CN100456524C - 显示元件和显示元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的为提供显示元件等，该显示元件可以在高效射出来自发光部的光的基础上减轻画面质量的下降，其具有发光部和角度变换部，假设，反射面上的位置和射出面之间的距离为t，对于指定方向设置发光部的间距为p，指定方向上的发光部长度为d，指定方向上的平坦面长度为f，反射面和基准平面所成的角度为θa，则满足下面的条件式：0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/(p+d-f)。

Description

显示元件和显示元件的制造方法

技术领域

本发明涉及显示元件及显示元件的制造方法，特别涉及到有机EL元件的技术。

背景技术

以往，使用有机EL元件的有机EL显示器已为众所周知。有机EL显示器在射出侧的面以及与射出侧相反方的面上，具有由透明材料构成的基板。因为构成有机EL元件的各层极薄，所以基板是为了对构成有机EL元件的各层进行固定及加强而设置的。来自有机EL元件发光部的光通过透射有机EL显示器射出侧的基板，向外部射出。此时来自发光部的光之中的一部分光，有时因在射出侧基板的界面进行全反射，被吸收到有机EL显示器的内部。因此，在有机EL显示器方面提出了下述技术，即对来自发光部的光进行角度变换，以便对基板的射出面按小于临界角的角度入射的技术。在有机EL显示器方面，作为对来自发光部的光进行角度变换的技术，例如有特开平10-189251号公报、特开2001-332388号公报及特开2000-323272号公报中所提出的技术。

特开平10-189251号公报中所提出的技术以及特开2001-332388号公报中所提出的技术是一种设置反射面的技术，该反射面用来反射来自发光部的光进行角度变换。在此，在发光部的射出侧不设置基板等而设置只有反射面的构造物，是非常困难的。因此，可以考虑把反射面设置到射出侧的基板之中的相当于发光部周边的位置上。在基板之中的相当于发光部周边的位置上设置反射面的结构中，来自发光部的光之中的一部分光在基板的射出面进行全反射，入射到设置于其他像素发光部周边的反射面上。认为，入射到设置于其他像素发光部周边的反射面后的光可以由反射面和发光部内部的电极反射，从基板的射出面射出。

但是，在从某个像素的发光部所供给的光入射到对应于其他像素所设置的反射面上时，有时会产生将不同像素的光射出的所谓串扰(cross talk)。串扰能成为图像的轮廓模糊和不应显示的重像被识别等画面质量下降的原因。特开2000-323272号公报中所提出的技术是一种在基板的射出面上设置漫射板的技术。在设置漫射板的情况下，认为也与特开平10-189251号公报的技术及特开2001-332388号公报的技术相同，有时产生串扰。由以上得知，在以有机EL显示器为首的显示装置中会产生下述问题，即需要在高效射出来自发光部的光的基础上防止画面质量的下降。

有机EL显示器有时因室内的照明光或日照等的外部光而使对比度下降。在发光部上使用反射电极的有机EL显示器的情况下，从观看者侧向发光部入射的外部光通过反射电极进行反射，外部光与显示光一并向观看者侧行进，由此引起对比度的下降。为了抑制这种对比度的下降，一般考虑在有机EL显示器的发光部上使用由低反射性材料构成的低反射电极之技术。认为，可以通过在发光部上设置低反射电极，减少向发光部入射的外部光反射到观看者方，抑制对比度的下降。

特开平10-189251号公报中所提出的技术是一种在发光部周边设置反射面的技术。也可以认为，为了同时实现来自发光部的光的角度变换和对比度下降的减轻，一并设置发光部周边的反射面和发光部的低反射电极即可。但是，在发光部的周边设置反射面的情况下，有时入射到反射面上的外部光直接向观看者方的方向进行反射。考虑不入射到低反射电极上而从反射面向观看者方的方向行进的外部光成为对比度下降的原因的情况。另外，还考虑外部光除去入射到反射面上之后直接向观看者方的方向进行反射之外，在反射面之间进行反射后向观看者方的方向行进的情况。这样，在一并设置反射面和低反射电极时，也存在下述问题，即有时来自观看者方的外部光不会入射到低反射电极上而向观看者的方向折回。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的为，提供一种显示元件及该显示元件的制造方法，该显示元件能够在高效射出来自发光部的光的基础上抑制画面质量的下降。

为了解决上述问题并达到目的，根据本发明，可以提供一种显示元件，其特征为，具有：发光部，设置于基准平面上，用来供给光；以及角度变换部，具备设置于发光部的周边用来反射来自发光部的光的反射面、用来射出来自发光部及反射面的光的射出面以及设置于反射面之间并与射出面对向的平坦面，用来将从发光部向反射面入射的光反射到射出面的方向进行角度变换；发光部以矩阵状设置于在基准平面上基本正交的2个方向上；假设，反射面之中于射出面侧的位置和射出面之间的距离为t，沿作为2个方向之中的1个方向之指定方向设置发光部的间距为p，指定方向上的发光部长度为d，指定方向上的平坦面长度为f，反射面和基准平面形成的角度为θa，则满足下面的式(1)。

0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/(p+d-f)(1)

显示元件的角度变换部具有反射面，用于通过反射来自发光部的光进行角度变换。由反射面所反射的光被变换成比射出面上的临界角小的角度。由反射面反射向射出面的方向行进的光不由射出面进行全反射，而向外部射出。由发光部发生而不入射到反射面上的光按原状向角度变换部射出面的方向行进。此时，在反射面和射出面之间的距离较大的情况下，有时来自发光部的光之中斜向行进且不入射到反射面上而按原状向射出面行进的光，以大于等于临界角的角度入射到射出面上。在射出面上以大于等于临界角的角度入射的光由射出面进行全反射。由射出面进行了全反射的光不向原来发光层的方向折回，而向其他像素的方向行进。为了减少图像的模糊和重像的产生，需要减少向其他像素的方向行进的光。

满足式(1)的显示元件即便在来自某个像素发光部的光由射出面进行了全反射时，也可以将来自该发光部的光，在沿指定方向相邻的2个像素量的区域内加以射出。例如，对于来自发光部的光的射出位置移动了2个像素量左右的状况来说，可以认为串扰作为图像的轮廓模糊或重像被识别的情形非常少。因为将显示元件中的串扰限制于相邻2像素为止的范围内，所以显示装置可以减轻画面质量的下降。据此，获得可在高效射出来自发光部的光的基础上减轻画面质量下降的显示元件。

另外，根据本发明的最佳方式，更为优选的是满足下面的式(2)。

0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/2(p+d-f)(2)

满足式(2)的显示元件其结构为，即便在来自某个发光部的光由射出面进行了全反射时，也可以使来自该发光部的光在沿指定方向相邻的1个像素量的区域内加以射出。通过将显示元件中的串扰限制于1个像素为止的范围内，能够获得可进一步减轻画面质量下降的显示元件。

另外，根据本发明的最佳方式，优选的是，反射面的设置为在基本正交的2个方向之中的至少1个方向上具有延伸形状。显示元件只要是对于2个方向之中的至少1个方向设置反射面的结构，就可以将串扰限制于指定范围内，减轻画面质量的下降。

再者，根据本发明，可以提供一种显示元件的制造方法，该显示元件具有：发光部，设置于基板上，用来供给光；以及角度变换部，具备设置于发光部的周边用来反射来自发光部的光的反射面以及用来射出来自发光部及反射面的光的射出面，用来将从发光部向反射面入射的光反射到射出面的方向进行角度变换；该制造方法的特征为，包含：临时粘接工序，用来在平行平板上临时粘接保持基板；模型复制工序，用来在平行平板的与通过临时粘接工序临时粘接了保持基板的一侧相反方的面上，模压指定形状的模，由此在离临时粘接了保持基板的面指定距离的位置上形成反射面；粘合工序，用来粘合平行平板上的由模型复制工序形成了反射面一侧的面和预先设置了发光部的基板；以及剥离工序，用来剥离在临时粘接工序临时粘接到平行平板上的保持基板。

显示元件通过调节反射面之中射出面方的位置和射出面之间的距离，防止来自发光部的光在比2个像素量的区域远的位置上射出。可以认为，显示元件随着反射面和射出面之间距离增长，将发生串扰。因此，为了获得可减少串扰发生的显示元件，需要制造反射面和射出面之间的距离比较短的显示元件。本发明的制造方法对临时粘接了保持基板的平行平板施以模型复制。由于使用保持基板，因而即使对较薄的平行平板进行模型复制时，也可以防止平行平板的破损。可以通过对较薄的平行平板进行模型复制，容易地制造反射面和射出面之间的距离较短的显示元件。通过对保持基板使用例如能以紫外线、热或水剥离的粘接剂进行临时粘接，也可以减少剥离工序中的破损。据此，可以制造能减少制造工序中的平行平板破损，并且能减少串扰发生的显示元件。

再者，根据本发明可以提供一种显示元件，其特征为，具有：发光部，设置于基准平面上，用来供给光；以及角度变换部，在发光部的周边具备反射面，用来通过将入射到反射面上的来自发光部的光反射到射出侧进行角度变换；假设，反射面和基准平面成的角度为θb(弧度)，构成角度变换部的材料折射率为n，则满足下面的式(3)。

{asin(1/n)}/2+π/4＜θb＜π/2(3)

显示元件根据式(3)来限定对基准平面设置反射面的角度，由此不使从射出侧入射到反射面上的外部光反射到射出侧，而令其向发光部或其他反射面行进。由反射面所反射的光之中向发光部行进的光例如可以通过在发光部上设置低反射电极，减少向射出侧的行进。另外，从反射面向其他反射面行进并依次向发光部方行进的光，可以在反复进行反射面间的反射的过程中使光量得以衰减。还有，从反射面行进到其他反射面的光之中的一部分光，有时向射出侧行进。在反射面上反射2次之后向射出侧行进的光通过在角度变换部的射出面进行全反射，而再次向发光部方行进。由反射面反射2次之后向发光部方行进的光因再次由反射面等进行反射，而可以使光量得到衰减。

由以上得知，显示元件可以防止从射出侧入射到反射面上的外部光由反射面反射1次或2次向观看者方射出。对于由反射面反射3次或3次以上的外部光，则通过反复进行反射面上的反射，使光量得到衰减。另外，对于从射出侧直接入射到发光部上的外部光，例如可以通过在发光部上设置低反射电极，来减少向射出侧的行进。再者，在角度变换部的射出侧设置偏振片时，尤其是由反射面反射2次的光有时由于相位的变化而不能由偏振片进行遮蔽。在本发明中，因为对于由反射面反射2次之后向射出侧行进的光，能够使光量得到衰减，所以可以减少向观看者方行进的外部光。据此，可以获得可在高效射出来自发光部的光的基础上减轻对比度下降的显示元件。

另外，根据本发明最佳方式，优选的是，发光部以矩阵状设置于在基准平面上基本正交的2个方向上，反射面在2个方向之中的任1个方向上具有延伸形状。显示元件只要是对于基本正交的2个方向之中的任1个方向设置反射面的结构，就可以在高效射出来自发光部的光的基础上减轻对比度的下降。

另外，根据本发明的最佳方式，优选的是，上述发光部以矩阵状设置于在基准平面上基本正交的2个方向上，角度变换部具有两个反射面，一个反射面在2个方向之中的第1方向上具有延伸形状，另一个反射面在2个方向之中的第2方向上具有延伸形状。若显示元件设置在第1方向上具有延伸形状的反射面和在第2方向上具有延伸形状的反射面，则除去对向反射面间的反射之外，还可以通过相邻反射面间的反射使外部光的光量得到衰减。据此，可以进一步减轻对比度的下降。

另外，作为本发明的最佳方式，优选的是，发光部具有低反射部，其对从上述射出侧入射的光的反射率小于等于指定值。可以通过在发光部上设置低反射部，来减少入射到发光部上的外部光向观看者方行进。据此，能够减轻对比度的下降。

另外，作为本发明的最佳方式，优选的是，在角度变换部的射出侧还具有偏振片，该偏振片只透射特定振动方向的偏振光。在角度变换部的射出侧设置偏振片的情况下，只有外部光之中特定振动方向的偏振光入射到显示元件上。例如，若在偏振片的发光部方设置了相位板，则入射到显示元件上的偏振光通过相位板来变换振动方向。通过相位板变换成与特定振动方向不同的其他振动方向后的偏振光，不能透射偏振片而被遮蔽。若设置了偏振片，则可以减少外部光向观看者方行进。据此，可以减轻对比度的下降。

另外，作为本发明的最佳方式，优选的是，两种结构体的设置为，到基准平面法线方向的高度大致相同，该两种结构体一种由在基本正交的2个方向之中的第1方向上具有延伸形状的反射面形成，另一种由在基本正交的2个方向之中的第2方向上具有延伸形状的反射面形成。反射面采用从发光部向射出侧变宽那样的斜面来构成。对某个显示元件所设置的反射面和对相邻显示元件所设置的反射面，通过分别在射出侧的位置上相接来形成结构体。在结构体射出侧的位置上形成有各个反射面相接的棱线部。在第1方向上具有延伸形状的结构体的高度和在第2方向上具有延伸形状的结构体的高度不同时，可以认为由某个结构体的棱线部所反射的外部光通过相邻的其他结构体的反射面进行反射并射出。这样由反射面反射2次的光有时因相位产生变化而透射偏振片。通过对于在第1方向上具有延伸形状的结构体以及在第2方向上具有延伸形状的结构体，将自基准平面起的高度设为基本相同，能够防止由棱线部所反射的外部光通过相邻的其他结构体的反射面进行反射。如果是只有棱线部上的反射，则相位变化较少，因此由棱线部所反射的外部光通过偏振片被遮蔽。这样一来，就可以减少由结构体的棱线部所反射的外部光向观看者方射出。据此，能够减轻对比度的下降。

另外，作为本发明的最佳方式，优选的是，角度变换部在反射面射出侧的位置上具有用来吸收光的光吸收部。设置于某个显示元件中的反射面和设置于与该显示元件相邻的显示元件中的反射面，通过分别在射出侧的位置上相接来形成棱线部。通过在该棱线部的位置上设置光吸收部，来防止入射到棱线部上的外部光反射。可以通过防止入射到棱线部上的外部光反射，来减少向观看者方行进的外部光，减轻对比度的下降。另外，由于在反射面之间相接的棱线部上设置光吸收部，因而也可以减少由光吸收部而产生的显示光吸收。据此，其结构可以为只能高效吸收外部光，能够减轻对比度的下降。

附图说明

图1是采用本发明实施示例1所涉及的显示元件的显示装置的主要部分立体结构图。

图2是显示装置的主要部分剖面结构图。

图3是串扰的说明图。

图4表示的是像素和棱镜结构体之间的配置示例。

图5A是本发明实施示例2所涉及的显示元件制造方法的说明图。

图5B是本发明实施示例2所涉及的显示元件制造方法的说明图。

图6是采用本发明实施示例3所涉及的显示元件的显示装置的主要部分立体结构图。

图7是显示装置的主要部分上表面结构图。

图8是显示装置的主要部分剖面结构图。

图9是入射到显示装置上的外部光行程说明图。

图10是相邻反射面间的光反射的说明图。

图11是实施示例3的变形例所涉及的显示元件的说明图。

图12是采用本发明实施示例4所涉及的显示元件的显示装置主要部分剖面结构图。

图13是采用本发明实施示例5所涉及的显示元件的显示装置主要部分剖面结构图。

图14是由棱镜结构体的棱线部反射的光的行程的说明图。

图15是由棱镜结构体的棱线部反射的光的行程的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施示例。

图1表示采用实施示例1所涉及的显示元件的显示装置100的主要部分立体结构。显示装置100是一种有机EL显示器，由作为本发明所涉及的显示元件的有机EL元件来构成。显示装置100是在基板112之上层叠角度变换部110来构成的。基板112是一种具有多个发光部120的有机EL面板。发光部120沿XY方向以矩阵状设置，该XY方向是在与基板112基本平行的基准平面SS上基本正交的2个方向。

角度变换部110是一种由透明树脂材料构成的平行平板。角度变换部110在基板112方的面上具有棱镜结构体102、104。棱镜(prism)结构体102、104由反射面和平坦面构成，该反射面设置于各发光部120的周边，该平坦面设置于反射面彼此之间。棱镜结构体102、104分别在X方向、Y方向上具有延伸形状，并且在发光部120之间以网格状设置。角度变换部110在与基板112相反方的整个一面上具有射出面。射出面是与基准平面基本平行的平面。在此，有机EL元件的一个单位是1个发光部120以及与该发光部120对应的部分的角度变换部110。显示装置100由对应于像素所排列的多个有机EL元件构成。还有，图1作为显示装置100的主要部分表示出，沿X方向和Y方向以矩阵状分别排列4个和3个有机EL元件的部分的立体结构。

发光部120详细而言具有相互对向的2个电极层以及设置于电极层间的功能层。发光部120的功能层通过使用外部电源给2个电极层之间施加电压来供给光。各发光部120的一方的电极连接到设置于每个有机EL元件上且未图示的TFT电路。显示装置100采用所谓的有源矩矩方式来显示图像，该有源矩阵方式通过由各种布线对各TFT电路电访问来驱动各有机EL元件。

发光部120用来向设置有角度变换部110的一侧供给光。从发光部120以对基准平面接近垂直的朝向所供给的光，直接从角度变换部110的射出面射出。另外，从发光部120以斜向所供给的光在由棱镜结构体102、104的反射面进行反射之后，从角度变换部110的射出面射出。角度变换部110用来将从发光部120向反射面入射的光反射到射出面的方向进行角度变换。从发光部120斜向行进的光进行角度变换，以使对射出面的光的入射角成为临界角以下。角度变换部110通过对来自发光部120的光进行角度变换，来减少射出面上的全反射。显示装置100可以通过设置角度变换部110，将来自发光部120的光，高效率地传送到外部。

图2表示显示装置100的主要部分剖面结构。在图2所示的剖面结构中图示出沿X方向排列的棱镜结构体102的剖面。棱镜结构体102具有设置于发光部120方的2个反射面205以及设置于2个反射面205之间的平坦面203。一个反射面205a是与基板112面之间的角度成θa的大致平面状的倾斜面，该基板112面换言之就是与设置了发光部120的基准平面SS平行的平面。另一个反射面205b也是大致平面状的倾斜面。反射面205b与基板112面成角度θa′。角度θa′等于(180°-θa)。发光部120两侧的反射面205a及205b被倾斜设置并向射出侧扩大。平坦面203与射出面207对向设置。棱镜结构体102在图2所示的剖面中，采用以平坦面203为上底的梯形形状来表示。角度变换部110的构成为，反射面205之中的射出面207侧的位置，也就是反射面205和平坦面203之间切线上的位置M和射出面207的的距离t为指定范围的值。还有，图2所示的角度变换部110为了说明设置有平坦面203，而与图1所示的相比放大图示出平坦面203。

作为与本发明的有机EL元件之间的比较，现说明下述结构的有机EL元件，这种结构不对反射面上的位置和射出面之间的距离进行调节。通常，如同本发明的显示装置100那样设置于射出面上的棱镜结构体102、104以单体的形式来形成是非常困难的。为此，一般情况下，棱镜结构体102、104通过对平行平板的模压来形成外缘的形状，之后将填充材料密封到平行平板间的空间中，以此来构成。在通过模压形成棱镜结构体的外缘时，作为角度变换部的材料，使用必须耐模压且较厚的平行平板。图3表示设置由较厚的平行平板所形成的角度变换部310的显示装置300的结构示例。角度变换部310的构成为，反射面上的位置和射出面之间成为相当于棱镜结构体高度的约5倍的距离t′。

从发光部120斜向行进的光之中的一部分光不入射到反射面上，而如图3所示入射到角度变换部310的射出面上。而且，以大于等于临界角的角度入射到角度变换部310的射出面上的光在射出面进行全反射，并向远离原来像素发光部120的方向行进。由射出面所反射的光之中入射到其他像素的发光部120或反射面上的光，由发光部120的电极或反射面进行反射，从射出面射出。显示装置300有时因这样从与原来像素不同的其他像素所射出的光L′而发生串扰。串扰能够成为图像的轮廓模糊和不应显示的重像被识别等画面质量下降的原因。显示装置300随着距离t′变长，导致由远离原来像素的位置的像素所射出的光越是增加。因此，可以认为显示装置300随着距离t′变长，使图像的轮廓模糊越是增大，并且增加重像。

返回到图2，显示装置100中本发明的有机EL元件其结构满足式(1)。

0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/(p+d-f)(1)

t是反射面205之中射出面207侧的位置M和射出面207之间的距离。P是沿作为指定方向的X方向设置发光部120的间距。间距p与相邻发光部120的中心位置之间的距离相同。d是作为指定方向的X方向上的发光部120的长度。f是作为指定方向的X方向上的平坦面203的长度。θa是反射面205和基准平面SS所成的角度。在图中，θa作为反射面205和平行于基准平面SS的基板112面之间的角度进行表示。另外，角度变换部110具有将棱镜结构体102的高度h和距离t合并后的厚度。

入射到射出面207上的光之中以小于临界角的角度入射到射出面207上的光，从射出面207向外部射出。对此，入射到射出面207上的光之中以大于等于临界角的角度入射到射出面207上的光，由射出面207进行全反射向其他像素发光部120的方向行进。图2所示的光L在直接入射到射出面207的光之中，与基准平面SS成最小的角度β。若构成了有机EL元件使之满足式(1)，则即使角度β的光L由射出面207进行了全反射，也从原来的像素入射到设置于2个像素处的反射面205上。入射到设置于2个像素处的反射面205上的光L在由相对的反射面205和发光部120的电极进行反射之后，从射出面207射出。因而，有机EL元件通过满足式(1)，就可以使由射出面207进行了全反射的光，在从原来的像素220沿X方向移动了2个像素量的位置上射出。显示装置100通过设置满足式(1)的有机EL元件，即使在来自发光部120的光由射出面207引起全反射时，也可以在相邻的2个像素量的区域内加以射出。

显示装置100的有机EL元件其结构还可以满足式(2)。

0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/2(p+d-f)(2)

若构成了有机EL元件使之满足式(2)，则即使角度β的光L由射出面207进行全反射时，也入射到设置于1个像素处的反射面205上。因而，有机EL元件通过满足式(2)，就可以使由射出面207进行了全反射的光，在从原来的像素220沿X方向相邻的位置上加以射出。显示装置100通过设置满足式(2)的有机EL元件，即使在来自发光部120的光由射出面207引起全反射时，也可以在相邻的1个像素量的区域内加以射出。还有，如果进一步假设t＝0，则可以将来自发光部120的全部光在该位置上加以射出，能够获得不发生串扰的有机EL元件。

如图4所示，在R光用像素、G光用像素及B光用像素按X方向排列时，显示装置100由按X方向排列的3个像素220来构成全彩色图像的1个像素单元。对于显示装置100因串扰而使光的射出位置向X方向移动2个像素量左右的状况，可以认为能由观看者识别图像的轮廓模糊和重像的情况非常少。

再者，显示装置100的有机EL元件对于Y方向，也与X方向的情形相同可以构成角度变换部110。Y方向的情况下，式(1)中的p、d、f各参数全都使用作为指定方向的Y方向的间距及长度。因为显示装置100对于Y方向也构成有机EL元件使之满足式(1)，所以也可以将Y方向上的串扰限制于2个像素为止的范围内。在显示装置100的显示图像中，观看者确认2个像素左右的模糊是非常罕见的。因此，显示装置100在对于Y方向也因串扰而移动了2个像素量左右的状况下，可以认为能由观看者识别图像的轮廓模糊和重像的情况非常少。因为显示装置100的有机EL元件满足式(1)，所以可以将串扰限制于相邻2个像素为止的范围内，减轻画面质量的下降。据此，产生可以在高效射出来自发光部120的光的基础上减轻画面质量下降这样的效果。另外，因为显示装置100的有机EL元件满足式(2)，所以能进一步减轻画面质量的下降。

还有，本实施示例的显示元件的角度变换部110表示了具有大致平面状反射面205的结构，但是其结构也可以是具有曲面状的反射面。另外，角度变换部110的棱镜结构体102、104其结构也可以为不在反射面205之间设置平坦面203。为不在反射面205之间设置平坦面203的结构时，显示装置100的有机EL元件其结构可以满足下面的式(4)。

0≤t＜p(p-d)(tanθa)/(p+d)(4)

这里，t、p、d及θa具有上述的意义。

另外，显示装置100的有机EL元件其结构还可以满足下面的式(5)。

0≤t＜p(p-d)(tanθa)/2(p+d)(5)

这里，t、p、d及θa具有上述的意义。

另外，显示装置100的有机EL元件对于作为在基准平面SS上基本正交的2个方向之X方向及Y方向，设置具有反射面205的棱镜结构体102、104。有机EL元件不限于设置两个反射面205的结构，上述反射面中的一个反射面在X方向上具有延伸形状，另一个在Y方向上具有延伸形状。有机EL元件的反射面205其结构可以设置为，在基本正交的2个方向之中的至少1个方向上具有延伸形状。有机EL元件如果是对于基本正交的2个方向之中的至少1个方向设置反射面205的结构，就可以将串扰限制于指定范围内。据此，能获得在高效射出来自发光部120的光的基础上减轻画面质量下降的效果。

图5A及图5B是本发明实施示例2所涉及的显示元件制造方法的说明图。上述实施示例1的显示装置100的有机EL元件可以采用本实施示例的制造方法进行制造。首先，在作为临时粘接工序的工序a中，在由透明树脂构成的平行平板510上临时粘接保持基板501。保持基板501是一种指定厚度m的透明平板，可以充分防止由下述的模型复制工序引起的平行平板510的破损。平行平板510和保持基板501之间的临时粘接是通过临时粘接层502进行的。

接着，在作为模型复制工序的工序b中，在平行平板510的与通过临时粘接工序临时粘接了保持基板501的一侧相反方的面上，模压金属模503。金属模503具有将反射面205和平坦面203复制到平行平板510上的指定形状。对平行平板510的金属模503的形状复制例如是通过真空成形法或压力成形法等的热成形来进行的。然后，在工序c中，通过取出金属模503，在离与保持基板501临时粘接的面指定距离t的位置上形成反射面205。角度变换部110是通过由工序b、c对平行平板510施以加工而形成的。

接着，在作为粘合工序的工序d中，粘合作为平行平板的角度变换部110的由工序b形成了反射面205一侧的面以及预先设置了发光部120的基板112。角度变换部110和基板112之间的粘合要进行定位来进行，以便在角度变换部110的反射面205之间配置发光部120。通过这样进行定位来粘合角度变换部110和基板112，由反射面205、平坦面203及基板112面形成棱镜结构体102、104的形状。

反射面205例如可以通过制成金属薄膜来形成。作为构成反射面205的金属薄膜，例如可以使用铝或银。金属薄膜可以在粘合角度变换部110和基板112之前，通过在角度变换部110的基板112方蒸镀形成材料以及进行构图，来形成。另外，在通过制成金属薄膜来形成反射面205时，棱镜结构体102、104可以填充粘接剂来构成。

还有，不在反射面205之间设置平坦面203时，有时此后构成的棱镜结构体102、104前端部的强度不够。平坦面203是为了确保棱镜结构体102、104前端部的强度而设置的。只要可以充分防止棱镜结构体102、104的破损，棱镜结构体102、104也可以不设置平坦面203而只由反射面205来构成。为了以充分小的距离t设置反射面205和射出面207，平坦面203最好在可防止棱镜结构体102、104破损的范围内，以尽量少的面积来构成。

再者，反射面205除制成金属薄膜的结构之外，还可以由全反射面来构成。在设置全反射面的反射面205时，棱镜结构体102、104可以填充氮气等的惰性气体来构成。反射面205可以利用构成角度变换部110的树脂材料和棱镜结构体102、104之间的折射率之差，对入射光进行全反射。

然后，在作为剥离工序的工序e中，剥离由临时粘接工序临时粘接到平行平板上的保持基板501。在此，为了易于剥离保持基板501，临时粘接层502最好是例如能用紫外线、热或水剥离的粘接剂。由于能够容易地从角度变换部110剥离保持基板501，因而可以减少显示装置100的破损。这样一来，就可以制造显示装置100。

在本实施示例的制造方法中，由于使用坚固的保持基板501，因而即使在采用金属模503对较薄的平行平板510进行模型复制时，也可以充分防止平行平板510的破损。因为可以对薄的平行平板510进行模型复制，所以能够容易地制造反射面205和射出面207之间的距离t短的有机EL元件。据此，产生可以制造能减少串扰发生的有机EL元件这样的效果。另外，还可以减少制造工序中平行平板的破损。

图6表示采用实施示例3所涉及的显示元件的显示装置600的主要部分立体结构。在与上述实施示例1的显示元件相同的部分上附加相同的符号，其重复的说明予以省略。显示装置600是一种有机EL显示器，由作为本发明所涉及的显示元件的有机EL元件来构成。显示装置600是在基板112之上层叠角度变换部610来构成的。角度变换部610是一种由折射率为n的透明树脂材料构成的平行平板。角度变换部610在基板112侧的面上具有棱镜结构体602、604。

图7表示显示装置600的主要部分上表面结构。在图7所示的上表面结构中表示出，在X方向上具有延伸形状的棱镜结构体602和在Y方向上具有延伸形状的棱镜结构体604相互基本正交的状态。棱镜结构体602、604各自设置于发光部120之间。棱镜结构体602由反射面来构成，该反射面在作为第1方向的X方向上具有延伸形状。棱镜结构体604由下述反射面来构成，该反射面在作为第2方向的Y方向上具有延伸形状。棱镜结构体602、604是通过对某个有机EL元件设置的反射面以及对相邻的有机EL元件设置的反射面分别在射出侧的位置上相接来形成的结构体。角度变换部610具有两个反射面，一个反射面在X方向上具有延伸形状，另一个在Y方向上具有延伸形状。

返回到图6，角度变换部610在与基板112相反方的整个一面上，具有射出面。射出面是与基准平面基本平行的平面。这里，有机EL元件的一个单位由1个发光部120和对应于该发光部120部分的角度变换部610构成。显示装置600由对应于像素排列的多个有机EL元件构成。还有，图6作为显示装置600的主要部分表示出，沿X方向和Y方向以矩阵状排列4个和3个有机EL元件部分的立体结构。

发光部120向设置有角度变换部610的一侧供给光。以对基准平面接近垂直的朝向从发光部120所供给的光，按原状从角度变换部610的射出面射出。另外，从发光部120斜向供给的光在由棱镜结构体602、604的反射面进行反射之后，从角度变换部610的射出面射出。角度变换部610将从发光部120向反射面入射的光反射到射出面的方向进行角度变换。从发光部120斜向行进的光进行角度变换，以便对射出面的光的入射角度成为临界角以下。角度变换部610通过对来自发光部120的光进行角度变换，来减少射出面上的全反射。显示装置600可以通过设置角度变换部610，将来自发光部120的光高效率地传送到外部。

图8表示显示装置600的主要部分剖面结构。在图8所示的剖面结构中图示出，沿X方向排列的棱镜结构体604的剖面。发光部120设置于基准平面SS上。发光部120在基准平面SS上具有低反射电极721。低反射电极721是由入射光的反射率小于等于指定值的材料构成的低反射部。低反射电极721例如可以在ITO之上层叠钛来构成。棱镜结构体604具有设置于发光部120方的2个反射面705。反射面705是与基板112面之间的角度成θb的基本平面状的倾斜面，该基板112面换言之就是与设置了发光部120的基准平面SS平行的平面。反射面705被倾斜设置使之从发光部120向射出侧变宽。另外，反射面705被设置于发光部120的周边。

反射面705例如可以是通过制成金属薄膜来形成的。作为构成反射面705的金属薄膜，例如可以使用铝或银。金属薄膜可以在粘合角度变换部610和基板112之前，通过在角度变换部610的基板112侧蒸镀形成材料以及构图来形成。另外，在通过制成金属薄膜来形成反射面705时，棱镜结构体602、604可以填充粘接剂来构成。

图9说明的是透射射出面707从外部入射到显示装置600中的外部光的行程。显示装置600因为室内的照明光或日照等的外部光与来自发光部120的光同样地向观看者方行进，所以有时引起对比度的下降。本发明的有机EL元件可以通过设置低反射电极721，来减少从射出侧向发光部120行进的外部光反射到观看者侧。

显示装置600中本发明的有机EL元件其结构满足式(3)。

{asin(1/n)}/2+π/4＜θb＜π/2(3)

θb是反射面705和基准平面SS所成的角度(弧度)。n是构成角度变换部610的材料折射率。在图9中，角度θb作为反射面705和平行于基准平面SS的面之间的角度进行表示。例如，假设角度变换部610的折射率n＝1.5，则反射面705可以根据上述式(3)，对基准平面SS以大于65.9°且小于90°的角度θb进行设置：65.9＜θb＜90。

显示装置600的有机EL元件根据式(3)来限定对基准平面SS的反射面705的角度，由此不使从射出侧入射到反射面705上的外部光L1向射出侧反射，而令其向发光部120的方向行进。向发光部120的方向行进的外部光L1因入射到发光部120的低反射电极721上，而可以减少向射出侧的行进。另外，对于以比外部光L1大的入射角入射到显示装置600中的外部光L2，则在入射到反射面705上之后令其入射到对向的其他反射面上。对反射面705向下入射的外部光L2可以在反复进行反射面705间的反射过程中，使光量得到衰减。

还有，从反射面705向其他反射面705行进的光之中的一部分光，有时向射出侧行进。对于在反射面705上反射2次之后向射出侧行进的光，通过由射出面707进行全反射，而再次向发光部120侧行进。由反射面705反射2次之后向发光部120侧行进的光通过再次由反射面705等进行反射，而可以使光量得到衰减。

图10表示，在棱镜结构体602的反射面705和棱镜结构体604的反射面705之间反复进行反射的外部光L3。显示装置600的有机EL元件不但可以通过对向反射面705(705a及705b)间的反射，还可以利用相邻反射面705(棱镜结构体602的反射面705和棱镜结构体604的反射面705)间的反射，使外部光的光量得到衰减。如图10所示，如同在发光部120周围旋回那样行进的外部光L3因在反射面705上的反射次数增多，而可以使光量得到大幅度衰减。

由以上得知，显示装置600的有机EL元件，可以防止从射出侧入射到反射面705上的外部光由反射面705反射1次或2次向观看者方射出。另外，对于由反射面705反射3次或3次以上的外部光，则通过反复进行反射面705上的反射使光量得到衰减。再者，对于从射出侧入射到发光部120上的外部光，可以通过设置低反射电极721来减少向射出侧的行进。据此，产生可以在高效射出来自发光部120的光的基础上减轻对比度下降这样的效果。

本发明的有机EL元件特别是可以在明亮室内环境下减轻图像对比度的下降。另外，有机EL元件的结构也可以为在角度变换部610的射出面707上设置用来防止反射的光学膜。例如，可以通过设置用来防止射出面707上的外部光反射且能透射来自发光部120的光的光学膜，来进一步减轻对比度的下降。

图11是实施示例3的变形例所涉及的有机EL元件的说明图。显示装置1100的有机EL元件未设置在基准平面上基本正交的2方向之中的X方向上具有延伸形状的棱镜结构体，而只具有棱镜结构体1104，该棱镜结构体1104在Y方向上具有延伸形状。本变形例的有机EL元件其反射面在基本正交的2个方向之中的1个方向的Y方向上具有延伸形状。因为显示装置1100的有机EL元件只在2个方向之中的任1个方向上将反射面设置为具有延伸形状，该反射面具有满足式(3)的角度θb，所以可以减轻对比度的下降。还有，对于将基本正交的2个方向之中的哪个作为反射面的延伸长度，则可以根据向显示装置1100入射的外部光主的要入射方向适当决定。

图12表示，采用本发明实施示例4所涉及的显示元件的显示装置1200主要部分剖面结构。作为本发明的显示元件的有机EL元件的特征为具有光吸收部1207。在与上述实施示例3的显示元件相同的部分上附加相同的符号，其重复的说明予以省略。棱镜结构体1204在Y方向上具有延伸形状。棱镜结构体1204是通过反射面705a和反射面705b在射出侧的位置上相接来构成的，该反射面705a是对1个有机EL元件设置的，该反射面705b是对与该有机EL元件相邻的有机EL元件设置的。棱镜结构体1204在2个反射面705相接的射出侧位置上具有棱线部。光吸收部1207设置于棱镜结构体1204的棱线部上。在图12所示的剖面结构中，光吸收部1207设置于等腰三角形形状的棱镜结构体1204的顶端部上。

光吸收部1207可以采用黑色树脂材料等有吸收可见光性质的材料来构成。从射出侧入射到光吸收部1207上的外部光L4被光吸收部1207吸收。通过设置光吸收部1207，可以防止从射出侧入射到棱镜结构体1204的棱线部上的光再次向射出侧反射。可以通过防止入射到棱线部上的外部光反射，来减少外部光向射出侧行进，减轻对比度的下降。另外，由于在反射面705之间相接的棱线部上设置光吸收部1207，因而也可以减少由光吸收部1207引起的显示光的吸收。据此，可以形成只能吸收外部光的结构，产生可减少对比度下降这样的效果。

还有，为了进一步减少光吸收部1207上的显示光的吸收，光吸收部1207最好尽量缩短到显示光的射出侧向也就是Z方向的长度地进行设置。可以通过尽量缩短光吸收部1207沿Z方向的长度，防止来自发光部120的光入射到光吸收部1207上，进一步减少光吸收部1207上的显示光吸收。还有，光吸收部1207不限于只是设置到在Y方向上具有延伸形状的棱镜结构体1204中的情形，还可以设置到在X方向上具有延伸形状的棱镜结构体中。

图13表示，采用本发明实施示例5所涉及的显示元件的显示装置1300主要部分剖面结构。作为本发明的显示元件的有机EL元件的特征为，具有偏振片1301。在与上述实施示例3的显示装置600相同的部分上附加相同的符号，其重复的说明予以省略。在角度变换部1610的射出面上设置有λ/4相位板1302。偏振片1301设置于λ/4相位板1302的射出面上。偏振片1301只透射特定振动方向的偏振光，例如p偏振光。

在从射出侧向显示装置1300入射外部光时，偏振片1301只透射外部光之中p偏振光成分的光。透射偏振片1301后的p偏振光成分的光通过λ/4相位板1302从直线偏振光变换成圆偏振光。然后，变换成圆偏振光后的光由反射面705或发光部1320的反射电极进行反射，入射到λ/4相位板1302上。入射到λ/4相位板1302上的光之中的仍为圆偏振光的光，此次被变换成s偏振光。变换成s偏振光并从λ/4相位板1302射出的光，由偏振片1301进行遮蔽。显示装置1300通过设置偏振片1301，可以减少外部光折回到射出侧。

直线偏振光通过2次透射λ/4相位板1302，而使相位变化λ/2。因此，可以将透射偏振片1301后的特定振动方向的偏振光，在再次入射到偏振片1301之前变换成特定振动方向之外的振动方向的偏振光。在此，在角度变换部1610中行进的圆偏振光有时因发光部1320的反射电极或反射面705上的反射而引起相位的变化。可以认为，因反射电极或反射面705上的反射而使相位变化了约π/2的光，变成特定振动方向的偏振光入射到偏振片1301上。变成特定振动方向的偏振光后的光因透射偏振片1301折回到射出侧，而能够成为对比度下降的原因。

在由金属薄膜来构成反射面705时，由反射面705反射的光对应于入射角其相位产生变化。本实施示例的显示装置1300与上述实施示例3的显示装置600相同，对基准平面SS以指定角度设置反射面705。从反射面705a行进到其他反射面705b的光与上述实施示例3的说明相同，由角度变换部1610的射出面1707进行全反射向发光部1320侧行进。在由反射面705反射2次也就是由反射面705a及705b反射之后向发光部1320方行进的光，通过再次由反射面705等进行反射，而可以使光量得到衰减。由以上得知，可以减少由反射面705反射2次入射到偏振片1301上的光。据此，减少透射偏振片1301折回到射出侧的外部光，达到可以减轻对比度下降这样的效果。

再者，显示装置1300的有机EL元件与上述实施示例3相同，其结构也可以为在发光部1320上设置低反射电极。通过采用在发光部1320上设置低反射电极的结构，可以减少直接或者在由反射面705进行反射之后入射到发光部1320上的光向偏振片1301的方向行进。据此，可以进一步减少透射偏振片1301折回到射出侧的外部光。

显示装置1300的有机EL元件与上述实施示例3相同，具有棱镜结构体602、604。棱镜结构体602、604的设置为，从基板112面向基准平面SS的法线方向也就是Z轴方向的高度h大致相同。棱镜结构体602、604的高度h是从基板112面到棱线部1305的距离。

下面，说明由棱镜结构体602的棱线部1305反射的光的行程。图14作为与本实施示例的有机EL元件之间的比较，表示将棱镜结构体604设置得比棱镜结构体602高时的光的行程。由棱镜结构体602的棱线部1305所反射的外部光L5，有时由与棱镜结构体602相邻的棱镜结构体604的反射面1405进行反射，向射出侧行进。可以认为，这样由棱线部1305、反射面705及反射面1405反射多次并向射出侧行进的光因相位偏移别较大，而透射偏振片1301。

图15表示，作为本实施示例的有机EL元件以大致相同的高度h来设置棱镜结构体602及棱镜结构体604时的光的行程。若以大致相同的高度设置棱镜结构体602及棱镜结构体604，则可以防止由棱线部1305所反射的外部光L5由相邻的反射面705进行反射。因为只要是仅仅由棱线部1305进行反射的情形，其相位的变化就较少，所以由棱线部1305所反射的外部光L5通过偏振片1301进行遮蔽。这样一来，就可以减少由棱镜结构体602、604的棱线部1305所反射后的外部光向射出侧行进。据此，产生可减轻对比度下降这样的效果。

还有，上述各实施示例的显示装置作为显示元件使用了有机EL元件，但是并不限于此。例如，作为显示元件，也可以使用无机EL元件或发光二极管元件(LED)等的固体发光元件。使用本发明所涉及的显示元件的显示装置可以应用于电子设备的显示面板。具备本发明所涉及的显示元件的显示面板可以广泛应用于便携式电话机、个人计算机、文字处理机、作为便携式信息设备的PDA、电视及汽车导航等的电子设备。再者，本发明所涉及的显示元件除显示面板之外，还可以应用于照明装置及电子纸张等。

Claims (4)

1.一种显示元件，其特征为，具有：

发光部，设置于基准平面上，用来供给光；和

角度变换部，具备设置于上述发光部的周边反射来自上述发光部的光的反射面，射出来自上述发光部及上述反射面的光的射出面及设置于上述反射面之间与上述射出面对向的平坦面，将从上述发光部向上述反射面入射的光向上述射出面的方向反射进行角度变换；

上述发光部以矩阵状设置于在上述基准平面上正交的2个方向上，

如设上述反射面之中的位于上述射出面一侧的位置与上述射出面之间的距离为t，对于作为上述2个方向之中的1个方向的指定方向设置上述发光部的间距为p，上述指定方向上的上述发光部的长度为d，上述指定方向上的上述平坦面的长度为f，上述反射面和上述基准平面所成角度为θa，则满足下面的条件式：

0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/(p+d-f)。

2.根据权利要求1所述的显示元件，其特征为：满足下面的条件式：

0≤t＜p(p-d-f)(tanθa)/2(p+d-f)。

3.根据权利要求1或2所述的显示元件，其特征为：

上述反射面被设置为，在上述正交的2个方向之中的至少1个方向上具有延伸形状。

4.一种显示元件的制造方法，该显示元件具有：

发光部，设置于基板上，供给光；和

角度变换部，具备设置于上述发光部的周边反射来自上述发光部的光的反射面和射出来自上述发光部及上述反射面的光的射出面，将从上述发光部向上述反射面入射的光向上述射出面的方向反射进行角度变换；

该显示元件的制造方法的特征为，包括：

临时粘接工序，在平行平板上临时粘接保持基板；

模型复制工序，通过在上述平行平板的与通过上述临时粘接工序临时粘接了上述保持基板的面相反侧的面上模压指定形状的模型，在从临时粘接了上述保持基板的面离开指定距离的位置上形成上述反射面；

粘合工序，粘合上述平行平板上的由上述模型复制工序形成了上述反射面侧的面和预先设置了上述发光部的上述基板；以及

剥离工序，剥离由上述临时粘接工序临时粘接到上述平行平板上的上述保持基板。

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