CN1591101A - 发光型显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种发光型显示装置，在通过使发光薄膜层发射的光高效率地贡献给显示以实现明亮的显示图像的同时，通过降低外光的反射，即使是在明亮的环境下也可以实现高对比度、颜色改变小的高画质的发光型显示装置。在该发光型显示装置中具有多个发光元件，发光元件(70)具有发光薄膜层(100)及在其内表面上配置的光反射面(300)；在发光元件的表面侧具有将入射光通过反射和透过使其分离成2种圆偏振光分量的圆偏振光反射层(500)；相位补偿层(800)；1/4波片(700)以及偏振片(600)；相位补偿层(800)没有面内折射率差，由用作厚度方向的折射率和面内方向的折射率不同的折射率椭圆体的透明体构成。
Description
技术领域
本发明涉及控制发光元件的发光动作而进行显示的显示装置，特别涉及在发光层内表面具有有机发光二极管元件等发光元件的发光型显示装置中利用的有效技术。
背景技术
有机发光二极管元件，是通过在由有机膜组成的发光层中注入正负电荷将电能变换为光能而发光的元件。具有有机发光二极管元件作为构成像素的发光元件的发光型显示装置(以下称其为“OLED显示装置”)，与以液晶显示装置为代表的非发光型的显示装置不同，由于不需要背照光等辅助光源，是一种薄型轻量装置，并且，具有显示响应速度快的特点。
作为有机发光二极管元件，公知的有用作阳极的电极、用作阴极的电极、在这些电极之间的从阳极侧起顺序淀积空穴输送层、发光层、电子输送层的三层结构，或发光层和电子输送层由一层兼任的两层结构，或在阳极和空穴输送层之间再设置一个空穴注入层的结构等所组成的元件。另外，在阳极和阴极之间形成的包含发光层的层，以下为了方便，称其为发光薄膜层。
无论是哪一种结构，在发光层发出的光是从单侧的表面取出时，通常，在阳极和阴极中的取光一侧的电极中，采用由透光的导电材料构成的透明电极，而在另一个电极中采用由具有反光性的金属构成的反射电极。
此时，从发光薄膜层发射的光，一部分通过透明电极直接发射到外部，一部分由背面的反射电极反射之后，发射到外部。所以，在具有这种有机发光二极管元件的OLED显示装置中，将反射电极作成反射率高的电极增加从透明电极侧出射的光对获得明亮的显示图像是重要的。
可是，这种结构，在不发光的状态下反射电极变成镜子样的状态，在明亮的环境下会将周围的景色映入使得观察困难，从周围环境入射到OLED显示装置的入射光(以下也称其为“外光”)，由于反射会使黑显示不暗而成为对比度低的显示图像。
作为解决这一问题的方法，在发光元件的光出射面侧配置圆偏振片的结构已经实用化。圆偏振片是从发光层侧将1/4波片和偏振片按此顺序层叠而实现的。
圆偏振片的作用如下。从周围环境入射到OLED显示装置的外光，一般是无偏振光，在通过偏振片时，具有特定的一个方向的偏振面的直线偏振光(线偏光)被吸收，与此偏振面正交的直线偏振光则透过。透过偏振片的直线偏振光在通过1/4波片时受到其作用而成为圆偏振光(此处例如是右旋圆偏振光)射向反射电极。射向反射电极的光在反射电极上反射时，行进方向改变，成为转动方向相反的圆偏振光(左旋圆偏振光)。由反射电极反射的光再次入射到1/4波片，在通过该片时受到其作用而变换为受到偏振片吸收的直线偏振光。因此，通过1/4波片的光被偏振片吸收而不会返回到外部。就是说，由于反射电极对外光的反射，受到圆偏振片的抑制，黑显示变暗，显示图像的对比度提高。这种结构，在下述的专利文献1、2等之中有记载。
另外，构成圆偏振片的1/4波片，在比可见光波段更宽的波段中，赋予1/4波长(π/2)的相位差这一点对外光反射的抑制效果高，即使是在明亮的环境下，也可以实现对比度高的显示装置，所以很重要。作为实现在宽波段中用作1/4波片的相位差片的方法，公知的有使折射率和波长关系(波长分散)不同的两种相位差膜以滞后相轴正交的方式层叠的方法、或是具有1/4波长的相位差值的相位差膜和具有1/2波长的相位差值的相位差膜至少一层，更优选为两层以上，以其滞后相轴交叉的方式层叠的方法。
此外，在宽波带的同时，为了实现宽视角反射防止效果高的圆偏振光，采用双轴性的相位差膜的层叠体的方法公开于下述的专利文献3、4、5中。通过采用这种圆偏振片，可实现宽视角范围内对比度高的OLED显示装置。
不过，还存在由于具有圆偏振片的OLED显示装置，从发光薄膜层发射的光一般为非偏振光(此处，将发射的光作为非偏振光与如上所述的将外光作为无偏振光是为了区别，两种偏振光没有差别)，大约一半的光被圆偏振片吸收，显示变暗的问题。作为减少被此圆偏振片吸收的光而实现明亮显示的方法，在下述专利文献6、7中公开了在圆偏振片和发光薄膜层之间具有圆偏振光反射层的OLED显示装置。
作为圆偏振光反射层，采用的是经过紫外线照射或加热发生硬化的胆甾醇型液晶层组成的胆甾醇层。胆甾醇型液晶层，显示出根据螺旋分子排列的特异光学特性，与螺旋轴平行入射的光，在与螺旋的间距相对应的波长中，相应于螺旋的转动方向，一个转动方向的圆偏振光分量被反射，另一个透过的选择性反射。
此时，从发光薄膜层发射而透过胆甾醇型液晶层的光，在透过1/4波片时，受到其作用而变换为直线偏振光而透过偏振片。另一方面，由胆甾醇型液晶层反射的光，受到反射电极的反射，其行进方向改变，成为转动方向相反的圆偏振光再次射向胆甾醇型液晶层。再次射向胆甾醇型液晶层的光，这一次在通过胆甾醇型液晶层、1/4波片时，受到其作用变换为直线偏振光而透过偏振片。
就是说，这一技术是使从发光薄膜层发射的光中被偏振片吸收损失的偏振光分量的光，在被偏振片吸收之前由胆甾醇型液晶层反射进行再利用而实现明亮的显示图像。可是，这一技术存在只具有圆偏振片时外光的反射增大的问题。其理由如下。
入射到OLED显示装置的光，一般是无偏振光，在通过偏振片时，至少其一半被偏振片吸收。透过偏振片的光，在透过1/4波片时，受到其作用而变成圆偏振光(例如是右旋圆偏振光)透过胆甾醇型液晶层而被反射电极反射。受到反射电极反射的光成为转动方向相反的圆偏振光(左旋圆偏振光)，这一次被胆甾醇型液晶层反射，再次射向反射电极。射向反射电极的光在受到反射电极反射时，再次变为转动方向相反的圆偏振光(右旋圆偏振光)，这一次透过胆甾醇型液晶层。在透过胆甾醇型液晶层的光透过1/4波片时，受到其作用而变换为透过圆偏振片的直线偏振光，透过偏振片射向外部，即射向观察者侧。
就是说，在具有胆甾醇型液晶层作为圆偏振光反射层的OLED显示装置中，与只具有圆偏振片的场合相比较，外光的反射增大，在明亮的环境下，黑显示不很暗，对比度低下。
与此相对，在下述专利文献8中，公开了一种减小在圆偏振片和发光薄膜层之间具有胆甾醇型液晶层的结构中外光反射的增大的技术。在此公报中，公开了一种与从构成OLED显示装置的像素的发光元件发射的光的波长(以下也称其为“发光波长”)相对应，将选择反射的波长区域不同的胆甾醇型液晶层分别涂敷的结构。就是说，公开了一种将具有与从发光薄膜层发射的光色(以下也称其为“内部发光色”)相对应的选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层按照发光薄膜层的位置进行分别涂敷的结构。
此时，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域可以很窄，由于胆甾醇型液晶层引起的选择反射的外光反射变小，可以获得在明亮的环境下对比度比较高的图像。此外，通过使胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域变得更窄，可以提高从显示装置的外部取出的光的色(以下也称其为“外部发光色”)的纯度(刺激纯度)。
专利文献1：日本专利特表平8-509834号公报。
专利文献2：日本专利特开平9-127885号公报。
专利文献3：日本专利特开平11-231132号公报。
专利文献4：日本专利特开2003-35820号公报。
专利文献5：日本专利特开2003-114325号公报。
专利文献6：日本专利特开2001-311826号公报。
专利文献7：日本专利特开2001-357979号公报。
专利文献8：日本专利特开2002-215067号公报。
发明内容
已经判明，在上述背景技术，即在具有圆偏振片和胆甾醇型液晶层的OLED显示装置中，在选择反射的波长区域不同的胆甾醇型液晶层与发光元件的发光色及位置相对应地分别涂敷的结构中，在正面方向，即视角0°及其附近的视角内，可得到对比度高的明亮图像，但随着视角的变大，画质劣化。
这种画质劣化的主要原因有二。第一个主要原因是在视角变大时，黑显示不暗，对比度低下，并且由于外光反射重叠，色纯度降低。第二个主要原因是随着视角增大，外部发光色的颜色改变。
这些画质的劣化的起因是作为圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的光学性质。因此，例如，随着视角的增大而产生的外光反射的增大，即使是应用过去提出的利用多个双轴性相位差膜广视角化的1/4波片及偏振片组成的广视角的圆偏振片，也不能解决。
本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种通过使发光薄膜层发射的光高效率地贡献给显示以实现明亮的显示图像，同时，通过降低外光的反射，即使是在明亮的环境下也可以实现高对比度的发光型显示装置。
还要提供一种即使是在广视角的明亮环境下也具有高对比度的颜色变化少的高画质的发光型显示装置。
已经判明，在具有胆甾醇型液晶层作为在圆偏振片和发光薄膜层之间的圆偏振光反射层的OLED显示装置中，随着视角的增大的外光反射的增大和在外部发光色的颜色的变化的起因都是胆甾醇型液晶层的光学性质。
随着视角增大的外光反射的增大主要是因为胆甾醇型液晶层的作用是在面内方向上折射率几乎不存在，而厚度方向的折射率比面内方向的折射率小的光学上为负的折射率椭圆体而产生的。此时，胆甾醇型液晶层中与厚度方向平行进行的光，不产生相位差，而在相对于厚度方向为倾斜的方向上进行的光，会产生不需要的相位差。因此，即或是，例如，应用于广视角化的圆偏振片，入射到显示装置的外光的偏振状态由于在胆甾醇型液晶层中产生不需要的相位差而改变，一部分光通过偏振片泄漏到外部。
另一方面，随着视角增大的外部发光色的颜色变化主要是因为胆甾醇型液晶层的选择波长的波长区域会随着光的入射角(与平行于厚度方向的轴形成的角)的增大向短波长侧移动的性质引起的。就是说，视角变大时，从发光薄膜层发射而入射到胆甾醇型液晶层的光的入射角变大。因此，由于从发光薄膜层发射被胆甾醇型液晶层反射而再利用的光的波长区域向短波长侧移动，被取出到达显示装置的外部的光，其光的强度会根据波长而变化，颜色就会改变。
基于上述问题的原因而实现发明目的的本发明的第1至第23方面，如下面的(1)至(23)所示，它们与权利要求1至23相对应。
(1)作为用来达到上述目的的第1方面，是具有多个像素的发光型显示装置，多个像素具有：反射层；在反射层上形成的第1电极；在第1电极上形成的发光薄膜层；在发光薄膜层上形成的第2电极；在第2电极上形成的圆偏振光反射层；在圆偏振光反射层上形成的1/4波片；在1/4波片上形成的偏振片；且具有配置在第2电极和偏振片之间的相位补偿层。
其中，所谓的发光薄膜层指的是夹在第1电极和第2电极之间，通过注入正负电荷将电能变换为光能而发光的层，作为结构，例如，有(1)顺序层叠空穴输送层、发光层和电子输送层的三层结构；(2)在上述(1)中发光层和电子输送层由一层兼任的两层结构；(3)顺序层叠空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层的四层结构，并不限定于特定的层结构。
另外，在本发明中，所谓的发光元件，指的是将第1电极、第2电极及夹在这些电极间的发光薄膜层组合而成的元件。另外，上述的第1电极、第2电极，把存在于空穴输送层侧的电极称为阳极，另一侧的电极称为阴极；因为是根据发光薄膜层的结构而确定是用作哪一种电极而不同，所以在本方面中表示为第1电极、第2电极。
另外，发光元件，只要维持通过此发光元件的光的偏振状态，无机发光二极管(无机LED)元件及无机电致发光(EL)元件的应用就也可能。在这个意义上，发光型显示装置包含OLED显示装置、无机LED显示装置及无机EL显示装置。
另外，此处，一般实现圆偏振光反射层的部件，在宏观上，可以看作是在面内方向实质上不存在折射率差、而在厚度方向上的折射率与面内方向的折射率不同的折射率椭圆体。这意味着，例如，圆偏振光反射层是将具有双折射性的层进行层叠的结构，微观上，即对各层单个观察时，尽管是在面内方向上折射率有差异，但宏观上实际上这意味着其作用为可以说在面内方向上折射率差不存在。另外，由于所谓的折射率差实质上不存在指折射率差小于等于0.001，更优选为小于等于0.0001，实际上表示等于面内方向上的折射率差不存在的状态。
(2)作为第2方面，是在第1方面中，圆偏振光反射层的主反射波长区域，包含从上述像素发射的光的波长区域的一部分，并且其波长宽度小于等于130nm。此处，圆偏振光反射层，可得到最大的反射率，除了占据宽波长区域的反射的波长区域之外，存在反射率小、波长区域窄的多个反射的波长区域。所说的圆偏振光反射层的主反射的波长区域，表示包含可得到最大反射率的波长的反射的波长区域。
在从周围环境入射到发光型显示装置的外光中，相当于圆偏振光反射层的反射的波长区域的光，不被偏振片吸收而反射，但在具有上述第2方面的发光型显示装置中，由于圆偏振光反射层的反射的波长区域的波长宽度窄到小于等于130nm，所以可将外光的反射抑制为很小。因此，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置。
(3)作为第3方面，是在第1方面中，在圆偏振光反射层的厚度为d、厚度方向的折射率为nz、与厚度方向正交的面内的主折射率为nx、ny，相位补偿层的厚度为dc、厚度方向的折射率为ncz、与厚度方向正交的面内的主折射率为ncx、ncy时，实质上nx＝ny、ncx＝ncy，且在与厚度方向平行的轴与光的行进方向形成的角度为光的行进角度φ、光的行进角度φ的上述圆偏振光反射层的与厚度方向正交的面内的主折射率和厚度方向上的折射率的折射率差为Δn(φ)、相位补偿层的与厚度方向正交的面内的主折射率和厚度方向上的折射率的折射率差为Δnc(φ)时，满足以下的条件：
|Δnc(φ)·dc/cosφ|＝|Δnc(φ)·d/cosφ|
此时，即使视角变大，由于在圆偏振光反射层中产生的不需要的相位差可以由相位补偿层完全补偿，可以在宽视角范围内抑制外光反射。因此，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度极高的发光型显示装置。
(4)作为第4方面，是在第1方面中，在圆偏振光反射层的厚度为d、厚度方向的折射率为nz、与厚度方向正交的面内的主折射率为nx、ny，相位补偿层的厚度为dc、厚度方向的折射率为ncz、与厚度方向正交的面内的主折射率为ncx、ncy时，实质上nx＝ny、ncx＝ncy，并且满足以下的条件：
|1.2·(nx-nz)·d|≥|(ncx-ncz)·dc|≥|(nx-nz)·d|
此时，即使视角变大，由于在圆偏振光反射层中产生的不需要的相位差可以由相位补偿层补偿，可以在宽视角范围内抑制外光反射。因此，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置。
(5)作为第5方面，是在上述第1方面中，相位补偿层配置于圆偏振光反射层和1/4波片之间。
(6)作为第6方面，是在上述第1方面中，相位补偿层配置于圆偏振光反射层和第2电极之间。
(7)作为第7方面，是在上述第1方面中，圆偏振光反射层是手性向列型液晶层或胆甾醇型液晶层。
(8)作为第8方面，是在上述第1方面中，反射层和第1电极由相同材料兼任。
(9)作为第9方面，是在上述第1方面中，圆偏振光反射层的主反射波长区域在波长小于等于510nm的相当于蓝色的波长区域中。
(10)作为第10方面，是在上述第1方面中，从像素发射的光的颜色为红色、蓝色、绿色的光的任意一种，发射上述红色的光的像素是具有磷光型发光材料的结构。
(11)作为第11方面，是在上述第1方面中，从多个像素发射的光的颜色为红色、蓝色、绿色的光的任意一种，发射绿色的光的像素是具有磷光型发光材料的结构。
(12)作为第12方面，是在上述第1方面中，从多个像素发射的光的颜色为红色、蓝色、绿色的光的任意一种，发射上述红色的光的像素及发射上述绿色的光的像素是具有磷光型发光材料的结构。
(13)作为第13方面，是在上述第1方面中，在像素的发光区域的周围，设置有上述圆偏振光反射层的主反射的波长区域的光的反射小的反射防止层。
(14)作为第14方面，是在上述第1方面中，与多个像素对应的圆偏振光反射层是对每个像素分别涂敷的。
(15)作为第15方面，是在上述第1方面中，圆偏振光反射层是对每个像素分别涂敷的，以便与从上述像素发射的光的波长相对应。
(16)作为第16方面，是在上述第14方面中，对应于像素分别涂敷的圆偏振光反射层的厚度和从厚度方向的折射率减去与厚度方向上正交的面内的折射率得到的值的积大致相等。
(17)作为第17方面，是在上述第1方面中，在视角为0°的圆偏振光反射层的主反射的波长区域的中心波长为λ0，从发光薄膜层发射的光的发光峰值波长为λEmax，对从发光薄膜层发射的光的干涉强度成为极大值的波长为λImax时，λImax和λ0都存在于从发光薄膜层发射的光的波长区域内，并且λImax和λ0不同。
(18)作为第18方面，是在上述第1方面中，在视角为0°的圆偏振光反射层的主反射的波长区域的中心波长为λ0，从发光薄膜层发射的光的发光峰值波长为λEmax，对从发光薄膜层发射的光的干涉强度成为极大值的波长为λImax时，满足以下的关系：
λ0＞λEmax＞λImax
或
λ0＜λEmax＜λImax。
(19)作为第19方面，是在上述第1方面中，在各像素中，在对应显示红色的像素的位置配置透过红色的彩色滤光片，在对应显示绿色的像素的位置配置透过绿色的彩色滤光片，而在对应显示蓝色的像素的位置配置透过蓝色的彩色滤光片。
(20)作为第20方面，是在上述第19方面中，圆偏振光反射层反射的波长区域大致覆盖可见光波长区域。
(21)作为第21方面，是在上述第1方面中，圆偏振光反射层的特征在于具有负的折射率各向异性，相位补偿层具有正的折射率各向异性。
(22)作为第22方面，是具有构成配置成为矩阵形状的多个像素的发光型显示装置，发光元件具有发光薄膜层、和配置在此发光薄膜层的内表面上的光反射面或也用作光反射面的反射电极，在此发光薄膜层的表面侧以如下顺序具有通过对入射的光的反射和透过分离成两种圆偏振光分量的圆偏振光反射层、1/4波片、偏振片；发光薄膜层大致维持透过此层的光的偏振状态；光反射面是使至少垂直入射的圆偏振光的大部分作为转动方向相反的圆偏振光反射的反射面；圆偏振光反射层的主反射的波长区域包含从构成多个像素的至少一个发光元件发射的光的波长的至少一部分，并且其波长宽度小于等于130nm；且在偏振片和发光元件间还具有用作在面内方向实质上不存在折射率差，厚度方向的折射率与面内方向的折射率不同的折射率椭圆体的相位补偿层。
(23)作为第23方面，是具有构成配置成为矩阵形状的多个像素的发光型显示装置，发光元件具有发光薄膜层、和配置在此发光薄膜层的内表面的光反射面或也用作光反射面的反射电极，在发光薄膜层的表面侧，则以如下顺序具有1/4波片、通过对入射的光的反射和透过分离成为两种直线偏振光分量的直线偏振光反射部件、偏振片；上述发光薄膜层大致维持透过此层的光的偏振状态；光反射面是使至少垂直入射的圆偏振光的大部分作为转动方向相反的圆偏振光反射的反射面；直线偏振光反射部件的主反射波长区域包含从构成多个像素的至少一个发光元件发射的光的波长的至少一部分，并且其波长宽度小于等于130nm；且在偏振片和上述发光元件间还具有用作在面内方向实质上不存在折射率差，厚度方向的折射率与面内方向的折射率不同的折射率椭圆体的相位补偿层。
如上所述，根据本发明，透过使从发光薄膜层发射的光高效率地贡献给显示，在实现显示图像更明亮，或功耗更低的发光型显示装置的同时，通过抑制外光的反射，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置。另外，可提供一种在广视角的范围内颜色变化少的发光型显示装置。
换言之，实现显示图像明亮或功耗小，并且在广视角范围内对比度高颜色变化少的发光型显示装置。
附图说明
图1为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的构成的一个像素附近的示意剖面图。
图2为示出本发明的发光型显示装置的像素部的概略结构的一部分的透射平面图。
图3为示意地示出本发明的发光型显示装置的整体布局的框图。
图4为本发明的发光型显示装置中构成的有源矩阵的等效电路图。
图5为示出根据本发明的圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)的折射率椭圆体的示意图。
图6为根据本发明的相位补偿层的折射率椭圆体的示意图。
图7为示出根据本发明的圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)和相位补偿层的光的行进角度与相位差的关系的一例的曲线图。
图8为示出根据本发明的圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)和相位补偿层的光的行进角度与相位差的关系的一例的曲线图。
图9为示出根据本发明的发光型显示装置的发光区域的剖面结构的一部分的示意图。
图10为示出本发明的胆甾醇型液晶层的反射谱的一例的曲线图。
图11为示出根据本发明的发光型显示装置的显示部的反射谱的一例的曲线图。
图12为示出根据现有的发光型显示装置的显示部的反射谱的曲线图。
图13为示出根据本发明的发光型显示装置的显示部的光反射率与视角的关系的一例的曲线图。
图14为示出具有现有的圆偏振片的OLED显示装置和本发明的OLED显示装置的发光强度的比与波长的关系的曲线图。
图15为示出根据本发明的胆甾醇型液晶层的反射率和干涉强度与波长关系的一例的曲线图。
图16为示出根据本发明的胆甾醇型液晶层的反射率和干涉强度与波长关系随视角改变的曲线图。
图17为示出有机发光二极管元件和透明基板间存在多个折射率不同的膜时干涉强度和波长的关系的曲线图。
图18为示出具备现有的圆偏振片的OLED显示装置和去掉相位补偿层的OLED显示装置的发光强度的比和波长的关系的一例的曲线图。
图19为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的构成的一像素附近的示意剖面图。
图20为示出本发明的发光型显示装置的发光区域的剖面结构的一部分的示意图。
图21为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的构成的一像素附近的示意剖面图。
图22为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的一部分剖面结构的示意剖面图。
图23为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的一部分剖面结构的示意剖面图。
图24为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的一部分剖面结构的示意剖面图。
图25为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的一部分剖面结构的示意剖面图。
图26为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的一部分剖面结构的示意剖面图。
图27为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的构成的一像素附近的示意剖面图。
图28为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的一部分剖面结构的示意剖面图。
图29为示出本发明的发光型显示装置的发光区域的剖面构成的一部分的示意图。
具体实施方式
下面，根据实施例的说明参照附图对本发明的实施方式予以说明。
图1为示出本发明的发光型显示装置的一实施例的构成的一个像素附近的示意剖面图。另外，图2为示出本发明的发光型显示装置的像素部的结构的一部分的透射平面图。本实施例的发光型显示装置，是具有由薄膜晶体管组成的开关元件及有机发光二极管元件的有源矩阵驱动型的OLED显示装置。
另外，此处对有源矩阵驱动型予以说明。本发明并不限定于有源矩阵驱动型。
图3为示意地示出发光型显示装置1的整体布局的框图，图4为构成该显示部2的有源矩阵的等效电路图。
如图3(a)所示，发光型显示装置1是在由玻璃等的透明的绝缘材料构成的基板6的大致中央部设置显示部2。在显示部2的上侧设置对数据线7输出图像信号的数据驱动电路3，而在左侧设置对栅(gate)线8输出扫描信号的扫描驱动电路4。这些驱动电路3、4的构成包括由N沟道型和P沟道型的薄膜晶体管组成的互补电路构成的移位寄存器电路、电平移动电路及模拟开关电路等。另外，显示装置1，如图3(b)所示，由底脚5支持，可用作电视影像、计算机图像等的监视器装置，并且，在内置电视调谐器时，也可单独用作电视接收机。
在发光型显示装置1中，与有源矩阵驱动型的液晶显示装置一样，在基板6上设置有多个栅线和在相对该栅线的延伸方向的交叉方向上延伸的多个数据线，在如图4所示的m根的栅线G1、G2、...、Gm和n根数据线D1、D2、...、Dn的交叉处，以矩阵形状配置像素60。
各像素是由有机发光二极管元件70；存储电容40；栅极与栅线相连接，源极和漏极中的一个与数据线相连接，而另一个与存储电容40相连接的N沟道型TFT组成的开关晶体管30；栅极与该存储电容40相连接，源极与和在上述数据线同一方向上延伸的共用电位布线9相连接，漏极与构成发光元件70的有机发光二极管元件的一个电极相连接的P沟道型TFT组成的激励晶体管10构成的。另外，构成发光元件70的有机发光二极管元件的另一个电极与全部像素共用的电流供给线相连接而保持一定的电位Va。
下面参照图1及图2对发光型显示装置1的一个像素附近的结构予以说明。图2为用来说明根据上述发光型显示装置1的像素的平面结构的一部分的示意平面图，而图1为示出沿着图2上的A-A′线的剖面结构的一个像素附近的示意剖面图。
在此发光型显示装置中，在玻璃等的绝缘材料构成的表面平坦的基板6上设置有由薄膜晶体管组成的开关元件。构成像素电路的激励晶体管10及开关晶体管30等的开关元件是由多晶硅薄膜晶体管构成的。多晶硅薄膜晶体管，在包含源区和漏区17、13及沟道多晶硅层14等的多晶硅层上具有栅绝缘膜16、栅极层15、第1层间绝缘膜18、源极和漏极层19、第2层间绝缘膜20。
另外，在多晶硅薄膜晶体管和基板6之间具有用来阻挡Na及K等离子从基板6向多晶硅层14及栅绝缘膜16混入的由SiNx膜等组成的第1底层膜11，并且在第1底层膜11和多晶硅层之间具有由SiOx膜等组成的第2底层膜12。
另外，在本实施例中，由于后述的理由，可以将第1及第2底层膜11、12，栅绝缘膜16，第1及第2层间绝缘膜18、20从与像素的发光区域61相当的部分有选择地去除而形成开口部。于是，在成为像素的发光区域61的部分以覆盖它的方式形成岛状透明电极200。此时，透明电极200，通过贯通第2层间绝缘膜20的通孔与漏极连接。
开关晶体管30、激励晶体管10、数据线7、栅线8、共用电位布线9等非发光区域和在透明电极200上的非发光区域之上在发光区域61形成具有开口的第3层间绝缘膜21。在透明电极200上形成由正空穴输送层及发光层等组成的有机薄膜。
另外，下面将在构成有机发光二极管元件70的阴极和阳极之间形成的包含发光层的薄膜层只称为发光薄膜层100。发光薄膜层100在透明电极200上形成而将像素覆盖，在发光区域61以外的区域由第3层间绝缘膜21与透明电极200隔离。在发光薄膜层100上在显示部2的整个面上形成也用作光反射面的反射电极300。
此发光型显示装置，从有机发光二极管元件70向观察者10000侧发射的光1000是从形成有机发光二极管元件70的基板6一侧被取出的，是所谓的底发射型OLED显示装置。
构成有机发光二极管元件70的透明电极200和也用作光反射面的反射电极300，一个用作阳极，另一个用作阴极。下面说明的是透明电极200用作阳极，反射电极用作阴极300的场合。
对于用作阳极的透明电极200，只要是功函数高的透明电极材料就可使用，例如，ITO(氧化铟锡)就是优选的。另外，也可以使用InZnO。对用作阴极，也用作光反射面的反射电极300，可使用功函数低的Al、Mg、Mg-Ag合金及Al-Li合金等。
在使用Al单体制作反射电极300时，由于驱动电压高而寿命短，也可以使用在和发光薄膜层的界面上插入极薄的Li化合物(氧化锂Li2O、氟化锂LiF)而得到特性可与Al-Li合金匹敌的材料。另外，也可以对与阴极相接的部分的有机膜利用锂及锶等反应性高的金属进行掺杂而使其驱动电压降低。另外，反射电极300是由光的反射率高的材料构成，这从提高来自发光薄膜层100的光被取出到达显示装置的外部的利用效率方面来看是优选的。此外，反射电极300，由于后述的理由，至少是使垂直入射的圆偏振光作为转动方向相反的圆偏振光反射的镜面状的光反射面这一点，从降低外光反射及提高将发光薄膜层100发射的光被取出到达外部，即将发光薄膜层100发射的光取出到达观察者10000侧的效率(以下也称其为“光利用效率”)上看是优选的。
另外，反射电极300，除了用作电极，还可以用作设置于发光薄膜层100的内表面上的光反射面，可兼用作反射层和电极层。另外，不兼用时，本发明在本实施例中，包含在设置反射电极的位置配置由功函数可适当控制的透明的导电材料构成的透明电极，并且在其内表面设置与透明电极分开的用作光反射面的反光性的金属膜或电介质多层膜的构成。
作为构成有机发光二极管元件70的发光薄膜层100，可以在阳极和阴极之间从阴极侧顺序层叠配置电子输送层、发光层、空穴输送层。或者是，在阳极和空穴输送层之间再设置空穴注入层的四层结构，或发光层和电子输送层由一层兼任的两层结构也可以。
发光薄膜层100采用在阳极和阴极之间施加规定电压有电流流过时会发出所要求的颜色的光的材料。在本实施例中，为了实现全彩色显示的发光型显示装置，作为构成配置成为矩阵形状的像素的发光薄膜层，以发出红绿蓝任何一种光的器件以规定的顺序分别涂敷。就是说，使发光薄膜层的发光色对每个像素以规定的排列方式与红绿蓝三原色相对应分别涂敷。
用作红色发光用的材料，例如，空穴输送层可使用α-NPD(N，N′-二(α-萘基)-N，N′-联苯1，1′-联二苯-4，4′-二胺)或三苯基二胺衍生物TPD(N，N′-双(3-甲基苯基)1，1′-二苯基-4，4′-二胺)等，作为电子输送性发光层(电子输送层和发光层兼用)可使用，例如，在Alq3(三(8-羟基喹啉铝)中分散DCM-1(4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯)-4H-吡喃。
用作绿色发光用的材料，例如，空穴输送层可使用α-NPD或三苯基二胺衍生物TPD等，作为电子输送性发光层(电子输送层和发光层兼用)可使用例如Alq3、Bebq或以喹吖叮酮掺杂的Alq3等。
用作蓝色发光用的材料，例如，空穴输送层可使用α-NPD或三苯基二胺衍生物TPD，作为发光层可使用，例如，在DPVBi(4，4′-双(2 ，2-二苯乙烯撑)联苯)、其与BCzVBi(4，4′-双(2-咔唑乙烯)联苯)组成的材料或以二苯乙烯丙炔衍生物为主体，以二苯乙烯胺衍生物为客体进行掺杂的材料，作为电子输送层可使用例如Alq3等。另外，作为电子输送性发光层(电子输送层和发光层兼用)可使用，例如，Zn(oxz)2(2-(0-羟苯基)-苯并(噁)唑锌复合体等。
此外，除了上述低分子类的材料之外，可以使用聚合物类的材料。作为聚合物类材料可使用PEDT/PSS(Polyethylene dioxythiophene和Polystylene sulphonate混合层)和PPV(poly(p-phenylene vinylene)的淀积膜作为空穴输送层、发光层。另外，发绿光可通过在PPV中加入绿墨水，发红光可在绿墨水中添加罗丹明101而实现，作为蓝色发光层可使用F8(Poly(dioctylfluorene))。另外，F8也可用作电子输送层。另外，作为聚合物类的材料，除此之外，可使用PVK(聚乙烯咔唑)这样的包含色素的聚合物。
无论是哪一种材料，构成发光薄膜层100的各层一般都薄达数十nm左右，大致可以维持通过此发光薄膜层的光的偏振状态。这种有机发光二极管元件70，在透明电极200和反射电极300之间施加直流电压有电流流过时，从透明电极200注入的空穴经过空穴输送层，并且从反射电极300注入的电子经过电子输送层，分别到达发光层而发生电子空穴复合并从此处发出规定波长的光。
另外，通常，发光薄膜层100容易受到大气中的水分等作用而劣化。因此，优选的方法是利用图1所示的密封部件400进行密闭封接使其不与外面气体接触。作为密封部件400可以使用不锈钢等的金属容器、陶瓷板、玻璃板及实施过气体阻挡处理的树脂膜、薄玻璃板和淀积树脂膜的结构等等。此时，密封部件400和基板6借助在发光型显示装置的显示部的周围涂敷成框状的具有粘合性的密封剂进行密闭封接，在两者的间隙401中可以封入氮气等不活泼气体。另外，根据需要，可以在密封单元和基板6之间设置吸湿剂。或者，与本实施例不同，也可以在反射电极300上直接层叠具有高度气体阻挡性的密封部件构成密封部件。
从有机发光二极管元件70的取光侧配置圆偏振光反射层500、相位补偿层800、1/4波片700、偏振片600。偏振片600和1/4波片700构成所谓的圆偏振片，配置成为至少覆盖显示部2的整个表面。偏振片600使通过它的光中具有特定的一个方向的偏振面的直线偏振光透过，偏振光轴与此正交的直线偏振光被吸收。另外，1/4波片700具有使通过偏振片600的直线偏振光的相位移动π/2，变换为圆偏振光的功能。
偏振片600可以使用通过使聚乙烯醇系的高分子膜吸附碘或二色性染料并延伸而赋予偏振光功能的膜的单侧或双侧上粘合三乙酰纤维素膜等的透明保护层的膜。
作为1/4波片700可以使用以适当的方法将透明的高分子膜延伸而形成的相位差膜。作为高分子膜，只要通过延伸可以赋予光学各向异性的膜就可以使用，例如，聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚芳酯、降冰片烯等等。
另外，一般由于相位差膜的折射率与波长有关系，对于太阳光及照明光等外光及白色光这样的波长区域宽的光，利用一个相位差膜赋予1/4波片的相位差是困难的。因此，可以利用使折射率和波长关系(波长分散)不同的两种相位差膜以其滞后相轴正交的方式层叠的方法、或是具有1/4波长的相位差值的相位差膜和具有1/2波长的相位差值的相位差膜至少一层，以其滞后相轴交叉的方式层叠的方法实现在宽波长范围中用作构成赋予1/4波长的相位差的1/4波片的方法。在使用后面的方法时，通过采用相位差膜的折射率与波长的关系小的膜，例如，由非晶态烯烃聚合物构成的膜，可以实现接近理想的1/4波片。
为了实现在宽视角范围中得到高反射防止效果的圆偏振片用作更宽的视角范围的1/4波片，可以使用双轴性相位差膜的层叠体。通过应用双轴性相位差膜得到高反射防止效果的圆偏振片的实现方法在上述的专利文献3、4、5等中公开，可以使用这些方法。
另外，也可以使用由液晶性化合物构成的双折射层及这一双折射层和相位差膜的层叠体作为1/4波片。作为液晶性化合物，可以使用条形液晶化合物，在均匀取向状态下通过聚合反应使其固定而形成双折射层。此时，因为由液晶化合物构成的双折射层的厚度可为数μm之薄，可以实现比相位差膜的层叠体更薄的1/4波片。
另外，1/4波片700的滞后相轴的取向应为可使通过偏振片600及1/4波片700的光的圆偏振光的转动方向，与构成圆偏振光反射层500的胆甾醇型液晶层显示选择反射的圆偏振光的转动方向相反的圆偏振光。
圆偏振光反射层500，具有使规定的波长区域的光通过反射和透过而分离为两种圆偏振光分量的功能。作为圆偏振光反射层500，具有胆甾醇型液晶及手性向列型液晶等的螺旋结构的层(以下称其为“胆甾醇型液晶层”)是优选。
胆甾醇型液晶层，显示出基于螺旋状的分子配列的特异的光学特性，显示出使平行于螺旋轴入射的光，在与螺旋的间距相对应的波长中，相应于螺旋的转动方向，使一个转动方向的圆偏振光的分量反射，而使另一个透过的成为选择反射的性质。
胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长λo及其主反射的波长区域Δλ分别由式(1)、式(2)表示：
λo＝nm·p ……(1)
Δλ＝Δn·p ……(2)
其中，p是胆甾醇型液晶层的螺旋间距，nm和Δn分别是构成胆甾醇型液晶层的液晶的平均折射率和双折射(折射率差)，在平行及垂直于液晶分子的长轴的方向的折射率分别为ne、no时，nm和Δn分别由式(3)及式(4)表示：
nm＝_((ne2+no2)/2) ……(3)
Δn＝ne-no ……(4)
胆甾醇型液晶层，由最终形成胆甾醇型液晶结构的各种化合物构成。另外，由于胆甾醇型液晶层容易处理，在保持胆甾醇型液晶的结构不变的情况下可以使用非流动化或硬化的胆甾醇型液晶。这种胆甾醇型液晶层，可在液晶聚合物的溶液成膜后，经过干燥，使液晶单体通过紫外线照射及加热进行聚合而实现。
另外，其他实施例在后面叙述，也可以将选择反射的波长区域不同的胆甾醇型液晶层在面内分别涂敷。实现这种胆甾醇型液晶层的方法有不止一种，例如，有采用具有选择反射的波长与温度有关系的胆甾醇型液晶，在利用温度控制选择反射的波长的同时，固定规定区域的结构的方法；或采用通过紫外线照射使选择反射的波长改变的胆甾醇型液晶，在利用紫外线照射控制选择反射的波长的同时，固定规定区域的结构的方法。
另外，圆偏振光反射层500，只要最低限度在像素的发光区域61中配置，就可以实现其功能，在本实施例中，将具有对与蓝色相当的波长进行反射的波长区域的圆偏振光反射层500配置为覆盖显示部2的整个表面。此时，由于各像素的发光区域和圆偏振光反射层不需要精密定位，所以生产性可以提高。
其次，对相位补偿层800进行说明。相位补偿层800是本发明的特征之一，是为了在宽视角范围内降低外光的反射，即使在明亮环境下也可实现对比度高的发光型显示装置所必需的。
作为现有的问题的在具备圆偏振片和圆偏振光反射层的OLED显示装置中，随着视角的增大引起的外光反射的增大的主要原因是由于由胆甾醇型液晶层组成的圆偏振光单元是用作在和厚度方向正交的方向上，即面内方向上，折射率差几乎不存在，作为厚度方向的折射率和面内方向的折射率不同的折射率椭圆体。
在此，将发光型显示装置的显示部的正面方向，即视角为0°的方向定义为z轴，将在与z轴正交的显示部的平面内互相正交的轴定义为x轴和y轴。另外，在与构成胆甾醇型液晶层的液晶分子的长轴平行和正交的方向上的折射率分别为ne、no，胆甾醇型液晶层的厚度方向，换言之，与胆甾醇型液晶层的螺旋轴平行的方向，即z轴方向的折射率为nz，与胆甾醇型液晶层的厚度方向正交的平面内的主折射率为nx、ny，nx和ny，与胆甾醇型液晶层的螺旋轴正交的平面内的平均折射率nm(＝((no2+ne2)/2)1/2)相等，nz与no相等。就是说，nm＝nx＝ny，且nz＝no的关系成立。
因为一般ne比no大，nz＜nx＝ny的关系成立。因此胆甾醇型液晶层，在图5例示的折射率椭圆体所表示的面内方向上不存在折射率差，可以将厚度方向，即z轴方向的折射率看作是比面内方向上的折射率小的光学上为负的折射率椭圆体。
此时，因为在视角0°，即与胆甾醇型液晶层厚度方向平行的方向上行进的光会产生相位差，圆偏振片的有效作用为抑制外光反射。可是，视角变大时，在相对胆甾醇型液晶层的螺旋轴在倾斜方向上进行的光，会产生相位差。
胆甾醇型液晶层，根据光的行进方向和胆甾醇型液晶层的螺旋轴形成的角度，换言之，光的行进方向和z轴形成的角度(以下称其为“光的行进角度φ”)，会产生如下式所示的折射率差Δn(φ)。
Δn(φ)＝nx-((nx2nz2/(nx2sin2φ+nz2cos2φ)))1/2
…(5)
因此，即或是，例如，应用于广视角化的圆偏振片，入射到显示装置的外光的偏振状态由于在胆甾醇型液晶层中产生不需要的相位差而改变，一部分光不会被偏振片吸收而通过偏振片泄漏到外部。就是说，随着视角的增大，外光反射增大。
本发明的相位补偿层800具有补偿功能，可使在圆偏振光反射层500中发生的这种相位差实际上变小。因此，相位补偿层800是由用作在面内方向上几乎不存在折射率差，在厚度方向上的折射率与面内方向的折射率不同的折射率椭圆体构成的。
只要圆偏振光反射层是胆甾醇型液晶层，因为胆甾醇型液晶层，如上所述，可看作是光学上为负的折射率椭圆体，所以相位补偿层可以由用作在面内方向上不存在折射率差，在厚度方向上的折射率与面内方向的折射率相比更大的光学上为正的折射率椭圆体的透明体构成。
就是说，相位补偿层800，如图6所示，是由满足在厚度方向，即z轴方向的折射率为ncz、与厚度方向正交的面内的主折射率为ncx、ncy时ncz＞ncx＝ncy关系的折射率椭圆体所表示的透明体构成的。
对于这种相位补偿层，对光的行进角度φ，产生如下式所示的折射率差Δn(φ)。
Δnc(φ)＝ncx-((ncx2ncz2/(ncx2sin2φ+ncz2cos2φ )))1/2 …(6)
所以，在胆甾醇型液晶层中发生的相位差可利用相位补偿层完全补偿，就是说，要使在胆甾醇型液晶层中表示的相位差和在相位补偿层中发生的相位差抵消为零，在胆甾醇型液晶层的厚度为d，相位补偿层的厚度为dc时，相位补偿层满足下式(7)的条件：
Δnc(φ)·dc/cosφ＝-Δn(φ)·d/cosφ …(7)
但是，实现完全满足这一条件的相位补偿层不容易。因此，以(ncx-ncz)·dc的值定义相位补偿层的规格，求出将此值作为参数使在相位补偿层中产生的相位差和在胆甾醇型液晶层中产生的相位差合计的相位差FD尽可能小的条件是现实的。另外，相位差反射电极的值如下式(8)所示。
FD＝Δnc(φ)·dc/cosφ+Δn(φ)·d/cosφ …(8)
此时，只要相位补偿层满足以下的条件式(9)，就可以得到一定的效果。
(ncx-ncz)·dc＝-(nx-nz)·d …(9)
图7为示出满足条件(9)时相位补偿层和胆甾醇型液晶层相位差的关系的一例的曲线图。图7的横轴表示光的行进角度φ(°)，纵轴表示相位差(nm)，图中，“相位差”表示的是相位补偿层和胆甾醇型液晶层相位差的和，就是说，表示相位差FD(＝Δnc(φ)·dc/cosφ+Δn(φ).d/cosφ)。另外，为参考起见，将单个胆甾醇型液晶层的相位差Δnc(φ)·d/c和单个相位补偿层的相位差Δnc(φ)·dc/cosφ的绝对值并列于此。
如图7所例示，可知相位差减少十数nm，按照式(9)规定的条件，相位补偿层的作用是有效的。但是，为了降低外光反射，优选的是相位差再减小。
图8为示出|(ncx-ncz)·dc|的值相对于(nx-nz)·d的值在从-20％变化到+30％时的相位差FD的计算结果的一例。横轴表示光的行进角度φ(°)，纵轴表示相位差(nm)。另外，考虑到外部气体、相位差及圆偏振光单元等光学部件的折射率的差时，由于光的行进角度φ限定在大约0°～40°范围内，所以可以研究在此范围内相位差FD的大小。
如图8所示，在|(ncx-ncz)·dc|的值小于|(nx-nz)·d|的值时，相位差FD变大。与此相对，在|(ncx-ncz)·dc|的值大于|(nx-nz)·d|的值时，相位差FD变小，一直到|(nx-nz)·d|的大约1.2倍(+20％)，根据式(9)的条件，相位差FD变小。因为相位差FD尽可能小是实现外光反射减小，对比度提高的显示装置所优选的，所以优选地，相位补偿层满足优选的条件：
|1.2·(nx-nz)·d|≥|(ncx-ncz)·dc|≥|(nx-nz)·
d|…(10)
特别是，因为在|(ncx-ncz)·dc|的值在|(nx-nz)·d|的1.1倍(+10％)～1.15倍(+15％)范围内时，相位差FD变得更小，更优选地，满足以下的条件：
|1.15·(nx-nz)·d|≥|(ncx-ncz)·dc|≥|1.1·(nx-
nz)·d|…(11)
此时，由于斜着进入到胆甾醇型液晶层的光产生的相位差，大致由相位补偿层抵消、补偿，可以实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置。
另外，在采用在透明基材膜上形成的胆甾醇型液晶层时，也必须对透明基材膜的相位差进行补偿。多半采用三乙酰纤维素膜作为这种膜，这种膜，在面内方向不存在折射率差，由于用作在厚度方向的折射率比面内方向的折射率小的光学上为负的折射率椭圆体，相位补偿层，考虑到这一点，最好是将|(ncx-ncz)·dc|的值按照透明基材膜的比例加大。
这种用作在面内方向不存在折射率差，厚度方向的折射率比面内方向的折射率大的光学上为正的折射率椭圆体的相位补偿层，可以由均质垂直排列的液晶性化合物构成。作为液晶性化合物，低分子、高分子都可以使用，优选的是条状液晶性化合物。另外，为了使处理容易，优选的方法是相位补偿层使用的均质垂直排列状态的液晶性化合物的层经过非流动化或硬化。这种层，可通过将均质垂直排列的反应性条状向列型液晶与光聚合起始剂的混合物成膜，经过热处理及紫外线照射交联使其非流动化而实现。
另外，一般相位补偿层和圆偏振光反射层的折射率与波长有关系。所以，优选的是上述条件在整个可见光波长范围内大致成立，至少在相对相对可见度高的波长550nm的附近满足上述条件对于抑制外光反射的增大是重要的。
配置相位补偿层的位置，只要是在偏振片和有机发光二极管元件之间，在何处都有效。不过，在组合构成发光型显示装置的其他部件中，存在最有效的配置位置。因此，相位补偿层，根据发光型显示装置的构成，配置于最优位置是重要的。关于由于相位补偿层的配置位置引起的效果的差异将在下面叙述。
另外，作为面内方向不存在折射率差，厚度方向的折射率比面内方向的折射率大的光学上为正的折射率椭圆体使用的相位补偿层，与由于双轴性相位差膜而广视角化的1/4波片及偏振片共用可更加减小外光反射，对于实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置是重要的。此时，相位补偿层，由于其光学设计及制造容易，也可以与1/4波片及偏振片分开独立配置。
但是，本发明，并不限定于与1/4波片及偏振片分开独立配置。相位补偿层的功能，即通过使在圆偏振光反射层中发生的相位差的补偿功能由1/4波片及偏振片兼任，也可以减小膜的层数和整个厚度。此时，作为相位差膜也可以利用双轴性相位差膜。
另外，特别是在使用由未广视角化的偏振片和单轴性相位差膜组成的1/4波片时，作为相位补偿层的功能，除了在圆偏振光反射层中发生的相位差的补偿之外，也可以附加使偏振片和1/4波片广视角化的功能。此时，相位补偿层的相位差|(ncx-ncz)·dc|会变得比上述条件更大。
但是，作为圆偏振光反射层，除了胆甾醇型液晶层之外，可以由2个1/4波片和在其间层叠配置的反射规定波长区域的直线偏振光分量而其他分量通过的直线偏振光反射部件构成。此时，在偏振片和直线偏振光反射部件之间配置2个1/4波片，可以通过使偏振片和直线偏振光反射部件的直线偏振光的透过轴相一致而省略配置在偏振片和直线偏振光反射部件之间的1/4波片。
就是说，从有机发光二极管元件70一侧起按照1/4波片、直线偏振光反射部件、偏振片的顺序层叠即可。在采用直线偏振光反射部件时，为了实现通过减少光学部件而实现薄型化、低成本化，优选采用这种构成。
作为直线偏振光反射部件，可以使用在国际专利申请的国际公开公报WO95/27919中记载的将双折射性高分子膜多层层叠的双折射反射型偏振膜。此时也是因为斜着进入到直线偏振光反射部件的光产生的相位差，为补偿这一相位差，可以在偏振片和有机发光二极管元件之间的任何位置设置相位补偿层。
另外，现在可实现的圆偏振光反射层是用作光学上为负的折射率椭圆体，而如果圆偏振光反射层是用作光学上为正的折射率椭圆体时，作为相位补偿层，最好是配置光学上为负的，即ncz＜ncx＝ncy的相位补偿层，这是不言自明的。
下面参照图4对本实施例的发光型显示装置的各像素的驱动予以说明。像素的驱动是第1行的栅线G1向二极管顺序供给电压，在一帧期间内对m行的栅线顺序供给此电压(扫描信号)。当开关晶体管30利用扫描信号变为导通状态时，图像信号从数据线经开关晶体管30写入到存储电容40。就是说，在此种驱动方法中，在向某一栅线供给接通电压期间，与该数据线相连接的开关晶体管30全部变成导通状态，与其同步向n列数据线供给数据电压。
数据电压，在向栅线供给接通电压期间，存储于存储电容40中，开关元件10的栅电极，即使是开关晶体管30变为断开状态，也由存储电容40在一帧期间大致保持为与图像信号相当的电位。存储电容40的电压值，决定开关元件10的栅电压，由此控制流过开关元件10的电流值而控制有机发光二极管元件70的发光。停止发光可通过使开关元件10变成断开状态来实现。
就是说，对于与要控制其发光量的像素相对应的栅线，在施加接通电压的同时还同步地经数据线施加与图像信息相对应的电压，就可以控制像素的发光量。因此，通过对构成显示部2的多个像素的发光量进行相应于图像信息的控制，就可以显示所希望的图像。另外，因为在有机发光二极管元件70中有电流流过起到发光开始为止的响应时间通常小于等于1μs，所以即使是对于运动迅速的图像也可以无延迟地进行显示。
下面参照图9对从发光薄膜层100发射的光及从周围环境入射到发光区域61的光(外光)予以说明。图9为示出根据本发明的发光型显示装置的发光区域的剖面结构图，是省略了对本发明的光的动作无直接影响的透明基板等部件的示意图。
以下，对将相位补偿层800配置于圆偏振光反射层500和1/4波片700之间，作为圆偏振光反射层500采用胆甾醇型液晶层的场合予以说明。因此，也将圆偏振光反射层的符号500应用于胆甾醇型液晶层。
从发光薄膜层100发射的光1001直接或由反射电极300反射之后，对着透明电极200侧，透过透明电极200入射到胆甾醇型液晶层500。此时，由于从发光薄膜层100发射的光一般为非偏振光，在入射到胆甾醇型液晶层500的光中，与胆甾醇型液晶层500的选择反射的波长区域相当的一个转动方向的圆偏振光(例如，此处为左旋圆偏振光)分量被反射，其余的光透过。
在透过胆甾醇型液晶层500的光1002中，与选择反射的波长区域相当的光，由于1/4波片的作用，变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600而被取出到达观察者10000侧。另外，在透过胆甾醇型液晶层500的光1002之中，不与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当的光，在偏振片600中被吸收一半，剩余的透过并被取出到达观察者10000侧。
另一方面，被胆甾醇型液晶层500反射的光1003，在大致维持偏振状态原样不变的状态下，透过发光薄膜层100等，由反射电极300反射，再次射向胆甾醇型液晶层500，在被反射电极300反射时，由于行进方向改变成为转动方向相反的圆偏振光(右旋圆偏振光)。因此，此次透过胆甾醇型液晶层500，受到1/4波片700的作用透过偏振片600变换为直线偏振光，透过偏振片600，被取出到达观察者10000侧。
所以，由于在从发光薄膜层100发射的光中，与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当的光的大部分不被偏振片600吸收而被取出到达观察者10000侧，可得到明亮的显示图像。
就是说，为了提高从发光薄膜层100发射的光被取出到达观察者10000侧的效率(以下也称其为“光利用效率”)，优选的方法是加宽胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域，即圆偏振光反射层的波长区域。
下面对在明亮环境下从周围向发光型显示装置的显示部入射的光予以说明。从周围环境入射到发光型显示装置的外光3000，一般是无偏振光，在通过偏振片600时，具有特定的一个方向的偏振面的直线偏振光分量被吸收，与此偏振面正交的直线偏振光则透过。透过偏振片600的直线偏振光在通过1/4波片700时受到其作用而变换为圆偏振光(此处例如是右旋圆偏振光)。在透过1/4波片700的光，透过胆甾醇型液晶层500，被反射电极300反射时，其行进方向改变，成为转动方向相反的圆偏振光(左旋圆偏振光)。
由反射电极300反射的光入射到胆甾醇型液晶层500，其选择反射的波长区域以外的光3001原样不变透过胆甾醇型液晶层500，而与选择反射的波长区域相当的光被反射。
在透过圆偏振光反射层500的光3001通过1/4波片700时，因为受到其作用而变换为被偏振片600吸收的直线偏振光并被偏振片600吸收而不返回到外部。
另一方面，被胆甾醇型液晶层500反射的光3002受到反射电极300的反射而再次射向胆甾醇型液晶层500时，在受到反射电极300反射时，成为转动方向相反的圆偏振光，此次透过胆甾醇型液晶层500。透过胆甾醇型液晶层500的光3002受到1/4波片700的作用而变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600被取出到达观察者10000侧。
就是说，在入射到发光型显示装置的显示部的外光3000之中，至少一半首先被偏振片600吸收。透过偏振片600的光，被反射电极300反射，入射到胆甾醇型液晶层500，其中透过胆甾醇型液晶层500的光3001，被偏振片600吸收。因此，返回到观察者10000侧的光，只有与胆甾醇型液晶层500的选择反射的波长区域相当的微少的光3002。
所以，为了降低外光的反射，优选的方法是尽可能地使胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域，即圆偏振光反射层的反射的波长区域变窄。换言之，如果不能使圆偏振光反射层的反射的波长区域变窄，即使是斜着进入圆偏振光反射层的光产生的相位差受到相位补偿层的补偿，也不可能降低外光的反射。
就是说，在背景技术中，外光的反射的增加主要原因有二。一个是在斜着进入圆偏振光反射层的光中产生的相位差引起的，另一个是圆偏振光反射层的反射的波长区域造成的。为了抑制外光的反射，必须将两者同时消除。
因此，为了抑制外光反射，圆偏振光反射层的反射的波长区域必须尽可能缩窄，而为了提高光利用效率，优选的是圆偏振光反射层的反射的波长区域反而要加宽。
在本发明中，作为外光反射的抑制和光利用效率是对立的条件，圆偏振光反射层的主反射的波长区域包含构成从上述多个像素中的至少一个发光元件发射的光的波长的至少一部分，并且其波长宽度小于等于130nm。
这一点是基于，由于在实现彩色显示的显示装置中最低使用3个原色，从一个像素射向观察者侧被取出的光，小于等于可见光波长范围的约380～约780nm的1/3，即小于等于约130nm的波长宽度的光。就是说，在从一个像素发射的光中，即使是加宽为实现所要求的颜色必需的波长区域的波长宽度，130nm就可以了，只要圆偏振光反射层引起的反射的波长区域包含这一波长区域的全部或一部分，就可以降低由于偏振片引起的光的吸收损失，有效地提高光利用效率。
另一方面，对于外光反射，由于圆偏振光反射层的波长区域的波长宽度小于等于130nm，所以可以减小圆偏振光反射层的反射的波长区域引起的外光反射。
作为实现这种圆偏振光反射层的方法之一，提出了将主反射波长区域不同的圆偏振光反射层根据各像素的颜色在面内分别涂敷的方法。就是说，在红色的发光元件的取光侧配置在与红色相当的波长中具有反射的波长区域的圆偏振光反射层，在绿色的发光元件的取光侧配置在与绿色相当的波长中具有反射的波长区域的圆偏振光反射层，而在蓝色的发光元件的取光侧配置在与蓝色相当的波长中具有反射的波长区域的圆偏振光反射层。这种结构，在专利文献8中有记述。
或者，作为实现上述圆偏振光反射层的方法，提出了将反射与红色、绿色、蓝色中的任何一种颜色相当的波长的波长区域的圆偏振光反射层配置成为覆盖整个显示部的全部，或根据与该颜色的像素相对应的位置进行配置的方法。
在本实施例中，圆偏振光反射层是在与蓝色相当的波长区域中具有主反射波长区域的胆甾醇型液晶层，此胆甾醇型液晶层配置成为覆盖整个显示部的全部。
作为对蓝色具有选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层，包含从蓝色的发光像素的有机发光二极管元件发射的光的波长的至少一部分，并且选择反射的中心波长在400～490nm，更优选的是420～480nm，主反射的波长区域小于等于510nm是优选的。这是由于后述的理由，将外光反射抑制到最小限度，高效利用有效的光作为蓝色，提高蓝色的亮度以及色纯度而提高显示装置的光利用效率，扩大显色范围的原因。另外，下面所谓的与蓝色相当的波长区域表示小于等于510nm的可见光波长范围。
图10为示出在这种与蓝色光相当的波长中具有选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层的分光反射率(反射谱)的一例的非偏振光入射到胆甾醇型液晶层时的反射率与波长的关系的曲线图。在本实施例中，如图10所例示，使主反射的波长区域的波长小于等于约490nm。
图11为示出采用胆甾醇型液晶层作为圆偏振光反射层的发光型显示装置的显示部的外光的反射率(反射谱)的曲线图。另外，图12是为比较而示出在无相位补偿层时的显示部的外光的反射率的曲线图。两图中都示出在视角0°、15°、30°、45°时从周围环境入射到显示部的光的反射率与波长的关系。
如图11、12所示，在视角0°、15°，不管有无相位补偿层，与圆偏振光反射层的反射的波长区域相当的波长的反射率提高，其以外的区域大致只抑制表面反射。另外，由于反射率高的波长，限定于相对可见度低波长短的光，作为光反射率可抑制到表面反射的4％(含)至5％(不含)。
另一方面，如图12所示，在没有相位补偿层时，在视角加大到30°、45°时，在圆偏振光反射层的反射的波长区域中，反射率变大。这一点，如上所述，是由于圆偏振光反射层，厚度方向和正交方向，即面内方向上不存在折射率差，用作厚度方向的折射率和面内方向的折射率不同的折射率椭圆体，随着视角的增大产生相位差的缘故。
与此相对，如图11所示，具备相位补偿层的本发明的发光型显示装置，随着视角的增大，反射率高的波长区域向短波长侧移动，但其以外的波长区域的反射率在视角30°几乎不改变，在视角45°，略有增加，可以充分抑制随着视角增大而增加的外光反射。
图13为示出在有相位补偿层和无相位补偿层时显示部的光反射率与视角的关系的曲线图。在无相位补偿层时，随着视角的增大反射率增大。因此，在明亮环境下对比度降低。另一方面，因为具备相位补偿层的本发明的发光型显示装置，即使视角增大反射率的增加也很小，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的图像显示。
另外，为抑制外光反射，尽量减小亮区视觉的相对可见度高的光，即波长520～600nm左右的光的反射，对于使人感到不需要的反射很小这一点是重要的。
在本实施例中，特别是将圆偏振光反射层的主反射的波长区域限定在小于等于510nm，更具体言之，是限定在波长小于等于490nm的与蓝色相当的相对可见度低的波长区域。因此，因为亮区视觉的相对可见度高的波长520～600nm的光的反射受到抑制，光反射率变小，具有使人感到不需要的反射很小的效果。
另外，在采用胆甾醇型液晶层作为圆偏振光反射层时，由于在视角增大时，主反射的波长区域向短波长侧移动，外光反射的变大的波长区域向短波长侧移动。因此，由于通过使圆偏振光反射层的主反射的波长区域成为与波长小于等于510nm的蓝色相当的波长区域，外光反射大的波长区域随着视角的增大会向相对可见度低的紫外区域移动，对于人眼观察困难。
所以，即使视角增大，外光反射也不会急剧增大，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的图像显示。另外，通过在偏振片600的表面涂敷低折射率的膜或形成由折射率不同的多个膜组成的反射防止膜，也可以抑制显示部的表面反射，这是不言自明的。
下面再次参照图9对从发光薄膜层发射的光予以详细说明。从发光薄膜层100发射的光1001，如上所述，直接，或由反射电极300反射之后，透过透明电极200，入射到圆偏振光反射层500，即胆甾醇型液晶层500。此时，由于从发光薄膜层100发射的光一般是非偏振光，在入射到胆甾醇型液晶层500的光中，与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相对应的一个转动方向的圆偏振光(例如，此处为左旋偏振光)分量将被反射，其余的光透过。
所以，从构成红色像素和绿色像素的发光薄膜层发射的光的大部分透过胆甾醇型液晶层500，大约一半被偏振片600吸收，剩余的部分透过而被取出到达观察者10000侧。
与此相对，从构成蓝色像素的发光薄膜层发射的光，其波长区域多半与胆甾醇型液晶层500的主选择反射的波长区域重叠。因此，在从构成蓝色像素的发光薄膜层发射的光中，与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当、透过胆甾醇型液晶层的光1002，由于1/4波片700的作用，变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600而被取出到达观察者10000侧。
另外，在从构成蓝色像素的发光薄膜层100发射的光中，被胆甾醇型液晶层500反射的光1003，大致维持偏振状态原样不变，透过发光薄膜层100等，被反射电极300反射，而再次射向胆甾醇型液晶层500，在受到反射电极300反射时，由于行进方向改变而成为转动方向相反的圆偏振光，此次透过胆甾醇型液晶层500。透过胆甾醇型液晶层500的光1003，由于1/4波片700的作用，变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600被取出到达观察者10000侧。
因此，在从发光薄膜层100发射的光中，由于与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当的蓝色的光的大部分不被偏振片600吸收而被取出到达观察者10000侧，蓝色像素发亮。
就是说，由于作为圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的作用，由于与现有的被偏振片吸收而损失的蓝色相当的光的光利用效率的提高，就是功耗相同，也可以实现显示更明亮的图像的发光型显示装置。或者，因为亮度相同而流过有机发光二极管元件的电流可以小，功耗可以更小，可以实现发光元件的寿命长的发光型显示装置。
此处，如图10所示，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长分布一般是陡峭的分布。另外，选择反射的波长区域，如上所述，借助构成它的液晶的Δn和螺旋间距p，可以使从有机发光二极管元件发射的光的波长区域变得更窄。
另外，即使是光的强度最大的波长(以下称其为“发光峰值波长”)相同，半高宽狭窄，在强度对波长的分布陡峭时，成为色纯度(此处为刺激纯度)高，鲜艳的颜色。另外，此处，在光的强度相对波长的分布中，将强度的值变为一半的波长区域的波长宽度称为半高宽。
所以，在本实施例中，从蓝色像素取出到达外部的光，与从构成蓝色像素的有机发光二极管元件发射的光相比，是刺激纯度高，更鲜艳的蓝色。
此时，对于从红色像素和绿色像素取出到达外部的光，几乎没有影响，由于从蓝色像素取出到达外部的光的刺激纯度高，与不具备胆甾醇型液晶层时相比，显示色范围变宽。
另外，从蓝色像素的有机发光二极管元件发射的纯净的光作为蓝色得不到充分的色度时，在将胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域及选择反射的中心波长设定在比有机发光二极管元件的波长区域及发光峰值波长波长短的短波长侧时，色度可以改善。
下面对从斜方向观察的场合，即视角大的场合予以说明。在视角增大时，入射到胆甾醇型液晶层的光的行进角度变大，选择反射的波长区域向短波长侧移动。因此，在从发光薄膜层发射，被偏振片吸收之前，由胆甾醇型液晶层反射而再利用的光的波长区域也向短波长侧移动。
图14为示出从本实施例的显示装置射向观察者侧被取出的光的强度(以下称其为“发光强度”)的增加的曲线图。就是说，示出的是具有现有的圆偏振片的OLED显示装置和本发明的OLED显示装置在同样功率下发光强度的比与波长的关系的曲线图。
在图14中，在视角0°，由于作为圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的效果，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域中的发光强度增加。由于在视角增大时，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域向短波长侧移动，发光强度增加的波长区域也向短波长侧移动。
因此，实际上从显示装置取出到达观察者侧的光强度与波长的关系(以下也称其为“发光光谱”)将由于视角增大发生改变而使颜色改变。
本发明是对由于此视角变化造成的胆甾醇型液晶层的选择反射波长的移动引起的颜色变化的问题，利用干涉强度与视角的关系进行补偿的结果。
一般，在OLED显示装置中，由于构成有机发光二极管元件的各膜的厚度大约与波长同一数量级，或小于其而更薄，所以要受到从构成发光薄膜层的发光层发射的光的干涉的影响。并且，由于干涉，强度强的波长和强度弱的波长随着视角的增大而向短波长侧移动。
在本发明中，在视角为0°时，在从发光薄膜层发射的光的干涉强度为极大值的波长为λImax、圆偏振光反射层的主反射的波长区域的中心波长为λ0、从发光薄膜层发射的光的发光峰值波长为λEmax时，λImax和λ0都存在于从发光薄膜层发射的光的波长区域内，并且λImax≠λ0。更优选的是满足λ0＞λEmax＞λImax，或λ0＜λEmax＜λImax。
就是说，圆偏振光反射层的主反射的中心波长和干涉强度成为极大值的波长错开，由于圆偏振光反射层和干涉效果得到的发光强度的增加效果的波长区域变得更宽。
由于发光强度的增加效果而得到的波长区域随着视角的增大向短波长侧移动，只要发光强度的增加效果而得到的波长区域加宽，就可在更宽的视角范围内得到发光强度的增加效果。因此，从显示装置取出到达观察者侧的光的强度与波长的关系，即由于发光光谱的视角产生的变化变小，颜色的变化也变小。
图15为示出满足上述条件的本实施例的圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)的反射率和干涉强度与波长关系的一例的曲线图，在图中箭头表示以圈线包围的曲线的纵坐标的分度采用的是左边的还是右边的，右向箭头指的是干涉强度的分度，而左向箭头指的是反射率的分度。图15中，为了参考用一并绘出从构成蓝色像素的发光薄膜层发射的光的发光峰值波长。此处，从构成蓝色像素的发光薄膜层发射的光的发光峰值波长λEmax是460nm，用作圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长λ0约为450nm，而干涉强度为极大值的波长λImax为480nm。
图16为示出根据上述条件的胆甾醇型液晶层的反射率和干涉强度与波长关系随视角改变的曲线图。胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域及干涉强度为极大值的波长一起都随着视角的增大而向短波长侧移动。
此时，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长和干涉强度为极大值的波长错开，从发光薄膜层发射的光的发光峰值波长，即使视角改变，也包含胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域或干涉强度高的波长区域。因此，可以在很宽的视角范围内获得发光强度增加的效果，从显示装置向观察者侧取出的光的强度与波长的关系，即发光光谱随视角的变化变小，颜色的变化也变小。
在本实施例中，在视角从0°变化到60°时，从蓝色像素向着观察者侧取出的光的颜色的变化，相对于使从发光薄膜层发射的光的发光峰值波长和干涉强度的极大值相一致的场合，色度差Δxy的值约小30％。
另外，在本实施例中，如图1所例示，第1及第2底层膜11、12；栅绝缘膜16；第1及第2层间绝缘膜18、20从与像素的发光区域61相当的部分有选择地去除而形成开口部。就是说，将有机发光二极管元件70和基板6之间的膜去掉。
另一方面，图17为示出在有机发光二极管元件70和基板6间存在第1及第2底层膜11、12；栅绝缘膜16；第1及第2层间绝缘膜18、20的假设的场合，在视角为0°时从发光薄膜层100发射的光的干涉强度和波长的关系的一例的曲线图，由于在有机发光二极管元件70和基板6间存在折射率不同的膜，在可见光波长区域中干涉强度成为极大值及极小值的波长的数目增加。
此时，由于干涉效果与视角的关系产生的颜色的变化加大，如上所述，即使使圆偏振光反射层的主反射的中心波长和干涉强度成为极大值的波长错开，有时也不能使颜色的变化减小。
所以，如本实施例，采用至少在发光区域61中由于对于发光元件的发光动作不需要，极力从发光薄膜层去掉对发射的光干涉有影响的膜，或是选择折射率差小的膜等等使干涉效果与视角的关系产生的颜色的变化变小的结构是重要的。
另外，为了采用干涉效果与视角关系小的结构，在去掉发光区域的底层膜等时，因而有时会出现Na及K离子从基板6混入的通路。所以，至少在形成开关元件的区域中要形成用来阻挡离子从基板混入的离子阻挡膜，并且优选是将开关元件全方位地利用具有离子阻挡性能的膜包围。这是为了防止由于从基板混入Na及K等离子而引起的低温多晶硅TFT的阈值的变动的问题而采取的处置办法，是针对去掉发光区域的底层膜而形成的新的离子进入通路防止离子混入的目的。
作为离子阻挡膜可应用致密薄膜，例如，SiNx就适用。如参照图1，可见在本实施例中，由SiNx构成的第1底层薄膜11和第2层间绝缘膜20将开关元件(图中为驱动晶体管10)全方位地包围，成为可防止离子混入的结构，可以防止由于混入离子而引起的TFT的阈值电压的变动。
另外，在本实施例中，由于在与发光区域相当的区域中除去底层膜和层间绝缘膜，可以防止由于这些膜应力使得基板翘曲、发生微裂纹。
下面对相位补偿层800对从发光薄膜层100发射的光的影响予以说明。
图18为示出具备现有的圆偏振片的OLED显示装置和从本实施例中去掉相位补偿层800的OLED显示装置在同样功耗下的发光强度的比和波长的关系的曲线图。在视角为0°时由于作为圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的效果，不管有无相位补偿层，与本实施例一样，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域中的发光强度增加。另外，由于在视角增大时，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域向短波长侧移动，发光强度增加的波长区域也向短波长侧移动。但是，由于不存在相位补偿层，随着视角的增大发光强度的增加效果变小，在视角为45°时，发光强度的增加效果变得极小。
与此相对，在本发明的实施例中，如图14所示，随着视角的增大，发光强度增加的波长区域向短波长侧移动，但发光强度的增加效果随着视角的增大也不会变得过低。这是因为对于从发光薄膜层发射、在被偏振片吸收之前由圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)反射而再利用的光，由相位补偿层产生的补偿也有效。
就是说，从发光薄膜层发射、由圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)反射的光，在被反射电极反射之后，通过胆甾醇型液晶层，此时，斜着通过胆甾醇型液晶层的光产生相位差。
如本实施例，由于在胆甾醇型液晶层和偏振片之间存在相位补偿层时，由胆甾醇型液晶层产生的此相位差，在通过相位补偿层时，受到补偿(抵消)，所以通过胆甾醇型液晶层的光大部分不被偏振片吸收而取出到达外部。另一方面，在没有相位补偿层时，通过胆甾醇型液晶层的光的一部分，由于在胆甾醇型液晶层在产生相位差而变为偏振状态，被偏振片吸收。因此，在视角增大时，从发光薄膜层发射、由胆甾醇型液晶层反射而再利用的光减少，发光强度的增加效果变小。
这样，在胆甾醇型液晶层和偏振片之间存在相位补偿层时，即使视角增大，发光强度的增加效果也不会急剧减小，发光强度的增加效果向短波长侧移动。因此，根据条件，由于视角的变化，颜色会变化。为了避免这种视角引起的颜色的变化，可以将相位补偿层的配置位置在胆甾醇型液晶层和有机发光二极管元件之间改变。
或者，如本实施例，通过使胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域仅为与蓝色相当的波长区域，也可以避免这一影响。就是说，在本实施例中，随着视角的增大，由于发光强度的增加效果向短波长侧移动时，斜着相对可见度较低的紫外波长区域移动，对于人眼观察困难。此外，对于蓝色以外的绿色及红色没有任何影响。并且，在需要考虑与其他颜色的平衡时，这一变化作为蓝色不如说是向色纯度高的方向变化，不一定有什么不好的影响。
另外，在反射电极300和圆偏振光反射层500的距离变大时，在斜着观察显示装置时，从发光薄膜层发射而被圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)一次反射之后取出到达外部的光，与一次也未被圆偏振光反射层反射而取出到达外部的光的视差变大。从使这一视差变小的观点出发，优选的是反射电极300和圆偏振光反射层500的距离尽可能地小，此时优选的是在圆偏振光反射层和偏振片之间设置相位补偿层。
但是，在像本实施例这样的底发射型结构的OLED显示装置的场合，各像素的发光区域61与存储电容40及TFT等的开关元件及布线等将区域划分开。因此，通过将蓝色像素的发光区域61以外的区域构造为圆偏振光反射层500的主反射的波长区域的光不反射或反射小的结构，可大幅度降低外光反射。
具体言之，也可以在成为发光区域以外的部分上形成未图示的由反射防止膜构成的反射防止单元。此反射防止膜，只要是对于与圆偏振光反射层反射的波长区域相当的光不反射，或反射小的膜就可以，材料本身或材料中包含的染料及颜料也可以是吸收光的，或者也可以是利用折射率不同的透明或半透明的膜产生的光的干涉效果实现对于与圆偏振光反射层反射的波长区域相当的光不反射或反射小的膜。
或者，也可以不增加新的膜，将像素中占据比较大的区域的40及布线用作反射防止单元。例如，在将存储电容40制作成为从基板6起以多晶硅(poly-Si)、二氧化硅(SiO2)、钛化钨(Ti-W)这一顺序层叠结构实现时，可以将与蓝色相当的波长的反射率减小。
另外，在发射蓝色以外的红色和绿色光的像素的发光区域中，通过控制发光薄膜层的构成及膜厚等，利用干涉效果也可以将与蓝色相当的波长的反射率减小。
这样一来，在明亮环境下从周围环境入射到显示装置的外光中，即使是在蓝色像素的发光区域以外，入射到用作反射防止单元的存储电容的区域的入射光，与圆偏振光反射层500的反射的波长区域相对应的蓝色相当的波长的光的反射减小。因此，由圆偏振光反射层的反射引起的外光反射变小，在明亮环境下可以实现对比度较高的显示装置。
另外，如本实施例那样，在使圆偏振光反射层的反射的波长区域是与蓝色相当的波长区域时，因为构成显示装置的部件一般是波长越短的光越容易吸收，可以比较容易地实现反射防止单元，容易降低外光反射。
下面参照图19对本发明的另一实施例予以说明。在本实施例中，由于除了改变相位补偿层800的位置以外，基本结构与上述实施例相同，对于相同的部分赋予相同的标号，其说明省略。本实施例，是将上述实施例中的相位补偿层800的位置从圆偏振光反射层500和1/4波片700之间变到圆偏振光反射层500和基板6之间，从宽视角范围内颜色变化减小这一观点和外光反射较小这一观点出发，是优选的结构。
下面参照图20对从发光薄膜层100发射的光及入射到发光区域61的外光予以说明。图20为示出本实施例的发光区域的剖面结构图，是省略了对光的动作无直接影响的基板等部件的示意图。其中，因为说明的是作为圆偏振光反射层使用胆甾醇型液晶层的场合，以下也将圆偏振光反射层的标号500用于胆甾醇型液晶层。
从发光薄膜层100发射的光1001直接或由反射电极300反射之后，对着透明电极200侧，透过透明电极200及相位补偿层800入射到胆甾醇型液晶层500。此时，由于从发光薄膜层100发射的光一般为非偏振光，在入射到胆甾醇型液晶层500的光中，与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当的一个转动方向的圆偏振光(例如，此处为左旋圆偏振光)分量被反射，其余的光透过。
在透过胆甾醇型液晶层500的光1002中，与选择反射的波长区域相当的光，由于1/4波片的作用，变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600而被取出到达观察者10000侧。另外，在透过胆甾醇型液晶层500的光1002之中，不与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当的光，在偏振片600中被吸收一半，剩余的透过并被取出到达观察者10000侧。
另一方面，被胆甾醇型液晶层500反射的光1003，在被反射电极300反射再次射向胆甾醇型液晶层500时，2次通过相位补偿层800。在视角为0°及其附近的视角范围内，通过相位补偿层800的光，不产生相位差或只产生小相位差。因此，被反射电极300反射再次射向胆甾醇型液晶层500的光，在被反射电极300反射时，由于行进方向改变成为转动方向相反的圆偏振光(右旋圆偏振光)，此次，透过胆甾醇型液晶层500。透过胆甾醇型液晶层500的光，由于受到1/4波片700的作用而变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600，被取出到达观察者10000侧。
与此相对，在视角大时，受到胆甾醇型液晶层500反射的光，在被反射电极300反射再次入射到胆甾醇型液晶层500之前，2次通过相位补偿层800，由于是斜向通过，产生相位差。由于此相位差，再次入射到胆甾醇型液晶层500的光变为偏振状态，一部分透过，一部分再次被胆甾醇型液晶层500反射，在反射电极300上反射时衰减。
透过胆甾醇型液晶层500的光，在斜着通过胆甾醇型液晶层500时产生相位差。由于此相位差，透过胆甾醇型液晶层500的光变为偏振状态，一部分被偏振片吸收。
因此，在视角增大时，在圆偏振光反射层500的反射的波长区域引起的发光强度的增加效果减小，得到发光强度的增加效果的波长区域向短波长侧移动，由此以使变化减小。
下面对在明亮环境下从周围向发光型显示装置的显示部入射的光予以说明。从周围环境入射到发光型显示装置的外光3000，一般是无偏振光，在通过偏振片600时，具有特定的一个方向的偏振面的直线偏振光被吸收，与此偏振面正交的直线偏振光则透过。透过偏振片600的直线偏振光在通过1/4波片700时受到其作用而变换为圆偏振光(此处例如是右旋圆偏振光)。在透过1/4波片700的光，透过圆偏振光反射层500，被反射电极300反射时，其行进方向改变，成为转动方向相反的圆偏振光(左旋圆偏振光)。由反射电极300反射的光入射到胆甾醇型液晶层500，其选择反射的波长区域以外的光3001原样不变透过胆甾醇型液晶层500，而与选择反射的波长区域相当的光被反射。
在透过圆偏振光反射层500的光3001通过1/4波片700时，因为受到其作用而变换为被偏振片600吸收的直线偏振光并被偏振片600吸收而不被取出到达观察者10000侧。
另一方面，被胆甾醇型液晶层500反射的光3002受到反射电极300的反射而再次射向胆甾醇型液晶层500时，2次通过相位补偿层800。在视角为0°及其附近的视角范围内，通过相位补偿层800的光，不产生相位差或只产生小相位差。因此，被反射电极300反射再次射向胆甾醇型液晶层500的光，在被反射电极300反射时，由于行进方向改变成为转动方向相反的圆偏振光，此次，其大部分透过胆甾醇型液晶层500。透过胆甾醇型液晶层500的光，由于受到1/4波片700的作用而变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600，取出到达外部。
与此相对，在视角大时，被胆甾醇型液晶层500反射的光，在被反射电极300反射再次入射到胆甾醇型液晶层500之前，2次通过相位补偿层800，在斜向通过时，产生相位差。由于此相位差，再次入射到胆甾醇型液晶层500的光变为偏振状态，一部分透过，一部分再次被胆甾醇型液晶层500反射，在反射电极300上反射时衰减。
透过胆甾醇型液晶层500的光，在斜着通过胆甾醇型液晶层500时产生相位差。由于此相位差，透过胆甾醇型液晶层500的光变为偏振状态，一部分被偏振片600吸收。
因此，在本实施例中，在视角增大时，即使是胆甾醇型液晶层选择反射的波长区域的光，也可以得到外光反射小的效果。
就是说，在本实施例中，通过将相位补偿层800配置于圆偏振光反射层500和有机发光二极管元件70之间，可以在宽视角范围内抑制在胆甾醇型液晶层中产生的相位差引起的外光反射和胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域引起的外光反射。因此，具有即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置的效果。
下面参照图21及图22对本发明的另一实施例予以说明，对于与上述实施例相同的部分赋予相同的标号，其说明省略。图21为示出本发明的发光型显示装置的剖面结构的一像素附近的示意剖面图。图22也是示出本发明的发光型显示装置的一部分剖面结构的示意剖面图，示出的是发光薄膜层发射红色光的发光薄膜层100R、发射绿色光的发光薄膜层100G、发射蓝色光的发光薄膜层100B分别涂敷的状态。
本实施例是从与形成了有机发光二极管元件70的基板6相反方向取光的所谓的顶发射型OLED显示装置。因此，构成有机发光二极管元件70的反射电极300与晶体管10相连接。另外，在反射电极300用作阴极时，作为晶体管10使用N沟道型的TFT。
此时，从发光薄膜层100(以及100R、100G、100B)发射的光不直接入射到形成开关元件的栅绝缘膜16；第1及第2层间绝缘膜18、20及第1及第2底层膜11、12。因此，因为这些膜对于从发光薄膜层发射的光的干涉没有影响，与上述实施例一样，不需要将这些膜在发光区域中去掉。
在发光区域61的周围部分形成第3绝缘膜21以覆盖反射电极300的周围。优选是此第3绝缘膜21的材料是从对与圆偏振光反射层500的主反射的波长区域相当的光的不反射或反射小的材料中选择。就是说，优选地，第3绝缘膜21用作至少对于与圆偏振光反射层500的主反射的波长区域相当的光的反射防止单元。
例如，借助使用紫外线等波长短的光作为曝光用光的光刻法可以形成图形的感光性树脂材料，因为一般吸收与蓝色相当的波长短的光，可以将这些材料用作第3绝缘膜21。另外，也可以将在感光性树脂材料中分散吸光性的颜料及染料的材料用作第3绝缘膜21的材料。第3绝缘膜21，也可以利用光刻法和印刷法形成。
在反射电极300上将包含发射红色、绿色、蓝色的某一种颜色的发光层的发光薄膜层100(在图22中100R、100G、100B)以规定的配置分别涂敷。发光薄膜层可以从上述的构成及材料中选择。发光薄膜层100R、100G、100B的分别涂敷，在低分子系的场合可以采用公知的利用遮蔽掩模的真空淀积有机膜的图形化成膜技术(例如，在S.Miyaguchi等：“Organic LED Fullcolor Passive-matrix Display”，Journal of the SID，7，3，pp221-226(1999)有叙述)。在此工序中，第3绝缘膜21可用作遮蔽掩模的阻挡部件。
另外，在由聚合物系材料构成发光薄膜层时，可以利用公知的喷墨图形化技术(例如，在T.Shimoda等：“Multicolor Pixel Patterningof Light-Emitting Polymers by Ink-Jet Printing”，SID，99，DIGEST，376(1999)有叙述)。在此工序中，第3绝缘膜21可用作分离发光区域的隔离体。
在发光薄膜层100上全面形成透明电极200与图中未示出的电流供给线相连接。在透明电极200上可根据需要形成由透明绝缘材料构成的保护膜80。保护膜80是为了在保护透明电极200的同时，使得在其上层叠其他部容易进行。
另外，优选地，保护膜80在从发光薄膜层100发射的光的波长中，折射率比透明电极200低，比空气高。一般，透明电极的折射率高达1.9～2.3。因此，在透明电极200的正上方有气体时折射率差变大，在透明电极和气体界面上的反射变大。此时，干涉强度与波长的关系变大，由于干涉强度与视角的关系，颜色随视角的变化变大。
所以，在透明电极200上设置折射率在气体和透明电极之间的折射率，具体说，1.4～1.7左右的透明的保护膜80，可使界面的反射减小，干涉强度与波长的关系减小，对减小颜色随视角的变化是优选的。
作为保护膜80，可使用氧化硅等对可见光透明的无机材料。或者也可以使用透明的丙烯酸树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰亚胺树脂等有机材料。这些有机材料，可使用旋转涂敷法等成膜，表面容易平坦化。
在保护膜80的上方配置以光学各向同性对可见光透明的具有阻气性能的透明密封片90。对透明密封片90，在一面上配置圆偏振光反射层500和相位补偿层800，在另一面上配置1/4波片700和偏振片600。透明密封片90，以形成圆偏振光反射层500的面与基板6的发光薄膜层形成面相对置的方式配置。
作为透明密封片90，可以使用玻璃板、实施过气体阻挡处理的树脂膜、薄玻璃板和层叠树脂膜的结构等等。作为高分子膜，可利用通过铸造法成膜的聚碳酸酯膜、三乙酰纤维素膜等聚合物膜或利用喷射成形形成的脂环式丙烯酸树脂光学各向同性塑料片及塑料膜。另外，在使用高分子膜和树脂板时，必须实施形成气体阻挡层等气体阻挡处理、以厚为数十μm左右的玻璃贴附使其具有气体阻挡性。
圆偏振光反射层500，与上述实施例一样，可以使用在与蓝色相当的波长区域中具有主选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层。作为在透明密封片90上形成由胆甾醇型液晶层组成的圆偏振光反射层500的方法，例如，除了在透明密封片90上使聚酰亚胺等的取向膜成膜而进行取向处理之外，使胆甾醇型液晶和光聚合起始剂的混合物成膜，在使胆甾醇型液晶的选择反射的波长区域利用其温度依赖关系成为所要求的状态之后，经过紫外线照射交联使其非流动化而实现。
本发明并不限定于这一方法，只要是能形成具有所要求的选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层的方法就可以。例如，也可以将预先在三乙酰纤维素膜等的透明基材膜上形成具有所要求的选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层，利用透明粘合剂贴附到透明密封片90上。
根据本发明的光学部件，从透明电极200侧起按照如下顺序排列：圆偏振光反射层500、1/4波片700、偏振片600；相位补偿层800可配置于偏振片600和透明电极200之间的任何位置。相位补偿层800，如上所述，通过其配置位置，与胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域相当的光的行为改变。
在本实施例中，对将相位补偿层800配置于作为圆偏振光反射层500的胆甾醇型液晶层和透明电极200之间的场合予以说明。
在与形成透明密封片90的圆偏振光反射层500的面相反的面上配置1/4波片700及偏振片600。1/4波片700及偏振片600，与上述实施例一样，分别利用丙烯系的透明粘合剂粘合。
透明密封片90和基板6借助在显示装置的显示部的周围的部分涂敷成框状的混有圆珠及短棒等隔离物的具有粘合性的密封剂进行密闭封接。此时，相位补偿层800和圆偏振光反射层500，为了避开透明密封片90的周缘部，将与显示部相当的区域、或定位的边缘做大，只在稍大于显示部的区域形成，透明密封片90利用直接粘合剂相粘合是重要的。这一点，是为了在粘合剂和透明密封片之间有相位补偿层和圆偏振光反射层时，防止从该处有外部气体进入而使有机发光二极管元件的寿命缩短。
另外，在透明密封片90和基板6的间隙，即在相位补偿层800和保护膜80的间隙81中，最好封入氮气等不活泼气体。或者，也可以利用透明粘接材料等的透明体全面密封，以使气体不能进入到间隙81中，此时间隙81可以用折射率1.4～1.7左右的透明体填满，以使在各个界面上的折射率差减小。这样，在透明密封片90和基板6之间的间隙81填满透明体时，也可省略保护膜80，在透明电极200和间隙81的界面及间隙81和800的界面上的反射比间隙81充满气体时小，对于在这些界面上的反射产生的干涉强度的影响减小。
另外，也可不使用透明密封片90，而代之以在透明电极200上使具有阻气性的无机透明材料成膜，或无机透明材料和有机透明材料交互反复成膜，使之以具有阻气性的方式进行封接。
此时，根据本发明的光学部件，从透明电极200侧起按照如下顺序排列：圆偏振光反射层500、1/4波片700、偏振片600；只要相位补偿层800配置于偏振片600和透明电极200之间的任何位置，对使其具有阻气性的无机透明材料和有机透明材料的位置关系没有限制。
但是，此时，使其具有阻气性的无机透明材料和有机透明材料必须具有光学各向同性。或者，只要是相位补偿层800、圆偏振光反射层500、1/4波片700以及偏振片600全部或其中某一个经过处理而具有充分的阻气性能，没有透明密封片90也可以。
在本实施例中也可得到与上述实施例同样的效果。就是说，通过将相位补偿层800配置于胆甾醇型液晶层500和透明电极200之间，可以在宽视角范围内抑制在胆甾醇型液晶层中产生的相位差引起的外光反射和胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域引起的外光反射。因此，具有即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置的效果。
另外，在本实施例中，如上所述，在各像素的发光区域的周围设置的第3绝缘膜21使圆偏振光反射层500的主反射的波长区域的光的反射率减小。此时，在明亮环境下从周围环境入射到显示部的外光中，入射到第3绝缘膜21的光几乎不射向观察者侧被取出。这是因为入射到第3绝缘膜21的外光中，与圆偏振光反射层500的反射的波长区域相对应的波长的光的反射变小，而圆偏振光反射层500的反射的波长区域的光即使是反射也被偏振片600吸收。所以，在明亮环境下也可实现对比度高的显示图像的发光型显示装置。
此外，第3绝缘膜21，由于可以防止从发光薄膜层100发射被圆偏振光反射层反射的光漏入别的像素中，具有防止混色及模糊的效果。特别是，在采用包含黑色颜料的材料作为第3绝缘膜21时，各像素被第3绝缘膜21光学上分离，所以可以得到没有混色及不模糊的高品质的显色。
但是，在本发明的发光型显示装置中，在反射电极300和圆偏振光反射层500的间隙变宽时，在斜着观察显示装置时，从发光薄膜层100发射被圆偏振光反射层(胆甾醇型液晶层)500一次反射之后取出到达外部的光，与一次也未被圆偏振光反射层反射而取出到达外部的光之间产生视差。此外，被圆偏振光反射层500反射的光，在漏入到与对应的像素之外的像素的反射电极时可以看到分辨率降低，从发光薄膜层100发射被圆偏振光反射层500反射的光被第3绝缘膜21等吸收而射向观察者的光减少等弊害发生。因此，圆偏振光反射层和反射电极的距离尽量地短，从画质及光利用效率方面来说是优选的。
在本实施例中，由于是顶发射型结构，圆偏振光反射层500和反射电极300之间不需要厚度为数百μm的玻璃基板这样的部件。因此，圆偏振光反射层500和反射电极300的间隔可以减小。
此时，从发光薄膜层100发射被圆偏振光反射层500一次反射之后取出到达外部的光，与一次也未被圆偏振光反射层反射而取出到达外部的光的视差变小。此外，由于从发光薄膜层100发射被圆偏振光反射层500反射的光，被第3绝缘膜21吸收而损失的情况减少，光利用效率提高。此外，从发光薄膜层100发射被圆偏振光反射层500反射的光漏入不同的像素的反射电极引起分辨率降低及混色等情况不存在。由此可知，可以实现可以得到分辨率不降低的高品质的显示图像的发光型显示装置。
另外，在本实施例中，叙述的是对于形成有机发光二极管元件70的基板6，将预先另外准备的圆偏振光反射层500等从后面重叠的场合。这是因为，例如，在已经形成有机发光二极管元件70的基板上形成圆偏振光反射层时，在作为圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的形成工序中，有可能发生发光薄膜层等劣化等缺陷。
如本实施例这样，在圆偏振光反射层500和有机发光二极管元件70分别形成时，因为各个工序的自由度增大，互相影响导致劣化的情况不会发生，可以构成更高性能的显示装置。但是，例如，将来如果开发出耐受性高的有机材料，也可以将圆偏振光反射层和有机发光二极管元件在同一基板上形成。
另外，在本实施例中，说明的是将相位补偿层800配置在透明电极200和圆偏振光反射层500之间的场合，但是相位补偿层800也可配置于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间。此时，在宽视角范围内可以得到胆甾醇型液晶层的选择反射产生的发光强度的增加效果。
下面参照图23对本发明的OLED显示装置的另一实施例予以说明。图23为示出本发明的显示装置的概略构成的一部分示意剖面图。此显示装置，除了构成圆偏振光反射层500的胆甾醇型液晶层500只在构成蓝色的像素的发光薄膜层100B上选择配置和将相位补偿层800配置在观察者10000侧之外，基本构成与参照图21及图22说明的上述实施例相同，相同的部分赋予相同的标号，其详细说明省略。
如图23所示，本显示装置是在将构成圆偏振光反射层500的胆甾醇型液晶层500选择配置在构成蓝色的像素发光薄膜层100B之上。此时，由于形成透明密封片90的圆偏振光反射层500的部分和不形成圆偏振光反射层500的部分之间产生台阶，也可以设置平坦化膜510消灭台阶。作为平坦化膜510可以使用透明的丙烯酸类树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰亚胺树脂等有机材料。这些有机材料，可使用旋转涂敷法等成膜，表面容易平坦化。
在本实施例中，与上述实施例一样，由于圆偏振光反射层500的作用，由于与现有的被偏振片吸收而损失的蓝色相当的光的光的有效利用，蓝色的像素的光利用效率提高。因此，就是功耗相同，图形显示也更明亮，如果显示图像的亮度相同，则可以降低功耗。此外，关于蓝色，由于从发光薄膜层发射的内部发光色，实际上取出到达观察者侧的外部发光色的刺激纯度提高，可以实现显示色范围更宽的发光型显示装置。
另外，由于具备相位补偿层800，可以在宽视角范围内抑制在构成圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层中产生的相位差引起的外光反射的增大。因此，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置。
在本实施例中，特别是由于除与构成蓝色像素的发光薄膜层100B相对应的位置以外的区域没有圆偏振光反射层，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域引起的外光反射，可降低到小于等于胆甾醇型液晶层覆盖整个显示部时的1/3。因此，在明亮环境下可实现对比度高的发光型显示装置。
另外，在本实施例中，相位补偿层800是配置于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间。此时，在宽视角范围内，可得到圆偏振光反射层500的选择反射产生的发光强度的增加效果。
另一方面，从周围环境入射到显示部的外光，在胆甾醇型液晶层500的选择反射的波长区域引起的反射，即使是在视角增大时，也不会急剧地减少，反射的波长区域向短波长侧移动，但如本实施例所示，圆偏振光反射层500的主反射的波长区域只向与蓝色相当的短波长侧移动时，反射的波长区域，在视角增大时，由于向相对可见度低的紫外区域移动，对于人眼观察困难，不成为问题。
在本实施例中，说明的是将相位补偿层800配置在1/4波片700和圆偏振光反射层500之间的场合，但是相位补偿层800也可配置于圆偏振光反射层500和透明电极200之间。此时，如上所述，随着视角的增大，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域产生的外光反射更为减小。
下面对本发明的发光型显示装置的另一实施例予以说明。图24为示出本发明的发光型显示装置的概略构成的一部分示意剖面图。此发光型显示装置，除了利用在多个区域分别涂敷的的胆甾醇型液晶层之外，基本构成与参照图21及图22说明的上述实施例相同，相同的部分赋予相同的标号，其详细说明省略。
本显示装置的圆偏振光反射层500，是将在与蓝色相当的波长中具有主选择波长的圆偏振光反射层500B配置在构成蓝色像素的发光薄膜层100B之上，将在与绿色相当的波长中具有主选择波长的圆偏振光反射层500G配置在构成绿色像素的发光薄膜层100G之上，而将在与红色相当的波长中具有主选择波长的圆偏振光反射层500R配置在构成红色像素的发光薄膜层100R之上。就是说，本实施例的圆偏振光反射层500，与构成像素的发光薄膜层的发光色相对应，在面内分别涂敷的选择反射波长区域不同的胆甾醇型液晶层。
胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长，分别与各色相对应。例如，蓝色可从440～480nm范围中选择，绿色可从540～580nm范围中选择，而红色可从600～640nm范围中选择。另外，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域，如上所述，为了使外光反射减小，优选是将其波长宽度设定为小于等于130nm。
在分别涂敷的的胆甾醇型液晶层500B、500G、500R之间，在覆盖像素的非发光区域的区域上可以形成黑矩阵500BM。作为黑矩阵500BM，可以使用金属铬、氧化铬、或将吸光性颜料分散的感光性树脂。此时，为了使分别涂敷的胆甾醇型液晶层和像素的发光区域的定位边缘做得大，优选的是将黑矩阵的开口部做得大于像素的发光区域。
另外，也可在分别涂敷的胆甾醇型液晶层的表面上，形成由透明的树脂材料构成的图中未示出的保护层，使该表面平坦化。这是为了使设置于其上的相位补偿层800配置容易，避免台阶引起的光学特性的分散。
另外，优选的是，分别涂敷的胆甾醇型液晶层500R、500G、500B的(nx-nz)·d的值一定。这是为了将整个显示部覆盖，利用一个相位补偿层800对胆甾醇型液晶层500R、500G、500B全部相位差进行补偿。
为了使分别涂敷的胆甾醇型液晶层500R、500G、500B的(nx-nz)·d的值一定，将胆甾醇型液晶层500R、500G、500B由同一材料构成，厚度最好一致。或者是，在采用不同材料作为胆甾醇型液晶层500R、500G、500B时，也可以通过调整使分别涂敷的各胆甾醇型液晶层的(nx-nz)·d的值一致。
在本实施例中，特别是在视角为0°及其附近的视角范围内，不仅是蓝色，从构成相对可见度高的绿色及红色的像素的发光薄膜层100G、100R发射的光也由于圆偏振光反射层500G、500R的作用使被偏振片600吸收的光减少而使光利用效率提高。因此，如果是亮度相同的显示图像，功耗可以更小，此外由于流过有机发光二极管元件的电流可以小，可以实现发光元件的寿命长的发光型显示装置。或者是如果功耗相同，则可以实现显示更明亮的图像的发光型显示装置。
另外，将从蓝色、绿色、红色的像素取出到达观察者侧的光，由于与从各个发光薄膜层发射的内部发光色相比较，实际上取出到达观察者侧的外部发光色的刺激纯度更高，可以实现比发光薄膜层的材料本身具有的性能显示色范围更宽的发光型显示装置。
此外，由于具备相位补偿层800，可以在宽视角范围内抑制由于构成圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层产生的相位差引起的外光反射的增大。
在本实施例中，通过将相位补偿层800配置于圆偏振光反射层500和透明电极200之间，如上所述，在视角增大时，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域的光引起的外光反射减小。因此，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的显示装置。
另外，如本实施例这样，圆偏振光反射层的主反射的波长区域也在与蓝色相当的波长区域以外时，优选是将相位补偿层800配置于圆偏振光反射层500和透明电极200之间。其理由如下。
例如，在相位补偿层800存在于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间时，从发光薄膜层发射、透过作为圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的光中产生的相位差受到补偿。因此，即使视角增大，发光强度的增加效果也不会急剧减小，得到发光强度的增加效果的波长区域向短波长侧移动。
此处，如上述实施例所示，在圆偏振光反射层的主反射的波长区域只在与蓝色相当的波长区域中时，即使是随着视角的增大，得到发光强度的增加效果的波长区域向短波长侧移动，因为向着相对可见度变得比较低的紫外线区域方向移动，影响小，而在圆偏振光反射层的主反射的波长区域在蓝色以外的与绿色或红色相当的波长区域中时，由于是相对可见度高的波长的变化，人眼感知容易。特别是，由于从红色像素取出的光随着视角的增大，相对可见度更高的波长区域的发光强度增加，颜色的变化和亮度的变化容易为人眼所感知。
另外，在相位补偿层800存在于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间时，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域的光引起的外光反射随着视角的增大不急剧减小，反射波长向短波长侧移动。此时，也与上述实施例一样，在圆偏振光反射层的主反射的波长区域只在与蓝色相当的波长区域中时，因为外光反射的波长区域，随着视角的增大，向着相对可见度变得比较低的紫外线区域方向移动，人眼感知困难，所以影响小。可是，在圆偏振光反射层的主反射的波长区域在蓝色以外的与绿色或红色相当的波长区域中时，由于是相对可见度高的波长的变化，对外光反射人眼感知容易。特别是，由于从红色像素取出的光随着视角的增大，相对可见度更高的波长区域的发光强度增加，外光反射容易为人眼所感知。因此，也有在明亮环境下，在视角增大时，外光反射增加，对比度下降的情况。
所以，在圆偏振光反射层的主反射的波长区域在蓝色以外的与绿色或红色相当的波长区域中时，为了抑制由于视角的变化引起的颜色的变化及外光反射的增大，优选是将相位补偿层800配置于圆偏振光反射层500和透明电极200之间，
但是，本发明并不排除将相位补偿层800配置于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间。此时，具有在宽视角范围内得到由于胆甾醇型液晶层的选择反射引起的发光强度的增加效果的这种效果。并且，此时，由于可以预先将相位补偿层800与1/4波片700及偏振片600一体化，做成膜状，所以具有可以一次贴附于透明密封片90上，制造时组装容易的优点。
如上所述，在本发明的发光型显示装置中，根据相位补偿层800的配置位置的不同，其显示特性改变。另外，根据发光型显示装置的构成的不同，相位补偿层的配置位置的影响也不同。因此，相位补偿层的配置位置，也可根据发光型显示装置要求的性能及结构，选择最优的配置位置。
下面对本发明的发光型显示装置的另一实施例予以说明。图25为示出本发明的发光型显示装置的一部分的示意剖面图。此发光型显示装置，除了发光薄膜层100W的内部发光色为白色及具有彩色滤光片900R、900G、900B等不同之外，基本构成与参照图24说明的上述实施例相同，相同的部分赋予相同的标号，其详细说明省略。
如图25所示，本发光型显示装置，是在参照图24说明的上述实施例中，发光薄膜层整个是发白色光的发光薄膜层100W，在透明密封片90和圆偏振光反射层500之间，分别涂敷可透过与红色、绿色、蓝色各色相当的光的彩色滤光片900R、900G、900B。另外，相位补偿层800配置于透明密封片90和1/4波片700之间。
作为实现发白色光的发光薄膜层的方法，有将发光色不同的多个发光层层叠的方法和在一个发光层中将发光色不同的色素掺杂的方法。作为前者，例如，有将TPD、部分地掺杂有尼罗红的Alq3、和1，2，4-三氮杂茂衍生物(TAZ)组合而成的材料。并且，作为后者，有在PVK中掺杂了三种色素例如1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯(TPB)、香豆素6、DCM1而成的材料。无论是哪一种，作为发射白光的发光薄膜层，优选是使用可获得发光效率高，寿命长的发白色光体。
彩色滤光片，是通过在透明密封片90上使金属铬、氧化铬、或将吸光性颜料分散的感光性树脂组成的黑矩阵900BM形成图形之后，利用染色法、颜料分散法、或印刷法等公知技术，对透过与红色、绿色、蓝色各色相当的光而吸收其以外的光的部分分别涂敷而实现的。
彩色滤光片的表面，优选是通过形成由透明的树脂材料组成的覆盖层910进行平坦化。这是为了使在其上形成的圆偏振光反射层500制作容易的同时，避免表面凸凹造成的光学特性的分散。
在覆盖层910上，与上述实施例一样，作为圆偏振光反射层500，是将选择反射波长区域不同的胆甾醇型液晶层分别涂敷。此时，在与透过红色的彩色滤光片900R相对应的位置涂敷在红色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500R，在与透过绿色的彩色滤光片900G相对应的位置涂敷在绿色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500G，而在与透过蓝色的彩色滤光片900B相对应的位置涂敷在蓝色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500B。另外，在本实施例中，由于彩色滤光片具有黑矩阵，在圆偏振光反射层中不设置黑矩阵。另外，图中未示出，在分别涂敷的胆甾醇型液晶层的表面，最好是通过形成由透明的树脂材料组成的保护层使其平坦化。这是为了在组装时保护表面及避免台阶造成的光学特性的分散。
彩色滤光片900R、900G、900B以及形成由胆甾醇型液晶层组成的圆偏振光反射层500的透明密封片90，在将构成像素的发光薄膜层100W的位置、分别涂敷的胆甾醇型液晶层及彩色滤光片的位置大致定位一致之后，与基板6固定。
就是说，在与构成显示红色的像素的发光薄膜层相对应的位置配置在红色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500R及透过红色的彩色滤光片900R；在与构成显示绿色的像素的发光薄膜层相对应的位置配置在绿色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500G及透过绿色的彩色滤光片900G；而在与构成显示蓝色的像素的发光薄膜层相对应的位置配置在蓝色中有反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500B及透过蓝色的彩色滤光片900B。
在形成有透明密封片90的圆偏振光反射层500的正面和反面上，配置相位补偿层800、1/4波片700及偏振片600。
下面对这一发光型显示装置的动作予以说明。从发光薄膜层100W发射的光，直接或由反射电极300反射之后，入射到圆偏振光反射层500。圆偏振光反射层500，是与各像素应该显示的颜色相对应的波长中具有选择反射波长区域的胆甾醇型液晶层分别涂敷而成的。
因此，从应该显示红色的像素的发光薄膜层100W发射而入射到胆甾醇型液晶层500R的光，通过胆甾醇型液晶层500R的选择反射，将相当于红色的波长区域并且具有一个转动方向的圆偏振光(例如，此处为左旋偏振光)的分量反射，其余的光透过。此时，在透过胆甾醇型液晶层500R的光中，与红色相当的波长范围的光，成为右旋的圆偏振光，其余的波长的光是非偏振光。
透过胆甾醇型液晶层500R的光入射到红色彩色滤光片900R。在入射到红色彩色滤光片900R之后，与红色相当的规定的波长区域的光透过红色彩色滤光片900R，其余的波长的光被吸收。
作为与胆甾醇型液晶层500R的选择反射波长区域相当并且透过红色彩色滤光片900R的光，由于1/4波片700的作用从圆偏振光变换为直线偏振光，透过偏振片600被取出到达观察者10000侧。
另外，作为胆甾醇型液晶层500R的选择反射波长区域以外的光并且透过红色彩色滤光片900R的光，在偏振片600中大约一半被吸收，其余的被取出到达观察者10000侧。
另一方面，被胆甾醇型液晶层500R反射的光，由反射电极300反射再一次射向胆甾醇型液晶层500R，由于在被反射电极300反射时，成为转动方向相反的圆偏振光(此处为右旋偏振光)，此次透过胆甾醇型液晶层500R。透过胆甾醇型液晶层500R的光，也透过红色彩色滤光片900R，由于1/4波片700的作用，变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过偏振片600，被取出到达观察者10000侧。
就是说，在从构成显示红色像素的发光薄膜层100W发射的白色光中，由于只有与红色相当的规定的波长区域的光，在红色彩色滤光片500R和偏振片600中几乎不被吸收，而被取出到达观察者10000侧，从显示红色的像素可得到明亮的红色光。
关于从构成显示绿色(或蓝色)的像素的发光薄膜层100W发射的白色光同样，只有与绿色(或蓝色)相当的规定的波长区域的光，在彩色滤光片500G(或彩色滤光片500B)和偏振片600中几乎不被吸收，而被取出到达观察者10000侧，从显示绿色(或蓝色)的像素可得到明亮的绿色光(或蓝色光)。
就是说，通过有效利用从前被偏振片吸收、无用的光，可以实现提高光利用效率、得到更明亮的显示图像的发光型显示装置。
另外，如本实施例所示，相位补偿层800处于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间时，在斜着透过作为圆偏振光反射层500的胆甾醇型液晶层的光产生的相位差可由相位补偿层进行补偿。因此，即使是视角增大，发光强度的增加效果也不急剧减小，得到发光强度的增加效果的波长区域向短波长侧移动。
在本实施例中，被取出到达观察者10000侧的光通过彩色滤光片。由于彩色滤光片限定透过的光的波长，随着视角的增大，即使是胆甾醇型液晶层产生的发光强度的增加效果向短波长侧移动，也可以将颜色的变化抑制到很小。
就是说，在本实施例中，相位补偿层800处于1/4波片700和圆偏振光反射层500之间，尽管圆偏振光反射层500的主反射的波长区域在蓝色以外的相对可见度高的、与绿色及红色相当的波长区域中，由于具有彩色滤光片，可以将视角引起的颜色的变化抑制到很小。
另外，胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域，比使用颜料及染料的通常的彩色滤光片的透过波长区域狭窄，反射率对波长的分布曲线陡峭。因此，从发光薄膜层发射、由胆甾醇型液晶层反射再利用的光，与仅从发光薄膜层发射、透过彩色滤光片的光相比，半高宽窄而成为更陡峭的波长分布。
因此，本实施例，可以实现与现有的发白色光的有机发光二极管元件组合的发光型显示装置相比，只与由胆甾醇型液晶层反射再利用的光的部分的大小相应的、红色、绿色、蓝色各色的色纯度高，显示范围宽的发光型显示装置。
另一方面，在明亮环境下从周围向显示部入射的光，在通过偏振片600时，至少其一半被吸收。透过偏振片600的光，在透过1/4波片700时，受到其作用而变成圆偏振光，在通过彩色滤光片时，至少其2/3波长区域的光被吸收。
透过彩色滤光片及圆偏振光反射层500的光，受到反射电极300的反射，入射到圆偏振光反射层500。在入射到圆偏振光反射层500的光中，与圆偏振光反射层500的反射的波长区域相当的光被反射，其以外的波长区域的光透过。透过圆偏振光反射层500的光，在透过1/4波片700时，受到其作用而成为直线偏振光，由于被偏振片600吸收，没有光被取出到达观察者10000侧。
另一方面，被圆偏振光反射层500反射的光，再次被反射电极300反射，此次透过圆偏振光反射层500，通过彩色滤光片、偏振片600等而被取出到达观察者10000侧。由于这部分光很少，所以可将外光反射抑制到很小。
就是说，即使在明亮环境下，由于外光的大部分被偏振片及彩色滤光片吸收，所以可以实现暗显示变暗而对比度高的发光型显示装置。
另外，由于斜着通过构成圆偏振光反射层500的胆甾醇型液晶层的光产生的相位差由相位补偿层800补偿，随着视角的增大在胆甾醇型液晶层在产生的相位差引起的外光反射的增大可受到抑制。
如本实施例这样，在将相位补偿层800配置于1/4波片700和透明电极500之间时，由于胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域的光引起的外光反射，在视角增大时，也不急剧减小，反射的波长区域向短波长侧移动。在本实施例中，被取出到达观察者10000侧的光，一定通过彩色滤光片。因此，在随着视角的增大，外光的反射的波长区域向短波长侧移动时，由于反射光的一部分被彩色滤光片吸收，外光反射受到抑制。
所以，本实施例的发光型显示装置，由于具备相位补偿层和彩色滤光片，可以在宽视角范围内抑制外光的反射，所以即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的图像显示。
另外，在本实施例中，由于可以预先将相位补偿层800与1/4波片700及偏振片600一体化，做成膜状，所以具有可以一次贴附于透明密封片90上，制造时组装容易的优点。
另外，本发明的发光型显示装置，相位补偿层、彩色滤光片及圆偏振光反射层的位置关系并不受本实施例的限定。例如，相位补偿层800，也可以配置于圆偏振光反射层500和透明电极200之间。此时，由于圆偏振光反射层的反射的波长区域引起的外光反射及发光强度的增加效果在视角变大时减小。因此，在视角为变大时，外光反射减小，在明亮环境下对比度提高。并且，由于视角的变化引起的颜色变化减小。
或者，彩色滤光片和圆偏振光反射层的顺序也可以改变。就是说，从发光薄膜层侧起配置顺序也可以是彩色滤光片、圆偏振光反射层。此时，由于被圆偏振光反射层反射再利用的光两次通过彩色滤光片，在彩色滤光片中光的损失增加，由于按照其分量，针对所要求的颜色将不需要的波长的光进一步吸收，色纯度可以提高。
另外，在本实施例中，说明的是将选择反射波长区域不同的胆甾醇型液晶层在面内分别涂敷而作为圆偏振光反射层的场合，但本发明的发光型显示装置并不限定于此。例如，圆偏振光反射层不分别涂敷，由在蓝色、绿色、红色中任何一种颜色中具有主反射的波长区域的圆偏振光反射层将显示部全面覆盖也可以。此时，对于与圆偏振光反射层的主反射的波长区域相当的一种颜色，可以得到亮度提高、色纯度提高的效果。
此时，特别是通过将圆偏振光反射层的主反射的波长区域变成与蓝色相当的波长，由于和参照图21和图22说明的上述实施例同样的理由，外光反射变得更小，在明亮环境下可以实现对比度更高的发光型显示装置。
另外，在本实施例中发光薄膜层是发射全部为白色的光的发光薄膜层，但本发明并不限定于此。就是说，也可以在红色像素中形成发射红色光的发光薄膜层，在与此发光薄膜层相对应的位置配置具有与红色相当的反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500R及透过红色的彩色滤光片900R，在绿色像素中形成发射绿色光的发光薄膜层，在与此发光薄膜层相对应的位置配置具有与绿色相当的反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500G及透过绿色的彩色滤光片900G，而在蓝色像素中形成发射蓝色光的发光薄膜层，在与此发光薄膜层相对应的位置配置具有与蓝色相当的反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500B及透过蓝色的彩色滤光片900B。此时，由于从发光薄膜层发射被彩色滤光片吸收的光变少，可以实现光利用效率高的发光型显示装置。
下面对本发明的发光型显示装置的另一实施例予以说明。图26为示出本发明的发光型显示装置的一部分概略构成的示意剖面图。此发光型显示装置，除了使用多个胆甾醇型液晶层的层叠结构作为圆偏振光反射层500之外，基本构成与参照图25说明的上述实施例相同，相同的部分赋予相同的标号，其详细说明则省略。
本发光型显示装置，是将在与蓝色相当的波长中具有主选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500B、在与红色相当的波长中具有主选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500R、在与绿色相当的波长中具有主选择反射的波长区域的胆甾醇型液晶层500G相层叠的结构。
因此，因为通过胆甾醇型液晶层的作用，红色、绿色、蓝色全部颜色中被偏振片吸收的光减少，所以可以实现更明亮的发光型显示装置。
本实施例，特别与迄今为止所说明的本发明的发光型显示装置不同，圆偏振光反射层500的主反射的波长区域优选是包含可见光波长全部区域，更优选是包含红外线区域的一部分。这种圆偏振光反射层，像本实施例这样，可以通过层叠多个选择反射波长区域不同的多个胆甾醇型液晶层而实现。
另外，通过将胆甾醇型液晶层多个进行层叠，因为斜着通过圆偏振光反射层的光产生的相位差很大，相位补偿层800将胆甾醇型液晶层全部层的相位差作为要补偿的相位差。
此时，胆甾醇型液晶层的选择反射产生的发光强度的增加效果在宽波长区域内有效。因此，即使胆甾醇型液晶层的选择反射的波长区域随着视角的增大向短波长侧移动，因为发光强度的增加效果在可见光波长区域内几乎不改变，所以可以抑制由于视角的改变引起的颜色的变化。
另外，在本实施例中，因为通过将相位补偿层800配置于圆偏振光反射层500和1/4波片700之间，由于胆甾醇型液晶层的选择反射引起的发光强度的增加效果，即使视角增大也继续，所以可以在宽视角范围内实现光利用效率高的发光型显示装置。
就是说，在本实施例中，在宽视角范围内，颜色变化小，可以实现能得到更明亮的显示图像的发光型显示装置。
另一方面，在明亮环境下从周围环境入射到显示部的外光，在通过偏振片600时，至少吸收其一半。通过偏振片600的光在通过1/4波片700时，受到其作用而变为圆偏振光，在通过彩色滤光片时，至少2/3该波长区域的光被吸收。
通过彩色滤光片和圆偏振光反射层500的光，被反射电极300反射，再被圆偏振光反射层500反射，再次被300反射之后，入射到圆偏振光反射层500。入射到圆偏振光反射层500的光，此次透过圆偏振光反射层500，在透过彩色滤光片和偏振片600等之后，被取出到达观察者10000侧。此光在两次通过偏振片和彩色滤光片时，由于吸收而变小。就是说，在本实施例中，由于扩大圆偏振光反射层的主反射的波长区域引起的外光反射的增大，由于具备彩色滤光片，可以减小。
另外，由于斜着行进通过构成圆偏振光反射层的胆甾醇型液晶层的光产生的相位差由相位补偿层800补偿，即使是随着视角的增大在胆甾醇型液晶层中产生的相位差引起的外光反射的增大可受到抑制。
所以，即使在明亮环境下，由于外光的大部分被偏振片及彩色滤光片吸收，所以可以实现暗显示变暗而对比度高的发光型显示装置。
另外，本发明的胆甾醇型液晶层的层叠顺序号并不限定于图面的顺序号。另外，作为圆偏振光反射层也可以不使用多个胆甾醇型液晶层的层叠，而是使用螺旋间距连续变化的胆甾醇型液晶层。
另外，本发明中的相位补偿层、彩色滤光片和圆偏振光反射层的位置关系不限于本实施例。比如，相位补偿层800也可以配置于圆偏振光反射层500和透明电极200之间。此时，胆甾醇型液晶层(圆偏振光反射层)的反射的波长区域引起的外光反射减小。因此，在视角增大时，也可以实现在明亮环境下提高对比度。
另外，彩色滤光片和圆偏振光反射层的顺序也可以改变。就是说，从发光薄膜层100W侧起，也可以按照彩色滤光片、圆偏振光反射层500的顺序配置。此时，由于被圆偏振光反射层500反射再利用的光，两次通过彩色滤光片，在彩色滤光片中光的损失增加，由于按照其分量，针对所要求的颜色将不需要的波长的光进一步吸收，色纯度可以提高。
下面参照图27、图28对本发明的发光型显示装置的另一实施例予以说明。图27为示出本发明的显示装置的剖面结构的一像素附近的示意剖面图。另外，图28也是示出本发明的显示装置的一部分剖面的示意剖面图。本实施例中，圆偏振光反射层，不是由胆甾醇型液晶层，而是由反射规定的波长区域的直线偏振光、使其他分量透过的直线偏振光反射部件550和1/4波片组合而构成。
因此，各光学部件，从有机发光二极管元件70侧起，按照相位补偿层850、1/4波片700、直线偏振光反射部件550、偏振片600的顺序进行层叠。就是说，本实施例，是在参照图21和图22说明的上述实施例中，采用直线偏振光反射部件550代替圆偏振光反射层500，改变了1/4波片700的位置的结构，与上述实施例相同的部分赋予相同的标号，其详细说明省略。
如图27所示，本显示装置是从透明电极200侧顺序配置相位补偿层850、1/4波片700、直线偏振光反射部件550及偏振片600。
直线偏振光反射部件550具有在入射到其中的光中将规定的波长区域的直线偏振光分量反射，使偏振面与其正交的直线偏振光分量透过的功能。比如，上述的国际专利申请的国际公开公报WO95/27919中记载的将不同的双折射性高分子膜多层层叠的双折射反射型偏振膜及在SID92 Digest p427中记载的将顶角大致为90度的棱柱体阵列2个重叠，在其重合部上形成多层膜的偏振光分离面。
作为直线偏振光反射部件，从容易处理出发，最好是使用前者的双折射反射型偏振膜。此时，斜着进入直线偏振光反射部件的光产生相位差。这一相位差是外光反射增加的主要原因。所以，为了补偿斜着进入直线偏振光反射部件产生的相位差，可在偏振片600和有机发光二极管元件70之间的任意位置设置相位补偿层850。
直线偏振光反射部件550的反射的中心波长为400～490nm，更优选的是420～480nm，反射的波长区域优选为小于等于510nm。这与上述实施例一样，是为了在提高蓝色光光利用效率和色纯度的同时，将外光反射抑制为最小限度。
直线偏振光反射部件550配置在偏振片600和1/4波片700之间，此时，直线偏振光反射部件550的直线偏振光的透射轴与偏振片600的直线偏振光的透射轴配置成为一致。
下面参照图29对从发光薄膜层100发射的光及从外部入射到发光区域61的外光予以说明。图29为示出本实施例的发光区域的剖面结构图，是省略了对光的动作无直接影响的基板等部件的示意图。
在图29中，从发光薄膜层100发射的光1011直接或由反射电极300反射之后，对着透明电极200侧，透过透明电极200及相位补偿层850、1/4波片700入射到直线偏振光反射部件550。此时，由于从发光薄膜层100发射、入射到直线偏振光反射部件550的光为非偏振光，与蓝色相当的波长区域的光、由偏振片600吸收的直线偏振光分量被反射，其以外的光透过。在透过直线偏振光反射部件550的光1012中，与直线偏振光反射部件550的反射的波长区域相当的光，透过偏振片600，被取出到达观察者10000侧，其以外的波长的光，在偏振片600中被吸收约一半以后，被取出到达观察者10000侧。
另一方面，被直线偏振光反射部件550反射的光1013，通过1/4波片700，射向反射电极300，在通过1/4波片700时受到其作用而变换为受到其作用而变成圆偏振光，受到反射电极300反射其行进方向改变，变为转动方向相反的圆偏振光。被反射电极300反射的光，再次通过1/4波片700时，由于受到其作用此次变换为透过直线偏振光反射部件550的直线偏振光，透过直线偏振光反射部件550及偏振片600而被取出到达观察者10000侧。
在本实施例中，与上述实施例一样，因为也是从发光薄膜层发射的光中的与蓝色相当的波长区域的光，几乎不被偏振片吸收，被取出到达观察者10000侧，蓝色光的光利用效率可以提高。因此，如功耗相同，可以实现显示更明亮的图像的发光型显示装置。或者，如果亮度相同，功耗变小，因为流过有机发光二极管元件70的电流可以小，可以实现发光元件的寿命长的发光型显示装置。
另外，透过将直线偏振光反射部件550的反射的波长区域设定为比从发光薄膜层发射的光的波长区域更窄，就可以提高从显示蓝色的像素被取出到观察者10000侧的光的色纯度。
下面对在明亮环境下从周围环境入射到发光区域的外光予以说明。外光3010，一般是无偏振光，在通过偏振片600时，具有特定的一个方向的偏振面的直线偏振光被吸收，与此偏振面正交的直线偏振光则透过。透过偏振片600的直线偏振光也通过直线偏振光反射部件550，由于受到1/4波片700作用而变换为圆偏振光，被反射电极300反射。
被反射电极300反射的光改变其行进方向，成为转动方向相反的圆偏振光，再次通过1/4波片700时，变换为被偏振片600吸收的直线偏振光而入射到直线偏振光反射部件550。在入射到直线偏振光反射部件550的光中，与蓝色相当的波长区域的光被反射，除此之外的波长的光透过。透过直线偏振光反射部件550的光3011被偏振片600吸收而不返回到外部。
另一方面，被直线偏振光反射部件550反射的光3012通过1/4波片700时，受到其作用而变换为圆偏振光，被反射电极300反射成为转动方向相反的圆偏振光，再次通过1/4波片。因为通过1/4波片700的光，受到其作用此次变换为透过偏振片600的直线偏振光，透过直线偏振光反射部件550及偏振片600被取出到达观察者10000侧，
就是说，外光的反射只是与直线偏振光反射部件550的反射的波长区域相当的很少的光。由于此光是与蓝色相当的亮区视觉的相对可见度低的光，光反射率变小。所以，在本实施例中，也与上述实施例一样，即使是在明亮的环境下，由于外光的大部分被切掉，可以实现黑显示变暗，对比度提高的发光型显示装置。
另外，在视角大时，斜着进入直线偏振光反射部件550的光中产生相位差。但是，由于此相位差由相位补偿层850补偿，可以抑制由直线偏振光反射部件550产生的相位差引起的外光反射的增大。因此，即使在明亮环境下也可实现宽视角范围内对比度高的发光型显示装置。
另外，如本实施例，相位补偿层850优选配置于直线偏振光反射部件550和有机发光二极管元件70之间。比如，在相位补偿层850位于偏振片600和直线偏振光反射部件550之间时，从周围环境入射到显示装置透过偏振片的光，斜着通过相位补偿层850时，产生不需要的相位差。因此，斜着通过相位补偿层850的光的偏振状态改变，该光的一部分被直线偏振光反射部件550反射，使外光的反射增加。
所以，如本实施例，在明亮的环境下，为了降低外光的反射，优选是将相位补偿层850配置于直线偏振光反射部件550和有机发光二极管元件70之间。
但是，在激子形成中，由于三重线激发状态在统计理论上生成的几率高，磷光型发光材料或称之为三重项发光材料的发光效率高的材料正被期待。使用比如具有Ir及Pt为中心金属的重金属络合物就可实现磷光型发光材料，而现况是，绿色和红色已经有高发光效率的材料，但对于蓝色则却还没有与绿色和红色同等效率的发光材料。
因此，例如，假如想要显示白色而在构成红色、绿色、蓝色的各像素的发光薄膜层中应用磷光型发光材料时，由于必须将绿色和红色的光的强度按照效率低的蓝色设定很小，即使是正确地提高色和红色的发光效率，也不能获得明亮的白色显示。
与此相对，正如参照图1、图19、图21、图22、图23、图27所说明的上述实施例那样，通过正在要提高与蓝色相当的波长区域的光利用效率的本发明的发光型显示装置的发光薄膜层中应用磷光型发光材料，活用磷光型发光材料的高发光效率，可以实现能够进行白色显示的发光型显示装置。
就是说，在红色的像素和绿色的像素中在有机发光二极管元件的发光薄膜层中应用磷光型发光材料，在蓝色的像素中在有机发光二极管元件的发光薄膜层中应用荧光型发光材料，或是应用比其他色效率低的磷光型发光材料。采用这样构成时，在红色和绿色中可得到磷光型发光材料的高发光效率，而对于蓝色，发光效率低，但通过蓝色反射的圆偏振光反射层的作用，可以实现更高的光利用效率。因此，从显示装置观察向观察者侧取光的实际效率在红色、绿色、蓝色之间平衡得很好，通过活用发光效率高的磷光型发光材料可以实现明亮的白色显示。
另外，作为本发明的实施例，至此为止说明的是有源矩阵驱动的发光型显示装置，但本发明并不限定于此。就是说，在不设置薄膜晶体管等开关元件，将本发明的发光元件的电极分别与垂直扫描线和水平扫描线连接进行驱动的单纯矩阵驱动的发光型显示装置中也适用。
另外，关于OLED显示装置的全彩色化，已经提出将蓝色发光元件和荧光性色变换层(CCM：color changing medium)组合的方式(以下称其为CCM法)。CCM法，是将蓝色发光层中发生的光激发荧光性的色变换用荧光色素层，从蓝色变换为绿色和红色的3原色发光法。
在像本发明这样的全彩色化方式中，在发光薄膜层和观察者之间的适当的位置配置偏振片、1/4波片、相位补偿层和圆偏振光反射层(或直线偏振光反射部件)也可以实现。
Claims (23)
1.一种发光型显示装置，具有多个像素，上述多个像素具有：
反射层；
在该反射层上形成的第1电极；
在该第1电极上形成的发光薄膜层；
在该发光薄膜层上形成的第2电极；
在该第2电极上形成的圆偏振光反射层；
在该圆偏振光反射层上形成的1/4波片；以及
在该1/4波片上形成的偏振片；且
具有配置在上述第2电极和上述偏振片之间的相位补偿层。
2.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述圆偏振光反射层的主反射波长区域，包含从上述像素发射的光的波长区域的一部分，并且其波长宽度小于等于130nm。
3.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
在上述圆偏振光反射层的厚度为d、厚度方向的折射率为nz、与厚度方向正交的面内的主折射率为nx、ny，上述相位补偿层的厚度为dc、厚度方向的折射率为ncz、与厚度方向正交的面内的主折射率为ncx、ncy时，实质上nx＝ny、ncx＝ncy，且
与厚度方向平行的轴与光的行进方向形成的角度为光的行进角度φ、光的行进角度φ的上述圆偏振光反射层的与厚度方向正交的面内的主折射率和厚度方向上的折射率的折射率差为Δn(φ)、相位补偿层的与厚度方向正交的面内的主折射率和厚度方向上的折射率的折射率差为Δnc(φ)时，满足以下的条件：
|Δnc(φ)·dc/cosφ|＝|Δn(φ)·d/cosφ|。
4.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
在上述圆偏振光反射层的厚度为d、厚度方向的折射率为nz、与厚度方向正交的面内的主折射率为nx、ny，上述相位补偿层的厚度为dc、厚度方向的折射率为ncz、与厚度方向正交的面内的主折射率为ncx、ncy时，
实质上nx＝ny、ncx＝ncy，且满足以下的条件：
|1.2·(nx-nz)·d|≥|(ncx-ncz)·dc|≥|(nx-nz)·d|。
5.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述相位补偿层配置于上述圆偏振光反射层和上述1/4波片之间。
6.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述相位补偿层配置于上述圆偏振光反射层和上述第2电极之间。
7.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述圆偏振光反射层是手性向列型液晶层或胆甾醇型液晶层。
8.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
由相同材料兼作上述反射层和上述第1电极。
9.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述圆偏振光反射层的主反射波长区域在波长小于等于510nm的相当于蓝色的波长区域中。
10.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
从上述多个像素发射的光的颜色为红色、蓝色、绿色的光的任意一种，发射上述红色的光的像素是具有磷光型发光材料的结构。
11.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
从上述多个像素发射的光的颜色为红色、蓝色、绿色的光的任意一种，发射上述绿色的光的像素是具有磷光型发光材料的结构。
12.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
从上述多个像素发射的光的颜色为红色、蓝色、绿色的光的任意一种，发射上述红色的光的像素及发射上述绿色的光的像素是具有磷光型发光材料的结构。
13.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
在上述多个像素的发光区域的周围，设置有上述圆偏振光反射层的主波长区域的光的反射小的反射防止层。
14.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述多个像素的上述圆偏振光反射层是对每个像素分别涂敷的。
15.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述圆偏振光反射层是对每个像素分别涂敷的，以便与从上述像素发射的光的波长相对应。
16.如权利要求14所述的发光型显示装置，其特征在于：
在上述各像素中，上述圆偏振光反射层的厚度和从厚度方向的折射率减去与厚度方向上正交的面内的折射率得到的值的积相等。
17.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
在视角为0°的上述圆偏振光反射层的主反射的波长区域的中心波长为λ0，从上述发光薄膜层发射的光的发光峰值波长为λEmax，对从上述发光薄膜层发射的光的干涉强度成为极大值的波长为λImax时，λImax和λ0都存在于从上述发光薄膜层发射的光的波长区域内，并且λImax和λ0不同。
18.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
在视角为0°的上述圆偏振光反射层的主反射的波长区域的中心波长为λ0，从上述发光薄膜层发射的光的发光峰值波长为λEmax，对从上述发光薄膜层发射的光的干涉强度成为极大值的波长为λImax时，满足以下的关系：
λ0＞λEmax＞λImax
或
λ0＜λEmax＜λImax。
19.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
在上述各像素中，在与显示红色的像素对应的位置配置透过红色的彩色滤光片，在与显示绿色的像素对应的位置配置透过绿色的彩色滤光片，而在与显示蓝色的像素对应的位置配置透过蓝色的彩色滤光片。
20.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述圆偏振光反射层反射的波长区域大致覆盖可见光波长区域。
21.如权利要求1所述的发光型显示装置，其特征在于：
上述圆偏振光反射层具有负的折射率各向异性，上述相位补偿层具有正的折射率各向异性。
22.一种发光型显示装置，具有构成配置成矩阵形状的多个像素的发光元件，其特征在于：
上述发光元件具有发光薄膜层、和配置在此发光薄膜层的内表面上的光反射面或也用作光反射面的反射电极，在上述发光薄膜层的表面侧以如下顺序具有：通过对入射的光的反射和透过而分离成两种圆偏振光分量的圆偏振光反射层、1/4波片、偏振片；
上述发光薄膜层大致维持透过它的光的偏振状态；
上述光反射面是作为至少垂直入射的圆偏振光的大部分的转动方向相反的圆偏振光反射的反射面；
上述圆偏振光反射层的主反射波长区域包含从构成上述多个像素的至少一个发光元件发射的光的波长的至少一部分，且其波长宽度小于等于130nm；
在上述偏振片和上述发光元件之间还具有用作在面内方向上不存在折射率差，且厚度方向的折射率与面内方向的折射率不同的折射率椭圆体的相位补偿层。
23.一种发光型显示装置，具有构成配置成矩阵形状的多个像素的发光元件，其特征在于：
上述发光元件具有发光薄膜层、和配置在此发光薄膜层的内表面上的光反射面或也用作光反射面的反射电极，在上述发光薄膜层的表面侧以如下顺序具有：1/4波片、通过对入射的光的反射和透过而分离成两种直线偏振光分量的直线偏振光反射部件、偏振片；
上述发光薄膜层大致维持透过它的光的偏振状态；
上述光反射面是作为至少垂直入射的圆偏振光的大部分的转动方向相反的圆偏振光反射的反射面；
上述直线偏振光反射部件的主反射波长区域包含从构成上述多个像素的至少一个发光元件发射的光的波长的至少一部分，且其波长宽度小于等于130nm；
在上述偏振片和上述发光元件之间还具有用作在面内方向上不存在折射率差，且厚度方向的折射率与面内方向的折射率不同的折射率椭圆体的相位补偿层。
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