CN100517425C - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置，其包括平板显示屏和光学片，上述平板显示屏将多个像素间隔开来排列成矩阵状、且上述多个像素由透光性材料覆盖，上述光学片用于赋予上述平板显示屏的正面方向性；从上述多个像素中的规定的像素出射、从位于该像素以外的区域上的上述光学片的表面向外侧正面方向出射的光，与该像素的周边布置的周边像素重叠的宽度不大于上述周边像素的像素宽度的20%。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及使用电致发光(Electroluminescent，EL)显示屏等平板显示屏的显示装置。

背景技术

近年来，平板显示屏的研究开发正在积极进行。在平板显示屏中，有利用透射光的液晶显示屏、利用放电现象的等离子体显示屏、场致发射显示屏、利用电场致发光现象的EL显示屏等。在通过点阵方式来进行显示的情况下，不管哪一种显示屏都将像素排列成矩阵状。

为了提高平板显示屏的可见度，有时对平板显示屏的显示面实施光学加工。例如，为了抑制外光在平板显示屏的显示面上的反射，可以在平板显示屏的显示面上涂敷AR(Anti Reflection，防反射)涂层。此外，日本特开2000-322000号公报示出：为了提高平板显示屏的光出射率，在平板显示屏的显示面上形成微透镜阵列。此外，为了提高平板显示屏的正面方向性(指向性)，进而提高亮度，也可以将形成了许多剖面为三角形的棱镜的棱镜片黏接在平板显示屏的显示面上。

然而，在将微透镜阵列、棱镜片等光学部件设在平板显示屏的显示面上的情况下，光向正面的出射率提高，但是有下述问题：例如如果从发光的红像素(R)呈放射状辐射的光之中到达与红像素(R)相邻的绿像素(G)上方的光，由与绿像素(G)对置的光学部件折射或反射而向正面方向出射，则从红像素(R)出射的光叠加在绿像素(G)本来的发光像素上，只看到绿像素(G)的颜色的面积减小。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种显示装置，其具有能降低来自规定的像素的光在相邻像素上的出射的优点。

为了达成上述目的，本发明的显示装置，

包括平板显示屏和光学片，上述平板显示屏将多个像素间隔开来排列成矩阵状、且上述多个像素由透光性材料覆盖，上述光学片用于赋予上述平板显示屏的正面方向性；

从上述多个像素中的规定的像素出射、从位于该像素以外的区域上的上述光学片的表面向外侧正面方向出射的光，与该像素的周边布置的周边像素重叠的宽度不大于上述周边像素的像素宽度的20％。

在本发明中，从位于规定的像素以外的区域上的光学片的表面向外侧正面方向出射的光只重叠周边像素的宽度的最大20％，所以能够抑制混色抵销了周边像素的显示色的部分，得到良好的显示。

此外，在另一观点的显示装置中，

上述光学片具有顶角为α的多个棱镜；

从该像素到上述光学片的表面的光的出射位置为止的纵向高度d被设定得满足下式(1)：

$\frac{d}{p}\≤\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\sin }^{-1}\left(\frac{1}{n}\sin \frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\right)\}\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

式中，n是从该像素到上述光学片的表面的光的上述出射位置为止的光路的折射率，p是从该像素到上述光学片的表面的光的上述出射位置为止的横向宽度。

能够按照应用的光学片的顶角α、由光学片设定的从该像素到上述光学片的表面的光的上述出射位置为止的横向宽度p，来容易地算出从该像素到光学片的表面的光的出射位置为止的纵向高度d，通过设为这种高度d，能够进行良好的显示。

在另一显示装置中，

包括平板显示屏和多个规定形状的光学元件，上述平板显示屏将多个像素间隔开来排列成矩阵状、且上述多个像素由透光性材料覆盖，上述多个规定形状的光学元件被排列在上述透光性材料的表面上、且用于赋予上述平板显示屏的正面方向性；

上述多个光学元件的间距可以小于上述多个像素的间距。

因此，多个光学元件的间距小于多个像素的间距，所以一个以上的光学元件与一个像素相对。因此，从各个光学元件出射的光从一个像素发出，能够防止显示画面在相邻像素间发生混色。

在另一显示装置中，具有：

平板显示屏，具有像素、网状的隔板、以及透光性材料，上述像素间隔开来排列成矩阵状，上述网状的隔板将上述多个像素的区域与上述多个像素对应而划分为矩阵状的多个单元，上述透光性材料填充由上述隔板划分出的上述多个单元；及

多个规定形状的光学元件，被排列在上述透光性材料及上述隔板的表面上，用于赋予上述平板显示屏的正面方向性。所以，从像素发出的光由隔板遮蔽，从而不入射到与相邻像素对应的单元。因此，能够抑制显示画面在相邻像素间发生混色。

另一显示装置

包括平板显示屏和光学构件，上述平板显示屏将多个像素间隔开来排列成矩阵状、且上述多个像素由透光性材料覆盖，上述光学构件被设在上述透光性材料的表面上、且用于向上述平板显示屏赋予光学特性；

各个上述像素具有如下结构，即从上述透光性材料一侧起依次层叠了透射光的透光性电极、电致发光的EL层、用于抑制与上述EL层的界面上的光的反射的反射抑制层。

在平板显示屏的显示面即透光性材料的表面上设光学构件后，在从某个像素的EL层发出的光通过透光性电极、透光性材料入射到光学构件的情况下，通过光学构件的循环反射效应而入射到别的像素的反射抑制层。这里，反射抑制层抑制了反射，所以能够抑制从某个像素的EL层发出的光由别的像素反射。因此，减少了像素间的混色，能显示鲜明的图像。

附图说明

图1是应用本发明的显示装置的分解透视图。

图2A是图1所示的EL显示装置的平面图，图2B是沿图2A的(IIB)-(IIB)线的剖视图。

图3A和图3B是本实施方式的作用的说明图。

图4是式(1)的说明图。

图5A是与图1所示的EL显示装置不同的EL显示装置的平面图，

图5B是沿图5A的(VB)-(VB)线的剖视图。

图6A是与图2A、图5A所示的EL显示装置不同的EL显示装置的平面图，图6B是沿图6A的(VIB)-(VIB)线的剖视图。

图7A是与图2A、图5A、图6A所示的EL显示装置不同的EL显示装置的平面图，图7B是沿图7A的(VIIB)-(VIIB)线的剖视图。

图8是与图2A、图5A、图6A、图7A所示的显示装置不同的显示装置的剖视图。

图9是与图2A、图5A、图6A、图7A、图8所示的显示装置不同的显示装置的透视图。

图10是与图2A、图5A、图6A、图7A、图8、图9所示的显示装置不同的显示装置的透视图。

图11是棱镜的顶角α和d/p的关系图。

图12是光学黏接剂的厚度k和宽度p的关系图。

图13是应用本发明的EL显示装置的分解透视图。

图14A是图13所示的EL显示装置的平面图，图14B是沿图14A的(XIVB)-(XIVB)线的剖视图。

图15A是与图14A所示的EL显示装置不同的EL显示装置的平面图，图15B是沿图15A的(XVB)-(XVB)线的剖视图。

图16是像素电极的折射率和波长的关系、空穴传输层的折射率和波长的关系图。

图17是使用图16所示的像素电极和空穴传输层的情况下，像素电极的反射率和波长的关系图。

具体实施方式

以下，用附图来说明用于实施本发明的优选方式。其中，为了实施本发明，对以下所述的实施方式在技术上附加了优选的各种限定，但是并非将发明的范围限定于以下实施方式及图示例。此外，在以下说明中，所谓“俯视”，是指“向与显示面垂直的方向看去”。

图1是应用本发明的显示装置1的分解透视图。如图1所示，该显示装置1包括：平板显示屏2，将像素排列成列方向上为m(不小于2的自然数)个、行方向上为n(n是不小于2的自然数)个的矩阵状而成；和光学片(棱镜片)3，为了向平板显示屏2的显示光赋予正面方向性而被粘贴在平板显示屏2的光出射面(显示面)2a上。

首先，用图2来说明平板显示屏2。图2A是排列成矩阵状的多个像素中的横向相邻的三个像素的平面图，图2B是沿图2A所示的(IIB)-(IIB)线的剖视图。

该平板显示屏2的像素采用作为自发光元件的EL元件11，对构成一个像素的EL元件11设有两个晶体管21、21，平板显示屏2通过有源矩阵驱动方式来进行点阵显示，可以是根据晶体管21、21的某一个中流过的电流的电流值来控制灰度(渐层)的电流灰度显示型，也可以是根据晶体管21、21的某一个上施加的电压的电压值来控制灰度的电压灰度显示型。此外，一个像素的晶体管的数目不限于2个，也可以是不小于3个。

该平板显示屏2具备基片12，基片12用硼硅玻璃、石英玻璃、其他玻璃、PMMA、聚碳酸酯、其他树脂做成平板状。

在基片12的表面12a上，相互平行地排列着行方向长、做成带状的多个扫描线(未图示)。这些扫描线由绝缘膜(未图示)覆盖，在该绝缘膜上，与扫描线垂直而相互平行地排列着列方向长、做成带状的多个信号线。进而，晶体管21、21...被形成在基片12的表面12a上。这些晶体管21、21...是MOS场效应薄膜晶体管。一个像素中的两个晶体管21、21中的一个晶体管21的栅极与扫描线相连，另一个晶体管21的漏极与信号线相连。晶体管21、21可以是逆参差结构的，也可以是共面型的；可以是n沟道晶体管，也可以是p沟道晶体管；可以是非晶硅TFT，也可以是多晶硅TFT。

两个晶体管21、21通过经信号线及扫描线从数据驱动器/扫描驱动器输入信号，将根据输入的信号而流过EL元件11的电流的电流值保持到下一周期，来构成保持EL元件11的发光亮度恒定的像素电路。

所有晶体管21、21、...由绝缘覆盖膜18覆盖，绝缘覆盖膜18被形成在基片12的大致整个面上，基片12的表面12a和晶体管21、21、...之间产生的阶差由该绝缘覆盖膜18缓和，绝缘覆盖膜18的表面为大致平坦的面。该绝缘覆盖膜18由有机树脂(例如丙烯酸树脂(包含异丁烯树脂：methacrylate)、环氧树脂)或氧化硅、氮化硅等无机化合物组成。为了防止晶体管21、21、...的光劣化，最好例如混杂碳黑等颜料来做成遮光性的绝缘覆盖膜18。

在绝缘覆盖膜18上，形成EL元件11。EL元件11是按作为阳极的像素电极16、用于进行电致发光的EL层15、作为阴极的公共电极13的顺序层叠的层叠结构。其中，为每个EL元件11独立地形成像素电极16及EL层15，多个像素电极16及多个EL层15俯视时呈矩阵状排列，而公共电极13横跨多个EL元件11、11、...而公共地形成，俯视时被形成在基片12的大致整个面上。

像素电极16由金属、金属氧化物、合金等具有导电性的材料形成，功函数比较高。像素电极16例如可以由氧化铟、氧化锌或氧化锡或者包含它们中的至少一种的混合物(例如掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、镉-锡氧化物(CTO))形成。

像素电极16通过绝缘覆盖膜18上形成的接触孔，而电连接在一个晶体管21的源极上。

在像素电极16上，形成EL层15。EL层15是由发光材料形成的层，是通过使从像素电极16注入的空穴和从公共电极13注入的电子复合来发光的层。在图1中，EL元件11上所附的R(红)、G(绿)、B(蓝)表示EL层15发出的光的颜色。

在EL层15上，可以适当混合电子传输性的物质，可以适当混合空穴传输性的物质，也可以适当混合电子传输性的物质及空穴传输性的物质。即，EL层15可以是从像素电极16起按空穴传输层、发光层、电子传输层的顺序层叠的三层结构，可以是按空穴传输层、发光层的顺序层叠的双层结构，可以是按发光层、电子传输层的顺序层叠的双层结构，可以是由发光层组成的单层结构，也可以是在这些层结构中适当的层间夹着电子或空穴的注入层而成的多层结构。此外，构成EL层15的层可以都由有机化合物组成，构成EL层15的层可以都由无机化合物(例如硫化锌)组成，EL层15也可以是由无机化合物组成的层和由有机化合物组成的层的层叠。其中，在构成EL层15的层都由无机化合物组成的情况下，EL元件11是无机EL元件；而在构成EL层15的层中有由有机化合物组成的层的情况下，EL元件11是有机EL元件。

在EL层15由低分子有机材料或无机物组成的情况下，可以通过蒸镀法、溅射法等气相生长法来形成EL层15。而在EL层15由高分子有机材料或低分子有机材料组成的情况下，可以通过涂敷有机化合物含有液(即湿式涂敷法)来形成EL层15。所谓有机化合物含有液，是含有构成EL层15的有机化合物或其前驱体的液体，可以是构成EL层15的有机化合物或其前驱体作为溶质而溶解到溶剂中的溶液，也可以是构成EL层15的有机化合物或其前驱体分散到分散剂中的分散液。

这里，EL层15是通过湿式涂敷法而形成的层，是按由导电性高分子PEDOT(聚噻吩)及掺杂剂PSS(聚苯乙烯磺酸酯)组成的空穴传输层15a、由聚芴类发光材料组成的发光层15b的顺序层叠的双层结构。在EL层15通过湿式涂敷法来形成的情况下，最好在将具有与液体亲和、液体以40°以下的接触角浸润的性质(以下称为“亲液性”)的亲液性膜形成在像素电极16上的状态下，将有机化合物含有液涂敷在该亲液性膜上。

在EL层15的周围，形成从聚酰亚胺等感光性树脂、氧化硅、氮化硅等中选择出的绝缘膜14。俯视时，绝缘膜14被做成网状，从而由绝缘膜14围绕的多个围绕区域被排列成矩阵状，在围绕区域内形成EL层15。绝缘膜14的一部分与像素电极16的外缘的一部分重叠。在通过湿式涂敷法来形成EL层15的情况下，也可以在绝缘膜14的表面上，形成具有不沾液体、液体以50°以上的接触角浸润的性质(以下称为“憎液性”。)的憎液性膜(例如氟碳树脂膜、反应性硅酮膜)。

在EL层15上，形成公共电极13。公共电极13被形成在基片12的大致整个面上。公共电极13是从EL层15一侧起按电子注入层13a、辅助电极13b的顺序层叠的层叠结构。电子注入层13a做得非常薄，足以透射光，由功函数比较低的材料(例如由镁、钙、锂、钡或稀土类组成的单质金属或包含这些单质中的至少一种的合金)组成。其厚度薄于可见光波长范围，是10～200nm。辅助电极13b对可见光具有透射性并且具有导电性，例如由氧化铟、氧化锌或氧化锡或者包含它们中的至少一种的混合物(例如掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、镉-锡氧化物(CTO))形成。

公共电极13由密封膜17覆盖。密封膜17是用于使水或氧不侵入EL元件11的遮蔽膜，密封膜17的表面为大致平坦的面。该密封膜17具有透射光的性质，由透明的树脂(例如丙烯酸树脂(也包含异丁烯树脂)、环氧树脂)组成。密封膜17的表面17a为图1中的平板显示屏2的光出射面2a。

接着，说明光学片3。

在光学片3的表面上，形成光学元件——多个微棱镜3a，在微棱镜3a的背面上，设有双面平滑的片材3b。微棱镜3a及片材3b的折射率最好大致相等。在光学片3像微棱镜3a及片材3b那样被分割为多个部分的情况下，后述“光学片3的折射率”如果另外没有注释，都指考虑了光学片3内的光路上的多个构件的折射率而成的值。光学片3的厚度远远薄于密封膜17的厚度，所以即使多个构件的折射率略有差别，光路也不会变化很大，其影响很小。不管哪个微棱镜3a都被做得纵向长，沿与其长度方向垂直的面断裂的剖面形状、即沿(IIB)-(IIB)线断裂的剖面形状为三角形，更好的是等腰三角形。该多个微棱镜3a长度方向相互平行，大致等间隔排列。不管哪个微棱镜3a的顶角α都相等。

光学片3经透光性的透明的光学黏接剂4黏接在密封膜17的表面17a上。光学黏接剂4有加拿大香膏、紫外线固化性环氧树脂类光学黏接剂、紫外线固化性丙烯类光学黏接剂等，折射率最好位于光学片3的折射率和密封膜17的折射率之间。光学黏接剂4的厚度越厚，则EL元件11的发光区域中的相邻EL元件11的光混色的宽度越宽，透过光学黏接剂4的光的比率减少，所以最好尽量薄。

作为一例，光学片3的片材3b由聚酯(折射率为1.58～1.68)或聚对苯二甲酸乙二醇酯组成，微棱镜3a由丙烯酸树脂(折射率为1.49～1.51)或紫外线固化树脂组成。微棱镜3a及片材3b可以由同一材料一体化形成，也可以不是将光学片3黏接在密封膜17的表面17a上，而是将许多微棱镜3a通过光刻法直接形成在密封膜17的表面17a上。

通过将这种光学片3黏接在平板显示屏2的光出射面2a上，显示装置1的出射光的正面方向性提高，在与显示装置1的显示画面垂直来观看显示装置1的情况下，该显示画面显得很亮，而在与显示画面成规定的倾斜角来观看显示装置1的情况下，显示画面显得很暗。顶角α为70度的光学片3(商品名ctraf，住友3M公司制造(※公司名的英译为SUMITOMO 3M Limited))与没有光学片3的情况相比，正面的亮度提高到1.11倍，20度、30度上的光束分别提高到1.13倍、1.13倍。顶角α为90度的光学片3(商品名befhp，住友3M公司制造)与没有光学片3的情况相比，正面的亮度提高到1.18倍，20度、30度上的光束分别提高到1.20倍、1.20倍。顶角α为95度的光学片3(商品名h210，三菱丽阳公司制造(※公司名的英译为Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.))与没有光学片3的情况相比，正面的亮度提高到1.24倍，20度、30度上的光束分别提高到1.27倍、1.26倍。顶角α为100度的光学片3(商品名bef100，住友3M公司制造)与没有光学片3的情况相比，正面的亮度提高到1.30倍，20度、30度上的光束分别提高到1.30倍、1.28倍。顶角α为110度的光学片3(商品名pv7，大日本印刷公司制造(※公司名的英译为DaiNippon Printing Co.，Ltd.))与没有光学片3的情况相比，正面的亮度提高到1.24倍，20度、30度上的光束分别提高到1.28倍、1.27倍。这样，结果是，在微棱镜3a的顶角α为70～110°的情况下，出射光的正面方向性更高；在顶角α为100°的情况下，出射光在正面的方向性最高。作为比较例，顶角α为10度的光学片3与没有光学片3的情况相比正面的亮度为0.97倍，20度、30度上的光束分别是0.98倍、0.99倍。

此外，由于光学片3的循环反射效应，将光从光学片3取出到外部的效率提高。

然而，设置光学片3后，有时从光学片3的表面的某一点出射从相邻几个EL元件11发出的光。因此，有时用户会看到相邻像素间发生混色的显示画面。在密封膜17采用折射率为1.52、厚度为700μm的玻璃基片，将光学黏接剂4的折射率设定为1.52，片材3b的折射率为1.58、厚度为125μm，微棱镜3a的折射率为1.51、顶点的高度为50μm的情况下，1000μm上混色区域的宽度达到400μm左右，1500μm上混色区域的宽度达到近600μm。

因此，在本实施方式中，设定微棱镜3a的间距a(例如定义相邻微棱镜3a的顶角的顶点间的距离)及像素(EL元件11)的间距b，使得微棱镜3a的间距a在像素的间距b以下。即，一个以上的微棱镜3a与一个像素相对。这是因为，如图3A所示，如果微棱镜3a的间距a大于像素的间距b，则从一个微棱镜3a出射从相邻EL元件11发出的光；而如图3B所示，如果微棱镜3a的间距a在像素的间距b以下，则从相邻EL元件11出射的光减少，从一个微棱镜3a出射从一个EL元件11发出的光。因此，能够降低相邻像素间发生混色的显示画面。这里，间距b是像素的横向宽度、和横向相邻像素之间的非发光区域的宽度之和。

也可以形成剖面为半圆形的柱面透镜来取代微棱镜3a。在形成了剖面为半圆形的柱面透镜的情况下，如果柱面透镜的间距a小于像素的间距b，则显示画面也是正面方向性高而且没有混色。

此外，在光学片3上形成了剖面为三角形的微棱镜3a的情况下，某个像素的EL层15发出的光在该像素上以外从光学片3的外侧表面向正面方向出射的位置上的从该像素(EL元件11)到该出射位置为止的纵向高度d(即该出射位置上的微棱镜3a的膜厚、密封膜17的膜厚以及光学黏接剂4的膜厚之和)、从该某个像素到该出射位置的横向宽度p、以及微棱镜3a的折射率n和顶角α的关系如下式(1)所示。

$\frac{d}{p}\≤\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\sin }^{-1}\left(\frac{1}{n}\sin \frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\right)\}\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

通过满足式(1)、将宽度p设定为相邻像素间的宽度，从相邻EL元件11出射的光只在与绝缘膜14对应的区域上混合并从微棱镜3a的表面出射，从相邻EL元件11发出的光在与EL元件11对应的区域上不从微棱镜3a的表面出射。因此，能够减少发生混色的显示画面。

这里，用图4来说明式(1)。在以下说明中，角度的单位用弧度值来表示。

设从EL元件11到达微棱镜3a的外侧表面时的光的入射角为θ₁，设该光从微棱镜3a的界面出射的出射角为θ₂，设微棱镜3a的折射率为n，则根据斯内尔定律，下式(2)成立。这里，设与微棱镜3a的表面相接的空气的折射率为1。

n sinθ₁＝sinθ₂......(2)

微棱镜3a的剖面形状是等腰三角形，所以底角β和顶角α的关系有下式(3)成立。

$\mathrm{\β}=\frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\·\·\·\·\·\·\left(3\right)$

为了使从微棱镜3a出射的光与显示画面垂直，下式(4)成立。

θ₂＝β......(4)

根据式(2)～式(4)，下式(5)成立。

${\mathrm{\θ}}_1={\sin }^{-1}\left(\frac{1}{n}\sin \frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\right)\}\·\·\·\·\·\·\left(5\right)$

为了使从EL元件11的端部出射的光在与相邻EL元件11的端部对应的微棱镜3a的表面上以角度θ₂出射，式(6)、式(7)成立。其中，设光学片3的膜厚充分小于厚度d。

$\tan {\mathrm{\θ}}_3=\frac{d}{p}\·\·\·\·\·\·\left(6\right)$

${\mathrm{\θ}}_3=\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{\β}+{\mathrm{\θ}}_1=\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\mathrm{\θ}}_1\·\·\·\·\·\·\left(7\right)$

根据式(5)～式(7)，下式(8)成立。

$\frac{d}{p}=\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\mathrm{\θ}}_1)=\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\sin }^{-1}\left(\frac{1}{n}\sin \frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\right)\}\·\·\·\·\·\·\left(8\right)$

这样，某个像素的EL层15发出的光在该像素上以外从光学片3的外侧表面向正面方向出射的位置上的从该像素到光学片3的外侧出射面为止的纵向高度d(即该出射位置上的微棱镜3a的膜厚、密封膜17的膜厚以及光学黏接剂4的膜厚之和)除以从该某个像素到该出射位置的横向宽度p所得的值，由光学片3的折射率n、顶角α来唯一决定。此外，折射率n、顶角α由采用何种光学片3来决定。即，根据显示屏的设计设定了宽度p，决定了光学片3的折射率n、顶角α后，能够自动算出某个像素的EL层15发出的光在该像素上以外从光学片3的外侧表面向正面方向出射的位置上的从EL元件11到光学片3的外侧出射面为止的纵向高度d。

高度d是光学黏接剂4的厚度及密封膜17的厚度之和、即高度d₁和偏离像素的宽度p的位置上的光学片3的高度d₂之和。这里，如果应用的光学片3的结构是预定的，则光学片3的高度d₂能够根据光学片3和平板显示屏2的相对位置来自动算出。因此，通过控制高度d₁，即光学黏接剂4的厚度及密封膜17的厚度中的至少某一个的厚度，使得满足式(8)，能够抑制像素的混色。

此外，为了使某个像素的EL层15发出的光中的从光学片3的外侧表面向正面方向出射的光，不从与该像素的相邻像素的位置对应的光学片3出射，即，为了设计得在像素上完全不设混色部分，设定为

$\frac{d}{p}\≤\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\mathrm{\θ}}_1)=\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+{\sin }^{-1}\left(\frac{1}{n}\sin \frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\right)\}\·\·\·\·\·\·\left(9\right)$

即可。

此外，如果不显著恶化显示特性，则像素上的混色面积的比率也可以略微有一些，即，宽度p也可以长于相邻像素间的距离。例如如果使用1μm厚的氧化硅、氧化锌等密封膜17及20μm高的光学片3，则在128行、160列的RGB带状排列的2英寸角的平板显示屏2上，EL像素的发光面积与平板显示屏2的显示屏面积的比率为20％、60％的情况下，像素的混色区域的横向宽度分别为67μm以下、34μm以下；在320行、240列的RGB带状排列的2英寸角的平板显示屏2上，EL像素的发光面积与平板显示屏2的显示屏面积的比率为20％、60％的情况下，像素的混色区域的横向宽度分别为27μm以下、13μm以下；在1365行、768列的RGB带状排列的37英寸角的平板显示屏2上，EL像素的发光面积与平板显示屏2的显示屏面积的比率为20％、60％的情况下，像素的混色区域的横向宽度分别为160μm以下、80μm以下。从饱和度的观点来看，某个发光的像素的颜色在横向相邻像素上混色时的混色宽度，最好在相邻像素的横向宽度的20％以内。

[变形例1]

以下，用图5A、图5B来说明变形例1。

在变形例1的显示装置中，密封膜17由隔板5划分。即，在公共电极13上与绝缘膜14对应来形成俯视时做成网状的隔板5。通过俯视时将隔板5做成网状，由隔板5围绕的多个单元被排列成矩阵状。此外，俯视时，在各个单元内布置着EL层15。密封膜17被填充在隔板5形成的各单元内。隔板5的膜厚与密封膜17的膜厚相同，在密封膜17及隔板5形成的平坦的表面2a上经光学黏接剂4黏接着光学片3。隔板对EL层15发出的光呈现遮光性较好，呈现反射性最好。该变形例1的显示装置除以上外，与图2所示的显示装置1结构相同。

从EL元件11发出的光由隔板5遮蔽，从而不从与相邻EL元件11对应的区域出射。因此，能够减少发生混色的显示画面。这里，隔板5可以由铝等金属或合金形成，也可以在隔板5的框架的表面上形成铝等金属或合金的膜。由此，隔板5成为高反射率的反射镜，从EL元件11发出的光由隔板5反射，从而将光从光学片3取出到外部的效率提高。

[变形例2]

以下，用图6A、图6B来说明变形例2。

在实施例1的显示装置中，在平板显示屏2的表面2a上黏接着光学片3；而在变形例2的显示装置中，如图6A、图6B所示，将许多微棱镜3a通过光刻法直接形成在平板显示屏2的表面2a上。这里，在相邻微棱镜3a之间有间隔，该间隔与横向相邻像素之间的非发光区域的宽度相同。此外，一个微棱镜3a与像素的纵向一列相对布置。该变形例2的显示装置除以上外，与图5A、图5B所示的变形例1的显示装置结构相同。

[变形例3]

以下，用图7A、图8A来说明变形例3。

在变形例1的显示装置中，在光学片3的相邻微棱镜3a之间没有间隔，微棱镜3a的一个斜面与相邻微棱镜3a的另一个斜面交叉。而在变形例3的显示装置中，如图7A、图7B所示，在光学片3的相邻微棱镜3a之间有间隔，在相邻微棱镜3a之间形成与光学片3的背面大致平行的底面3b，微棱镜3a的一个斜面与底面3b交叉，相邻微棱镜3a的另一个斜面与底面3b交叉。此外，一个微棱镜3a与像素的纵向一列相对布置，底面3b与隔板5相对。该变形例3的显示装置除以上外，与图5A、图5B所示的变形例1的显示装置结构相同。

[变形例4]

以下，用图8来说明变形例4。

在图2所示的显示装置1中，平板显示屏2是从密封膜17一侧向外部出射光的所谓的顶部发射型显示屏。而在变形例4的显示装置中，平板显示屏2是从基片12一侧向外部出射光的所谓的底部发射型显示屏。即，如图8所示，基片12是由玻璃等组成的透明基片，在该基片12上排列成矩阵状的像素电极16也是由ITO等组成的透明电极。未形成绝缘覆盖膜18，晶体管21由绝缘膜14覆盖。此外，电子注入层13a无需做成足以透射光的薄膜，再者，辅助电极13b只要由金属、金属氧化物、合金等导电性材料形成，则无需特别透明。

在变形例4的显示装置中，平板显示屏2的光出射面2a是基片12的背面12b，所以光学片3经透明的光学黏接剂4黏接在基片12的背面12b上。

该变形例4的显示装置除以上外，与图2所示的显示装置1结构相同。即，设定微棱镜3a的间距a及像素(EL元件11)的间距b，使得微棱镜3a的间距a在像素的间距b以下。然后，如果决定了应用的光学片3，即，光学片3的折射率n和顶角α，则通过将预先设定的横向相邻像素间的非发光区域的宽度e作为上述式(8)或式(9)的宽度p来代入，来自动算出某个像素的EL层15发出的光从光学片3的外侧表面出射的位置与横向相邻像素不重叠所需的从EL元件11起的高度d。此外，如果决定了光学片3和平板显示屏2的相对位置，则能够自动算出偏离某个像素宽度e的位置上的光学片3的高度d₂，所以通过控制光学黏接剂4的厚度和基片12的厚度之和、即高度d₁，也就是光学黏接剂4的厚度及基片12的厚度中的至少某一个，使得满足式(8)或式(9)，能够防止混色。

为了这样设计得在像素上完全不设混色部分，将横向相邻像素之间的非发光区域的宽度e，作为到从光学片3向外部出射的光的像素端部的宽度p，将间距b设为像素的横向宽度和宽度p之和即可。

此外，如果不显著恶化显示特性，则像素上的混色面积的比率也可以略微有一些，即，式(8)或式(9)的宽度p也可以长于相邻像素间的距离e。从饱和度的观点来看，某个发光的像素的颜色在横向相邻像素上混色时的混色宽度最好在相邻像素的横向宽度的20％以内。

[变形例5]

以下，用图9来说明变形例5。

在图2所示的显示装置1中，平板显示屏2是EL显示屏；而在变形例5的显示装置中，如图9所示，平板显示屏2是交流电压驱动型平板显示屏。

该平板显示屏2具备以规定间隔对置布置的正面基片101、背面基片102，在背面基片102的正面基片101一侧的面上，形成多个地址电极103。这些地址电极103被做成带状，以规定间隔相互平行排列。

在背面基片102的形成了地址电极103的整个面上形成绝缘体(电介质)层104，这些地址电极103集中由绝缘体层104覆盖。在绝缘体层104的表面上立设多个隔板105。这些隔板105与地址电极103平行而布置在地址电极103之间，划分基片101、102间的空间，形成带状的放电单元106。隔板105由绝缘体形成。

从面向放电单元106的绝缘体层104到隔板105的侧面，形成用紫外线来发光的荧光体层107。荧光体层107上所附的R(红)、G(绿)、B(蓝)表示发光的颜色，荧光体层107按R、G、B的顺序来规则排列。

正面基片101由玻璃等透明材料形成。在正面基片101的面向背面基片102的面上，多个显示电极108与地址电极103垂直而做成带状。各显示电极101与由铬等总线电极和ITO等组成的透明电极成对形成。

在正面基片101的形成了显示电极108的整个面上形成透明的绝缘体层110，这些显示电极108集中由绝缘体层110覆盖。进而，绝缘体层110由薄膜保护层整个覆盖。

正面基片101的形成了显示电极108的面以隔着隔板105的状态被粘贴在背面基片102的形成了地址电极103的面上，形成由隔板105、正面基片101及背面基片102包围的放电单元106。在放电单元106中，密封了氙和氖的混合气体。

显示电极108按相邻两根被分为一组电极对109，这些电极对109和多个地址电极103俯视时垂直。这里，俯视时电极对109和地址电极103的交叉部被排列成矩阵状，一个交叉部为一个像素。在地址电极103和电极对109的交叉部选择性地放电，则放电激发荧光体层105发出可见光。发出的可见光透过绝缘体层110、像素电极108、正面基片101，从正面基片101的形成了显示电极108的面的相反面出射。因此，平板显示屏2的光出射面2a是正面基片101的形成了显示电极108的面的相反面。为了维持规定亮度，向电极对109中的一个显示电极108和另一个显示电极108之间施加交流电压。

这里，与图2所示的显示装置1的情况同样，在正面基片101的形成了显示电极108的面的相反面上，经透明的光学黏接剂4黏接着光学片3。光学片3与图2所示的显示装置1具备的光学片3相同。即，设定微棱镜3a的间距a及像素的间距b(隔板105的间隔b)，使得微棱镜3a的间距a在像素的间距b以下。然后，某个像素的荧光体层107发出的光在该像素上以外从光学片3的外侧表面向正面方向出射的位置上的从该像素到光学片3的外侧出射面的纵向高度d、和从该某个像素到该位置的横向宽度p(在像素上没有相邻像素的光的混色的情况下是隔板105的宽度p)、微棱镜3a的折射率n和微棱镜3a的顶角α的关系如上述式(1)所示。

[变形例6]

以下，用图10来说明变形例6。

在图2所示的显示装置1中，平板显示屏2是EL显示屏；而在变形例6的显示装置中，如图10所示，平板显示屏2是有源矩阵驱动方式的透射型液晶显示屏。

该平板显示屏2具备以规定间隔对置布置的正面基片201、背面基片202，这些基片201、202都由玻璃等透明的材料形成。在背面基片202的正面基片201一侧的面上，形成多个扫描线203。这些扫描线203以规定间隔相互平行排列。此外，在背面基片202的形成了扫描线203的面上，形成多个信号线204。这些信号线203俯视时与扫描线203垂直而以规定间隔相互平行排列。俯视时在扫描线203和信号线204交叉的部位，扫描线203与信号线204绝缘。

在扫描线203和信号线204的交叉部上，形成MOS场效应薄膜晶体管205。此外，在背面基片202的形成了扫描线203的面上，形成由ITO等组成的多个透明的像素电极206。这些像素电极206俯视时排列成矩阵状，一个像素电极206为一个像素。

在背面基片202的形成了像素电极206的面的相反面上，对置布置着偏振片207，隔着偏振片207对置布置着背光(未图示)。

在正面基片201的背面基片202一侧的面上设有滤色镜208，在滤色镜208的整个表面上形成公共电极209。滤色镜203将透射红光的区域、透射蓝光的区域、透射绿光的区域与像素电极206对应来规则地排列。公共电极209由ITO等透明的导电性材料形成。在正面基片201的形成了公共电极209的面的相反面上设有偏振片210。

正面基片201的形成了公共电极209的面在隔着间隔件(未图示)的状态下，被粘贴在背面基片202的形成了像素电极206的面上。在正面基片201和背面基片202之间夹持着液晶211。如果使扫描线203和信号线204的交叉部的薄膜晶体管205导通，则在该薄膜晶体管205上连接的像素电极205和公共电极209之间液晶211的取向性变化，从背光发出的光从偏振片210出射。因此，平板显示屏2的光出射面2a是偏振片210的表面。

这里，与图2所示的显示装置1的情况同样，在偏振片210的表面上，经透明的光学黏接剂黏接着光学片3。该光学片3与图2所示的显示装置1具备的光学片3相同。即，设定微棱镜3a的间距a及像素(像素电极206)的间距b，使得微棱镜3a的间距a在像素的间距b以下。然后，某个像素透射的光在该像素上以外从光学片3的外侧表面向正面方向出射的位置上的从该像素到光学片3的出射位置为止的纵向高度d(即，正面基片201的厚度、偏振片210和光学黏接剂4的膜厚以及光学片3在该位置上的厚度之和)、和从该像素到该出射位置的横向宽度p、微棱镜3a的折射率n、顶角α的关系如式(1)所示。

在变形例1～7的任一个显示装置中，都可以形成剖面为半圆形的柱面透镜来取代微棱镜3a。在此情况下，无需满足式(1)。此外，平板显示屏2是EL显示屏、等离子体显示屏、液晶显示屏中的某一种，但是也可以是场致发射显示屏。

以下，用实施例来说明本发明。

在图2所示的显示装置1中光学片3特别是微棱镜3a的折射率n为1.65或1.50的情况下，基于式(1)的d/p和顶角α的关系图示于图11。在光学片3的折射率n是1.65、而且顶角α是90°的情况下，从图11可知d/p为2.8。在p＝357μm的情况下，d＝1000μm，应用的光学片3和布置决定了高度d₂，所以设定d₂以便满足式(1)。

此外，在设定光学片3的折射率n＝1.51～1.58、顶角α＝90°、间距a＝50μm、到峰的高度为175μm、到谷的高度为125μm、密封膜17的厚度为700μm、折射率为1.52，改变折射率为1.52的光学黏接剂4的厚度k，来调制某个像素的EL层15发出的光在该像素上以外从光学片3的外侧表面向正面方向出射的位置上的从该像素到该出射位置为止的纵向高度d的情况下，通过实验来测定从该某个像素到该出射位置的横向宽度p。将其结果示于图12。从图12可知，k和宽度p的关系大体为k＝2.7p。由此可知，如果大体适合式(8)或式(9)的厚度k和密封膜17的厚度之和d和p的关系，将宽度p作为像素间的非发光区域的宽度e，则显示画面的相邻像素间不会发生混色。

[第二实施方式]

图13是应用本发明的EL显示装置301的分解透视图。如图13所示，该EL显示装置301包括：EL显示屏2，将像素排列成列方向上为i(i是不小于2的自然数。)个、行方向上为j(j是不小于2的自然数)个的矩阵状而成；和作为光学构件的棱镜片303，为了向EL显示屏2的显示光赋予正面方向性而被粘贴在EL显示屏2的光出射面(显示面)302a上。在图13中，将棱镜片303的厚度图示得比实际厚，但是实际上充分薄于EL显示屏2。随之，棱镜片303的微棱镜303a也夸张地图示得很大。

用图14A、图14B来说明EL显示屏2。图14A是排列成矩阵状的多个像素中的横向相邻的三个像素的平面图，图14B是沿图14A所示的(XIVB)-(XIVB)线的剖视图。实际上基片312、密封膜319充分厚于其他层，但是在图14B中将基片312、密封膜319图示得很薄。

该EL显示屏2的像素采用作为自发光元件的EL元件311，对构成一个像素的EL元件311设有两个晶体管331、331，EL显示屏2通过有源矩阵驱动方式来进行点阵显示，可以是根据晶体管331、331的某一个中流过的电流的电流值来控制灰度的电流灰度显示型，也可以是根据晶体管331、331的某一个上施加的电压的电压值来控制灰度的电压灰度显示型。此外，一个像素的晶体管的数目不限于2个，也可以是不小于3个。

该EL显示屏2具备基片312，该基片312用硼硅玻璃、石英玻璃、其他玻璃、PMMA、聚碳酸酯、其他树脂做成平板状。

在基片312的表面312a上，相互平行地排列着行方向长、做成带状的多个扫描线(未图示)。这些扫描线由绝缘膜(未图示)覆盖，在该绝缘膜上，与扫描线垂直而相互平行地排列着列方向长、做成带状的多个信号线。进而，晶体管331、331...被形成在基片312的表面312a上。这些晶体管331、331、...是MOS场效应薄膜晶体管。一个像素中的两个晶体管331、331中的一个晶体管331的栅极与扫描线相连，另一个晶体管331的漏极与信号线相连。晶体管331、331可以是逆参差结构的，也可以是共面型的；可以是n沟道晶体管，也可以是p沟道晶体管；可以是非晶硅TFT，也可以是多晶硅TFT。

两个晶体管331、331通过经信号线及扫描线从数据驱动器/扫描驱动器输入信号，将根据输入的信号而流过EL元件311的电流的电流值保持到下一周期，来构成保持EL元件311的发光亮度恒定的像素电路。

所有晶体管331、331、...由绝缘覆盖膜313覆盖，绝缘覆盖膜313被形成在基片312的大致整个面上，基片312的表面312a和晶体管331、331、...之间产生的阶差由该绝缘覆盖膜313缓和，绝缘覆盖膜313的表面为大致平坦的面。该绝缘覆盖膜313由有机树脂(例如丙烯酸树脂(包含异丁烯树脂)、环氧树脂)或氧化硅、氮化硅等无机化合物组成。为了防止晶体管331、331、...的光劣化，最好例如混杂碳黑等颜料来做成遮光性的绝缘覆盖膜313。

在绝缘覆盖膜313上，形成EL元件311。EL元件311是从绝缘覆盖膜313一侧起依次层叠了反射光的反射镜状的反射层314、作为阳极的像素电极315、用于进行电致发光的EL层316、作为阴极的对置电极317的层叠结构。其中，为每个EL元件311独立地形成反射层314、像素电极315及EL层316，多个反射层314、多个像素电极315及多个EL层316俯视时呈矩阵状排列，而对置电极317对多个EL元件311、311、...公共地形成，俯视时被形成在基片312的整个面上。

反射层314由金属、合金等对EL元件311的光呈现高反射率的材料形成。反射层314例如是铝。反射层314由导电性材料形成，所以即使在像素电极315自身的薄片电阻高的情况下，反射层314也辅助像素电极315的电传导，降低电阻。在反射层314由绝缘体材料形成的情况下，也可以对所有EL元件311、311、...公共地形成反射层314。

像素电极315由金属氧化物、合金等具有导电性的透明的材料形成，用于向EL层316中注入空穴。像素电极315例如可以由氧化铟、氧化锌或氧化锡或者包含它们中的至少一种的混合物(例如掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、镉-锡氧化物(CTO))形成。可见光范围的光在透明的像素电极315的表面上也反射，但是像素电极315自身的光反射率低于反射层314自身的光反射率。

反射层314及像素电极315通过绝缘覆盖膜313上形成的接触孔而电连接在一个晶体管331的源极上。

在像素电极315上，形成EL层316。EL层316是由发光材料形成的层，是通过使从像素电极315注入的空穴和从对置电极317注入的电子复合来发光的层。在图13中，EL元件311上所附的R(红)、G(绿)、B(蓝)表示EL层316发出的光的颜色。

在EL层316上，可以适当混合电子传输性的物质，可以适当混合空穴传输性的物质，也可以适当混合电子传输性的物质及空穴传输性的物质。即，EL层316可以是从像素电极315起按空穴传输层、发光层、电子传输层的顺序层叠的三层结构，可以是按空穴传输层、发光层的顺序层叠的双层结构，可以是按发光层、电子传输层的顺序层叠的双层结构，可以是由发光层组成的单层结构，也可以是在这些层结构中适当的层间夹着电子或空穴的注入层而成的多层结构。此外，构成EL层316的层可以都由有机化合物组成，构成EL层316的层可以都由无机化合物(例如硫化锌)组成，EL层316也可以是由无机化合物组成的层和由有机化合物组成的层的层叠。其中，在构成EL层316的层都由无机化合物组成的情况下，EL元件311是无机EL元件；而在构成EL层316的层中有由有机化合物组成的层的情况下，EL元件311是有机EL元件。

在EL层316由低分子有机材料或无机物组成的情况下，可以通过蒸镀法、溅射法等气相生长法来形成EL层316。而在EL层316由高分子有机材料或低分子有机材料组成的情况下，可以通过涂敷有机化合物含有液(即湿式涂敷法)来形成EL层316。所谓有机化合物含有液，是含有构成EL层316的有机化合物或其前驱体的液体，可以是构成EL层316的有机化合物或其前驱体作为溶质而溶解到溶剂中的溶液，也可以是构成EL层316的有机化合物或其前驱体分散到分散剂中的分散液。

这里，EL层316是通过湿式涂敷法而形成的层，是按由导电性高分子PEDOT(聚噻吩)及掺杂剂PSS(聚苯乙烯磺酸酯)组成的空穴传输层316a、由聚芴类发光材料组成的发光层316b的顺序层叠的双层结构。这里，发光层316b的成分可以因发光颜色而异，但是空穴传输层316a的成分对任何颜色都相同较好。在EL层316通过湿式涂敷法来形成的情况下，最好在将具有与液体亲和、液体以40°以下的接触角浸润的性质(以下称为“亲液性”。)的亲液性膜形成在像素电极315上的状态下将有机化合物含有液涂敷在该亲液性膜上。

在EL层316的周围，形成从聚酰亚胺等感光性树脂、氧化硅、氮化硅等中选择出的绝缘膜318。俯视时，绝缘膜318被做成网状，从而由绝缘膜318围绕的多个围绕区域被排列成矩阵状，在围绕区域内形成EL层316。绝缘膜318的一部分与像素电极315的外缘的一部分重叠。在通过湿式涂敷法来形成EL层316的情况下，也可以在绝缘膜318的表面上，形成具有不沾液体、液体以50°以上的接触角浸润的性质(以下称为“憎液性”。)的憎液性膜(例如氟碳树脂膜、反应性硅酮膜)。

在EL层316上，形成对置电极317。对置电极317被形成在基片312的大致整个面上。对置电极317是从EL层316一侧起按电子注入层317a、辅助电极317b的顺序层叠的层叠结构。电子注入层317a做得非常薄，足以透射光，由功函数比较低的材料(例如由镁、钙、锂、钡或稀土类组成的单质金属或包含这些单质中的至少一种的合金)组成。其厚度薄于可见光波长范围，是10～200nm。辅助电极317b对可见光具有透射性并且具有导电性，例如由氧化铟、氧化锌或氧化锡或者包含它们中的至少一种的混合物(例如掺锡氧化铟(ITO)、掺锌氧化铟、镉-锡氧化物(CTO))形成。因此，对置电极317是透射光的透光性电极。

这里，像素电极315起光学干涉膜的作用：通过干涉作用来减弱规定波长的光，防止光在表面上反射。因此，像素电极315是防止规定波长的光反射的反射抑制电极。详细地说，在规定波长的光从EL层316入射到像素电极315的情况下，像素电极315的光学膜厚使得行进到EL层316内再次透过像素电极315的光的相位与在EL层内行进的光的相位偏离π，所以这些光由像素电极315通过干涉作用来衰减。这里，在设EL层316(特别是空穴传输层316a)的折射率为n₁、像素电极315的厚度为d、像素电极315的折射率为n₂的情况下，在下述条件时波长λ的光在像素电极315的表面上干涉。

条件(A)：在n₁＞n₂的情况下，像素电极315和EL层316的界面为自由端，光在该界面上反射，所以满足下式(10)的波长λ的光在像素电极315的表面上干涉。

$\mathrm{\λ}=\frac{4n_{2}d}{2m}\·\·\·\·\·\·\left(10\right)$

其中，m是自然数。

条件(B)：在n₁＜n₂的情况下，像素电极315和EL层316的界面为固定端，光在该界面上反射，所以满足下式(11)的波长λ的光在像素电极315的表面上干涉。

$\mathrm{\λ}=\frac{4n_{2}d}{2m+1}\·\·\·\·\·\·\left(11\right)$

其中，m是自然数。

因此，在像素电极315由一层透明导电层组成的情况下，为了通过干涉来抑制以波长λ为中心波长的光的反射，如式(10)或式(11)所示对像素电极315的厚度d和像素电极315的折射率n₂进行光学设计即可。而在像素电极315由多个透明导电层组成的情况下(其中，相邻透明导电层的折射率不同。)，在各个界面上发生干涉作用，所以干涉的中心波长为多个，抑制了整个可见光范围的光的反射。

特别是为了通过光的干涉来高效率地抵销光，对像素电极315及EL层316进行光学设计使得n₁＝3n₂较好。

该关系如下来求。

即，在设从EL层316向像素电极315入射的光的振幅为W₁的情况下，该界面上的反射光的振幅W₂为W₁×(n₁-n₂)/(n₁+n₂)，折射光的振幅W₃为W₁×2n₂/(n₁+n₂)。折射光在反射层314上反射后，向像素电极315和EL层316的界面入射，如果该折射光与振幅为W₂的反射光干涉而完全相互抵销，则W₃＝W₂。因此，n₁＝3n₂。

对置电极317由密封膜319覆盖。密封膜319被形成在基片312的整个面上，对置电极317上产生的阶差由密封膜319消除，密封膜319的表面为大致平坦的面。该密封膜319具有透射光的性质，由透明的树脂(例如丙烯酸树脂(也包含异丁烯树脂)、环氧树脂)组成。密封膜319是透光性构件，密封膜319的表面319a为图13中的EL显示屏2的光出射面302a。

接着，说明棱镜片303。

在棱镜片303的表面上，形成光学元件、即多个微棱镜303a，在微棱镜303a的背面上，设有双面平滑的片材303b。微棱镜303a及片材303b的折射率最好大致相等。在棱镜片303像微棱镜303a及片材303b那样被分割为多个部分的情况下，后述“棱镜片303的折射率”如果另外没有注释，都指考虑了棱镜片303内的光路上的多个构件的折射率而成的值。棱镜片303的厚度远远薄于密封膜317的厚度，所以即使多个构件的折射率略有差别，光路也不会变化很大，其影响很小。棱镜片303的背面被做得很平滑。不管哪个微棱镜303a都被做得纵向长，沿与其长度方向垂直的面断裂的剖面形状、即沿(XIVB)-(XIVB)线断裂的剖面形状为三角形，更好的是等腰三角形。该多个微棱镜303a长度方向相互平行，大致等间隔排列，微棱镜303a的间距a在像素(EL元件311)的间距b以下。此外，不管哪个微棱镜303a的顶角α都相等。

棱镜片303经透光性的光学黏接剂304黏接在密封膜319的表面319a上。光学黏接剂304有加拿大香膏、紫外线固化性环氧树脂类光学黏接剂、紫外线固化性丙烯类光学黏接剂等。棱镜片303的折射率、光学黏接剂304的折射率、密封膜319的折射率最好相互近似。光学黏接剂304越厚，则EL元件311的发光区域中的来自相邻EL元件311的光混色的宽度越宽，并且透过光学黏接剂304的光的比率减少，所以最好尽量薄。

作为一例，棱镜片303的片材303b由聚酯(折射率为1.58～1.68)或聚对苯二甲酸乙二醇酯组成，微棱镜303a由丙烯酸树脂(折射率为1.49～1.51)或紫外线固化树脂组成。微棱镜303a及片材303b可以由同一材料一体化形成，也可以不是将棱镜片303黏接在密封膜319的表面319a上，而是将许多微棱镜303a通过光刻法直接形成在密封膜319的表面319a上。

通过将这种棱镜片303黏接在平板显示屏2的光出射面302a上，EL显示装置301的出射光的正面方向性提高，在从正面来观看EL显示装置301的显示画面的情况下，该显示画面显得很亮，而在与显示画面成规定的倾斜角来观看EL显示装置301的情况下，显示画面显得很暗。特别是在微棱镜303a的顶角α为70～110°的情况下，出射光的正面方向性更高；在顶角α为100°的情况下，正面方向性最高。

微棱镜303a的间距a在像素的间距b以下，所以能够防止显示画面在相邻像素间发生混色或发生像偏。

此外，由于棱镜片303的循环反射效应，从某个EL元件311的EL层316发出的光由微棱镜303a的表面反射，入射到别的EL元件311，入射到别的EL元件311的光入射到该EL元件311的像素电极315。然而，如上所述在像素电极315的表面上发生干涉作用，所以光在像素电极315上不反射，所以不会成为通过棱镜片303的循环反射效应而入射到别的EL元件311的光、和其周围的EL元件311的EL层316发出的光混色的状态。因此，不发生混色，能够实现不损害各像素的色调的鲜明的图像。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种改进以及设计的变更。

例如，在上述实施方式中，像素电极315通过干涉来防止表面反射，但是也可以通过用氧化铬、铬、碳纤维等黑体(吸光体)形成像素电极315，而在像素电极315上防止表面反射。在此情况下，也可以不形成反射镜状的反射层314。

此外，棱镜片303排列了许多剖面为三角形的微棱镜303a，但是也可以排列许多剖面为半圆形的柱面透镜来取代微棱镜303a。在形成了剖面为半圆形的柱面透镜的情况下，显示画面也是正面方向性高而且没有混色。

此外，在上述实施方式中，为了赋予出射光的正面方向性，将棱镜片303黏接在EL显示屏2的光出射面302a上，但是也可以将别的光学构件设在EL显示屏2的光出射面302a上来取代棱镜片303。例如，为了防止EL显示屏2的表面反射(反光)，可以将偏振膜、防反光膜、防反射膜黏接在EL显示屏2的光出射面302a上，也可以将具有同等光学作用的偏振涂层、防反光涂层、防反射涂层直接涂敷到EL显示屏2的光出射面302a上。不管是哪种情况，都能够通过像素电极315的干涉作用来实现没有混色的鲜明的图像。

此外，在上述实施方式中，对置电极317是阴极，像素电极315是阳极，但是也可以相反，对置电极317是阳极，像素电极315是阴极。即，也可以对置电极317由ITO等透明导电层组成，像素电极315是从反射层314起按透明的辅助电极、电子注入层的顺序层叠的层叠结构。在此情况下，空穴传输层316a和发光层316b的层叠顺序也变化，EL层316是从像素电极315起按发光层、空穴传输层的顺序层叠的层叠结构，并且辅助电极作为光干涉膜起干涉来自发光层的光的作用。

此外，在上述实施方式中，EL元件311的层叠顺序是从基片312一侧起依次是像素电极315、EL层316、对置电极317的顺序，但是也可以相反，从基片312一侧起依次是对置电极、EL层、像素电极的顺序。在此情况下，在对置电极是阴极时，EL元件311是从基片312一侧起按反射层(公共或独立)、透明的辅助电极(公共)、电子注入层(公共)、发光层(独立)、空穴传输层(独立)、作为阳极的透明的像素电极(独立)的顺序层叠的层叠结构，辅助电极起光干涉膜的作用。相反，在对置电极是阳极时，EL元件311是从基片312一侧起按反射层(公共或独立)、作为阳极的透明的对置电极(公共)、空穴传输层(独立)、发光层(独立)、电子注入层(独立)、辅助电极(独立)的顺序层叠的层叠结构，对置电极起光干涉膜的作用。这里，括号内的内容表示是为每个EL元件311独立形成的，还是为所有EL元件311公共形成的。

不管在哪种情况下，EL元件的两个电极中处于光出射面302a一侧的电极都是透光性电极，处于反射层一侧的电极都是作为光干涉膜的反射抑制电极。

[第三实施方式]

接着，说明应用本发明的第三实施方式。

在第二实施方式的EL显示装置301中，EL显示屏2是从密封膜319一侧向外部出射光的、所谓的顶部发射型显示屏。相反，如图15A、图15B所示，在第三实施方式的EL显示装置401中，EL显示屏2是从基片312一侧向外部出射光的、所谓的底部发射型显示屏。因此，基片312的背面312b为光出射面302a。以下，详细说明第二实施方式的EL显示装置301和第三实施方式的EL显示装置401的不同点。对第三实施方式的EL显示装置401和第二实施方式的EL显示装置301相互对应的部分附以相同的标号来进行说明。

基片312是由玻璃、丙烯酸树脂等组成的透明电极。在基片312一侧未形成绝缘覆盖膜313及反射层314，多个像素电极315在基片312上排列成矩阵状。在第三实施方式中，基片312为透光性构件。

与第二实施方式的情况同样，EL元件311是从基片312一侧起按像素电极315、EL层316、对置电极317的顺序层叠的层叠结构，其中为每个EL元件311独立地形成像素电极315和EL层316，为所有EL元件311公共地形成对置电极317。但是，在第三实施方式中，像素电极315是透光性电极，对置电极317是反射抑制电极。

详细地说，像素电极315是由ITO等组成的透明电极，但是在像素电极315下未形成反射层314，所以像素电极315不起光干涉膜的作用。与第二实施方式的情况同样，EL层316是从像素电极一侧315起按空穴传输层316a、发光层316b的顺序层叠的层叠结构。对置电极317是从EL层316一侧起按电子注入层317a、辅助电极317b的顺序层叠的层叠结构。电子注入层317a做得非常薄，足以透射光，由功函数比较低的材料组成。辅助电极317b是ITO等透明电极。可见光范围的光在透明的辅助电极317b的表面上也反射，但是辅助电极317b自身的光反射率低于反射层314自身的光反射率。

在辅助电极317b上满满地形成反射层314，为所有EL元件311公共地形成。反射层314由金属、合金等高反射率的材料(例如铝)形成。在反射层314上满满地形成密封膜319。

在以上结构中，对置电极317特别是辅助电极317b起光学干涉膜的作用：通过干涉作用来减弱规定波长的光，防止光的反射。即，在设EL层316(特别是发光层316b)的折射率为n₁、辅助电极317b的厚度为d、辅助电极317b的折射率为n₂的情况下，在下述条件时波长λ的光在辅助电极317b和电子注入层317a的界面上干涉。

条件(A)：在n₁＞n₂的情况下，满足下式(12)的波长λ的光干涉。

$\mathrm{\λ}=\frac{4n_{2}d}{2m}\·\·\·\·\·\·\left(12\right)$

条件(B)：在n₁＜n₂的情况下，满足下式(13)的波长λ的光干涉。

$\mathrm{\λ}=\frac{4n_{2}d}{2m+1}\·\·\·\·\·\·\left(13\right)$

其中，m是自然数。

此外，为了通过光的干涉来高效率地抵销光，对辅助电极317b及EL层316进行光学设计使得n₁＝3n₂较好。

如果辅助电极不是由一层、而是由多层透明导电层组成，则反射抑制的光的波长范围很宽。

此外，在第三实施方式的EL显示装置401中，EL显示屏2的光出射面302a是基片312的背面312b，所以棱镜片303经透明的光学黏接剂304黏接在基片312的背面312b上。可以将偏振膜、防反光膜、防反射膜黏接在EL显示屏2的光出射面302a上，也可以将具有同等光学作用的偏振涂层、防反光涂层、防反射涂层直接涂敷到EL显示屏2的光出射面302a上，来取代棱镜片303。EL元件311的两个电极中处于光出射面302a一侧的像素电极315是第一电极，处于反射层一侧的对置电极317(特别是辅助电极317b)是作为光干涉膜的第二电极。

此外，在第三实施方式的EL显示装置401中，基片312的背面312b是光出射面302a，所以密封膜319不必透明。

该EL显示装置401除以上外，与图14A、图14B所示的EL显示装置301结构相同。该EL显示装置401也能够实现不发生混色的鲜明的图像。

在上述说明中，辅助电极317b通过干涉来防止表面反射，但是也可以通过用氧化铬、铬、碳纤维等黑体(吸光体)形成辅助电极317b，而在像素电极315上防止表面反射。在此情况下，也可以不形成反射镜状的反射层314。

以下，用实施例来更具体地说明本发明。

图16是图14A、图14B所示的EL显示装置301中起干涉膜作用的像素电极315的折射率n₂和波长的关系、下面是与像素电极315相接的膜、即空穴传输层316a的折射率n₁和波长的关系图。图17是使用这种折射率的像素电极315和50nm厚的空穴传输层316a、在像素电极315的厚度d分别为50nm、100nm、150nm的情况下，像素电极315的表面上的反射率和波长的关系图。从图17可知，在像素电极315和空穴传输层316a的折射率如图16所示的情况下，像素电极315的厚度d为100nm的EL显示装置301对相对视敏度高的可见光波长范围(主要是400nm～650nm)产生低反射率，即高效率地产生干涉作用。

Claims (12)

1.一种显示装置，其特征在于，

包括平板显示屏和光学片，上述平板显示屏将多个像素间隔开来排列成矩阵状、且上述多个像素由透光性材料覆盖，上述光学片用于赋予上述平板显示屏的正面方向性；

上述光学片具有顶角为α的多个棱镜；

从该像素到上述光学片的表面的光的出射位置为止的纵向高度d被设定得满足下式(1)：

$\frac{d}{p}\≤\tan \{\frac{\mathrm{\α}}{2}+\mathrm{si}{n}^{-1}\left(\frac{1}{n}\sin \frac{\mathrm{\π}-\mathrm{\α}}{2}\right)\}\·\·\·\·\·\·\·\left(1\right)$

式中，n是从该像素到上述光学片的表面的光的上述出射位置为止的光路的折射率，p是从该像素到上述光学片的表面的光的上述出射位置为止的横向宽度。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中，上述宽度p不大于从该像素到该像素的周边布置的周边像素的宽度。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中，

上述平板显示屏是将电致发光元件用作像素的电致发光显示屏；

上述像素的宽度是上述电致发光元件发光的部分的宽度，从该像素到上述周边像素的宽度是相邻电致发光元件之间不发光的非发光区域的宽度。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中，

上述多个光学元件的棱镜的间距小于上述多个像素的间距。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中，

上述平板显示屏还具有网状的隔板，上述网状的隔板将上述多个像素的区域与上述多个像素对应而划分为矩阵状的多个单元，上述平板显示屏的透光性材料填充由上述隔板划分出的上述多个单元。

6.如权利要求5所述的显示装置，其中，上述多个棱镜是在上述透光性材料的表面上相互平行地排列的剖面为三角形的棱镜。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中，

各个上述像素具有如下结构，即从上述透光性材料一侧起依次层叠了透射光的透光性电极、电致发光的EL层、用于抑制上述EL层的界面上的光的反射的反射抑制层。

8.如权利要求7所述的显示装置，其中，上述反射抑制层具有电极。

9.如权利要求7所述的显示装置，其中，反射光的反射层被层叠在上述反射抑制层的与上述透光性电极相反的一侧，上述反射抑制层是透明电极。

10.如权利要求7所述的显示装置，其中，上述反射抑制层是50nm～150nm。

11.如权利要求7所述的显示装置，其中，上述反射抑制层所具有的光学膜厚，使从上述EL层进入上述反射抑制层内后再次行进到上述EL层内的光、与行进到上述EL层内的光相位相反。

12.如权利要求7所述的显示装置，其中，上述反射抑制层具有吸收光的黑体。

Images