JP2000228288A

JP2000228288A - 発光素子および表示装置

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Publication number: JP2000228288A
Application number: JP11026703A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yamada; 裕康山田; Tomoyuki Shirasaki; 友之白嵜
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】カラーフィルターを有する液晶表示パネルの
バックライトに用いても、該液晶表示パネルの表示画像
を従来より混色させにくい発光素子と、この発光素子を
用いた表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示パネル２とバックライトである
発光素子５で構成される表示装置４である。発光素子５
は、基板３１の上に、光反射層３２，光伝搬層５１，ア
ノード電極３３，発光層３４，カソード電極３５をこの
順に積層した構造を有し、拡散粘着層３６により液晶表
示パネル２の裏面に取り付けられる。従って、外光は基
板３１を介することなしに光反射層３２に到達するの
で、外光の入射部−出射部間の距離ｄは短くなる。従っ
て、表示装置４は、液晶表示パネル２に複数色のカラー
フィルターを交互に設けても、従来より明るいままであ
る。また、光伝搬層５１を設けて光反射層３２−カソー
ド電極３５間の反射回数を減少させ、光の減衰を押さえ
たので、外光の反射効率は高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入射した光を反射
する反射層を有していて液晶表示パネルのバックライト
として好適に用いられる発光素子および表示装置に係わ
り、特に、自身が発光する光と、反射層により反射され
た光と、の視差を改善した発光素子および表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置には、デジタル腕時
計のように、液晶表示パネルとバックライトで構成さ
れ、外光を反射部材で反射し表示光として利用している
反射型モードと、バックライトの出射光を液晶表示パネ
ルを介して表示光として利用している透過型モードと、
を選択的に選ぶものがある。このバックライトに好適な
発光素子として、２−Way Back Light（以下、２ＷＢＬ
と表示）がある。この２ＷＢＬは、代表的な液晶表示パ
ネルである半透過型液晶表示パネルにおける問題点であ
った、外光の反射光を利用した表示状態における反射率
の低さと、自発光表示における輝度の低さの双方を改善
した発光素子である。

【０００３】以下、２ＷＢＬの従来例である発光素子１
１０を用いた表示装置１００について、図８を用いて説
明する。図８において、表示装置１００は、液晶表示パ
ネル１０１と、液晶表示パネル１０１の下に接合した発
光素子１１０と、により概略構成される。

【０００４】発光素子１１０は、一面を液晶表示パネル
の下面に配置した基板１１１と、基板１１１の他面上に
積層したＩＴＯからなるアノード電極１１２と、アノー
ド電極１１２上に積層した有機ＥＬ（エレクトロルミネ
ッセンス）層１１３と、有機ＥＬ層１１３上に積層した
光反射性のカソード電極１１４と、により構成される。

【０００５】すなわち、発光素子１１０は、有機ＥＬ層
１１３に電気信号を加えていない時、すなわち表示装置
１００を明るい環境下で使用する時は、図８の実線矢印
で示すように、液晶表示パネル１０１を介して外部から
入射した光をカソード電極１１４において反射すること
により発生する反射光により、液晶表示パネル１０１を
裏から照らし、また、有機ＥＬ層１１３に電気信号を加
えている時、すなわち暗い環境下で使用する時は、図８
の点線で示すように、有機ＥＬ層１１３より発せられた
光により液晶表示パネル１０１を裏から照らす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、表示装置１に
おいては、図８の実線に示すように、液晶表示パネル１
０１表部に所定の波長域の可視光のみ透過する赤フィル
ター１０１ａ，青フィルター１０１ｂ，緑フィルター１
０１ｃを例えば交互に設けて表示装置１００に発色性を
持たせた場合、液晶表示パネル１０１の基板面に対し９
０#より大幅に小さい入射角θで赤フィルター１０１ａ
を透過して入射した光は実質的に赤色の波長帯域である
が、この光が例えば緑フィルター１０１ｃなどの他の波
長域の光のみを透過する色のフィルターに入射されると
ほとんど出射されず、すなわち、明るい環境下であるの
にも関わらず液晶表示パネル１０１の表示画像が暗くす
ることがあった。この状態は、外光の入射部−出射部間
の距離ｄ（図８参照）が長いことに起因していた。ま
た、距離ｄが長いことは、明るい環境下と暗い環境下に
おける表示装置の見え方に、差、すなわち視差の原因に
もなっていた。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するため、距
離ｄを短くすることにより、カラーフィルターを有する
液晶表示パネルのバックライトに用いても、該液晶表示
パネルの表示画像を従来より明るくするとともに視差を
改善した発光素子と、この発光素子を用いた表示装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、入力された電気信号に従っ
て光を発する発光素子であって、基板と、発光層と、該
発光層の複数の面側のうちの前記基板側に設けられた光
反射層と、前記発光層の複数の面側のうちの前記基板と
反対側に設けられ、前記発光層が露出される開口部を有
する光反射性の電極と、を備えることを特徴とする。

【０００９】この請求項１記載の発光素子において、前
記発光層が発した光は、一部は前記光反射層によって反
射された後に、残りは直接、前記電極の開口部から出光
することができる。また、発光素子を、液晶表示パネル
のバックライトとして適用する際に、前記電極を前記基
板よりも液晶表示パネル側に配置すれば、液晶表示パネ
ルを介して入射される外光は前記基板を介さずに前記光
反射層または前記電極に到達して反射するので、基板の
厚さに応じて増大する視差ずれや視差ずれによる画像の
暗さを抑制することができる。従って、請求項１記載の
発明によれば、従来の２ＷＢＬの特徴を損なうこと無し
に、前記液晶表示パネルに複数色のカラーフィルターを
交互に設けた場合に明状態で用いても表示画像が明るい
発光素子を作製できる。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発光素子において、前記光反射層と前記電極との間
に光伝搬層が設けられていることを特徴とする。

【００１１】ここで、前記光伝搬層は、例えばアクリル
やＳｉＯ₂であり、その膜厚は例えば１μｍ程度とす
る。この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の
発明と同様の作用を得るほか、前記光反射層の上側に、
外部からの電磁場の影響を抑制し、出射させる光の波長
のほぼ整数倍になるような膜厚および屈折率を調節した
光伝搬層を設けたので、発光素子に入射した外光が効率
よく出射することができる。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載の発光素子において、前記電極の上側
に光拡散層が設けられることを特徴とする。

【００１３】ここで、光拡散層は、例えば前記発光素子
を前記液晶表示パネルの背面に固定する拡散粘着層であ
り、その材質は、例えばエポキシ樹脂やアクリルなどの
バインダーにアクリルやポリカーボネイド、ＳｉＯ₂を
フィラーとして混合したものがある。この請求項３記載
の発明によれば、前記発光素子に入射した光は光拡散層
で拡散した後に前記光反射層に到達し、また、前記光反
射層より反射された光も光拡散層にて拡散した後に前記
発光素子より出光する。また、前記発光層の発光された
光は前記光拡散層にて拡散した後に前記発光素子より出
光する。従って、前記発光素子から出射される光の指向
性はランダムであるので、本請求項にかかる発光素子を
液晶表示パネルの後ろに配置させれば、バックライトと
しての光及び外光の反射光によりいずれも視野角の広い
液晶表示を実現することができる。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、請求項１〜
請求項３のいずれかに記載の発光素子において、前記光
反射層の上面は、光を拡散することを特徴とする。この
請求項４記載の発明によれば、より光を拡散する効果を
得る。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、請求項１〜
請求項４のいずれかに記載の発光素子において、前記光
反射層と前記電極とは、同程度の光反射特性を示すこと
を特徴とする。この請求項５記載の発明によれば、前記
光反射層の反射光と前記電極の反射光とは同程度の強度
を有するため、均一な光を出射することができる。

【００１６】また、請求項６記載の発明は、請求項１〜
請求項５のいずれかに記載の発光素子において、前記発
光層は、有機ＥＬ層であることを特徴とする。この請求
項６記載の発明によれば、有機ＥＬ層は、他の周知の発
光体と比べて透過率が高く且つ容易に薄くできるため、
より視差は短くなり、反射効率も高い発光素子となる。

【００１７】また、請求項７記載の発明のように、前記
光反射層は、前記発光層の電極を兼ねる構成としたり、
請求項８記載の発明のように、前記光反射層と前記発光
層との間に、前記発光層の発光する光に対し透過性を示
す導電体が介在する構成としてもよい。

【００１８】また、請求項９記載の発明は、光透過性の
液晶表示パネル、並びに基板と、発光層と、該発光層の
複数の面側のうちの前記基板側に設けられた光反射層
と、前記発光層の複数の面側のうちの前記液晶表示パネ
ル側に設けられ、前記発光層が露出される開口部を有す
る電極と、を有する発光素子、を有する表示装置である
ことを特徴とする。

【００１９】この請求項９記載の発明によれば、前記液
晶表示パネルに複数色のカラーフィルターを交互に設け
た場合に明状態で用いても、表示画像が明るい表示の表
示装置を作製できる。また、この表示装置は、請求項１
０記載の発明のように、時計の表示部に好適に用いられ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明の第
１の実施例である表示装置１と、第２の実施例である表
示装置４について、図を参照しつつ詳細に説明する。

【００２１】＜第１の実施例＞図１は第１の実施例であ
る表示装置１の構造を説明する断面図であり、図２は表
示装置１に用いる液晶表示パネル２の一構成要素である
コモン電極２２の配設構造を示す平面図であり、図３は
液晶表示パネル２の一構成要素であるセグメント電極２
５の配設構造を示す平面図であり、図４は表示装置１に
用いる発光素子３の一部省略の正面図であり、図５は発
光素子３の一構成要素であるカソード電極３５の配設構
造を示す平面図である。

【００２２】まず、表示装置１の構造について説明す
る。

【００２３】表示装置１は、デジタル腕時計の表示部に
用いられ、図１に示すように、液晶表示パネル２と、液
晶表示パネル２の裏面に直接取り付けられていてバック
ライトとして働く発光素子３と、により概略構成され
る。

【００２４】液晶表示パネル２は、図１に示すように、
前基板２１と、前基板２１の内面上に後述する構造に配
設されるコモン電極２２と、コモン電極２２を覆うよう
に前基板２１の内面のほぼ全面に積層される前配向膜２
３と、前基板２１と内面同士が対向するように配置され
る後基板２４と、後基板２４の内面上に後述する構造に
配設されるセグメント電極２５と、セグメント電極２５
を覆うように後基板２４の内面のほぼ全面に積層される
後配向膜２６と、前配向膜２３と後配向膜２６との間を
埋める液晶層２７と、により構成される。

【００２５】前基板２１は、例えば長方形であり、可視
光を透過する性質を持つガラスまたは樹脂から成る。ま
た、外面には周知の偏光層２１ａをほぼ全面に有する。

【００２６】コモン電極２２は、光を透過する程度の膜
厚を有する金属薄膜であり、例えばスパッタリング法や
蒸着法により作製される。また、コモン電極２２は、図
２の平面図に示すように、前基板２１の一辺に設けられ
た外部接続端子２２ａ，２２ａ・・・と、表示する文字
に対応した形状を有する電気信号印加部２２ｂ，２２ｂ
・・・と、外部接続端子２２ａと電気信号印加部２２ｂ
とを接続する配線２２ｃ，２２ｃ・・・と、により構成
される。

【００２７】前配向膜２３は、周知の液晶表示パネルに
用いられる配向膜と同様の配向膜である。

【００２８】後基板２４は、前基板２１と同様に、例え
ば長方形であり、可視光を透過する性質を持つガラスま
たは樹脂から成る。また、外面には周知の偏光層２４ａ
をほぼ全面に有する。

【００２９】セグメント電極２５は、光を透過する程度
の膜厚を有する金属薄膜であり、例えばスパッタリング
法又は蒸着法により作製される。また、セグメント電極
２５は、図３の平面図に示すように、後基板２４の対向
する２辺に設けられた外部接続端子２５ａ，２５ａ・・
・と、表示する文字に対応した形状を有する電気信号印
加部２５ｂ，２５ｂ・・・と、外部接続端子２５ａと電
気信号印加部２５ｂとを接続する配線２５ｃ，２５ｃ・
・・と、により構成される。

【００３０】後配向膜２６は、前配向膜２３と同様に、
周知の液晶表示パネルに用いられる配向膜と同様の配向
膜である。

【００３１】液晶層２７は、周知の液晶から構成され、
また、電気信号印加部２２ｂ，２５ｂを含むように、例
えば図２のＸに示す一点破線で示す範囲に設けられる。

【００３２】発光素子３は、図１の断面図および図４の
正面図に示すように、例えばガラス製または樹脂製の基
板３１（厚さｔは０．５ｍｍ程度）と、基板３１の上に
積層した光反射層３２と、光反射層３２の上に積層した
アノード電極３３と、アノード電極３３の上に積層した
発光層３４と、発光層３４の上に積層したカソード電極
３５と、カソード電極３５を覆うように発光層３４の上
に積層した拡散粘着層３６（図４では図示省略）と、に
より構成され、その周縁部を防湿封止材３７（図１では
図示省略）を用いて封止した構造である。

【００３３】光反射層３２は、例えば可視光を反射する
程度の膜厚（例えば１０〜１００ｎｍ程度）を有し、後
述するカソード電極３５と同じ材料のＡｌＬｉ合金薄
膜、又はＭｇ薄膜あるいはＭｇＩｎなどのＭｇ合金薄膜
であるが、可視光を反射する膜であれば、カソード電極
３５と同じ材料に限らず低抵抗で高仕事関数のＡｌ合金
等でもよい。通常、光反射層３２は鏡面性を要求される
ため、真空蒸着法によって作製される。ここで、通常は
酸化反応は伴わない。また、光反射層３２を設ける範囲
は、発光層３４を設けた範囲をおおよそ含んでいればよ
く、基板３１のほぼ全面に設けてもよい。

【００３４】アノード電極３３は可視光を透過する性質
を有しており、例えば酸素を加えたプラズマＣＶＤ法に
より作製される厚さ５０ｎｍ程度のＩＴＯ（Indium Tin
Oxide）層である。また、アノード電極３３の配設構造
は、図４に示すように、カソード電極３５との短絡を防
ぐために発光層３４よりやや小さい長方形とし、さら
に、長方形の一角から基板３１端部まで引き出したアノ
ード電極端子３３ａ以外の周縁は発光層３４の周縁より
内側に配置されたとして構造とする。

【００３５】発光層３４は、例えば、周知の有機ＥＬ発
光層である。この場合は、正孔輸送層３４ａ（図示省
略）、ＥＬ層３４ｂ（図示省略）、電子輸送層３４ｃ
（図示省略）から構成され、厚さは５０ｎｍ〜１５０ｎ
ｍ程度であり、周知の技術を用いて作製される。すなわ
ち、例えば発光層３４の発光色を青とする場合は、正孔
輸送層３４ａはN,N'-di(α-naphthyl)-N,N'diphenyl-l,
l'bipheny-4,4'-diamineより構成され、ＥＬ層３４ｂは
９６ｗｔ％の4,4-bis(2,2-diphenylvubylene)biphenyl
と４ｗｔ％の4,4-bis((2-carbazole)vinylene)biphenyl
より構成され、電子輸送層３４ｃはaluminum-tris(8-hy
droxyquinolinate)より構成される。また、発光層３４
の発光色は、正孔輸送層３４ａ，ＥＬ層３４ｂ，電子輸
送層３４ｃの材料を任意に選択して、赤や緑とすること
もできる。

【００３６】カソード電極３５は、光反射層３２と同程
度の反射率を示すため光反射層３２と同じ材料から作製
され、同じ程度の膜厚を有する。カソード電極３５は光
反射層３２と同じ材料を用いなくてもよいが、少なくと
も発光層３４との界面の仕事関数が低く、光反射層３２
と同程度の反射特性を示すものが望ましい。また、カソ
ード電極３５の配設構造は、例えば図４や図５（Ａ）に
示すように、並列に並べた複数の線状薄膜３５ａ，３５
ａ・・・の一端を繋げて、カソード電極端子３５ｂとし
て基板３１端部に引き出した構造とする。

【００３７】拡散粘着層３６は、周知の拡散粘着層であ
り、その材質は、例えばエポキシ樹脂やアクリルなどの
バインダー（屈折率ｎ≒１．５〜１．６の物質）に、ア
クリルやポリカーボネイト、ＳｉＯ₂など屈折率ｎ≒
１．３程度の物質をフィラーとして含有したものある。
すなわち、拡散粘着層３６は、発光素子３を液晶表示パ
ネル２の裏面に直接固定するとともに、入射された光を
拡散して出射する。また、拡散粘着層３６を設ける範囲
は、例えば前記防湿封止材３７にて封止した領域内全面
とする。さらに、拡散粘着層３６の厚さは基板３１の厚
さに対して無視できる程度である。

【００３８】次に、表示装置１の動作について説明す
る。

【００３９】液晶表示パネル２は、表示装置１外部の制
御部（図示省略）の指示により、コモン電極２２の所定
の電気信号印加部２２ｂと、これに対応するセグメント
電極２５の電気信号印加部２５ｂと、に電圧を加えられ
る。これにより、電圧を加えられた電気信号印加部２２
ｂと電気信号印加部２５ｂとの間にある液晶の配向方向
すなわち光透過率は変化するため、この電圧印加部にお
ける発光素子３から外部に出射する光の量は、他の箇所
とは異なった値となる。従って、表示装置１は、電圧を
加えられた電気信号印加部２２ｂと電気信号印加部２５
ｂとに対応した文字や画像を表示する。

【００４０】ここで、発光素子３の動作について詳細に
説明する。発光素子３は、十分明るい場所では、液晶表
示パネル２を介して入射する外光をカソード電極３５及
び光反射層３２で反射することにより、液晶表示パネル
２に裏から光を照射し、また、暗い場所では、発光層３
４からの発光により、液晶表示パネル２に裏から光を照
射する。

【００４１】まず、外光を利用する場合、すなわち発光
素子３を明状態で用いる場合について説明する。明状態
で用いる場合は、発光素子３のアノード電極３３および
カソード電極３５に電圧は加えない。

【００４２】液晶表示パネル２に入射した外光は、液晶
表示パネル２の各構成部を透過した後に、発光素子３に
入射する。

【００４３】発光素子３に入射した外光のうちのある割
合の光は、拡散粘着層３６を透過する。この後、外光の
一部はカソード電極３５により乱反射され、さらに拡散
粘着層３６で拡散されて出射した後に液晶表示パネル２
に裏面から入射する。また、外光の残りは発光層３４お
よびアノード電極３３を透過して光反射層３２に到達す
る。光反射層３２に到達した外光は光反射層３２により
反射されて、アノード電極３３，発光層３４，拡散粘着
層３６を透過して再び液晶表示パネル２に裏面から入射
する。光反射層３２で反射された光のうちカソード電極
３５に到達したものは、カソード電極３５で反射されて
から再び光反射層３２で反射されるというように反射を
繰り返した後、互いに隣接する２つのカソード電極３５
間から出射され液晶表示パネル２に裏面に入射される。

【００４４】ここで、発光素子３に入射した外光は、従
来とは異なって基板３１を介さずに、拡散粘着層３６，
カソード電極３５，発光層３４，アノード電極３３を介
して光反射層３２に到達する。上述した各層の厚さは基
板３１の厚さｔに対しては無視できる程度なので、外光
の入射深さはほぼ厚さｔほど浅くなる。従って、外光の
入射部−出射部間の距離ｄは、外光の入射角度をθと
し、液晶表示パネル２の各部材間での屈折を無視する
と、従来と比べて２ｔ／ｔａｎθほど短くなる。

【００４５】また、発光素子３に入射した光は、拡散粘
着層３６において拡散した後にカソード電極３５および
光反射層３２に到達し、また、光反射層３２より反射さ
れた光も、拡散粘着層３６によりさらに拡散した後に発
光素子３から出光するため、発光素子３により反射され
た光は鏡面反射光とは異なって均一な輝度の拡散光とな
る。

【００４６】次に、発光層３４の発光を利用する場合、
すなわち発光素子３を暗状態で利用する場合を考える。

【００４７】まず、アノード電極端子３３ａおよびカソ
ード電極端子３５ｂを介してアノード電極３３およびカ
ソード電極３５に所定の電圧を加える。すると、電圧を
加えられた発光層３４の正孔輸送層３４ａから輸送され
た正孔と、電子輸送層３４ｂから輸送された電子とが、
ＥＬ層３４ｂにて結合して、電気エネルギーを光として
放出する。すなわち発光層３４は、アノード電極３３と
カソード電極３５とに挟まれた箇所のみ縞状に発光す
る。

【００４８】発光層３４にて発した光は、一部は光反射
層３２によって反射された後に、残りは直接、カソード
電極３５および拡散粘着層３６に到達する。カソード電
極３５に到達した光はカソード電極３５と光反射層３２
との間で反射を繰り返しながら一部は拡散粘着層３６に
到達し、拡散粘着層３６に到達した光は拡散した後に発
光素子３より出光する。従って、発光層３４からの光は
縞状に発光するにもかかわらず、発光素子３は均一な輝
度の面発光と同じ状態で光を液晶表示パネル２に入射す
る。

【００４９】以上より、本発明の第１の実施例である表
示装置１によれば、暗状態において使用する場合は、発
光層３４からの光は縞状に発光するにもかかわらず、発
光素子３は面発光と同じ状態で光を液晶表示パネル２に
入射する。また、明状態において使用する場合は、液晶
表示パネル２のバックライトである発光素子３におい
て、基板３１の上に、光反射層３２，アノード電極３
３，発光層３４，カソード電極３５をこの順に積層し、
さらに、カソード電極３５上に設けた拡散粘着層３６に
より発光素子３を液晶表示パネル２の裏面に取り付けた
ので、外光は基板３１を介することなしに光反射層３２
に到達する。すなわち、外光の入射する深さは従来と比
較して基板３１の厚さｔほど浅くなる。この結果、外光
の入射部−出射部間の距離ｄは、従来と比べて２ｔ／ｔ
ａｎθほど短くなる。従って、表示装置１は、従来の２
ＷＢＬの特徴を生かしたまま、液晶表示パネル２に複数
色のカラーフィルターを交互に設けた場合に明状態で用
いても、従来より明るい表示を行う表示装置となる。

【００５０】また、発光層３４の上に直接作製される層
を、カソード電極３５、すなわち、酸化反応を伴わずに
通常の蒸着法等にて作製できる合金としたので、発光層
３４として有機ＥＬ層を用いても、有機ＥＬ層は製造プ
ロセス中にて劣化することはない。また、発光層３４を
他の周知の発光体と比べて薄くしやすい有機ＥＬ層とし
たため、より距離ｄは短くなる。

【００５１】また、発光素子３に入射した光は拡散粘着
層３６において拡散した後にカソード電極３５および光
反射層３２に到達し、また、光反射層３２より反射され
た光も拡散粘着層３６により拡散した後に発光素子３よ
り出光する。また、暗状態においても、発光層３４から
の光は拡散粘着層３６により拡散した後に発光素子３よ
り出光する。従って、発光素子３から液晶表示パネル２
に入射する光は鏡面反射光とは異なって柔らかな光とな
るため、表示画像の視野角が拡がり美観は向上する。さ
らに、明状態において表示装置１を使用した場合は、光
反射層３２とカソード電極３５とを同じ材料から作製
し、また、同じ程度の膜厚としたので、光反射層３２の
反射光とカソード電極３５の反射光とは同程度の強度を
有する。従って、表示画像の美観はさらに向上する。

【００５２】＜第２の実施例＞図６は第２の実施例であ
る表示装置４の構造を説明する断面図である。表示装置
４は、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２の裏面に
直接取り付けられていてバックライトとして働く発光素
子５と、により概略構成される。すなわち、表示装置４
は、発光素子以外は表示装置１と同じ構造を有するが、
発光素子３の代わりに発光素子５を用いている。

【００５３】発光素子５は、発光素子３において、光反
射層３２とアノード電極３３の間に、光伝搬層５１を設
けた構造である。光伝搬層５１は、例えば膜厚１μｍ程
度のアクリル膜やＳｉＯ₂膜であり、液晶表示パネル２
を介して発光素子５に入射した外光の反射効率を高める
ように、適切な屈折率、透過率および層厚を有する。す
なわち、光伝搬層５１は、外部から発生される電磁場の
影響を防止し且つ出射させる光の波長λのほぼ整数倍に
合わせて光反射層３２とカソード電極３５の間を適切な
厚さに調節することにより、アノード電極３３内で反射
を繰り返していた光を効率よくアノード電極３３外へ出
射させ光の減衰を押さえる働きをする。

【００５４】以上より、本発明の第２の実施例である表
示装置４によれば、表示装置１と同様の効果を得るほ
か、光伝搬層５１を設けて光反射層３２−カソード電極
３５間の反射回数を減少させ、光の減衰を押さえたの
で、液晶表示パネル２を介して発光素子５に入射した外
光の反射効率は高まる。

【００５５】なお、本発明は表示装置１や表示装置４に
限定されるものではなく、これらを本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で任意に変形してよい。例えば、表示装置１
はデジタル時計の表示部に限定されるものではなく、コ
モン電極２２やセグメント電極２５の配設パターンを所
定の画像・文字に対応するように変形することにより、
任意の機器の表示部に適用できる。また、発光層３４と
して周知の有機ＥＬ発光層を用いたが、当然他の発光薄
膜を代用できる。さらに、発光素子３や発光素子５に用
いたカソード電極３５の配設パターンも図５（Ａ）のパ
ターンに限定されるものではなく、例えば同図（Ｂ）に
示すように、一枚の長方形の電極に、複数の孔を設けた
形状としてもよい。この場合も、カソード電極３５を用
いた場合と同等の効果を得られる。また、光反射層３２
の堆積条件を調節することによって、光反射層３２の堆
積面を乱反射するように粗くすると、発光素子３，５の
機能を維持したまま拡散粘着層３６を単なる接着層とす
ることができる。

【００５６】また、上記各実施形態において光反射層３
２は発光領域一面に設けられたが、これに限らずカソー
ド電極３５が設けられていない部分に対応した箇所のみ
に設けてもよい。例えば図５（Ａ）のようなカソード電
極３５の場合では、線状薄膜３５ａ，３５ａ間のみに対
応して線状の光反射膜を配置すればよい。このとき光反
射層の幅は、線状薄膜３５ａ，３５ａ間と同程度であっ
てもそれ以上であってもよい。そして上記各実施形態で
は、アノード電極と光反射層を別体にしたが、これに限
らず図７に示すようにアノード電極６１を光反射率が高
く、低抵抗で仕事関数の高い、例えばＡｌやその合金等
の材料で構成し、光反射層を兼ねる構造としてもよい。
この構造により成膜工程が１つ減るので生産性を向上す
ることができる。また、本発明における発光素子は表示
装置のバックライトに限定されるものではなく、当然周
知の単純マトリックスタイプの発光素子とすることも可
能である。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、前記発光層が発した光
は、一部は前記光反射層によって反射された後に、残り
は直接、前記電極の開口部から出光することができる。
また、発光素子を、液晶表示パネルのバックライトとし
て適用する際に、前記電極を前記基板よりも液晶表示パ
ネル側に配置すれば、液晶表示パネルを介して入射され
る外光は前記基板を介さずに前記光反射層または前記電
極に到達して反射するので、基板の厚さに応じて増大す
る視差ずれや視差ずれによる画像の暗さを抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である表示装置１の構
造を説明する断面図である。

【図２】表示装置１に用いる液晶表示パネル２の一構成
要素であるコモン電極２２の配設構造を示す平面図であ
る。

【図３】液晶表示パネル２の一構成要素であるセグメン
ト電極２５の配設構造を示す平面図である。

【図４】表示装置１に用いる発光素子３の一部省略の正
面図である。

【図５】発光素子３の一構成要素であるカソード電極３
５の配設構造を示す平面図である。

【図６】この発明の第２の実施例である表示装置４の構
造の概略を説明する断面図である。

【図７】この発明の他の光反射層を用いた表示装置の構
造の概略を説明する断面図である。

【図８】従来例である表示装置１００を説明する断面図
である。

【符号の説明】

１，４表示装置２液晶表示パネル３，５発光素子２１前基板２２コモン電極２３前配向膜２４後基板２５セグメント電極２６後配向膜２７液晶層３１基板３２光反射層３３，６１アノード電極３４発光層３５カソード電極３６拡散粘着層５１光伝搬層

フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA14Y FA14Z FA31Z FA44Z FB02 FB08 FC01 FC02 GA02 GA06 GA11 GA17 LA11 LA19 MA10 3K007 AB02 AB03 AB17 CB02 CC01 DA01 DB03 EB00 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された電気信号に従って光を発する発
光素子であって、基板と、発光層と、該発光層の複数の面側のうちの前記基板側に設けられた
光反射層と、前記発光層の複数の面側のうちの前記基板と反対側に設
けられ、前記発光層が露出される開口部を有する光反射
性の電極と、を備えることを特徴とする発光素子。
【請求項２】前記光反射層と前記電極との間に光伝搬層
が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発光
素子。
【請求項３】前記電極の上側に光拡散層が設けられるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光素
子。
【請求項４】前記光反射層の上面は、光を拡散すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発
光素子。
【請求項５】前記光反射層と前記電極とは、同程度の光
反射特性を示すことを特徴とする請求項１〜請求項４の
いずれかに記載の発光素子。
【請求項６】前記発光層は、有機ＥＬ層であることを特
徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発光素
子。
【請求項７】前記光反射層は、前記発光層の電極を兼ね
ることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記
載の発光素子。
【請求項８】前記光反射層と前記発光層との間に、前記
発光層の発光する光に対し透過性を示す導電体が介在す
ることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記
載の発光素子。
【請求項９】光透過性の液晶表示パネルと、基板と、発光層と、該発光層の複数の面側のうちの前記
基板側に設けられた光反射層と、前記発光層の複数の面
側のうちの前記液晶表示パネル側に設けられ、前記発光
層が露出される開口部を有する電極と、を有する発光素
子と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１０】前記液晶表示パネルは、時計の表示部に
用いられることを特徴とする請求項９に記載の表示装
置。