JP2002198167A - 照明装置及びその製造方法、表示装置、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示装置側に出射せずに直接観察者側に出射
する漏洩光を低減することができるとともに、照明効率
の向上を図ることができる照明装置を提供する。 【解決手段】 本発明の照明装置３０においては、透光
性基板３１の一方の板面に所定のパターンの凹部３２と
エレクトロルミネッセント素子５０とが形成され、エレ
クトロルミネッセント素子５０が、透光性基板３１の光
を出射する側から、少なくとも透明電極５３と発光層５
２と反射電極５１とを順次具備するものであるととも
に、エレクトロルミネッセント素子５０の少なくとも反
射電極５１が凹部３２内に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及びその製
造方法、表示装置、並びに電子機器に係り、特に、表示
装置の視認側に配置されるフロントライトとして構成す
る場合に好適な照明装置、及び該照明装置を視認側に備
えた表示装置、該表示装置を備えた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶表示装置（電気光学装
置）として、太陽光などの外光が観察者側から液晶パネ
ル内に入射し、液晶パネル内において反射され、観察者
側に出射される反射型液晶表示装置が知られている。し
かしながら、反射型液晶表示装置は、暗所では表示が視
認できなくなるため、液晶パネルの観察者側にフロント
ライト（照明装置）を備えた反射型液晶表示装置が提案
されている。従来のフロントライトは、液晶パネルの視
認側の側方に配置される光源と、液晶パネルの視認側に
配置され、光源から出射された光を液晶パネル側に照射
するための導光板とから概略構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフロントライトを用いた場合、光源から出射された
光のうち、液晶パネル側に出射せず、導光板の観察者側
の面から直接観察者側に出射される光（漏洩光）が発生
し、照明効率が低下するとともに、漏洩光に起因して液
晶表示装置のコントラストが低下して、表示品質が悪化
する恐れがある。

【０００４】そこで、本発明はこのような事情に鑑みて
なされたものであり、表示装置側に出射せず直接観察者
側に出射する漏洩光を低減することができるとともに、
照明効率の向上を図ることができる照明装置及びその製
造方法、及び前記照明装置を視認側に備えた表示装置、
この表示装置を備えた電子機器を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、透
光性基板の一方の板面にエレクトロルミネッセント素子
が形成され、前記エレクトロルミネッセント素子から発
光された光を前記透光性基板の一方の板面から出射可能
とした照明装置であって、前記エレクトロルミネッセン
ト素子が、前記透光性基板の光を出射する側から、少な
くとも透明電極と発光層と反射電極とを順次具備するも
のであるとともに、前記透光性基板の一方の板面に所定
のパターンの凹部が形成され、前記エレクトロルミネッ
セント素子の少なくとも前記反射電極が前記凹部内に形
成されたことを特徴とする。

【０００６】すなわち、本発明の照明装置では、エレク
トロルミネッセント素子の発光層から発光された光をエ
レクトロルミネッセント素子の陰極として機能する反射
電極により反射させて、陽極として機能する透明電極側
に出射させることにより、透光性基板の一方の板面から
光を出射する構成としている。このように、エレクトロ
ルミネッセント素子の発光層から発光された光を反射電
極により反射させて、反射電極と反対側に出射させる構
成を採用することにより、照明装置から表示装置側に出
射せずに直接観察者側に出射する漏洩光を低減すること
ができるとともに、表示装置側に効率よく光を照射する
ことができるので、照明効率を向上することができ、省
電力化を図ることができる。

【０００７】さらに、本発明の照明装置では、エレクト
ロルミネッセント素子の少なくとも反射電極を透光性基
板の一方の板面に形成された所定のパターンの凹部内に
形成する構成を採用している。このように、エレクトロ
ルミネッセント素子の少なくとも反射電極を透光性基板
に形成された凹部内に形成することにより、エレクトロ
ルミネッセンス素子の少なくとも反射電極のパターニン
グが不要になる。

【０００８】また、エレクトロルミネッセント素子の少
なくとも反射電極と発光層とを凹部内に形成することが
望ましく、このように発光層を凹部内に形成することに
より、発光層を透光性基板、反射電極、透明電極により
囲むことができるので、発光層の劣化を防止することが
できる。特に、透光性基板をガス透過性の低いガラス基
板等により構成することにより、照明装置の外部から水
蒸気等が発光層に混入することを防止することができ、
発光層の劣化を防止することができる。

【０００９】また、本発明の照明装置において、エレク
トロルミネッセント素子の発光層が有機エレクトロルミ
ネッセント材料を含有することが望ましい。このよう
に、発光層に、低電圧で発光可能であるとともに、発光
輝度が高い有機エレクトロルミネッセント材料を含有さ
せることにより、省電力化を図ることができるととも
に、照明効率を向上することができる。

【００１０】また、本発明の照明装置は、前記透光性基
板の光を出射する側の板面に前記凹部を具備するととも
に、前記凹部が凹曲面を有し、該凹部の凹曲面に沿っ
て、前記エレクトロルミネッセント素子の少なくとも反
射電極が形成されたものであることが望ましい。このよ
うに、透光性基板の光を出射する側の板面に凹曲面を有
する凹部を形成し、凹部の凹曲面に沿って、エレクトロ
ルミネッセント素子の少なくとも反射電極を形成するこ
とにより、発光層により出射された光を反射電極により
集光することができるので、透光性基板の側方から外部
に漏れる光を低減することができるとともに、透明電極
と発光層との界面や透明電極内において全反射される光
を低減することができ、発光層から発光された光をより
効率よく、透光性基板の一方の板面から出射させること
ができ、照明効率を向上することができる。また、前記
透光性基板の前記凹部が形成された側の板面上に保護層
を設け、エレクトロルミネッセント素子を保護すること
が望ましい。

【００１１】上記本発明の照明装置は、一方の板面に所
定のパターンの凹部が形成された前記透光性基板を形成
した後、前記透光性基板の前記凹部内に、前記エレクト
ロルミネッセント素子の少なくとも前記反射層を形成す
ることによって製造することができる。また、平坦な透
光性基板の一方の板面上に、所定のパターンのレジスト
を形成した後、レジストの形成されていない部分に対し
て等方性エッチングを行うことにより、一方の板面に凹
曲面を有する前記凹部が形成された前記透光性基板を形
成することができる。

【００１２】また、前記透光性基板の前記凹部内に、前
記透明電極、前記発光層、前記反射電極を積層形成する
ことにより前記エレクトロルミネッセント素子を形成す
ることが望ましく、このように、凹部内に透明電極、発
光層、反射電極を積層形成してエレクトロルミネッセン
ト素子を形成することにより、透明電極、発光層、反射
電極のパターニングを容易にすることができる。

【００１３】また、上記本発明の照明装置を表示装置の
視認側に備えることにより、照明装置から表示装置側に
出射せずに直接観察者側に出射する漏洩光を低減するこ
とができるとともに、照明効率を向上することができる
ので、コントラストが良く表示品質に優れるとともに、
省電力化を図ることができる、電気光学装置等の表示装
置を提供することができる。また、この表示装置を備え
ることにより、表示品質に優れるとともに、省電力化を
図ることができる電子機器を提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態につ
いて詳細に説明する。 ［第１実施形態］図１〜図３に基づいて、本発明に係る
第１実施形態の照明装置、及びこの照明装置を備えた電
気光学装置（表示装置）の構造について説明する。図１
は本実施形態の電気光学装置を分解した概略斜視図、図
２は本実施形態の電気光学装置の部分概略断面図、図３
は後述する凹部及びエレクトロルミネッセント素子を拡
大して示す部分概略断面図である。なお、図２、図３
は、本実施形態の電気光学装置を図１のＡ−Ａ’線に沿
って切断したときの断面図である。また、本実施形態で
は、電気光学装置の例として、ＴＦＴ素子をスイッチン
グ素子として用いたアクティブマトリクス型の反射型液
晶表示装置を取り上げて説明する。また、各図において
は、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさと
するため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００１５】はじめに、図１、図２に基づいて、本実施
形態の照明装置を備えた液晶表示装置（電気光学装置）
の全体構造について説明する。図１、図２において、符
号１０が本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）、
符号２０が液晶パネル、符号３０が本実施形態の照明装
置を示している。図１、図２において、液晶パネル２０
（液晶表示装置１０）の図示上側が表示を視認する側
（視認側）であり、本実施形態の照明装置３０は液晶パ
ネル２０の視認側に備えられ、液晶パネル２０と照明装
置３０とが一体化されて液晶表示装置１０が構成されて
いる。すなわち、本実施形態において、照明装置３０
は、視認側から液晶パネル２０を照明するフロントライ
トとして構成されている。

【００１６】図１、図２に示すように、液晶パネル２０
は、内面にＴＦＴ素子２８、画素電極２９等が形成され
た素子基板（下側基板）２１と、内面に共通電極２４が
形成された対向基板（上側基板）２２とが対向配置さ
れ、素子基板２１と対向基板２２との間に液晶層（電気
光学材料層）２３が挟持された構造を基本構成とし、対
向基板２２の図示上側に偏光子２５が取り付けられてい
る。なお、図１においては、偏光子２５と液晶層２３の
図示は省略している。また、図２においては、素子基板
２１、対向基板２２の内面に形成されたＴＦＴ素子２
８、画素電極２９、共通電極２４等の図示を省略してい
る。また、図２においては、液晶層２３内を個々の画素
２に分割して図示している。なお、本明細書において、
素子基板２１、対向基板２２の「内面」とは、素子基板
２１、対向基板２２の「液晶層側の面」を意味している
ものとする。

【００１７】図１に示すように、素子基板２１の内面に
は、多数のソース線２６（データ線）および多数のゲー
ト線２７（走査線）が互いに交差するように格子状に設
けられている。各ソース線２６と各ゲート線２７の交差
点の近傍にはＴＦＴ素子２８が形成されており、各ＴＦ
Ｔ素子２８を介して画素電極２９が接続されている。一
方、対向基板２２の内面には、表示領域に対応して共通
電極２４が形成されている。

【００１８】液晶パネル２０において、個々の画素電極
２９が形成された領域が画素２である。また、素子基板
２１の内面には、赤、緑、青を表示するための図示は省
略しているカラーフィルターが設けられており、各画素
２は赤、緑、青のうちいずれかの色を表示することが可
能となっている。本実施形態では、画素電極２９はアル
ミニウム、銀、銀合金等からなり、反射電極として機能
する。そして、明所では、照明装置３０を点灯せず、太
陽光等の明るい外光が視認側から液晶パネル２０内に入
射し、素子基板２１の内面に形成された画素電極２９に
より反射されて、再び観察者側（図示上方）に出射さ
れ、表示が行われるようになっている。一方、暗所で
は、照明装置３０を点灯し、照明装置３０により液晶パ
ネル２０側に照射された光が素子基板２１の内面に形成
された画素電極２９により反射されて、再び照明装置３
０を通過して観察者側（図示上方）に出射され、表示が
行われるようになっている。なお、画素電極２９を反射
電極とする代わりに、画素電極２９とは別に素子基板２
１の内面に反射層を設ける構成としてもよい。

【００１９】次に、液晶表示装置１０に備えられた本実
施形態の照明装置３０の構造について説明する。図１、
図２に示すように、本実施形態の照明装置３０は、図示
下側の板面に凹曲面を有する所定のパターンの凹部３２
が形成された、ガラス、透明樹脂等からなる透光性基板
３１と、透光性基板３１の凹部３２内に形成されたエレ
クトロルミネッセント素子５０とから概略構成されてお
り、透光性基板３１の凹部３２が形成された側の板面
は、透明樹脂、酸化シリコン、あるいはその両方等から
なる保護層４０により保護されている。なお、図１にお
いては、保護層４０の図示を省略している。

【００２０】図１に示すように、個々の凹部３２及びエ
レクトロルミネッセント素子５０は、例えば、素子基板
２１に形成されたソース線２６及びゲート線２７の延在
方向に対して交差する方向に直線状に配設され、全体と
して格子状に配設されている。なお、図１に示す凹部３
２及びエレクトロルミネッセント素子５０のパターンは
一例であって、このパターンに限定されるものではな
い。

【００２１】次に、図３に基づいて、凹部３２及びエレ
クトロルミネッセント素子５０の構造について詳細に説
明する。図３に示すように、凹部３２の断面形状は、例
えば略半楕円状になっている。なお、本明細書におい
て、「凹部の断面」は、「凹部の延在方向に対して垂直
方向の断面」を意味するものとする。エレクトロルミネ
ッセント素子５０は、図示上側から反射電極５１と発光
層５２と透明電極５３とが順次積層形成されたものであ
り、陰極として機能する反射電極５１と、陽極として機
能する透明電極５３とに所定の電流を流すことにより、
発光層５２から光を発光させ、発光層５２により発光さ
れた光を反射電極５１により反射させて、液晶パネル２
０側（図示下方）に効率よく光を照射することが可能な
構造になっている。

【００２２】エレクトロルミネッセント素子５０におい
て、反射電極５１は、例えばアルミニウム、銀、銀合金
等からなり、透明電極５３は、例えばインジウム錫酸化
物等からなっている。発光層５２は１種若しくは複数種
の発光材料を含有し、発光材料としては公知の有機又は
無機のエレクトロルミネッセント材料を用いることがで
きる。特に、低電圧で発光が可能であるとともに、発光
輝度が高いことから、キノリノールアルミ錯体、亜鉛の
オキサゾール錯体、亜鉛の２−（２−ヒドロキシフェニ
ル）ベンゾチアゾール錯体等の有機エレクトロルミネッ
セント材料を用いることが望ましい。

【００２３】なお、アルミニウム、銀、銀合金等からな
る反射電極５１は不透明であるため、エレクトロルミネ
ッセント素子５０が形成された箇所を視認することがで
きない。したがって、図１に示したように、液晶パネル
２０の視認側の面に対して部分的にのみ所定のパターン
でエレクトロルミネッセント素子５０を配置する必要が
あるが、反射電極５１による反射を利用して照明するこ
とにより、図２に示すように、エレクトロルミネッセン
ト素子５０の直下のみならず、その周囲にも光を出射す
ることができ、液晶パネル２０の全面を照明することが
できる。

【００２４】また、エレクトロルミネッセント素子５０
を形成した透光性基板３１の板面を平坦化するために、
凹部３２内において、エレクトロルミネッセント素子５
０の図示下側には透明樹脂、酸化シリコン、あるいはこ
れらが積層されたものなどからなる平坦化材６０が充填
されている。なお、図３においては、平坦化材６０と保
護層４０とを別部材により構成しているが、平坦化材６
０と保護層４０とは一体形成されていてもよい。

【００２５】次に、図４〜図６に基づいて、上記液晶表
示装置１０に備えられた本実施形態の照明装置３０の製
造方法について説明する。なお、図４〜図６は、製造途
中の照明装置３０を模式的に示す概略断面図である。は
じめに、図４に基づいて、一方の板面に所定のパターン
の凹部３２が形成された透光性基板３１の製造方法につ
いて説明する。以下、透光性基板３１がガラス基板から
なる場合を例として説明する。

【００２６】平坦なガラスからなる透光性基板３１Ａを
用意し、この透光性基板３１Ａの一方の板面の全面にレ
ジストを塗布し、凹部３２のパターンに対応したマスク
を用いて、露光、現像を行うことにより、図４（ａ）に
示すように、凹部３２のパターンに対応したレジスト３
３を形成する。このとき、図４（ａ）に示すように、レ
ジスト３３は凹部３２が形成されない領域、及び、凹部
３２が形成される領域の周縁部に形成する。なお、図４
（ａ）において、凹部３２を形成する領域を破線で示し
ている。

【００２７】次に、図４（ｂ）に示すように、フッ酸溶
液等を用いて等方性エッチングを行うことにより、フッ
酸溶液等が、凹部３２が形成される領域の周縁部に形成
されたレジスト３３の下側にも侵入して透光性基板３１
Ａがエッチングされ、一方の板面に、凹曲面を有する凹
部３２が形成された透光性基板３１を製造することがで
きる。なお、図４（ｂ）において、矢印がエッチング方
向を示している。

【００２８】次に、図５、図６に基づいて、一方の板面
に凹部３２を形成した透光性基板３１から照明装置３０
を製造する方法について説明する。なお、発光層５２が
有機エレクトロルミネッセント材料からなる場合を例と
して説明する。図５（ａ）に示すように、透光性基板３
１の凹部３２を形成した側の板面全面に、アルミニウ
ム、銀、銀合金等をスパッタリングするなどして、５０
〜５００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ程度の膜厚を有す
る反射電極材５１Ａを成膜する。次いで、図５（ｂ）に
示すように、透光性基板３１の反射電極材５１Ａを形成
した側の板面全面に、１０〜２０００ｎｍ、好ましくは
２００ｎｍ程度の膜厚を有する発光層５２Ａを形成す
る。発光層５２Ａの成膜方法としては、低分子有機エレ
クトロルミネッセント材料を用いる場合には蒸着法等、
高分子有機エレクトロルミネッセント材料を用いる場合
には、インクジェット方式、スピンコート法等を採用す
ることができる。

【００２９】次いで、図６（ａ）に示すように、透光性
基板３１の発光層５２Ａを形成した側の板面全面に、イ
ンジウム錫酸化物等をスパッタリングするなどして、１
０〜１０００ｎｍ、好ましくは２５０ｎｍ程度の膜厚を
有する透明電極材５３Ａを形成する。次に、レジスト３
３を剥離する。このとき、図６（ｂ）に示すように、凹
部３２が形成されていない領域に形成された反射電極材
５１Ａ、発光層５２Ａ、透明電極材５３Ａはレジスト３
３とともに剥離（リフトオフ）され、レジスト３３の形
成されていない領域、すなわち、凹部３２内に形成され
た反射電極材５１Ａ、発光層５２Ａ、透明電極材５３Ａ
のみが残り、凹部３２内に所定のパターンの反射電極５
１、発光層５２、透明電極５３が形成される。そして、
反射電極５１、発光層５２、透明電極５３からなるエレ
クトロルミネッセント素子５０が形成される。

【００３０】次に、凹部３２内において、エレクトロル
ミネッセント素子５０表面に平坦化材６０を形成し、最
後に、透光性基板３１の凹部３２が形成された側の板面
上に、透明樹脂をコーティングする、あるいは蒸着法に
より酸化シリコンを蒸着する、あるいはこれらを積層形
成するなどして、保護層４０を形成することにより、図
３に示した構造の照明装置３０が製造される。

【００３１】なお、本実施形態においては、ガラスから
なる透光性基板３１を製造する場合についてのみ説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではない。透明樹
脂からなる透光性基板３１を製造する場合には、射出成
形法などにより、一方の板面に所定のパターンの凹部３
２が形成された透光性基板３１を製造することができ
る。

【００３２】また、本実施形態においては、エレクトロ
ルミネッセント素子５０を形成する際に、不要な反射電
極材５１Ａ、発光層５２Ａ、透明電極材５３Ａをレジス
ト３３とともに剥離（リフトオフ）する場合についての
み説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、一部の層、あるいはすべての層について、フォトリ
ソグラフィー法等を用いてパターニングを行っても良
い。

【００３３】例えば、反射電極材５１Ａを形成した後、
不要な反射電極材５１Ａをレジスト３３とともに剥離
（リフトオフ）して、所定のパターンの反射電極５１を
形成し、その後、凹部３２内に発光層５２の材料を流し
込むことにより、所定のパターンの発光層５２を形成
し、次いで、全面に透明電極材５３Ａを形成した後、フ
ォトリソグラフィー法等により所定のパターンの透明電
極５３を形成しても良い。

【００３４】ただし、反射電極材５１Ａ、発光層５２
Ａ、透明電極材５３Ａを形成した後、不要な反射電極材
５１Ａ、発光層５２Ａ、透明電極材５３Ａをレジスト３
３とともに剥離（リフトオフ）する場合には、すべての
層を、フォトリソグラフィー法等を用いてパターニング
する必要がないので、より効率良く、凹部３２内にエレ
クトロルミネッセント素子５０を形成することができ
る。

【００３５】本実施形態の照明装置３０によれば、エレ
クトロルミネッセント素子５０の発光層５２から発光さ
れた光を反射電極５１により反射させて、反射電極５１
と反対側に出射させる構成を採用することにより、照明
装置３０から液晶パネル２０側に出射せずに直接観察者
側に出射する漏洩光を低減することができるとともに、
液晶パネル２０側に効率よく光を照射することができる
ので、照明効率を向上することができ、省電力化を図る
ことができる。

【００３６】また、本実施形態の照明装置３０によれ
ば、エレクトロルミネッセント素子５０が凹部３２内に
形成されているので、発光層５２を透光性基板３１、反
射電極５１、透明電極５３により囲むことができるの
で、発光層５２の劣化を防止することができる。特に、
透光性基板３１をガス透過性の低いガラス基板等により
構成することにより、照明装置３０の外部から水蒸気等
が発光層５２に混入することを防止することができ、発
光層５２の劣化を防止することができる。

【００３７】また、本実施形態の照明装置３０におい
て、エレクトロルミネッセント素子５０の発光層５２が
有機エレクトロルミネッセント材料を含有することが望
ましい。このように、発光層５２に、低電圧で発光可能
であるとともに、発光輝度が高い有機エレクトロルミネ
ッセント材料を含有させることにより、省電力化を図る
ことができるとともに、照明効率を向上することができ
る。

【００３８】また、本実施形態の照明装置３０では、透
光性基板３１の光を出射する側の板面に凹曲面を有する
凹部３２を形成し、凹部３２の凹曲面に沿って、エレク
トロルミネッセント素子５０を形成する構成を採用し
た。このような構造とすることにより、反射電極５１の
反射面を凹曲面状に形成することができるので、透光性
基板３１の側方から外部に漏れる光を低減することがで
きるとともに、透明電極５３と発光層５２との界面や透
明電極５３内において全反射される光を低減することが
でき、発光層５２から発光された光をより効率よく、透
光性基板３１の一方の板面側から出射させることがで
き、照明効率を向上することができる。

【００３９】また、本実施形態では、透光性基板３１の
凹部３２内にエレクトロルミネッセント素子５０を形成
する構成を採用したので、反射電極５１、発光層５２、
透明電極５３のパターニングを容易にすることができ
る。また、本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）
１０は、本実施形態の照明装置３０を視認側に備えたも
のであるので、照明装置３０から液晶パネル２０側に出
射せずに観察者側に直接出射する漏洩光が低減され、コ
ントラストが良く表示品質に優れるとともに、省電力化
が図られたものとなる。

【００４０】なお、本実施形態においては、凹部３２の
凹曲面全面に沿って、反射電極５１、発光層５２、透明
電極５３を形成する場合についてのみ説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、反射電極５１、発
光層５２、透明電極５３は凹部３２内に順次積層形成さ
れていれば、いかなる形状で形成されていても良い。た
だし、反射電極５１の光反射面を凹曲面とするために、
少なくとも反射電極５１を凹部３２の凹曲面の全面若し
くは一部の面に沿って形成することが望ましい。また、
本実施形態においては、反射電極５１、発光層５２、透
明電極５３をすべて凹部３２内にのみ形成する構成とし
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なく
とも反射電極５１を凹部３２内にのみ形成すればよい。

【００４１】以下に、本実施形態で説明した以外のエレ
クトロルミネッセント素子５０の構造例について説明す
る。図７（ａ）に示すように、反射電極５１を凹部３２
内にのみ形成し、発光層５２と透明電極５３とを凹部３
２内を含む、透光性基板３１の凹部３２が形成された側
の板面全面に形成する構成としても良い。また、図７
（ｂ）に示すように、反射電極５１と発光層５２を凹部
３２内に形成し、透明電極５３を発光層５２の表面であ
って、凹部３２の外側に形成する構成としても良い。ま
た、凹部３２内には反射電極５１のみを形成し、発光層
５２と透明電極５３を反射電極５１の表面であって、凹
部３２の外側に形成する構成としても良い。ただし、こ
の場合には、反射電極５１の光反射面が平面になるた
め、反射電極５１の光反射面が凹曲面の場合に比較して
照明効率は低下する。

【００４２】このように、本実施形態では、少なくとも
反射電極５１を凹部３２内に形成すればよいので、凹部
３２の深さは、少なくとも反射電極５１の膜厚以上に設
定する必要がある。しかしながら、反射電極５１の光反
射面を凹曲面にし、照明効率の向上を図ることができる
とともに、発光層５２の劣化を防止することができるの
で、少なくとも反射電極５１と発光層５２とを凹部３２
内に形成することが望ましく、この場合には、凹部３２
の深さは、少なくとも反射電極５１と発光層５２の膜厚
を合計した膜厚以上に設定する必要がある。

【００４３】また、本実施形態においては、凹曲面を有
する凹部３２を形成する場合についてのみ説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、図７（ｃ）に
示すように、断面形状が略矩形状の凹部３２を形成し、
凹部３２の底面（図示上側の面）に沿ってエレクトロル
ミネッセント素子５０を形成する構成としても良い。

【００４４】このように、断面形状が略矩形状の凹部３
２を形成した場合には、反射電極５１の光反射面が平面
になるため、反射電極５１の光反射面が凹曲面の場合に
比較して照明効率は低下するが、凹曲面を有する凹部を
形成する場合に比較して、発光層５２の密閉性が高く、
信頼性が向上する。

【００４５】以上、第１実施形態の照明装置において
は、透光性基板の光を出射する側に凹部を設ける構成と
したが、本発明はこれに限定されるものではない。次
に、第２実施形態において、透光性基板の光を出射する
側と反対側に凹部を設けた照明装置について説明する。

【００４６】［第２実施形態］図８に基づいて、本発明
に係る第２実施形態の照明装置、及びこの照明装置を備
えた液晶表示装置（電気光学装置）の構造について説明
する。本実施形態の液晶表示装置の全体構造は、第１実
施形態において図１、図２に示したものと同様であるの
で、図示及び説明は省略する。また、図８は第１実施形
態の図３に相当する図であり、第１実施形態と同じ構成
要素については同じ参照符号を付し、説明は省略する。
図３において、符号７０が本実施形態の液晶表示装置
（電気光学装置）、符号８０が本実施形態の照明装置を
示している。図３に示すように、本実施形態の照明装置
８０は、第１実施形態と同様に、液晶パネル２０の視認
側（図示上側）に備えられ、液晶パネル２０と照明装置
８０とが一体化されて液晶表示装置７０が構成されてい
る。すなわち、本実施形態においても、第１実施形態と
同様、照明装置８０は、視認側から液晶パネル２０を照
明するフロントライトとして構成されている。

【００４７】本実施形態の照明装置８０においては、ガ
ラス、透明樹脂等からなる透光性基板８１の図示上側の
板面に断面形状が略矩形状の所定のパターンの凹部８２
が形成され、この凹部８２内にエレクトロルミネッセン
ト素子９０が形成され、透光性基板８１の凹部８２が形
成された側の板面は保護層４０により保護されている。
なお、凹部８２及びエレクトロルミネッセント素子９０
は、第１実施形態と同様に、例えば格子状に形成されて
いる。すなわち、第１実施形態では、透光性基板の光を
出射する側の板面に凹部を設けたのに対し、本実施形態
では、透光性基板８１の光を出射する側と反対側の板面
に凹部８２を設ける構成としている。また、第１実施形
態では、照明装置において、液晶パネル側が保護層、観
察者側が透光性基板であったのに対し、本実施形態で
は、照明装置８０において、液晶パネル２０側が透光性
基板８１、観察者側が保護層４０になっている。

【００４８】そして、凹部８２内において、エレクトロ
ルミネッセント素子９０は、凹部８２の底面（図示下側
の面）に沿って、図示下側から透明電極９３と発光層９
２と反射電極９１とが順次積層形成されたものであり、
第１実施形態と同様に、発光層９２により発光された光
を反射電極９１により反射させて、液晶パネル２０側
（図示下方）に効率よく光を照射することが可能な構造
になっている。反射電極９１、発光層９２、透明電極９
３の材質は第１実施形態と同様であるので説明は省略す
る。

【００４９】また、第１実施形態においては、エレクト
ロルミネッセント素子を形成した透光性基板の表面を平
坦化するために、凹部内に平坦化材を設けたのに対し、
本実施形態では、凹部８２内に隙間なくエレクトロルミ
ネッセント素子９０が形成され、平坦化材は形成されて
いない。しかしながら、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、凹部８２の深さがエレクトロルミネッセント
素子９０の厚みよりも深い場合には、凹部８２内に隙間
が生じるため、第１実施形態と同様に、凹部８２内に平
坦化材を形成することが望ましい。

【００５０】次に、透光性基板８１がガラス基板からな
る場合を例とし、本実施形態の照明装置８０の製造方法
について簡単に説明する。平坦なガラスからなる透光性
基板を用意し、この透光性基板の一方の板面全面にレジ
ストを塗布し、凹部８２のパターンに対応したマスクを
用いて、露光、現像を行うことにより、凹部８２のパタ
ーンに対応したレジストを形成する。第１実施形態にお
いては、凹部が形成されない領域、及び、凹部が形成さ
れる領域の周縁部にレジストを形成したのに対し、本実
施形態では、凹部が形成されない領域にのみレジストを
形成する。次に、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチン
グ）等の異方性エッチングを行うことにより、一方の板
面に、断面形状が略矩形状の、所定のパターンの凹部８
２が形成された透光性基板８１を製造することができ
る。

【００５１】次に、第１実施形態と同様に、透光性基板
８１の凹部８２内にエレクトロルミネッセント素子９０
を形成する。第１実施形態では、凹部の底面側が反射電
極、底面側と反対側が透明電極であったのに対し、本実
施形態では、凹部８２の底面側が透明電極９３、底面側
と反対側が反射電極９１である。したがって、本実施形
態では、凹部８２内に、透明電極９３、発光層９２、反
射電極９１の順に形成してエレクトロルミネッセント素
子９０を形成する。

【００５２】すなわち、透光性基板８１の凹部８２を形
成した側の板面全面に、透明電極材、発光層、反射電極
材を順次積層形成した後、レジストを剥離することによ
り、凹部８２が形成されない領域に形成された透明電極
材、発光層、反射電極材がレジストとともに剥離（リフ
トオフ）され、レジストの形成されていない領域、すな
わち、凹部８２内に形成された透明電極材、発光層、反
射電極材のみが残り、凹部８２内に所定のパターンの透
明電極９３、発光層９２、反射電極９１が形成される。
そして、透明電極９３、発光層９２、反射電極９１から
なるエレクトロルミネッセント素子９０が形成される。
最後に、第１実施形態と同様に、透光性基板８１の凹部
８２が形成された側の板面上に保護層４０を形成するこ
とにより、図８に示した構造の照明装置８０が製造され
る。

【００５３】本実施形態の照明装置８０によれば、第１
実施形態と同様、エレクトロルミネッセント素子９０の
発光層９２から発光された光を反射電極９１により反射
させて、反射電極９１と反対側に出射させる構成を採用
しているので、照明装置８０から液晶パネル２０側に出
射せずに直接観察者側に出射する漏洩光を低減すること
ができるとともに、液晶パネル２０側に効率よく光を照
射することができるので、照明効率を向上することがで
き、省電力化を図ることができる。また、本実施形態の
照明装置８０によれば、第１実施形態と同様、エレクト
ロルミネッセント素子９０が凹部８２内に形成されてい
るので、発光層９２を透光性基板８１、反射電極９１、
透明電極９３により囲むことができるので、発光層９２
の劣化を防止することができる。

【００５４】また、本実施形態の照明装置８０では、透
光性基板８１の光を出射する側と反対側の板面に断面形
状が略矩形状の凹部８２を形成し、凹部８２の底面に沿
って、エレクトロルミネッセント素子９０を形成する構
成を採用した。このような構造とすることにより、透光
性基板８１と保護層４０の界面より、液晶パネル２０側
に発光層９２が配置されるため、透光性基板８１と保護
層４０の界面での、出射光の反射を防ぐことができる。

【００５５】また、本実施形態では、第１実施形態と同
様、透光性基板８１の凹部８２内にエレクトロルミネッ
セント素子９０を形成する構成を採用したので、反射電
極９１、発光層９２、透明電極９３のパターニングが不
要になる。また、本実施形態の液晶表示装置（電気光学
装置）７０は、本実施形態の照明装置８０を視認側に備
えたものであるので、照明装置８０から液晶パネル２０
側に出射せずに直接観察者側に出射する漏洩光が低減さ
れ、コントラストが良く表示品質に優れるとともに、省
電力化が図られたものとなる。

【００５６】なお、第１実施形態では、凹部内にエレク
トロルミネッセント素子を形成する際に、反射電極から
形成すれば良かったため、発光層と透明電極、あるいは
透明電極のみを凹部の外側に形成しても良かったのに対
し、本実施形態では、凹部８２内にエレクトロルミネッ
セント素子９０を形成する際に、透明電極９３側から形
成する必要があるため、反射電極９１を凹部８２内に形
成するためには、反射電極９１、発光層９２、透明電極
９３をすべて凹部８２内に形成する必要がある。したが
って、本実施形態において、凹部８２の深さは、反射電
極９１、発光層９２、透明電極９３の各層の膜厚を合計
した膜厚と同一若しくはそれ以上に設定する必要があ
る。

【００５７】なお、上記第１、第２実施形態において
は、反射電極と発光層と透明電極とからなるエレクトロ
ルミネッセント素子についてのみ説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、エレクトロルミネッセ
ント素子は、光を出射する側から、少なくとも透明電極
と発光層と反射電極とを順次具備するものであれば、い
かなる構造であってもよい。また、上記第１、第２実施
形態においては、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリ
クス型の反射型液晶表示装置（電気光学装置）を例とし
て説明したが、本発明の照明装置は、いかなる構造の表
示装置にも備えることができ、表示装置の視認側に備え
ることにより、照明装置から表示装置側に出射せずに直
接観察者側に出射する漏洩光を低減することができると
ともに、照明効率を向上することができるので、コント
ラストが良く表示品質に優れるとともに、省電力化を図
ることができる、表示装置を提供することができる。ま
た、本発明の照明装置は単独でも使用することができ、
いかなる被照明体を照明する場合にも使用可能である。

【００５８】［電子機器］次に、上記第１、第２実施形
態の液晶表示装置（電気光学装置）１０、７０のいずれ
かを備えた電子機器の具体例について説明する。図９
（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９
（ａ）において、５００は携帯電話本体を示し、５０１
は前記の液晶表示装置１０、７０のいずれかを備えた液
晶表示部を示している。図９（ｂ）は、ワープロ、パソ
コンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図で
ある。図９（ｂ）において、６００は情報処理装置、６
０１はキーボードなどの入力部、６０３は情報処理本
体、６０２は前記の液晶表示装置１０、７０のいずれか
を備えた液晶表示部を示している。図９（ｃ）は、腕時
計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９（ｃ）
において、７００は時計本体を示し、７０１は前記の液
晶表示装置１０、７０のいずれかを備えた液晶表示部を
示している。図９（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上
記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、表
示品質に優れるとともに、省電力化が図られたものとな
る。

【００５９】

【実施例】透光性基板に底面が凹曲面状の凹部（断面形
状が略半楕円状の凹部）を形成した場合と、底面が平面
状の凹部（断面形状が略矩形状の凹部）を形成した場合
の照明効率の比較を行った。いずれの凹部も幅を４μ
ｍ、深さ（断面形状が半楕円状の凹部を形成した場合に
は最大深さ）を６５０ｎｍとし、いずれについても底面
の全面に沿ってエレクトロルミネッセント素子を形成し
た。また、いずれの場合においても、膜厚２００ｎｍの
アルミニウムからなる反射電極、膜厚２００ｎｍの高分
子有機エレクトロルミネッセント材料からなる発光層、
膜厚２５０ｎｍのインジウム錫酸化物からなる透明電極
を積層形成した構造のエレクトロルミネッセント素子を
形成した。

【００６０】凹部断面の中心線からの距離に対する単位
面積あたりの光量を測定した結果を図１０に示す。な
お、凹部断面の中心線は、透光性基板の板面に対して垂
直方向の中心線を意味している。図１０に示すように、
底面が凹曲面状の凹部を形成した場合には、底面が平面
上の凹部を形成した場合に比較して、単位面積当たりの
光量が大きくなり、照明効率を向上できることが判明し
た。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明装置
によれば、エレクトロルミネッセント素子の発光層から
発光された光を反射電極により反射させて、反射電極と
反対側に出射させる構成を採用することにより、照明装
置から表示装置側に出射せずに直接観察者側に出射する
漏洩光を低減することができるとともに、表示装置側に
効率よく光を照射することができるので、照明効率を向
上することができ、省電力化を図ることができる。

【００６２】さらに、本発明の照明装置では、エレクト
ロルミネッセント素子の少なくとも反射電極を透光性基
板に形成された凹部内に形成する構成を採用したので、
反射電極のパターニングを容易にすることができる。ま
た、エレクトロルミネッセント素子の少なくとも反射電
極と発光層とを凹部内に形成することが望ましく、この
ように発光層を凹部内に形成することにより、発光層の
劣化を防止することができる。

【００６３】また、本発明の照明装置を視認側に備える
ことにより、照明装置から表示装置側に出射せずに直接
観察者側に出射する漏洩光を低減することができるとと
もに、照明効率を向上することができるので、コントラ
ストが良く表示品質に優れるとともに、省電力化を図る
ことができる、電気光学装置等の表示装置を提供するこ
とができる。また、この表示装置を備えることにより、
表示品質に優れるとともに、省電力化を図ることができ
る電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に係る第１実施形態の液晶表
示装置（電気光学装置）を分解した概略斜視図である。

【図２】 図２は、本発明に係る第１実施形態の液晶表
示装置（電気光学装置）の部分概略断面図である。

【図３】 図３は、本発明に係る第１実施形態の液晶表
示装置（電気光学装置）において、凹部及びエレクトロ
ルミネッセント素子を拡大して示す部分概略断面図であ
る。

【図４】 図４（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第１実
施形態の照明装置の製造方法を示す工程図である。

【図５】 図５（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第１実
施形態の照明装置の製造方法を示す工程図である。

【図６】 図６（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る第１実
施形態の照明装置の製造方法を示す工程図である。

【図７】 図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る第１実
施形態において、凹部及びエレクトロルミネッセント素
子のその他の例を示す概略断面図である。

【図８】 図８は、本発明に係る第２実施形態の液晶表
示装置（電気光学装置）の部分概略断面図である。

【図９】 図９（ａ）は、上記実施形態の液晶表示装置
（電気光学装置）を備えた携帯電話の一例を示す図、図
９（ｂ）は、上記実施形態の液晶表示装置（電気光学装
置）を備えた携帯型情報処理装置の一例を示す図、図９
（ｃ）は、上記実施形態の液晶表示装置（電気光学装
置）を備えた腕時計型電子機器の一例を示す図である。

【図１０】 図１０は、透光性基板に断面形状が略半楕
円状の凹部を形成した場合と、断面形状が略矩形状の凹
部を形成した場合の照明効率の比較を行った結果を示す
図である。

【符号の説明】

１０、７０ 液晶表示装置（電気光学装置） ２０ 液晶パネル ３０、８０ 照明装置 ３１、８１ 透光性基板 ３２、８２ 凹部 ５０、９０ エレクトロルミネッセント素子 ５１、９１ 反射電極 ５２、９２ 発光層 ５３、９３ 透明電極 ６０ 平坦化材 ４０ 保護層 ３３ レジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 昇平 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 坂田 秀文 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA23X FA44X FD06 GA13 LA03 3K007 AB03 BA00 BB02 CA05 CB01 CC01 DA02 EB00 5G435 AA01 BB05 BB12 BB16 FF03 FF08 FF11 GG23 GG26 HH02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基板の一方の板面にエレクトロル
   ミネッセント素子が形成され、前記エレクトロルミネッ
   セント素子から発光された光を前記透光性基板の一方の
   板面から出射可能とした照明装置であって、 前記エレクトロルミネッセント素子が、前記透光性基板
   の光を出射する側から、少なくとも透明電極と発光層と
   反射電極とを順次具備するものであるとともに、 前記透光性基板の一方の板面に所定のパターンの凹部が
   形成され、 前記エレクトロルミネッセント素子の少なくとも前記反
   射電極が前記凹部内に形成されたことを特徴とする照明
   装置。
2. 【請求項２】 前記エレクトロルミネッセント素子の少
   なくとも前記反射電極と前記発光層とが前記凹部内に形
   成されたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 【請求項３】 前記発光層が有機エレクトロルミネッセ
   ント材料を含有することを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記透光性基板の光を出射する側の板面
   に前記凹部を具備するとともに、前記凹部が凹曲面を有
   し、該凹部の凹曲面に沿って、前記エレクトロルミネッ
   セント素子の少なくとも反射電極が形成されたことを特
   徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記
   載の照明装置。
5. 【請求項５】 前記透光性基板の前記凹部が形成された
   側の板面上に保護層を具備することを特徴とする請求項
   １から請求項４までのいずれか１項に記載の照明装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の照明装置の製造方法で
   あって、 一方の板面に所定のパターンの凹部が形成された前記透
   光性基板を形成した後、 前記透光性基板の前記凹部内に、前記エレクトロルミネ
   ッセント素子の少なくとも前記反射層を形成することを
   特徴とする照明装置の製造方法。
7. 【請求項７】 平坦な透光性基板の一方の板面上に、所
   定のパターンのレジストを形成した後、レジストの形成
   されていない部分に対して等方性エッチングを行うこと
   により、一方の板面に凹曲面を有する前記凹部が形成さ
   れた前記透光性基板を形成することを特徴とする請求項
   ６に記載の照明装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記透光性基板の前記凹部内に、前記反
   射電極、前記発光層、前記透明電極を積層形成すること
   により前記エレクトロルミネッセント素子を形成するこ
   とを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の照明装置
   の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項５までのいずれか１
   項に記載の照明装置を視認側に備えたことを特徴とする
   表示装置。
10. 【請求項１０】 前記表示装置が電気光学装置であるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項９又は請求項１０に記載の表示
    装置を備えたことを特徴とする電子機器。