｂｙ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ",ＳＩＤ９
９ ,ＤＩＧＥＳＴ３７６(１９９９)に記載」を用いれば
良い。この工程の際、隔壁６０は画素領域を分離する土
手として機能する。
構成する場合は公知のインクジェットパターニング技術
「」例えば、Ｔ．Ｓｈｉｍａｄａ,ｅｔ ａｌ "Ｍｕｌｔ
ｉｃｏｌｏｒ Ｐｉｘｅｌ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ ｏ
ｆ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ
ｂｙ Ｉｎｋ−Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ",ＳＩＤ９
９ ,ＤＩＧＥＳＴ３７６(１９９９)に記載」を用いれば
良い。この工程の際、隔壁６０は画素領域を分離する土
手として機能する。
【００９２】有機層１１０の上には対向電極である陽極
（透明電極２００）が全面的に形成されている。透明電
極２００は図示しない電流供給線と接続される。透明電
極２００の上には透明な絶縁材料からなる平坦化膜７０
が形成される。平坦化膜７０は透明電極２００を保護す
ると同時に、この上に配置する部材の積層を容易にする
ためのものである。
（透明電極２００）が全面的に形成されている。透明電
極２００は図示しない電流供給線と接続される。透明電
極２００の上には透明な絶縁材料からなる平坦化膜７０
が形成される。平坦化膜７０は透明電極２００を保護す
ると同時に、この上に配置する部材の積層を容易にする
ためのものである。
【００９３】平坦化膜７０としては透明なアクリル系樹
脂、カルド系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミ
ド系樹脂等の有機材料を用いれば良い。これらの有機材
料はスピンコート法などで成膜することで、その表面が
比較的容易に平坦化できる。平坦化膜７０の上には光学
的に等方で透明かつ平坦な基板からなる第２の基板９０
が配置される。
脂、カルド系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミ
ド系樹脂等の有機材料を用いれば良い。これらの有機材
料はスピンコート法などで成膜することで、その表面が
比較的容易に平坦化できる。平坦化膜７０の上には光学
的に等方で透明かつ平坦な基板からなる第２の基板９０
が配置される。
【００９４】第２の基板９０には一方の面にブラックマ
トリクス層（ＢＭ層）８０と偏光分離手段５００が形成
され、他方の面に位相差板７００と偏光板６００が積層
配置されている。第２の基板９０は偏光分離手段５００
が形成された面が、第１の基板６の有機層１１０形成面
と対向するように配置する。第２の基板９０上に形成さ
れた偏光分離手段５００は、有機層１１０の発光層の発
光色に対応した選択反射の波長範囲を有するコレステリ
ック液晶層がパターン形成されており、コレステリック
液晶層の選択反射の波長範囲と有機層１１０における発
光の波長範囲の関係は上記説明の通りとする。
トリクス層（ＢＭ層）８０と偏光分離手段５００が形成
され、他方の面に位相差板７００と偏光板６００が積層
配置されている。第２の基板９０は偏光分離手段５００
が形成された面が、第１の基板６の有機層１１０形成面
と対向するように配置する。第２の基板９０上に形成さ
れた偏光分離手段５００は、有機層１１０の発光層の発
光色に対応した選択反射の波長範囲を有するコレステリ
ック液晶層がパターン形成されており、コレステリック
液晶層の選択反射の波長範囲と有機層１１０における発
光の波長範囲の関係は上記説明の通りとする。
【００９５】第１の基板６と第２の基板９０はパターン
形成された有機層１１０の位置と、パターン形成された
コレステリック液晶層の位置が略一致するように重合せ
て、透明粘着材により全面を密着するか、表示部の周囲
を枠状のシール材でシールし，窒素を封入して、密閉接
着する。
形成された有機層１１０の位置と、パターン形成された
コレステリック液晶層の位置が略一致するように重合せ
て、透明粘着材により全面を密着するか、表示部の周囲
を枠状のシール材でシールし，窒素を封入して、密閉接
着する。
【００９６】図１１は表示装置１の一部断面を示す概略
構成図である。また、図１２は表示装置１の一部正面図
である。図１１に示す通り、赤色(Ｒ)発光の有機層１１
０Ｒの上には、赤色に対応した選択反射の波長範囲を有
するＲ反射のコレステリック液晶層５００Ｒを、緑色発
光(Ｇ)の有機層１１０Ｇの上には緑色に対応した選択反
射の波長範囲を有するＧ反射のコレステリック液晶層５
００Ｇを、青色(Ｂ)発光の有機層１１０Ｂの上には青色
に対応した選択反射の波長範囲を有するＢ反射のコレス
テリック液晶層５００Ｂを配置する。
構成図である。また、図１２は表示装置１の一部正面図
である。図１１に示す通り、赤色(Ｒ)発光の有機層１１
０Ｒの上には、赤色に対応した選択反射の波長範囲を有
するＲ反射のコレステリック液晶層５００Ｒを、緑色発
光(Ｇ)の有機層１１０Ｇの上には緑色に対応した選択反
射の波長範囲を有するＧ反射のコレステリック液晶層５
００Ｇを、青色(Ｂ)発光の有機層１１０Ｂの上には青色
に対応した選択反射の波長範囲を有するＢ反射のコレス
テリック液晶層５００Ｂを配置する。
【００９７】また、図１２に示す通り、第２の基板９０
に形成したＢＭ層８０は第１基板６０に形成された隔壁
５０よりも小さく形成する。これは、ＢＭ層８０を隔壁
よりも小さくすることで有機層１１０からの発光がＢＭ
層８０で遮られて表示が暗くなることを避けるためであ
り、位置合わせの際のマージンを確保するためでもあ
る。
に形成したＢＭ層８０は第１基板６０に形成された隔壁
５０よりも小さく形成する。これは、ＢＭ層８０を隔壁
よりも小さくすることで有機層１１０からの発光がＢＭ
層８０で遮られて表示が暗くなることを避けるためであ
り、位置合わせの際のマージンを確保するためでもあ
る。
【００９８】次に第２基板９０のＢＭ層８０及び偏光分
離手段５００の形成方法について説明する。
離手段５００の形成方法について説明する。
【００９９】ＢＭ層８０としては液晶表示装置に使用さ
れているものと同様、金属クロム、酸化クロム、カーボ
ンブラックなどの遮光性顔料を分散させた感光性樹脂を
用いることが出来る。本発明の発光素子では特にＢＭ層
に外光反射の低減による画質の向上（明環境下での高コ
ントラスト比の維持）が要求されるため、低い反射率が
要求される。この要求からＢＭ層としては最も反射率が
低くできる遮光性顔料を分散させた感光性樹脂を用いた
ものが望ましい。
れているものと同様、金属クロム、酸化クロム、カーボ
ンブラックなどの遮光性顔料を分散させた感光性樹脂を
用いることが出来る。本発明の発光素子では特にＢＭ層
に外光反射の低減による画質の向上（明環境下での高コ
ントラスト比の維持）が要求されるため、低い反射率が
要求される。この要求からＢＭ層としては最も反射率が
低くできる遮光性顔料を分散させた感光性樹脂を用いた
ものが望ましい。
【０１００】しかし、本発明の発光素子ではＢＭ層８０
より外側、つまり観察者側には位相差板７００と偏光板
６００が配置され、これらが円偏光板として機能するた
め反射率が高い金属クロムであっても、金属クロムでの
外光反射は抑制されるため使用してもかまわない。
より外側、つまり観察者側には位相差板７００と偏光板
６００が配置され、これらが円偏光板として機能するた
め反射率が高い金属クロムであっても、金属クロムでの
外光反射は抑制されるため使用してもかまわない。
【０１０１】次に第２の基板９０にＢＭ層８０を形成す
る工程の一例を説明する。図１３は遮光性顔料を分散さ
せた感光性樹脂によるＢＭ層８０の形成工程の説明図で
ある。 （ａ）まず光学的に等方で透明、かつ平坦な第２の基板
９０上にカーボンブラックを分散したネガ型感光性樹脂
８５をスピンコーターやダイコーターなどにより塗布す
る。この際、第２の基板９０上にあらかじめ密着性を向
上させる薄膜を形成しておいても良い。
る工程の一例を説明する。図１３は遮光性顔料を分散さ
せた感光性樹脂によるＢＭ層８０の形成工程の説明図で
ある。 （ａ）まず光学的に等方で透明、かつ平坦な第２の基板
９０上にカーボンブラックを分散したネガ型感光性樹脂
８５をスピンコーターやダイコーターなどにより塗布す
る。この際、第２の基板９０上にあらかじめ密着性を向
上させる薄膜を形成しておいても良い。
【０１０２】第２の基板９０としてはガラスの他、キャ
スティング法（溶液流延法）により成膜したポリカーボ
ネートフィルムや、トリアセチルセルロースフィルム等
のポリマーフィルム、或いは射出成形により形成した脂
環式アクリル樹脂（商品名オプトレッツ：日立化成製）
等の光学的に等方なプラスチックシートやプラスチック
フィルムなどを用いることができる。
スティング法（溶液流延法）により成膜したポリカーボ
ネートフィルムや、トリアセチルセルロースフィルム等
のポリマーフィルム、或いは射出成形により形成した脂
環式アクリル樹脂（商品名オプトレッツ：日立化成製）
等の光学的に等方なプラスチックシートやプラスチック
フィルムなどを用いることができる。
【０１０３】（ｂ）次に塗布された層をホットプレート
などを用いて仮硬化し、ネガ型感光性樹脂８５の感度に
合致した波長を有する露光装置により所定のパターンを
有するマスク８６を用いて露光する。（ｃ）その後、現
像することで露光された部分がＢＭ層８０として残り、
マスクにより遮光された部分は溶出し、基板面が露出す
る。（ｄ）引き続き洗浄、乾燥を行い、アクリル樹脂、
カルド樹脂、あるいはポリイミド系樹脂などの透明樹脂
を塗布して、表面を平坦化する平坦化膜を構成する。
などを用いて仮硬化し、ネガ型感光性樹脂８５の感度に
合致した波長を有する露光装置により所定のパターンを
有するマスク８６を用いて露光する。（ｃ）その後、現
像することで露光された部分がＢＭ層８０として残り、
マスクにより遮光された部分は溶出し、基板面が露出す
る。（ｄ）引き続き洗浄、乾燥を行い、アクリル樹脂、
カルド樹脂、あるいはポリイミド系樹脂などの透明樹脂
を塗布して、表面を平坦化する平坦化膜を構成する。
【０１０４】次にＢＭ層８０が形成された第２の基板９
０にコレステリック液晶層からなる偏光分離手段５００
を形成する方法の例を説明する。
０にコレステリック液晶層からなる偏光分離手段５００
を形成する方法の例を説明する。
【０１０５】面内にＲ，Ｇ，Ｂに対応した選択反射の波
長範囲を有するコレステリック液晶層を形成する方法
は、公知の技術を用いればよく、例えば異なる液晶材料
を印刷する方法や、液晶ポリマーを一面に塗工してから
何らかの方法でＲ反射，Ｇ反射，Ｂ反射をパターン形成
する方法がある。
長範囲を有するコレステリック液晶層を形成する方法
は、公知の技術を用いればよく、例えば異なる液晶材料
を印刷する方法や、液晶ポリマーを一面に塗工してから
何らかの方法でＲ反射，Ｇ反射，Ｂ反射をパターン形成
する方法がある。
【０１０６】液晶ポリマーを一面に塗工してから何らか
の方法でＲ，Ｇ，Ｂをパターン形成する方法としては、
選択反射波長の温度依存性を利用して温度を変えなが
ら、架橋により構造を固定する方法「例えばＲ.Ｍａｕｒ
ｅｒ,ｅｔａｌｅ,ＳＩＤ９４,Ｄｉｇｅｓｔ,ｐｐ３９９
−４０２(１９９４)に記載」や、選択反射波長を光照射
により制御する方法（例えば特開２０００−１４７２３
６号公報）などがある。
の方法でＲ，Ｇ，Ｂをパターン形成する方法としては、
選択反射波長の温度依存性を利用して温度を変えなが
ら、架橋により構造を固定する方法「例えばＲ.Ｍａｕｒ
ｅｒ,ｅｔａｌｅ,ＳＩＤ９４,Ｄｉｇｅｓｔ,ｐｐ３９９
−４０２(１９９４)に記載」や、選択反射波長を光照射
により制御する方法（例えば特開２０００−１４７２３
６号公報）などがある。
【０１０７】面内にＲ，Ｇ，Ｂに対応した選択反射の波
長帯域を有するコレステリック液晶層をパターン形成す
る方法は、所望の選択反射が得られる領域がパターン形
成される方法であれば、いずれの方法であっても良い。
長帯域を有するコレステリック液晶層をパターン形成す
る方法は、所望の選択反射が得られる領域がパターン形
成される方法であれば、いずれの方法であっても良い。
【０１０８】図１４はＢＭ層８０が形成された第２の基
板９０にパターン形成されたコレステリック液晶層から
なる偏光分離手段５００を、形成する方法の一例を説明
するための図である。
板９０にパターン形成されたコレステリック液晶層から
なる偏光分離手段５００を、形成する方法の一例を説明
するための図である。
【０１０９】ここでは選択反射波長を光照射により制御
する方法について説明する。この方法は、シッフ塩基を
介して光学活性基を結合したモノマーユニットを一成分
とする側鎖型液晶ポリマーに光酸発生剤を添加した系に
おいて、紫外線照射により光学活性基を切断すことで選
択反射波長を制御する方法である。つまり、液晶ポリマ
ー（共重合体）は光学活性基を含有するモノマー単位の
含有率に基づいて、コレステリック液晶の螺旋ピッチが
変化し、選択反射波長は当該ピッチで決定されるため、
前記含有率の制御で選択反射波長を制御する方法であ
る。光学活性基を含有するモノマー単位の含有率が高い
ほどピッチが小さくなり、選択反射の波長範囲は短波長
側にシフトする。
する方法について説明する。この方法は、シッフ塩基を
介して光学活性基を結合したモノマーユニットを一成分
とする側鎖型液晶ポリマーに光酸発生剤を添加した系に
おいて、紫外線照射により光学活性基を切断すことで選
択反射波長を制御する方法である。つまり、液晶ポリマ
ー（共重合体）は光学活性基を含有するモノマー単位の
含有率に基づいて、コレステリック液晶の螺旋ピッチが
変化し、選択反射波長は当該ピッチで決定されるため、
前記含有率の制御で選択反射波長を制御する方法であ
る。光学活性基を含有するモノマー単位の含有率が高い
ほどピッチが小さくなり、選択反射の波長範囲は短波長
側にシフトする。
【０１１０】このため、青色以下の選択反射波長を示す
液晶ポリマーをベースに用い、適宜フォトマスクを介し
て、まず緑色、赤色の選択反射を示すべき領域に紫外線
を照射し、加熱配向処理を施した後、改めて赤色の選択
反射を示すべき領域に緑色から赤色へ選択反射波長をシ
フトするだけの紫外線照射を行い、加熱配向処理するこ
とによって目的のＲ反射，Ｇ反射，Ｂ反射にパターン形
成されたコレステリック液晶層を形成する。
液晶ポリマーをベースに用い、適宜フォトマスクを介し
て、まず緑色、赤色の選択反射を示すべき領域に紫外線
を照射し、加熱配向処理を施した後、改めて赤色の選択
反射を示すべき領域に緑色から赤色へ選択反射波長をシ
フトするだけの紫外線照射を行い、加熱配向処理するこ
とによって目的のＲ反射，Ｇ反射，Ｂ反射にパターン形
成されたコレステリック液晶層を形成する。
【０１１１】次に図１４を参照しながら工程の一例を説
明する。（ｅ）まず、第２の基板９０のＢＭ層８０が形
成された面に図示しない配向膜としてポリビニルアルコ
ール層を設け、それをレーヨン布でラビング処理した処
理面に液晶ポリマーを塗布する。液晶ポリマーとしては
ネマチック性の液晶モノマーとして（化１）に示される
モノマーと、
明する。（ｅ）まず、第２の基板９０のＢＭ層８０が形
成された面に図示しない配向膜としてポリビニルアルコ
ール層を設け、それをレーヨン布でラビング処理した処
理面に液晶ポリマーを塗布する。液晶ポリマーとしては
ネマチック性の液晶モノマーとして（化１）に示される
モノマーと、
【０１１２】
【化１】
【０１１３】光学活性基を含有するモノマーとして（化
２）に示されるモノマーの
２）に示されるモノマーの
【０１１４】
【化２】
【０１１５】「(化１)と(化２)で示すモノマーの共重合
体である液晶ポリマー」の意味になるようにする。共重
合体からなる側鎖型コレステリック液晶ポリマーを使用
することができ、この液晶ポリマーを溶解させたシクロ
ヘキサノン溶液に２，４−ビス（トリクロロメチル）−
６−（３'−クロロ−４'−メトキシ−β−スチリル）ト
リアジンを加えたものを基板９０上に塗布し、乾燥後、
１６０℃で５分間加熱配向処理した後、室温にて放冷し
て、選択反射における中心波長４４０ｎｍの非流動性の
コレステリック液晶層５００Ｂを得る。
体である液晶ポリマー」の意味になるようにする。共重
合体からなる側鎖型コレステリック液晶ポリマーを使用
することができ、この液晶ポリマーを溶解させたシクロ
ヘキサノン溶液に２，４−ビス（トリクロロメチル）−
６−（３'−クロロ−４'−メトキシ−β−スチリル）ト
リアジンを加えたものを基板９０上に塗布し、乾燥後、
１６０℃で５分間加熱配向処理した後、室温にて放冷し
て、選択反射における中心波長４４０ｎｍの非流動性の
コレステリック液晶層５００Ｂを得る。
【０１１６】（ｆ）次に非流動性の液晶層５００Ｂに透
過率１００％と０％の２領域を有するフォトマスク５５
０を介して緑色、赤色の選択反射を示すべき領域に紫外
線を照射し、再度１６０℃、５分間加熱配向処理した
後、室温にて放冷して、パターニングされた選択反射の
中心波長が５４０ｎｍの非流動性のコレステリック液晶
層５００Ｇを得る。
過率１００％と０％の２領域を有するフォトマスク５５
０を介して緑色、赤色の選択反射を示すべき領域に紫外
線を照射し、再度１６０℃、５分間加熱配向処理した
後、室温にて放冷して、パターニングされた選択反射の
中心波長が５４０ｎｍの非流動性のコレステリック液晶
層５００Ｇを得る。
【０１１７】（ｇ）さらにフォトマスク５５１を介して
赤色の選択反射を示すべき領域に紫外線を照射した後、
再度１６０℃、５分間加熱配向処理した後、室温にて放
冷してパターニングされた選択反射における中心波長６
３０ｎｍの非流動性のコレステリック液晶層５００Ｒを
得る。
赤色の選択反射を示すべき領域に紫外線を照射した後、
再度１６０℃、５分間加熱配向処理した後、室温にて放
冷してパターニングされた選択反射における中心波長６
３０ｎｍの非流動性のコレステリック液晶層５００Ｒを
得る。
【０１１８】上によりＲ反射，Ｇ反射，Ｂ反射にパター
ン形成されたコレステリック液晶層が形成される。尚、
コレステリック液晶層の表面には必要に応じて透明な保
護層を設けても良い。
ン形成されたコレステリック液晶層が形成される。尚、
コレステリック液晶層の表面には必要に応じて透明な保
護層を設けても良い。
【０１１９】ＢＭ層８０と偏光分離手段５００が形成さ
れた第２の基板９０は偏光分離手段５００が形成された
面が、第１の基板６の有機層１１０形成面と対向するよ
うに配置する。この際、第１の基板６と第２の基板９０
はパターン形成された有機層１１０の位置と、パターン
形成されたコレステリック液晶層の位置が略一致するよ
うに位置合せをした上で、重ね合わせて透明粘着材によ
り全面を密閉接着するか、表示部以外の領域を枠状のシ
ール材により接着して、空間に窒素を封入した状態で密
閉する。
れた第２の基板９０は偏光分離手段５００が形成された
面が、第１の基板６の有機層１１０形成面と対向するよ
うに配置する。この際、第１の基板６と第２の基板９０
はパターン形成された有機層１１０の位置と、パターン
形成されたコレステリック液晶層の位置が略一致するよ
うに位置合せをした上で、重ね合わせて透明粘着材によ
り全面を密閉接着するか、表示部以外の領域を枠状のシ
ール材により接着して、空間に窒素を封入した状態で密
閉する。
【０１２０】第２の基板９０の偏光分離手段５００が形
成された面とは逆の面には位相差板７００及び偏光板６
００が積層配置される。位相差板７００及び偏光板６０
０は上記説明の通りであり、それぞれアクリル系の透明
接着剤により光学的に結合されるよう接着される。
成された面とは逆の面には位相差板７００及び偏光板６
００が積層配置される。位相差板７００及び偏光板６０
０は上記説明の通りであり、それぞれアクリル系の透明
接着剤により光学的に結合されるよう接着される。
【０１２１】尚、第２の基板の代わりに位相差板に直接
偏光分離手段を形成しても良い。この場合はコレステリ
ック液晶層をパターン形成する工程で熱などにより、位
相差などの特性が変化しない材質を用いると良い。
偏光分離手段を形成しても良い。この場合はコレステリ
ック液晶層をパターン形成する工程で熱などにより、位
相差などの特性が変化しない材質を用いると良い。
【０１２２】次に表示装置１の表示動作を図８、図１５
を用いて説明する。図１５（ａ）はゲート線Ｇ１，Ｇ
２，…，Ｇｍに順次印加される電圧ＶＧ１，ＶＧ２，
…，ＶＧｍのタイムチャートである。また、図１５
（ｂ）は１行１列に位置するゲート電圧ＶＧ１とデータ
電圧ＶＤ１，及び蓄積容量２３の電圧状態を例示する図
である。
を用いて説明する。図１５（ａ）はゲート線Ｇ１，Ｇ
２，…，Ｇｍに順次印加される電圧ＶＧ１，ＶＧ２，
…，ＶＧｍのタイムチャートである。また、図１５
（ｂ）は１行１列に位置するゲート電圧ＶＧ１とデータ
電圧ＶＤ１，及び蓄積容量２３の電圧状態を例示する図
である。
【０１２３】図１５（ａ）に示すとおりゲート線Ｇ１，
Ｇ２，…Ｇｍには順次スイッチトランジスタ２１をター
ンオンする電圧ＶＧ１，ＶＧ２，…ＶＧｍが印加され
る。時刻ｔ＝ｔ0にゲート線Ｇ１にスイッチトランジス
タ２１をターンオンする電圧ＶＧ１が印加されると、１
フレーム期間Ｔｆ内に垂直方向の走査を１回終えて、再
びゲート線Ｇ１にターンオン電圧が印加されるのは時刻
ｔ＝ｔ0＋Ｔｆである。この駆動スキームでは，１本の
ゲート線にターンオン電圧が印加される時間は、Ｔｆ／
ｍ以下となる。一般的に、Ｔｆの値としては、１／６０
秒程度が用いられる。
Ｇ２，…Ｇｍには順次スイッチトランジスタ２１をター
ンオンする電圧ＶＧ１，ＶＧ２，…ＶＧｍが印加され
る。時刻ｔ＝ｔ0にゲート線Ｇ１にスイッチトランジス
タ２１をターンオンする電圧ＶＧ１が印加されると、１
フレーム期間Ｔｆ内に垂直方向の走査を１回終えて、再
びゲート線Ｇ１にターンオン電圧が印加されるのは時刻
ｔ＝ｔ0＋Ｔｆである。この駆動スキームでは，１本の
ゲート線にターンオン電圧が印加される時間は、Ｔｆ／
ｍ以下となる。一般的に、Ｔｆの値としては、１／６０
秒程度が用いられる。
【０１２４】あるゲート線にターンオン電圧が印加され
ているときは、そのゲート線に接続されたスイッチトラ
ンジスタは全てオン状態となり、これに同期してデータ
線Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎには画像信号に応じたデータ電
圧が印加される。これは所謂線順次走査方式と呼ばれ、
アクティブマトリクス液晶では一般的に用いられている
方式である。
ているときは、そのゲート線に接続されたスイッチトラ
ンジスタは全てオン状態となり、これに同期してデータ
線Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎには画像信号に応じたデータ電
圧が印加される。これは所謂線順次走査方式と呼ばれ、
アクティブマトリクス液晶では一般的に用いられている
方式である。
【０１２５】次に１行１列に位置する画素２０に着目
し、ゲート電圧ＶＧ１とデータ電圧ＶＤ１、及び蓄積容
量２３の電圧状態を図１５（ｂ）を参照しながら説明す
る。ｔ＝ｔ0において、ＶＧ１に同期したデータ電圧Ｖ
Ｄ１の値をｄ１とし、次フレームｔ＝ｔ0＋Ｔｆにおい
てのデータ電圧をｄ２とする。この場合、ゲート線Ｇ１
にターンオン電圧が印加されている間に、これらのデー
タ電圧は蓄積容量２３に蓄えられ、１フレーム期間はほ
ぼそれらの値に保たれる。これらの電圧値は，ドライバ
トランジスタ２２のゲート電圧を規定し、これによりト
ランジスタを流れる電流値が制御されるので、これらと
共通電位配線によって印加される電圧（一定）と、発光
素子２４の透明電極に印加されている電圧Ｖａ（一定）
とで決まる一定の電流が発光素子２４を流れ、所定の発
光を生じる。
し、ゲート電圧ＶＧ１とデータ電圧ＶＤ１、及び蓄積容
量２３の電圧状態を図１５（ｂ）を参照しながら説明す
る。ｔ＝ｔ0において、ＶＧ１に同期したデータ電圧Ｖ
Ｄ１の値をｄ１とし、次フレームｔ＝ｔ0＋Ｔｆにおい
てのデータ電圧をｄ２とする。この場合、ゲート線Ｇ１
にターンオン電圧が印加されている間に、これらのデー
タ電圧は蓄積容量２３に蓄えられ、１フレーム期間はほ
ぼそれらの値に保たれる。これらの電圧値は，ドライバ
トランジスタ２２のゲート電圧を規定し、これによりト
ランジスタを流れる電流値が制御されるので、これらと
共通電位配線によって印加される電圧（一定）と、発光
素子２４の透明電極に印加されている電圧Ｖａ（一定）
とで決まる一定の電流が発光素子２４を流れ、所定の発
光を生じる。
【０１２６】つまり、発光量を制御すべき画素に対応し
たゲート線にターンオン電圧が印加されるのに同期し
て、画像情報に対応した電圧をデータ線に印加すること
で、画素の発光量を制御することができる。従って、表
示部２を構成する複数の画素の発光量を画像情報に応じ
て制御することで、所望の画像を表示することができ
る。尚、発光素子２４の陰極及び陽極の両端に電圧が印
加されてから、発光が始まるまでの応答時間は通常１μ
ｓ以下であるため、動きの速い画像にも追随できる画像
表示を実現できる。
たゲート線にターンオン電圧が印加されるのに同期し
て、画像情報に対応した電圧をデータ線に印加すること
で、画素の発光量を制御することができる。従って、表
示部２を構成する複数の画素の発光量を画像情報に応じ
て制御することで、所望の画像を表示することができ
る。尚、発光素子２４の陰極及び陽極の両端に電圧が印
加されてから、発光が始まるまでの応答時間は通常１μ
ｓ以下であるため、動きの速い画像にも追随できる画像
表示を実現できる。
【０１２７】ここで、一般に有機ＥＬ素子はこれに流れ
る電流を大きくすると、その発光量が大きくなり明るい
表示が得られるが、その分消費電力が大きくなり、素子
の寿命（例えば、発光量が初期の半分になるまでの時
間）が短くなる。
る電流を大きくすると、その発光量が大きくなり明るい
表示が得られるが、その分消費電力が大きくなり、素子
の寿命（例えば、発光量が初期の半分になるまでの時
間）が短くなる。
【０１２８】本発明の表示装置１の発光素子２４は上述
の通り、偏光分離手段の作用により、従来、偏光板で吸
収され損失となっていた光も表示光として利用できるた
め、輝度が１．６倍以上に向上する。このため、同じ消
費電力であれば、より輝度が高く、明るい表示の表示装
置を実現できるという効果が有る。或いは、同じ輝度
（明るさ）であれば、発光素子に流れる電流を小さくで
きるので、消費電力が小さくなり、さらに寿命が長い表
示装置を実現できるという効果がある。
の通り、偏光分離手段の作用により、従来、偏光板で吸
収され損失となっていた光も表示光として利用できるた
め、輝度が１．６倍以上に向上する。このため、同じ消
費電力であれば、より輝度が高く、明るい表示の表示装
置を実現できるという効果が有る。或いは、同じ輝度
（明るさ）であれば、発光素子に流れる電流を小さくで
きるので、消費電力が小さくなり、さらに寿命が長い表
示装置を実現できるという効果がある。
【０１２９】さらに表示装置１は上述において発光素子
２４の偏光分離手段の作用により、発光層からの発光色
自体より、観察者側へ出射する色光の色純度が向上する
という効果がある。このため、表示装置の表示色範囲が
広がるという効果がある。
２４の偏光分離手段の作用により、発光層からの発光色
自体より、観察者側へ出射する色光の色純度が向上する
という効果がある。このため、表示装置の表示色範囲が
広がるという効果がある。
【０１３０】また、表示装置１では各画素の発光素子の
周囲に光吸収性の顔料を分散した隔壁を設けた。この隔
壁により発光層から基板面に平行な方向へ出射する光は
遮断されるため、画素のぼやけが無い表示が得られる。
さらにこの隔壁は、発光層から出射して偏光分離手段で
反射した光が、別の画素へ漏れることを防ぐため、混色
やぼやけを防止する効果がある。つまり、各画素は隔壁
により光学的に分離されるため混色やぼやけのない高品
位な表示が得られる。
周囲に光吸収性の顔料を分散した隔壁を設けた。この隔
壁により発光層から基板面に平行な方向へ出射する光は
遮断されるため、画素のぼやけが無い表示が得られる。
さらにこの隔壁は、発光層から出射して偏光分離手段で
反射した光が、別の画素へ漏れることを防ぐため、混色
やぼやけを防止する効果がある。つまり、各画素は隔壁
により光学的に分離されるため混色やぼやけのない高品
位な表示が得られる。
【０１３１】また、この隔壁を偏光分離手段側に設けた
ＢＭ層よりも広い領域に形成することで、パターン形成
された発光層と、パターン形成された偏光分離手段の位
置合せのマージン確保による生産性の向上、及び外光反
射の低減による明環境下でのコントラスト比の向上とい
った効果を得られる。
ＢＭ層よりも広い領域に形成することで、パターン形成
された発光層と、パターン形成された偏光分離手段の位
置合せのマージン確保による生産性の向上、及び外光反
射の低減による明環境下でのコントラスト比の向上とい
った効果を得られる。
【０１３２】さらに、この隔壁は有機ＥＬ素子が形成さ
れた第１の基板と、偏光分離手段が形成された第２の基
板を重ね合わせる際のスペーサーとして機能させること
ができ、この場合は有機ＥＬ素子と偏光分離手段との接
触による欠陥の発生を防止する効果がある。
れた第１の基板と、偏光分離手段が形成された第２の基
板を重ね合わせる際のスペーサーとして機能させること
ができ、この場合は有機ＥＬ素子と偏光分離手段との接
触による欠陥の発生を防止する効果がある。
【０１３３】尚、本実施例では偏光分離手段と、有機Ｅ
Ｌ素子を異なる基板上に形成し、最後に重ね合わせるよ
うにした。これは、同一の基板に両者を形成する場合、
例えば有機層が既に形成された基板に偏光分離手段をパ
ターニングする場合、偏光分離手段のパターニング工程
において基板の温度が上がり有機層が劣化するなどの不
具合が生じるからである。
Ｌ素子を異なる基板上に形成し、最後に重ね合わせるよ
うにした。これは、同一の基板に両者を形成する場合、
例えば有機層が既に形成された基板に偏光分離手段をパ
ターニングする場合、偏光分離手段のパターニング工程
において基板の温度が上がり有機層が劣化するなどの不
具合が生じるからである。
【０１３４】つまり、偏光分離手段と有機ＥＬ素子を異
なる基板に形成するようにすれば、それぞれの工程の自
由度は広がり、互いに劣化させることがないのでより高
性能な素子を構成できる。ただし、本発明は例えば将
来、耐熱性の高い有機材料が開発されれば、偏光分離手
段と有機ＥＬ素子を同一の基板に形成することを拒むも
のではない。
なる基板に形成するようにすれば、それぞれの工程の自
由度は広がり、互いに劣化させることがないのでより高
性能な素子を構成できる。ただし、本発明は例えば将
来、耐熱性の高い有機材料が開発されれば、偏光分離手
段と有機ＥＬ素子を同一の基板に形成することを拒むも
のではない。
【０１３５】尚、本発明の表示装置では偏光分離手段と
陰極との距離が長いと偏光分離手段で反射した光が本来
の画素とは、別の画素の陰極へ漏れて解像度が低下した
り、発光層から出射した光や、偏光分離手段で反射した
光が隔壁などで吸収されて観察者へ向かう光が、減って
しまうなどの弊害を生じる。このため、偏光分離手段と
陰極との距離はできるだけ短いことが、画質及び発光層
から出射した光の利用効率向上の面から望ましい。
陰極との距離が長いと偏光分離手段で反射した光が本来
の画素とは、別の画素の陰極へ漏れて解像度が低下した
り、発光層から出射した光や、偏光分離手段で反射した
光が隔壁などで吸収されて観察者へ向かう光が、減って
しまうなどの弊害を生じる。このため、偏光分離手段と
陰極との距離はできるだけ短いことが、画質及び発光層
から出射した光の利用効率向上の面から望ましい。
【０１３６】ここで、有機ＥＬ素子と偏光分離手段の間
に基板が介在する場合、基板がガラスであれば、基板の
厚さだけで数百μｍ、プラスチックフィルムであっても
数十μｍ以上となり、偏光分離手段と陰極の距離が長く
なってしまう。
に基板が介在する場合、基板がガラスであれば、基板の
厚さだけで数百μｍ、プラスチックフィルムであっても
数十μｍ以上となり、偏光分離手段と陰極の距離が長く
なってしまう。
【０１３７】これに対し、本表示装置では有機ＥＬ素子
からの光の取り出しを有機ＥＬ素子が形成された第１の
基板とは逆の方向からとし、さらに透明で薄い平坦化膜
や絶縁膜を介して偏光分離手段を重ね合わせる構成とし
た。この構成により偏光分離手段と陰極との距離は１０
μｍ以下と短くできるため、隔壁などで吸収され、損失
となる光が減り、発光光の利用効率が向上してより明る
い表示が得られる。さらにこの場合は、偏光分離手段で
反射した光が異なる画素へ漏れて、解像度の低下や、混
色などを起すことがないので、高品位な表示が得られる
という効果がある。
からの光の取り出しを有機ＥＬ素子が形成された第１の
基板とは逆の方向からとし、さらに透明で薄い平坦化膜
や絶縁膜を介して偏光分離手段を重ね合わせる構成とし
た。この構成により偏光分離手段と陰極との距離は１０
μｍ以下と短くできるため、隔壁などで吸収され、損失
となる光が減り、発光光の利用効率が向上してより明る
い表示が得られる。さらにこの場合は、偏光分離手段で
反射した光が異なる画素へ漏れて、解像度の低下や、混
色などを起すことがないので、高品位な表示が得られる
という効果がある。
【０１３８】表示装置の表示部を構成する画素の配置
は、ストライプ配置、モザイク配置、デルタ配置等のい
ずれかの配置でもよく、表示装置の仕様に合せて適切な
配置を選択すれば良い。尚、上記実施例ではアクティブ
マトリクス駆動の表示装置について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではない。即ち、ＴＦＴを設け
ずに本発明の発光素子の陽極及び陰極をそれぞれ垂直走
査線、水平走査線に直結して駆動する単純マトリクス駆
動の表示装置に適用しても良い。 （表示装置の実施例２）次に本発明における表示装置の
他の実施例について説明する。図１６は本発明の表示装
置の概略を示す一部断面図である。この表示装置は有機
層１１０Ｗの発光色が白色であることと、カラーフィル
タ−を有すること以外、基本的な構成は上記実施例と同
じであるため、同じ部分には同じ符号を付け詳細な説明
は省略する。
は、ストライプ配置、モザイク配置、デルタ配置等のい
ずれかの配置でもよく、表示装置の仕様に合せて適切な
配置を選択すれば良い。尚、上記実施例ではアクティブ
マトリクス駆動の表示装置について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではない。即ち、ＴＦＴを設け
ずに本発明の発光素子の陽極及び陰極をそれぞれ垂直走
査線、水平走査線に直結して駆動する単純マトリクス駆
動の表示装置に適用しても良い。 （表示装置の実施例２）次に本発明における表示装置の
他の実施例について説明する。図１６は本発明の表示装
置の概略を示す一部断面図である。この表示装置は有機
層１１０Ｗの発光色が白色であることと、カラーフィル
タ−を有すること以外、基本的な構成は上記実施例と同
じであるため、同じ部分には同じ符号を付け詳細な説明
は省略する。
【０１３９】図１６に示すとおり、本表示装置は図１１
を参照して説明した上記実施例において、Ｒ，Ｇ，Ｂに
パターン形成されていた有機層を全て白色発光の有機層
１１０Ｗに変更し、第２の基板９０と偏光分離手段５０
０との間に、それぞれＲ，Ｇ，Ｂに相当する光を透過す
るカラーフィルタ−９００Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂをパ
ターン形成したものである。
を参照して説明した上記実施例において、Ｒ，Ｇ，Ｂに
パターン形成されていた有機層を全て白色発光の有機層
１１０Ｗに変更し、第２の基板９０と偏光分離手段５０
０との間に、それぞれＲ，Ｇ，Ｂに相当する光を透過す
るカラーフィルタ−９００Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂをパ
ターン形成したものである。
【０１４０】白色発光を実現する有機層としては、発光
色の異なる複数の発光層を積層する構成と、一つの発光
層中に発光色が異なる色素をドーピングする構成があ
る。
色の異なる複数の発光層を積層する構成と、一つの発光
層中に発光色が異なる色素をドーピングする構成があ
る。
【０１４１】前者の構成としては、例えばＴＰＤ、Ａｌ
ｑ３のＡｌｑ３を部分的にナイルレッドでドープし、
1，２，4−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）を組合せたも
のがある。また、後者としては、ＰＶＫに3種類の色
素、例えば1，1，4，４−テトラフェニル−1，3−ブタ
ジエン（ＴＰＢ）、クマリン６、ＤＣＭ１をドープした
ものがある。いずれにせよ、白色発光の有機層としては
発光効率が高く、寿命の長い白色発光が得られるものを
用いることが望ましい。
ｑ３のＡｌｑ３を部分的にナイルレッドでドープし、
1，２，4−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）を組合せたも
のがある。また、後者としては、ＰＶＫに3種類の色
素、例えば1，1，4，４−テトラフェニル−1，3−ブタ
ジエン（ＴＰＢ）、クマリン６、ＤＣＭ１をドープした
ものがある。いずれにせよ、白色発光の有機層としては
発光効率が高く、寿命の長い白色発光が得られるものを
用いることが望ましい。
【０１４２】次にカラーフィルター及び偏光分離手段の
作製工程について説明する。図１７は第２の基板９０上
にカラーフィルター及び偏光分離手段を作製する際の工
程を説明するための図である。以下、カラーフィルター
及び偏光分離手段の作製工程について図面を参照しなが
ら説明する。（Ａ）光学的に等方で透明、かつ平坦な第
２の基板９０上に、金属クロム、酸化クロム、あるいは
光吸収性の顔料を分散した感光性樹脂からなるＢＭ層８
０をパターン形成する。
作製工程について説明する。図１７は第２の基板９０上
にカラーフィルター及び偏光分離手段を作製する際の工
程を説明するための図である。以下、カラーフィルター
及び偏光分離手段の作製工程について図面を参照しなが
ら説明する。（Ａ）光学的に等方で透明、かつ平坦な第
２の基板９０上に、金属クロム、酸化クロム、あるいは
光吸収性の顔料を分散した感光性樹脂からなるＢＭ層８
０をパターン形成する。
【０１４３】（Ｂ）ＢＭ層が形成された基板９０に染色
法、顔料分散法、あるいは印刷法などの公知の技術（次
世代液晶ディスプレイ技術、内田龍男編著、工業調査
会）により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光を透過するカラーフィ
ルターをパターン形成する。（Ｃ）さらにこの上に、透
明な樹脂材料からなるオーバーコート層９１０を形成す
る。（Ｄ）オーバーコート層９１０の上に図示しない配
向膜としてポリビニルアルコール層を設け、ラビング処
理した処理面に上記実施例と同様、液晶ポリマーの溶液
を塗布し、乾燥後、１６０℃で５分間加熱配向処理した
後、室温にて放冷して、青色に選択反射の中心波長を有
する非流動性のコレステリック液晶層５００Ｂを得る。
法、顔料分散法、あるいは印刷法などの公知の技術（次
世代液晶ディスプレイ技術、内田龍男編著、工業調査
会）により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光を透過するカラーフィ
ルターをパターン形成する。（Ｃ）さらにこの上に、透
明な樹脂材料からなるオーバーコート層９１０を形成す
る。（Ｄ）オーバーコート層９１０の上に図示しない配
向膜としてポリビニルアルコール層を設け、ラビング処
理した処理面に上記実施例と同様、液晶ポリマーの溶液
を塗布し、乾燥後、１６０℃で５分間加熱配向処理した
後、室温にて放冷して、青色に選択反射の中心波長を有
する非流動性のコレステリック液晶層５００Ｂを得る。
【０１４４】（Ｅ）次に非流動性の液晶層５００Ｂに透
過率１００％と０％の2領域を有するフォトマスク５５
０を介して、緑色、赤色の選択反射を示すべき領域、つ
まり緑色光を透過するカラーフィルター９００Ｇ、及び
赤色光を透過するカラーフィルタ９００Ｒに対応する位
置に紫外線を照射し、再度１６０℃、５分間加熱配向処
理して室温にて放冷して、パターン形成された緑色に選
択反射の中心波長を有する非流動性のコレステリック液
晶層５００Ｇを得る。
過率１００％と０％の2領域を有するフォトマスク５５
０を介して、緑色、赤色の選択反射を示すべき領域、つ
まり緑色光を透過するカラーフィルター９００Ｇ、及び
赤色光を透過するカラーフィルタ９００Ｒに対応する位
置に紫外線を照射し、再度１６０℃、５分間加熱配向処
理して室温にて放冷して、パターン形成された緑色に選
択反射の中心波長を有する非流動性のコレステリック液
晶層５００Ｇを得る。
【０１４５】（Ｆ）さらにフォトマスク５５１を介して
赤色の選択反射を示すべき領域、つまりに赤色光を透過
するカラーフィルタ９００Ｒに対応する位置に紫外線を
照射した後、再度１６０℃、５分間加熱配向処理した
後、室温にて放冷してパターン形成された赤色に選択反
射の中心波長を有するコレステリック液晶層５００Ｒを
得る。以上により、Ｒ反射，Ｇ反射，Ｂ反射にパターン
形成されたコレステリック液晶層が形成される。コレス
テリック液晶層には必要に応じて透明な保護層を設けて
も良い。
赤色の選択反射を示すべき領域、つまりに赤色光を透過
するカラーフィルタ９００Ｒに対応する位置に紫外線を
照射した後、再度１６０℃、５分間加熱配向処理した
後、室温にて放冷してパターン形成された赤色に選択反
射の中心波長を有するコレステリック液晶層５００Ｒを
得る。以上により、Ｒ反射，Ｇ反射，Ｂ反射にパターン
形成されたコレステリック液晶層が形成される。コレス
テリック液晶層には必要に応じて透明な保護層を設けて
も良い。
【０１４６】このようにＢＭ層８０とカラーフィルタ
ー、及びコレステリック液晶層からなる偏光分離手段５
００が形成された第２の基板９０は偏光分離手段５００
が形成された面が第１の基板６の有機層１１０Ｗを形成
した面が対向するよう重ね合わせる。この際、第１の基
板６と第２の基板９０はパターン形成された有機層１１
０Ｗの位置と、パターン形成されたコレステリック液晶
層の位置が略一致するように位置合せをした上で、透明
粘着材により全面を密着するか、表示部を囲む枠状のシ
ール材により窒素を封入して密閉接着する。
ー、及びコレステリック液晶層からなる偏光分離手段５
００が形成された第２の基板９０は偏光分離手段５００
が形成された面が第１の基板６の有機層１１０Ｗを形成
した面が対向するよう重ね合わせる。この際、第１の基
板６と第２の基板９０はパターン形成された有機層１１
０Ｗの位置と、パターン形成されたコレステリック液晶
層の位置が略一致するように位置合せをした上で、透明
粘着材により全面を密着するか、表示部を囲む枠状のシ
ール材により窒素を封入して密閉接着する。
【０１４７】尚、パターン形成された有機層と、パター
ン形成された偏光分離手段の位置合せは、赤色を表示す
べき画素の有機層の位置には、赤色に選択反射波長を有
するコレステリック液晶層及び赤色のカラーフィルター
を配置し、緑色を表示すべき画素の有機層の位置には、
緑色に選択反射波長を有するコレステリック液晶層及び
緑色のカラーフィルターを配置し、青色を表示すべき画
素の有機層の位置には、青色に選択反射波長を有するコ
レステリック液晶層及び青色のカラーフィルターを配置
する。
ン形成された偏光分離手段の位置合せは、赤色を表示す
べき画素の有機層の位置には、赤色に選択反射波長を有
するコレステリック液晶層及び赤色のカラーフィルター
を配置し、緑色を表示すべき画素の有機層の位置には、
緑色に選択反射波長を有するコレステリック液晶層及び
緑色のカラーフィルターを配置し、青色を表示すべき画
素の有機層の位置には、青色に選択反射波長を有するコ
レステリック液晶層及び青色のカラーフィルターを配置
する。
【０１４８】また、第２の基板９０の偏光分離手段５０
０が形成された面とは、逆の面には位相差板７００及び
偏光板６００をアクリル系の透明接着剤により光学的に
結合されるよう接着する。
０が形成された面とは、逆の面には位相差板７００及び
偏光板６００をアクリル系の透明接着剤により光学的に
結合されるよう接着する。
【０１４９】次にこの表示装置の動作を説明する。この
表示装置の発光動作は上記実施例と同じである。つま
り、発光量を制御すべき画素に対応したゲート線にター
ンオン電圧が印加されるのに同期して、画像情報に対応
した電圧をデータ線に印加することで画素の発光量を制
御するものであり、表示部を構成する複数の画素の発光
量を画像情報に応じて制御することで、所望の画像を表
示するものである。
表示装置の発光動作は上記実施例と同じである。つま
り、発光量を制御すべき画素に対応したゲート線にター
ンオン電圧が印加されるのに同期して、画像情報に対応
した電圧をデータ線に印加することで画素の発光量を制
御するものであり、表示部を構成する複数の画素の発光
量を画像情報に応じて制御することで、所望の画像を表
示するものである。
【０１５０】有機層１１０Ｗから出射した光は直接、ま
たは陰極で反射した後、偏光分離手段に入射する。偏光
分離手段は各画素が表示すべき色光に選択反射波長を有
するコレステリック液晶層がパターン形成されたもので
ある。このため、赤色を表示すべき画素の有機層１１０
Ｗから出射して偏光分離手段５００Ｒに入射した光は、
偏光分離手段５００Ｒを構成するコレステリック液晶層
の選択反射により、赤色に対応する所定の波長範囲であ
って、なおかつ一方の回転方向の円偏光（例えば、ここ
では左回りの円偏光）成分は反射し、これ以外の光は透
過する。
たは陰極で反射した後、偏光分離手段に入射する。偏光
分離手段は各画素が表示すべき色光に選択反射波長を有
するコレステリック液晶層がパターン形成されたもので
ある。このため、赤色を表示すべき画素の有機層１１０
Ｗから出射して偏光分離手段５００Ｒに入射した光は、
偏光分離手段５００Ｒを構成するコレステリック液晶層
の選択反射により、赤色に対応する所定の波長範囲であ
って、なおかつ一方の回転方向の円偏光（例えば、ここ
では左回りの円偏光）成分は反射し、これ以外の光は透
過する。
【０１５１】偏光分離手段５００Ｒを透過した光のう
ち、赤色に対応する所定の波長範囲の光は右回りの円偏
光のみとなっており、これ以外の波長の光は非偏光であ
る。
ち、赤色に対応する所定の波長範囲の光は右回りの円偏
光のみとなっており、これ以外の波長の光は非偏光であ
る。
【０１５２】偏光分離手段５００Ｒを透過した光は、赤
色光を透過する赤色カラーフィルター９００Ｒに入射し
て、赤色に対応する所定の波長範囲以外の光は、赤色カ
ラーフィルター９００Ｒでほとんど吸収される。
色光を透過する赤色カラーフィルター９００Ｒに入射し
て、赤色に対応する所定の波長範囲以外の光は、赤色カ
ラーフィルター９００Ｒでほとんど吸収される。
【０１５３】偏光分離手段５００Ｒを透過した光のうち
赤色に対応する所定の波長範囲の光は、赤色カラーフィ
ルタ９００Ｒを透過し、位相差板７００の作用により円
偏光から直線偏光に変換され、偏光板６００で吸収され
ることなく透過して観察者１０００の方向へ向う。
赤色に対応する所定の波長範囲の光は、赤色カラーフィ
ルタ９００Ｒを透過し、位相差板７００の作用により円
偏光から直線偏光に変換され、偏光板６００で吸収され
ることなく透過して観察者１０００の方向へ向う。
【０１５４】一方、偏光分離手段５００で反射した光
は、陰極３００で反射して再び偏光分離手段５００Ｒに
向うが、陰極３００での反射の際、位相がπずれて回転
方向が逆の円偏光（ここでは右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００Ｒを透過する。偏光分離
手段５００を透過した光は赤色カラーフィルタ９００Ｒ
も透過して、位相差板７００の作用により偏光板６００
を透過する直線偏光に変換され、偏光板６００を透過し
て観察者１０００の方向へ向かう。
は、陰極３００で反射して再び偏光分離手段５００Ｒに
向うが、陰極３００での反射の際、位相がπずれて回転
方向が逆の円偏光（ここでは右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００Ｒを透過する。偏光分離
手段５００を透過した光は赤色カラーフィルタ９００Ｒ
も透過して、位相差板７００の作用により偏光板６００
を透過する直線偏光に変換され、偏光板６００を透過し
て観察者１０００の方向へ向かう。
【０１５５】つまり、赤色を表示する画素に対応する有
機層１１０Ｗから出射した白色光のうち、赤色に対応す
る所定の波長範囲の光のみが、カラーフィルタ５００Ｒ
や偏光板６００で吸収されることなく、観察者１０００
に向かうため明るい赤色光が得られる。
機層１１０Ｗから出射した白色光のうち、赤色に対応す
る所定の波長範囲の光のみが、カラーフィルタ５００Ｒ
や偏光板６００で吸収されることなく、観察者１０００
に向かうため明るい赤色光が得られる。
【０１５６】緑色、（あるいは青色）を表示する画素に
対応する有機層１１０Ｗから出射した白色光に関しても
同様に、緑色（あるいは青色）に対応する所定の波長範
囲の光のみが、カラーフィルタ５００Ｇ（あるいはカラ
ーフィルタ５００Ｂ）や、偏光板６００で吸収されるこ
となく、観察者１０００に向かうため明るい緑色光（あ
るいは青色光）が得られる。
対応する有機層１１０Ｗから出射した白色光に関しても
同様に、緑色（あるいは青色）に対応する所定の波長範
囲の光のみが、カラーフィルタ５００Ｇ（あるいはカラ
ーフィルタ５００Ｂ）や、偏光板６００で吸収されるこ
となく、観察者１０００に向かうため明るい緑色光（あ
るいは青色光）が得られる。
【０１５７】つまり従来、偏光板で吸収され、無駄とな
っていた光を有効に利用することで、発光素子の輝度が
向上し、明るい表示ができるという効果がある。
っていた光を有効に利用することで、発光素子の輝度が
向上し、明るい表示ができるという効果がある。
【０１５８】また、明るい環境下で表示装置の発光素子
に入射する外光は、偏光板６００を通過する際、少なく
ともその半分が吸収される。偏光板６００を透過した光
は位相差板７００を透過する際、その作用を受け、円偏
光となり、カラーフィルタを通過する際、さらにその２
／３が吸収される。カラーフィルタを透過した光は陰極
３００で反射し、さらに偏光選択手段で反射した後、再
び陰極３００で反射して、偏光選択手段、カラーフィル
タ、位相差板、偏光板を透過して観察者１０００の方向
へ向かう。従って、明るい環境下であっても外光の大部
分がカットされるため、暗表示が暗くなり高いコントラ
スト比が実現できるという効果がある。
に入射する外光は、偏光板６００を通過する際、少なく
ともその半分が吸収される。偏光板６００を透過した光
は位相差板７００を透過する際、その作用を受け、円偏
光となり、カラーフィルタを通過する際、さらにその２
／３が吸収される。カラーフィルタを透過した光は陰極
３００で反射し、さらに偏光選択手段で反射した後、再
び陰極３００で反射して、偏光選択手段、カラーフィル
タ、位相差板、偏光板を透過して観察者１０００の方向
へ向かう。従って、明るい環境下であっても外光の大部
分がカットされるため、暗表示が暗くなり高いコントラ
スト比が実現できるという効果がある。
【０１５９】ここで、一般に発光の中心波長が同じであ
る場合、発光の波長範囲が狭く、急峻な分布の場合には
色純度が高くなる。また、コレステリック液晶層の選択
反射の波長分布は、顔料や染料を使用した通常のカラー
フィルターの透過波長分布よりも、波長範囲を狭くする
ことができ、波長分布が急峻である。
る場合、発光の波長範囲が狭く、急峻な分布の場合には
色純度が高くなる。また、コレステリック液晶層の選択
反射の波長分布は、顔料や染料を使用した通常のカラー
フィルターの透過波長分布よりも、波長範囲を狭くする
ことができ、波長分布が急峻である。
【０１６０】このため、本表示装置は、従来の白色発光
有機ＥＬ素子にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを組み合
わせたカラー表示装置に比べて、Ｒ，Ｇ，Ｂ単色の色純
度が高く、表示色範囲が広い表示装置を実現することが
できる。また、本実施例の表示装置においても上記実施
例と同様な構造部分については同じ効果が得られること
は、云うまでもない。 （発光素子の他の実施例）次に本発明における発光素子
の他の実施例を示す図面を参照しながら説明する。図１
８は本発明における発光素子の他の実施例における基本
構成と動作原理を説明するための一部概略断面図であ
る。この発光素子は上記実施例において、偏光分離手段
として用いたコレステリック液晶層の代わりに、所定の
波長範囲の直線円偏光成分は反射し、他の成分は透過す
る偏光分離手段（以下、直線偏光分離手段と呼ぶ）５５
５を用いたものである。このため上記実施例と共通な部
分には同じ符号を付け、詳細な説明は省略する。
有機ＥＬ素子にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを組み合
わせたカラー表示装置に比べて、Ｒ，Ｇ，Ｂ単色の色純
度が高く、表示色範囲が広い表示装置を実現することが
できる。また、本実施例の表示装置においても上記実施
例と同様な構造部分については同じ効果が得られること
は、云うまでもない。 （発光素子の他の実施例）次に本発明における発光素子
の他の実施例を示す図面を参照しながら説明する。図１
８は本発明における発光素子の他の実施例における基本
構成と動作原理を説明するための一部概略断面図であ
る。この発光素子は上記実施例において、偏光分離手段
として用いたコレステリック液晶層の代わりに、所定の
波長範囲の直線円偏光成分は反射し、他の成分は透過す
る偏光分離手段（以下、直線偏光分離手段と呼ぶ）５５
５を用いたものである。このため上記実施例と共通な部
分には同じ符号を付け、詳細な説明は省略する。
【０１６１】図１８に示す通り、本発光素子は図示しな
い基板上に形成された透明電極２００からなる陽極と、
鏡面反射手段を兼ねる陰極３００と、陽極と陰極の間に
形成した有機層１１０とから構成される有機ＥＬ素子１
５０と、有機ＥＬ素子１５０の透明電極２００側から順
に積層配置した位相差板７００と、直線偏光分離手段５
５５と、偏光板６００から構成される。
い基板上に形成された透明電極２００からなる陽極と、
鏡面反射手段を兼ねる陰極３００と、陽極と陰極の間に
形成した有機層１１０とから構成される有機ＥＬ素子１
５０と、有機ＥＬ素子１５０の透明電極２００側から順
に積層配置した位相差板７００と、直線偏光分離手段５
５５と、偏光板６００から構成される。
【０１６２】直線偏光分離手段５５５はシート状でこれ
に入射する光におけるうちの所定の波長範囲における直
線偏光成分は反射し、これ以外の光は透過する機能を有
するものである。偏光分離手段５５５の構成は種々考え
られ、例えば、国際出願の国際公開番号：WO９５／２７
９１９に記載の異なる複屈折性高分子ＳＩＤ９２ Ｄｉ
ｇｅｓｔ ｐ４２７に記載の頂角が略９０度のプリズム
アレイを２枚重ね、その重ね合わせ部に誘電体多層膜に
よる偏光分離面を形成したものを使用することができ
る。この際、直線偏光分離手段で反射する波長範囲は、
有機ＥＬ素子の発光の波長範囲と略一致させる。
に入射する光におけるうちの所定の波長範囲における直
線偏光成分は反射し、これ以外の光は透過する機能を有
するものである。偏光分離手段５５５の構成は種々考え
られ、例えば、国際出願の国際公開番号：WO９５／２７
９１９に記載の異なる複屈折性高分子ＳＩＤ９２ Ｄｉ
ｇｅｓｔ ｐ４２７に記載の頂角が略９０度のプリズム
アレイを２枚重ね、その重ね合わせ部に誘電体多層膜に
よる偏光分離面を形成したものを使用することができ
る。この際、直線偏光分離手段で反射する波長範囲は、
有機ＥＬ素子の発光の波長範囲と略一致させる。
【０１６３】位相差板７００及び偏光板６００は従来技
術における、いわゆる円偏光板を構成するものを用いれ
ば良い。つまり、偏光板６００はこれを通過する光のう
ち特定の直線偏光は透過し、これと直交する直線偏光は
吸収するものである。また、位相差板７００は偏光板６
００を通過した直線偏光を円偏光に変換する１／４波長
板として機能するものを用いる。
術における、いわゆる円偏光板を構成するものを用いれ
ば良い。つまり、偏光板６００はこれを通過する光のう
ち特定の直線偏光は透過し、これと直交する直線偏光は
吸収するものである。また、位相差板７００は偏光板６
００を通過した直線偏光を円偏光に変換する１／４波長
板として機能するものを用いる。
【０１６４】直線偏光分離手段５５５はこの円偏光板を
構成する偏光板６００と位相差板７００の間に配置する
が、この際、偏光分離手段５５５の直線偏光の透過軸は
偏光板６００の直線偏光の透過軸と一致するように配置
する。
構成する偏光板６００と位相差板７００の間に配置する
が、この際、偏光分離手段５５５の直線偏光の透過軸は
偏光板６００の直線偏光の透過軸と一致するように配置
する。
【０１６５】次に本発光素子の動作を図１８により説明
する。透明電極２００と陰極３００とに直流電源９００
を接続し、透明電極２００と陰極３００との間に直流電
圧を印加すると発光層１００から所定の波長の発光が生
じる。発光層１００から出射した光のうち透明電極２０
０側に向かった光１１００はそのまま透明電極２００、
及び位相差板７００を透過して直線偏光分離手段５５５
に入射する。
する。透明電極２００と陰極３００とに直流電源９００
を接続し、透明電極２００と陰極３００との間に直流電
圧を印加すると発光層１００から所定の波長の発光が生
じる。発光層１００から出射した光のうち透明電極２０
０側に向かった光１１００はそのまま透明電極２００、
及び位相差板７００を透過して直線偏光分離手段５５５
に入射する。
【０１６６】また、発光層１００から出射した光のうち
陰極３００側に向った光１１０１は陰極３００で反射し
て、同じく透明電極２００及び位相差板７００を透過し
て直線偏光分離手段５５５に入射する。この際、発光層
１００から出射し、直線偏光分離手段５５５に入射する
光は非偏光であるため、偏光板６００で吸収されるべき
直線円偏光成分は反射し、偏光板６００を透過する直線
円偏光成分は透過する。偏光分離手段５５５を透過した
光１１０２は偏光板６００を透過して観察者１０００の
方向へ向かう。
陰極３００側に向った光１１０１は陰極３００で反射し
て、同じく透明電極２００及び位相差板７００を透過し
て直線偏光分離手段５５５に入射する。この際、発光層
１００から出射し、直線偏光分離手段５５５に入射する
光は非偏光であるため、偏光板６００で吸収されるべき
直線円偏光成分は反射し、偏光板６００を透過する直線
円偏光成分は透過する。偏光分離手段５５５を透過した
光１１０２は偏光板６００を透過して観察者１０００の
方向へ向かう。
【０１６７】一方、直線偏光分離手段５５５で反射した
直線偏光光１１０３は、位相差板７００を通過して陰極
３００へ向うが、位相差板７００を通過する際、その作
用を受けて円偏光（ここでは例えば左回りの円偏光）に
変換される。陰極３００へ向かった光１１０３は陰極３
００での反射の際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（右回りの円偏光）となり、再び位相差板７００を通
過する際に、その作用を受けて今度は直線偏光分離手段
５５５を透過する直線偏光に変換される。このため直線
偏光分離手段５５５及び偏光板６００を透過して観察者
１０００の方向へ向かう。
直線偏光光１１０３は、位相差板７００を通過して陰極
３００へ向うが、位相差板７００を通過する際、その作
用を受けて円偏光（ここでは例えば左回りの円偏光）に
変換される。陰極３００へ向かった光１１０３は陰極３
００での反射の際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（右回りの円偏光）となり、再び位相差板７００を通
過する際に、その作用を受けて今度は直線偏光分離手段
５５５を透過する直線偏光に変換される。このため直線
偏光分離手段５５５及び偏光板６００を透過して観察者
１０００の方向へ向かう。
【０１６８】つまり、本発光素子では発光層１００から
出射した光のうち、従来、偏光板で吸収され、損失とな
っていた光を有効に再利用するため観察者１０００へ向
かう光量が増加し、輝度が向上するという効果がある。
出射した光のうち、従来、偏光板で吸収され、損失とな
っていた光を有効に再利用するため観察者１０００へ向
かう光量が増加し、輝度が向上するという効果がある。
【０１６９】次に、周囲が明るい環境下で外部から発光
素子に入射する外光の挙動について説明する。周囲から
発光素子に入射する外光３１００は非偏光であるが、偏
光板６００を通過する際に所定の直線偏光は吸収され、
これと直交する直線偏光のみが透過する。偏光板６００
を透過した直線偏光は直線偏光反射手段５５５も透過
し、位相差板７００の作用を受け、円偏光（ここでは例
えば右回りの円偏光）となる。
素子に入射する外光の挙動について説明する。周囲から
発光素子に入射する外光３１００は非偏光であるが、偏
光板６００を通過する際に所定の直線偏光は吸収され、
これと直交する直線偏光のみが透過する。偏光板６００
を透過した直線偏光は直線偏光反射手段５５５も透過
し、位相差板７００の作用を受け、円偏光（ここでは例
えば右回りの円偏光）となる。
【０１７０】位相差板７００を通過した光は陰極３００
で反射する際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏光
（左回りの円偏光）になる。陰極３００で反射した光は
再び位相差板７００を通過する際、今度は偏光板６００
で吸収される直線偏光に変換された後、直線偏光分離手
段５５５に入射する。直線偏光分離手段５５５では有機
ＥＬ素子の発光波長範囲に相当する波長範囲の光は反射
し、それ以外の波長の光は透過する。直線偏光分離手段
５５５を透過した光３１０１は偏光板６００で吸収され
るため外部には戻らない。
で反射する際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏光
（左回りの円偏光）になる。陰極３００で反射した光は
再び位相差板７００を通過する際、今度は偏光板６００
で吸収される直線偏光に変換された後、直線偏光分離手
段５５５に入射する。直線偏光分離手段５５５では有機
ＥＬ素子の発光波長範囲に相当する波長範囲の光は反射
し、それ以外の波長の光は透過する。直線偏光分離手段
５５５を透過した光３１０１は偏光板６００で吸収され
るため外部には戻らない。
【０１７１】一方、直線偏光分離手段５５５で反射した
光３１０２は位相差板７００を通過する際、その作用を
受け、左回りの円偏光に変換され、陰極３００で再度反
射する際、位相がπずれて回転方向が逆の右回りの円偏
光となる。陰極３００で再度反射した光は位相差板７０
０を通過する際、今度は偏光板６００を透過する直線偏
光に変換されるため、直線偏光分離手段５５５及び偏光
板６００を透過して観察者１０００の方向へ向かう。
光３１０２は位相差板７００を通過する際、その作用を
受け、左回りの円偏光に変換され、陰極３００で再度反
射する際、位相がπずれて回転方向が逆の右回りの円偏
光となる。陰極３００で再度反射した光は位相差板７０
０を通過する際、今度は偏光板６００を透過する直線偏
光に変換されるため、直線偏光分離手段５５５及び偏光
板６００を透過して観察者１０００の方向へ向かう。
【０１７２】つまり、発光素子に入射した外光３１００
のうち少なくとも半分が偏光板７００で吸収される。偏
光板７００を透過した光は、直線偏光分離手段５５５及
び位相差板７００等を透過して、陰極３００で反射し
て、再び直線偏光分離手段５５５に入射するが、このう
ち直線偏光分離手段５５５を透過する光３1０１は偏光
板６００で吸収される。従って、外部へ出射する光は直
線偏光分離手段５５５で反射される波長範囲のわずかな
光３1０２のみである。つまり、本発明の発光素子にお
いても上記実施例と同様、明るい環境下であっても外光
の大部分がカットされるため、暗表示が暗くなり高いコ
ントラスト比が実現できるという効果がある。
のうち少なくとも半分が偏光板７００で吸収される。偏
光板７００を透過した光は、直線偏光分離手段５５５及
び位相差板７００等を透過して、陰極３００で反射し
て、再び直線偏光分離手段５５５に入射するが、このう
ち直線偏光分離手段５５５を透過する光３1０１は偏光
板６００で吸収される。従って、外部へ出射する光は直
線偏光分離手段５５５で反射される波長範囲のわずかな
光３1０２のみである。つまり、本発明の発光素子にお
いても上記実施例と同様、明るい環境下であっても外光
の大部分がカットされるため、暗表示が暗くなり高いコ
ントラスト比が実現できるという効果がある。
【０１７３】また、直線偏光分離手段５５５の直線偏光
の反射波長範囲を有機ＥＬ素子の発光の波長範囲よりも
狭くすることで観察者１０００へ向かう色光の色純度を
向上したり、明るい環境下でのコントラスト比をさらに
向上することができるといった効果がある。
の反射波長範囲を有機ＥＬ素子の発光の波長範囲よりも
狭くすることで観察者１０００へ向かう色光の色純度を
向上したり、明るい環境下でのコントラスト比をさらに
向上することができるといった効果がある。
【０１７４】
【発明の効果】上記の通り、本発明によれば、発光素子
はコレステリック液晶層などから構成される偏光分離手
段の作用により、従来、偏光板で吸収され、損失となっ
ていた光を有効に再利用することで、観察者へ向かう光
量が増加し、輝度が向上するという効果がある。そのう
え、偏光分離手段で反射して再利用される光の波長範囲
の制御により、発光層からの発光自体よりも高い色純度
の色光が得られるという効果がある。
はコレステリック液晶層などから構成される偏光分離手
段の作用により、従来、偏光板で吸収され、損失となっ
ていた光を有効に再利用することで、観察者へ向かう光
量が増加し、輝度が向上するという効果がある。そのう
え、偏光分離手段で反射して再利用される光の波長範囲
の制御により、発光層からの発光自体よりも高い色純度
の色光が得られるという効果がある。
【０１７５】さらに明るい環境下であっても外光の反射
の大部分がカットされるため、黒表示が暗くなり高いコ
ントラスト比が実現できるという効果がある。
の大部分がカットされるため、黒表示が暗くなり高いコ
ントラスト比が実現できるという効果がある。
【０１７６】また、本発明の表示装置ではこれを構成す
る発光素子が偏光分離手段の作用により、従来、偏光板
で吸収され損失となっていた光も表示光として利用でき
るため輝度が向上する。
る発光素子が偏光分離手段の作用により、従来、偏光板
で吸収され損失となっていた光も表示光として利用でき
るため輝度が向上する。
【０１７７】このため、同じ消費電力であれば、より輝
度が高く、明るい表示の表示装置を実現できるという効
果がある。或いは、同じ輝度（明るさ）であれば、発光
素子に流れる電流を小さくできるので、消費電力が小さ
くなり、さらに寿命が長い表示装置を実現できるという
効果がある。
度が高く、明るい表示の表示装置を実現できるという効
果がある。或いは、同じ輝度（明るさ）であれば、発光
素子に流れる電流を小さくできるので、消費電力が小さ
くなり、さらに寿命が長い表示装置を実現できるという
効果がある。
【０１７８】さらに本発明の表示装置では表示装置を構
成する発光素子から出射する色光の色純度が高いため、
表示装置の表色範囲が広い高品位な表示が実現できると
いう効果がある。
成する発光素子から出射する色光の色純度が高いため、
表示装置の表色範囲が広い高品位な表示が実現できると
いう効果がある。
【０１７９】さらに本発明の表示装置では各画素の発光
素子の周囲に設けた光吸収性の隔壁により、各画素が光
学的に分離されるため、混色やぼやけのない高品位な表
示が得られるという効果がある。また、本発明の表示装
置では有機ＥＬ素子と偏光分離手段の間に基板が介在し
ない構成とすることで光の利用効率が向上し、さらに混
色やぼやけのない高品位な表示が得られるという効果が
ある。
素子の周囲に設けた光吸収性の隔壁により、各画素が光
学的に分離されるため、混色やぼやけのない高品位な表
示が得られるという効果がある。また、本発明の表示装
置では有機ＥＬ素子と偏光分離手段の間に基板が介在し
ない構成とすることで光の利用効率が向上し、さらに混
色やぼやけのない高品位な表示が得られるという効果が
ある。
【図１】本発明の一実施例である発光素子の一部を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】本発明の発光素子に係るコレステリック液晶層
の透過スペクトルの一例を示すグラフである。
の透過スペクトルの一例を示すグラフである。
【図３】本発明の発光素子における光の相対強度と波長
の関係の一例を示すグラフである。
の関係の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の発光素子における色度の一例を示す色
度図である。
度図である。
【図５】本発明の発光素子における光の相対強度と波長
の関係の一例を示すグラフである。
の関係の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の発光素子における色度の一例を示す色
度図である。
度図である。
【図７】本発明の表示装置である全体のレイアウトを模
式的に示すブロック図である。
式的に示すブロック図である。
【図８】本発明の表示装置の表示部を構成するアクティ
ブマトリクスの等価回路図である。
ブマトリクスの等価回路図である。
【図９】本発明の表示装置の画素部における構造の一部
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ´線断面図である。
【図１１】本発明の表示装置の一部断面を示す概略構成
図である。
図である。
【図１２】本発明の表示装置の一部平面図である。
【図１３】本発明におけるブラックマトリクス層の形成
工程を説明する断面図である。
工程を説明する断面図である。
【図１４】本発明における偏光分離手段のパターン形成
工程を説明する断面図である。
工程を説明する断面図である。
【図１５】本発明の表示装置の表示動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図１６】本発明の表示装置における概略構成の一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施例であるカラーフィルター
及び偏光分離手段の形成工程を説明する断面図である。
及び偏光分離手段の形成工程を説明する断面図である。
【図１８】本発明の他の実施例としての発光素子の一部
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図１９】従来の発光素子の一部を示す概略断面図であ
る。
る。
１…表示装置、２…表示部、３…データ駆動回路、４…
走査駆動回路、６…第１の基板、２０…画素、２１…ス
イッチトランジスタ、２２…ドライバトランジスタ、２
３…蓄積容量、２４…発光素子、６０…隔壁、７０…平
坦化膜、８０…ブラックマトリクス（ＢＭ）層、９０…
第２の基板、１００…発光層、１０１…電荷輸送層、１
０２…ホール輸送層、１１０，１１０Ｒ，１１０Ｇ，１
１０Ｂ，１０Ｗ…有機層、１５０…有機ＥＬ素子、２０
０…透明電極（陽極）、３００…陰極、４００…透明基
板、５００，５００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂ…偏光分離
手段（コレステリック液晶層）、６００…偏光板、７０
０…位相差板（１/４波長版）、９００Ｒ，９００Ｇ，
９００Ｂ…カラーフィルター。
走査駆動回路、６…第１の基板、２０…画素、２１…ス
イッチトランジスタ、２２…ドライバトランジスタ、２
３…蓄積容量、２４…発光素子、６０…隔壁、７０…平
坦化膜、８０…ブラックマトリクス（ＢＭ）層、９０…
第２の基板、１００…発光層、１０１…電荷輸送層、１
０２…ホール輸送層、１１０，１１０Ｒ，１１０Ｇ，１
１０Ｂ，１０Ｗ…有機層、１５０…有機ＥＬ素子、２０
０…透明電極（陽極）、３００…陰極、４００…透明基
板、５００，５００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂ…偏光分離
手段（コレステリック液晶層）、６００…偏光板、７０
０…位相差板（１/４波長版）、９００Ｒ，９００Ｇ，
９００Ｂ…カラーフィルター。
フロントページの続き (72)発明者 荒谷 介和 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 石原 慎吾 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3K007 CA01 CB01 DA01 EB05 5C094 AA10 BA03 BA29 BA43 CA19 CA24 EA04 EA05 EA07 ED14
Claims (21)
- 【請求項１】 反射部材と、発光層と、位相差板と、偏
光板とをこの順に備える発光素子であって、前記発光層
と前記位相差板との間に、偏光分離手段を設け、前記偏
光分離手段は、前記発光層の発光波長範囲の一部または
全部を含み、なおかつ可視波長範囲よりも狭い波長範囲
の光であって、前記発光層側から前記偏光分離手段側へ
向かう光のうち、前記位相差板の作用により前記偏光板
で吸収される直線偏光に変換される円偏光成分は反射
し、それ以外の光は透過するものであり、前記反射部材
は少なくとも垂直入射した円偏光は回転方向が逆の円偏
光として反射する反射面であることを特徴とする発光素
子。 - 【請求項２】 前記偏光分離手段がコレステリック液層
層であり、前記位相差板が１／４波長板であることを特
徴とする請求項１に記載の発光素子。 - 【請求項３】 反射部材と、発光層と、位相差板と、偏
光板とをこの順に備える発光素子であって、前記位相差
板と前記偏光板との間に、偏光分離手段を設け、前記偏
光分離手段は、前記発光層の発光波長範囲の一部または
全部を含み、なおかつ可視波長範囲よりも狭い波長範囲
の光であって、前記発光層側から前記偏光分離手段へ向
かう光のうち、前記偏光板で吸収される直線偏光成分は
反射し、それ以外の光は透過する直線偏光分離手段であ
り、前記位相差板は１／４波長板であり、前記反射部材
は少なくとも垂直入射した円偏光を回転方向が逆の円偏
光として反射する反射面であることを特徴とする発光素
子。 - 【請求項４】 前記発光層が透明電極と金属電極とに挟
まれた有機薄膜であり、前記金属電極が前記反射部材を
兼ねた反射性の金属電極であることを特徴とする請求項
１から請求項３のいずれかに記載の発光素子。 - 【請求項５】 マトリクス状に配置された複数の発光素
子と、前記発光素子の発光動作を画像情報に基づいて制
御する制御手段を有する表示装置であって、前記発光素
子として請求項１から４のいずれかに記載の発光素子を
使用したことを特徴とする表示装置。 - 【請求項６】 マトリクス状に配置した複数の画素を構
成する発光素子と、該発光素子の発光動作を画像情報に
基づいて制御する制御手段を有する表示装置において、
前記発光素子は反射部材を兼ねる金属電極と、有機薄膜
からなる発光層と、透明電極とを積層した構造の有機エ
レクトロルミネッセンス素子と、位相差板と、偏光板と
をこの順に備える発光素子であって、前記発光層と前記
位相差板との間に、偏光分離手段を設け、前記偏光分離
手段は、前記発光層の発光波長範囲の一部または全部を
含み、なおかつ可視波長範囲よりも狭い波長範囲の光で
あって、前記発光層側から前記偏光分離手段側へ向かう
光のうち、前記位相差板の作用により前記偏光板で吸収
される直線偏光に変換される円偏光成分は反射し、それ
以外の光は透過するものであり、前記反射部材は少なく
とも垂直入射した円偏光は回転方向が逆の円偏光として
反射する反射面であることを特徴とする表示装置。 - 【請求項７】 前記偏光分離手段がコレステリック液層
層であり、前記位相差板が１／４波長板であることを特
徴とする請求項６に記載の表示装置。 - 【請求項８】 前記発光層の発光色が画素により異な
り、前記偏光分離手段が反射する光の波長範囲が、該発
光色に対応して画素により異なることを特徴とする請求
項６または７に記載の表示装置。 - 【請求項９】前記複数の画素を構成する発光層が、それ
ぞれ赤色発光の発光層、緑色発光の発光層、及び青色発
光の発光層のいずれかから構成されるカラー表示を行う
表示装置であって、該赤色発光の発光層に対応する位置
には赤色光を反射する偏光分離手段、該緑色発光の発光
層に対応する位置には緑色光を反射する偏光分離手段、
該青色発光の発光層に対応する位置には青色光を反射す
る偏光分離手段をそれぞれパターン形成したことを特徴
とする請求項６または７に記載の表示装置。 - 【請求項１０】 前記偏光分離手段が前記画素を構成す
る前記発光層の発光領域に対応してマトリクス状にパタ
ーン形成され、前記偏光分離手段のパターンの間にブラ
ックマトリクスが形成されていることを特徴とする請求
項６から請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項１１】 前記ブラックマトリクスの開口部が、
前記画素を構成する前記発光層の発光領域よりも広いこ
とを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。 - 【請求項１２】 前記発光層の発光波長範囲と、これに
対応する位置における前記偏光分離手段の反射の波長範
囲が略一致することを特徴とする請求項１から請求項９
のいずれか１項に記載の発光素子、または表示装置。 - 【請求項１３】 前記発光層の発光波長の半値幅と、こ
れに対応する前記偏光分離手段の反射波長の半値幅がと
もに７５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から
請求項９のいずれか１項に記載の発光素子、または表示
装置。 - 【請求項１４】 前記発光層の発光の中心波長、或いは
最大強度となる波長（ピーク波長）と、該発光層に対応
する位置の前記偏光分離手段の反射の中心波長が略一致
することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に
記載の発光素子、または表示装置。 - 【請求項１５】 前記発光層の発光波長範囲に対して、
該発光層の発光領域に対応する位置における前記偏光分
離手段の反射の波長範囲が狭いことを特徴とする請求項
１から９のいずれか１項に記載の発光素子、または表示
装置。 - 【請求項１６】 赤色発光の発光層に対応する位置に形
成された赤色光を反射する偏光分離手段の反射の中心波
長を該発光層の発光の中心波長、或いは最大強度となる
波長（ピーク波長）よりも長くすることで該発光層の発
光波長範囲と、該偏光分離手段の反射の波長範囲を可視
波長範囲内で略一致させる、もしくは該発光層の発光波
長範囲よりも該偏光分離手段の反射の波長範囲を可視波
長範囲内で狭くしたことを特徴とする請求項１から９の
いずれか１項に記載の発光素子、または表示装置。 - 【請求項１７】 第１の基板に有機エレクトロルミネッ
センス素子を形成し、第１の基板とは異なる透明な第２
の基板に偏光分離手段を形成し、第１の基板の有機エレ
クトロルミネッセンス素子の形成面と、第２の基板の偏
光分離手段形成面を重ね合わせて固定したことを特徴と
する請求項１から９のいずれか１項に記載の発光素子、
または表示装置。 - 【請求項１８】 前記発光層と、前記偏光分離手段の間
に基板が介在しないことを特徴とする請求項１から９の
いずれか１項に記載の発光素子、または表示装置。 - 【請求項１９】 前記透明電極と前記偏光分離手段の間
に透明な絶縁層を備えることを特徴とする請求項１から
９のいずれか１項に記載の発光素子、または表示装置。 - 【請求項２０】 前記画素の非発光部分に光吸収性の顔
料を分散した隔壁を設けたことを特徴とする請求項１か
ら９のいずれか１項に記載の発光素子、または表示装
置。 - 【請求項２１】 前記画素を構成する発光層が白色光を
発光する発光層であり、該画素を構成する発光層の発光
領域に対応する位置にそれぞれ赤色光を反射する偏光分
離手段、緑色光を反射する偏光分離手段、青色光を反射
する偏光分離手段をパターン形成し、さらに赤色光を反
射する偏光分離手段と偏光板との間には赤色光を透過す
るカラーフィルターを、緑色光を反射する偏光分離手段
と偏光板との間には緑色光を透過するカラーフィルター
を、青色光を反射する偏光分離手段と偏光板との間には
青色光を透過するカラーフィルターをそれぞれパターン
形成したことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
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