JP4916899B2 - 発光型表示素子 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス表示素子などの発光型表示素子に関するものである。

有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、有機ＥＬ表示素子と称する）は、超薄型の自発光素子であり、薄型のフルカラー表示素子として現在広く普及している液晶表示素子と比較して、視野角特性、応答速度により優れている。このように、高品位の表示が可能なことから、有機ＥＬ表示素子などの発光型表示素子は、高性能ディスプレイへの応用に向けて活発に開発が行われている。

有機ＥＬ表示素子は、前面側に配されている透明電極と背面側に配されている金属電極との間に、有機エレクトロルミネッセンス層（以下、有機ＥＬ層と称する）が配されることにより構成されている。有機ＥＬ層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層等の複数の薄膜により形成されている。これら複数の薄膜は、透明電極が形成されている前面側の透明基板上に、蒸着法やスパッタリング法等により順次成膜され、積層されている。また、最近では、印刷法により安価に成膜する方法も提案されている。

このように、有機ＥＬ表示素子は、一般に、少なくとも１層の有機ＥＬ層と１対の電極とから構成されており、一方の電極からは電子が注入され、もう一方の電極からは正孔が注入される。この注入された電子と正孔とが再結合することにより、発光層が発光するようになっている。

有機ＥＬ表示素子は、フラットパネルディスプレイとして非常に有望な技術であるが、同時に、有機ＥＬ層を構成する材料の発光輝度、発光効率の向上、および、長寿命化等の問題も抱えている。従来の有機ＥＬ表示素子は、例えば、以下のような構成を採用している。

"Social Information Display `99 Digest"(pp.372-375) （非特許文献１、従来技術（１））には、発光ポリマーディスプレイが記載されている。この文献では、多結晶シリコンからなる薄型トランジスタと発光ポリマーとを組み合わせることにより、高解像度、広視野角、高コントラスト、および高速応答のフラットディスプレイを実現している。

しかしながら、例えば上記発光ポリマー等の有機ＥＬ層で発せられた光は、光の取り出し側の基板や光を透過する電極への入射角が臨界角を超えると全反射するため、有機ＥＬ表示素子における光の取り出し効率は低い。そこで、光の取り出し効率を上げるために、有機ＥＬ表示素子は、以下のような構成を採用している。

特許公報第２６９２６７１号（特許文献１、従来技術（２））には、共振器型有機薄膜ＥＬ素子が開示されている。この公報には、多層膜反射鏡などの共振器を配置することにより、有機ＥＬ層で発せられた光の取り出し効率を上げることが記載されている。

また、特許公報第２７７３７２０号（特許文献２、従来技術（３））には、有機薄膜ＥＬ素子が開示されている。この公報には基板の光取り出し側にレンズを配置させることにより、発せられた光の取り出し効率を上げることが記載されている。

さらに、特許公報第２９９１１８３号（特許文献３、従来技術（４））には、回折格子やゾーンプレートが配されている有機ＥＬ表示素子が開示されている。この公報には、回折格子やゾーンプレートを配置させることにより、発せられた光の取り出し効率を上げることが記載されている。

また、"Social Information Display `99 Digest"(pp.185-187) （非特許文献２、従来技術（５））には、３層有機ＥＬ層が積層された有機エレクトロルミネッセンスデバイスが開示されている。この文献には、有機ＥＬ層を３層積層することにより、高解像度が実現できることが記載されている。しかしながら、有機ＥＬ層を３層積層するためには、前面側からの２層は透明有機ＥＬ素子とすることが必要である。そこで、金属電極を非常に薄く積層することにより、有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおける非発光時の光の透過率６０％〜８０％を実現している。金属電極を非常に薄くすると抵抗値が大きくなるが、金属電極の上にＩＴＯを積層することにより、抵抗値が小さくなるようにしている。

また、有機ＥＬ表示素子に入射する外部光は、電極において反射される。このとき、反射光が観察者の方向に反射されると、有機ＥＬ表示素子に像が写り込む。そこで、像の写り込みを防止するために、有機ＥＬ表示素子は、以下のような構成を採用している。

特開２０００−４０５８４号公報（特許文献４、従来技術（６））には、透明電極、金属電極、および有機ＥＬ層が凹凸を有することにより、金属電極の鏡面反射による像の写り込みを防止している有機ＥＬ表示素子が記載されている。

また、特開平８−３２１３８１号公報（特許文献５、従来技術（７））には、有機電界発光素子の前面に円偏光板を配することによって、有機ＥＬ層を透過して金属電極で反射する外部光を偏光板で吸収させることができることにより、金属電極の鏡面反射による像の写り込みおよびコントラストの低下を防止している有機電界発光素子が記載されている。

さらに、特開平７−２０５３２２号公報（特許文献６、従来技術（８））には、無機エレクトロルミネッセンス表示素子が開示されている。この公報に記載の構成では、三角錐状の微小な突起からなるマイクロコーナーキューブアレイを配置することにより、入射光線を入射方向へ反射させる機能（再帰性）を持たせている。従って、外部光は入射しても光源方向へ反射されるので、観察者が観察する妨げになることはない。これにより、無機エレクトロルミネッセンス表示素子における像の写り込みを防止している。
特許公報第２６９２６７１号 特許公報第２７７３７２０号 特許公報第２９９１１８３号 特開２０００−４０５８４号公報 特開平８−３２１３８１号公報 特開平７−２０５３２２号公報 "Social Information Display `99 Digest"(pp.372-375) "Social Information Display `99 Digest"(pp.185-187)

しかしながら、一般に、ＥＬ層の厚さは２００ｎｍ以下であり、非常に薄いため、従来技術（１）、（２）、（３）、（４）および（５）では、外部光のほとんどが有機ＥＬ層を透過する。金属電極は平坦であるので鏡面となり、有機ＥＬ層を通過した外部光は、金属電極で鏡面反射して表示素子の外部へと出射される。従って、有機ＥＬ表示素子は鏡のように像の写り込みを起こしてしまい、表示の視認性を著しく損なう。また、屋外などの外部光強度が、有機ＥＬ層における発光強度よりも大きい場合、コントラストの大幅な低下につながる。

従来技術（６）では、透明基板上にランダムなドット状の凹凸を形成しているので、外部光の像の写り込みによる画質の低下は抑制することができる。しかしながら、外部光が金属電極において観察者の方向にも反射されることにより、表示のコントラストを低下させる。

また、上記の外部光による像の写り込みやコントラストの低下を防止する方法として、金属電極の反射率を下げる方法や、従来技術（７）に開示されているように、有機電界発光素子の前面に、偏光板および４分の１波長板を配置して外部光の反射光を偏光板にて吸収させる方法がある。しかしながら、これらの手法では、有機ＥＬ層で発せられた光を金属電極または偏光板において吸収させることにより、発光の利用効率を低下させる。

従来技術（８）の構成では、表示装置に、単位構造が三角錐状のコーナーキューブアレイが配置されている。このコーナーキューブアレイは、最密充填されていないため、コーナーキューブアレイのない部分については、外部光を防ぐ必要がある。また、たとえ最密充填したとしても、単位構造が三角錐状をしたコーナーキューブアレイをそのまま使用すると、再帰性を保持しない部分（非再帰部）が存在することとなり、この部分からの外部光の反射が表示装置の黒表示を損なうこととなり、コントラストは低下する。

また、コーナーキューブアレイはＥＬ層よりも前面側に配置されている。これによると、再帰性を保持する部分（再帰部）は背面側で発せられた光を通さないので、コーナーキューブアレイの３分の２の面積が遮光されていることとなり、発光の利用効率は低くなる。さらに、外部光が再帰反射するように、コーナーキューブアレイの非再帰部に遮光処理等を施すと、ＥＬ層において発せられた光は観察者側に出射できない。

従って、上記従来の技術では、像の写り込みはなく、表示のコントラストが高く、かつ、発光の利用効率の高い発光型表示素子を得ることができない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、像の写り込みを防止でき、コントラストが高く、かつ、発光の利用効率の高い発光型表示素子を提供することにある。

本発明の発光型表示素子は、上記の課題を解決するために、再帰性反射板と、発光層と、該発光層に電圧を印加するための金属電極および透明電極とを備え、上記再帰性反射板、上記金属電極、上記発光層、および、上記透明電極がこの順に形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、発光層の発光状態において、発光層内で発せられた光を発光型表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。さらに、発光層において前面側に向けて発せられた光だけでなく、背面側に向けて発せられた光も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。

また、上記再帰性反射板を備えることにより、外部光は入射方向と同じ方向に反射させることができる。従って、例えば、発光型表示素子を用いた表示装置の表示のコントラストは高くなる。一方、非発光状態においても、再帰性反射板を設けることにより、外部光を入射してきた方向と同じ方向に反射することができるため、観察者方向に外部光が出射されない。従って、像が写り込むことはなく、これにより、良好な黒表示を実現することができる。

上記の発光型表示素子において、上記再帰性反射板は、上記金属電極と同じ形状を有しているものであってもよい。

上記の発光型表示素子において、上記発光層と上記再帰性反射板とが、一体化した構成となっていてもよい。

上記の発光型表示素子において、上記金属電極が、アルミニウム電極であってもよい。

上記の発光型表示素子において、上記発光層が、有機エレクトロルミネッセンス層であってもよい。

上記の発光型表示素子において、上記再帰性反射板は、コーナーキューブアレイであり、上記金属電極が入射光を再帰反射できるように、上記金属電極、上記発光層、および、上記透明電極は、上記再帰性反射板のコーナーキューブの傾斜に沿って、上記の順で配されているとともに、上記透明電極上に、平坦化膜がさらに形成されていることが好ましい。

上記の発光型表示素子は、上記再帰性反射板の単位構造のピッチが５ｍｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、光学部材の単位構造のピッチが５ｍｍ以下であるため、例えば、観察者のくろ目の大きさ（直径）を１０ｍｍ程度であると考えると、その半分以下であるため、観察者のくろ目の上下の像が写り込むことはない。従って、良好な黒表示を実現することができる。

上記の発光型表示素子は、上記再帰性反射板の単位構造のピッチが１ｍｍ以下であることが好ましい。

上記の構成によれば、観察者が黒表示時に観察する像を、くろ目から瞳孔へと絞り込むことができ、黒表示品位をさらに良好にすることができる。

上記の発光型表示素子において、上記再帰性反射板は、単位構造が３面の正方形から構成されるコーナーキューブアレイからなることが好ましい。

上記の構成によれば、簡単な構造で光学部材を構成することができる。

本発明の発光型表示素子は、以上のように、再帰性反射板と、発光層と、該発光層に電圧を印加するための金属電極および透明電極とを備え、上記再帰性反射板、上記金属電極、上記発光層、および、上記透明電極がこの順に形成されているものである。

これにより、発光層の発光状態において、発光層内で発せられた光を発光型表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。さらに、発光層において前面側に向けて発せられた光だけでなく、背面側に向けて発せられた光も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。また、上記再帰性反射板を備えることにより、外部光は入射方向と同じ方向に反射させることができる。従って、発光型表示素子を用いた表示装置の表示のコントラストは高くなる。一方、非発光状態においても、再帰性反射板を設けることにより、外部光を入射してきた方向と同じ方向に反射することができるため、観察者方向に外部光が出射されない。従って、像が写り込むことはなく、良好な黒表示を実現することができる。これにより、表示のコントラストの高い発光型表示素子を提供することができるといった効果を奏する。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図１８に基づいて説明すれば、以下の通りである。

図１は、発光型表示素子である有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、有機ＥＬ表示素子と称する）の構造の一例を示す断面図である。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示素子は、図１に示すように、有機エレクトロルミネッセンス層（以下、有機ＥＬ層（発光層）と称する）１、透明電極２、アルミニウム電極３、前面側基板４、再帰性反射板（光学部材、反射部材）５、背面側基板６および平坦化膜７を備えている。

透明なガラス板や高分子フィルム等の材料からなる前面側基板４上には、有機ＥＬ表示素子における背面側に向かって、透明電極２、有機ＥＬ層１、アルミニウム電極３がこの順に形成されている。背面側基板６上には、有機ＥＬ表示素子における前面側に向かって、再帰性反射板５および平坦化膜７がこの順に形成されている。また、前面側基板４と背面側基板６とは対向して配されている。

エレクトロルミネッセンス層である有機ＥＬ層１は、有機物により形成されており、発光する発光層を有する。有機ＥＬ層１は、発光状態と非発光状態との間で状態変化する。発光状態において、その発光は透明電極２を介して取り出される。

透明電極２はＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる。また、透明電極２は電源に接続されており、陰極としてはたらく。なお、透明電極２はＩＺＯ(Indium Zinc Oxide) やAluminum Zinc Oxide 等により形成されていてもかまわない。

アルミニウム電極３はアルミニウムからなり、３０ｎｍの厚さで成膜されている。厚さが薄いことにより、アルミニウム電極３への入射光は該アルミニウム電極３を透過することができる。なお、厚さが薄いことにより、アルミニウム電極３の抵抗が高くなる場合には、アルミニウム電極３上にＩＴＯ膜からなる透明電極を配することにより、アルミニウム電極３の抵抗を小さくしてもよい。また、アルミニウム電極３は電源に接続されており、陽極としてはたらく。

再帰性反射板５は光学部材であり、コーナーキューブアレイからなる。コーナーキューブアレイにおいて、入射光は入射してきた方向と同じ方向に反射されるようになっている（再帰性）。また、再帰性反射板５は、平坦化膜７により覆われている。これにより、再帰性反射板５が形成されている層の表面は平坦化され、その上面にアルミニウム電極３を配することができる。

以下、有機ＥＬ層１について説明する。

有機ＥＬ層１は、少なくとも発光層を含む１層または複数層の薄膜により形成されている。例えば、有機ＥＬ層１は、電子輸送層、発光層、正孔輸送層の３層からなる。透明電極２を陰極とし、アルミニウム電極３を陽極として有機ＥＬ層１に直流電圧を印加すると、陽極から正孔が、陰極から電子が発光層に注入され、正孔と電子との再結合により発光層が発光する。電圧印加時には、発光層は発光して発光状態となり、有機ＥＬ表示素子は白表示となる。また、電圧無印加時には、発光層は非発光状態であり、有機ＥＬ表示素子は黒表示となる。

有機ＥＬ層１における発光層の材料としては、発光材料として使用可能な有機化合物であれば特に限定されるものではない。該有機化合物としては、例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物等が挙げられる。

発光層は、樹脂等の結着剤と、発光材料である有機化合物とを溶剤に溶解して溶液とした後、スピンコート法により薄膜状に形成される。発光層の膜厚は特に限定されるものではないが、５ｎｍ〜５μｍであることが好ましい。また、発光層の成膜方法についてもスピンコート法に限定されるものではなく、例えば、蒸着法、キャスト法、ＬＢ（Langmuir-Blodgett)法、印刷法等の成膜方法により成膜してもよい。

また、発光層は分子堆積膜からなることが特に好ましい。分子堆積膜とは、化合物が気相状態から沈着されて形成された膜や、化合物が溶液状態または液相状態から固体化されて形成された膜のことをいう。この分子堆積膜は、ＬＢ法により形成された薄膜である分子累積膜とは、凝集構造や高次構造が異なり、また、それらの構造が異なることにより機能的にも相違している。

なお、エレクトロルミネッセンス層は、有機ＥＬ層であることがより好ましいが、例えば、非晶質ＳｉＮを成膜することにより形成された無機エレクトロルミネッセンス層であってもよい。

以下、コーナーキューブアレイについて、図２ないし図４、図１０、図１１に基づいて詳細に説明する。

再帰性反射板５であるコーナーキューブアレイへの入射光は、コーナーキューブアレイ表面において再帰反射されるため、入射してきた方向と同じ方向に反射される。

図２は、コーナーキューブアレイの構造を示している。コーナーキューブアレイは、図２（ａ）に示すように、３面の直角二等辺三角形から構成される三角錐状の単位構造を備えている。また、図２（ｂ）はコーナーキューブアレイの構造を示す斜視図であり、図２（ｃ）はコーナーキューブアレイの構造を示す平面図である。図２（ｃ）に示すように、コーナーキューブアレイは、再帰性を備えている再帰部と、再帰性を備えていない非再帰部とを有する。

コーナーキューブアレイを上から見たとき、その単位構造の形状は図２（ｄ）に示すように、正三角形となる。六角形部２０は、コーナーキューブアレイを上から見たときの形状が、単位構造である正三角形に内接する正六角形となる部分である。六角形部２０の内側の入射点２１への入射光は、反射点２２で反射されて対称点２３から外部へ出射される。このように、六角形部２０の内側の入射点２１への入射光は、コーナーキューブアレイにおいて反射されることにより、中心軸に対して対称位置にある対称点２３に並進移動する。このとき、入射点２１と同一単位構造内にその対称位置は必ず存在する。

このように、六角形部２０の内側の入射点２１への入射光は、コーナーキューブアレイの単位構造を構成する３面で反射することによって、中心軸に対して対称な位置に移動し、入射した方向と全く逆の方向に出射される（再帰反射される）。

しかしながら、六角形部２０の外側の入射点２４への入射光は、反射点２５で反射されるが、中心軸に対して入射点２４と対称位置にある対称点２６は入射点２４と同一単位構造内に存在せず、従って、六角形部２０の外側の入射点２４への入射光は再帰反射されないでコーナーキューブアレイから出射することとなる。なお、正三角形に内接する正六角形の面積は、正三角形の面積の２／３である。

このように、コーナーキューブアレイを上から見たとき、六角形部２０の内側の部分は再帰部となっている。また、六角形部２０の外側の部分、即ち、コーナーキューブアレイを構成する直角二等辺三角形の底角付近は非再帰部となっている。

そこで、非再帰部においては、光を反射させないで吸収するように、例えば遮光膜を設けることにより、遮光処理が施されている。

以上のように、コーナーキューブアレイへの入射光のうち２／３は再帰部におて再帰反射されて外部へ出射されるが、１／３は非再帰部において吸収されるので、外部へ出射されることはない。

従って、外部光の像が写り込むことを防止することができる。これにより、良好な黒表示を実現することができる。

なお、遮光処理は、図１０に示すように、コーナーキューブアレイの非再帰部だけでなく、さらに、頂点や辺などのエッジに施してもかまわない。

これにより、エッジに入射し、乱反射する成分を吸収することができ、黒表示の品位をさらに向上することができる。従って、さらにコントラストの高い有機ＥＬ表示素子を提供することができる。

上述したコーナーキューブアレイの製造方法の一例について、以下に説明する。

まず、型材に、互いに平行なＶ溝をＶカッターによって複数形成した後、研磨する。次に、型材を６０°回転させた後、同様の操作を行う。さらに、もう１度型材を６０°回転させた後、同様の操作を行う。こうして、互いに連続する複数の三角錐を有する雄型が作られる。その後、この雄型を用いてインジェクション成型等を行うことにより、例えば、ガラスやプラスチック等からなる成型物（雌型）を作る。そして、この成型物の表面における再帰部には表面反射率の高い物質、例えば、アルミニウムや銀を付着させ、非再帰部には遮光処理を施す。これにより、上述のコーナーキューブアレイを得ることができる。

遮光処理を施す方法としては、例えば、まず、ポジ型のブラックレジストをコーナーキューブアレイ上に塗布する。次に、図１１に示すように、遮光処理を施したい領域にマスクを形成し、露光する。そして、現像処理を行うことにより、コーナーキューブアレイに遮光処理を施すことができる。

また、遮光処理を施す方法として他には、まず、紫外線を照射されると超はっ水性から親水性へと変化する材料を、コーナーキューブアレイ上に塗布する。次に、上記と同様、図１１に示すように、遮光処理を施したい領域にマスクを形成し、露光する。そして、油性の光吸収材料を塗布することにより、コーナーキューブアレイに遮光処理を施すことができる。

図３は、外部光および有機ＥＬ層１内で発せられた光の入出射方向を示す説明図である。有機ＥＬ層１を介して、前面部３１と背面部３２とが対向して配されている。前面部３１は前面側基板４および透明電極２から構成されており、背面部３２はアルミニウム電極３、再帰性反射板５であるコーナーキューブアレイ、平坦化膜７および背面側基板６により構成されている。

例えば、光源３５から出射された外部光３０は前面部３１、有機ＥＬ層１を透過した後、コーナーキューブアレイの再帰部において再帰反射されて光源３５の方向へと反射されるので、反射光は観察者方向へは出射されない。また、外部光３０がコーナーキューブアレイの非再帰部に入射しても、非再帰部には遮光処理が施してあるので、反射光は観察者方向へは出射されない。従って、有機ＥＬ表示素子は、有機ＥＬ層１の電圧無印加時において外部光３０の像が写り込むことはなく、これにより、良好な黒表示を実現することができる。

また、電圧印加時、有機ＥＬ層１における発光層は、有機ＥＬ表示素子の前面側および背面側の方向に発光する。有機ＥＬ表示素子の前面側に発せられた光３３はそのまま有機ＥＬ表示素子の外部へ出射される。有機ＥＬ表示素子の背面側に発せられた光３４はコーナーキューブアレイで再帰反射されるため、コーナーキューブアレイに対して入射した方向に反射されて有機ＥＬ表示素子の外部へ出射される。また、電圧無印加時と同様に、外部光３０もコーナーキューブアレイにおいて再帰反射されて出射する。

このように、有機ＥＬ層１の背面側にコーナーキューブアレイを配することにより、有機ＥＬ層１内で発せられた光３３・３４を有機ＥＬ表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。また、前面側に向けて発せられた光３３だけでなく、背面側に向けて発せられた３４も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。

なお、再帰性反射板５は、入射光を再帰反射させるものであれば上述したコーナーキューブアレイに限定されるものではなく、図４（ａ）に示すように、単位構造が３面の正方形から構成されるコーナーキューブアレイを用いてもよい。図４（ｂ）は、このコーナーキューブアレイの構造を示す斜視図であり、図４（ｃ）は、このコーナーキューブアレイの構造を示す平面図である。

図４（ｂ）に示すコーナーキューブアレイを上から見たとき、その単位構造の形状は図４（ｄ）に示すように正六角形となる。同図に示すように、例えば、入射点４１への入射光は、反射点４２で反射されて、入射点４１とは中心軸に対して対称位置にある対称点４３から外部へ出射される。このように、図４（ｂ）に示すコーナーキューブアレイにおいては上から見たときの単位構造の形状が正六角形であるため、コーナーキューブアレイ上の入射点４１に対して、その対称位置は、入射点４１と同一単位構造内に必ず存在する。従って、コーナーキューブアレイへの入射光は全て再帰反射することができる。

また、コーナーキューブアレイを用いる代わりに、マイクロビーズアレイ等の微小球やマイクロレンズアレイにより、再帰性反射板５が構成されていてもかまわない。

ここで、図４（ａ）に示すコーナーキューブアレイの単位構造（コーナーキューブ）において、コーナーキューブアレイ表面に遮光処理を施すのではなく、コーナーキューブアレイとは別個の部材として遮光部を設けた例について、図１２、図１３、図１５ないし図１８に基づいて説明する。

図１５（ａ）（ｂ）に示すように、コーナーキューブ８（再帰性反射板５の単位構造）を上から見たときに、コーナーキューブ８の外周辺を覆うように、遮光部２８をコーナーキューブ８上に設けるとする。

このとき、図１５（ｂ）に示すように、コーナーキューブ８の頂点８ｂや辺８ａ・８ｃなどのエッジからの乱反射光８ｄ、および上記乱反射光８ｄがそれと対向する反射面１９で反射した反射光８ｅが白く見え、黒表示を悪化させることがあった。

そこで、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、上記のような反射光を無くすために、再帰性反射板５の単位構造であるコーナーキューブ８の頂点８ｂや辺８ａ・８ｃに遮光処理を施すようにして、乱反射光を遮光する遮光部２９がコーナーキューブ８の直上に設けられている。即ち、遮光部２９は、コーナーキューブ８の頂点８ｂや辺８ａ・８ｃなどのエッジからの光を吸収したり遮光したりする手段である。

上記遮光部２９は、頂点８ｂや辺８ａを上方から覆って沿うように帯状に形成されており、例えば、後述するブラックマトリクスと同素材により形成されていることが好ましい。

このような遮光部２９により、図１６（ｂ）に示すように、頂点８ｂや辺８ａ８ｃからの乱反射光８ｄ（図１５（ｂ）参照）を遮光でき、また、頂点８ｂや辺８ａ・８ｃへの入射光も低減できて上記反射光８ｅも抑制できるので、黒表示を改善できる。

また、図１６（ａ）に示すように、遮光部２９がコーナーキューブ８の直上に設けられている場合、コーナーキューブ８の面と、遮光部２９の外周辺との間の隙間には、板状の光吸収部１８を設けていてもかまわない。これにより、さらに、乱反射光を吸収することができ、さらに、黒表示が良好になる。

また、上記遮光部２９を、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、再帰性反射板５に対して離間した位置に配されている、例えば、カラーフィルタ層上に設けてもよい。

例えば、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、図１５（ａ）（ｂ）と同様、コーナーキューブ８の外周辺のみを覆うような遮光部２８を設けたとすると、再帰性反射板５の頂点８ｂや辺８ａなどのエッジからの乱反射光８ｄ、および乱反射光８ｄがそれと対向する反射面１９で反射した反射光８ｅが白く見え、黒表示を悪化させることとなる。

しかしながら、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、再帰性反射板５に対し離間した位置に遮光部２９が配されている場合、遮光部２９により、上記と同様に、黒表示を改善できる。

なお、遮光部２９が例えばカラーフィルタ層上に設けられている場合、遮光部２９は、ブラックマトリクスと同時に、かつ同素材により形成されていることが好ましい。

また、上記図１８（ａ）では、単位構造が３面の正方形から構成されるコーナーキューブアレイを用いて説明したが、図１２に示すように、単位構造が３面の直角二等辺三角形から構成されるコーナーキューブアレイに対し離間した位置、例えばカラーフィルタ層上に、コーナーキューブアレイの頂点や辺を覆う（頂点や辺に遮光処理を施す）遮光部を設けてもかまわない。

単位構造が３面の正方形から構成されるコーナーキューブアレイの表面に遮光処理を施して（即ち、遮光部を設けて）も、コーナーキューブアレイから離間した位置に遮光部を設けたとしても、コーナーキューブアレイを上から見ると（コーナーキューブアレイの平面図は）、図１３のようになる。

ここで、図５に基づいて、上述したアルミニウム電極３、平坦化膜７および再帰性反射板５を備えておらず、そのかわりに、金属電極５０を備えた比較例としての有機ＥＬ表示素子について説明する。

図５に示すように、比較例における金属電極５０は、背面側基板６の前面側に配されており、陽極として電源に接続されている。透明電極２を陰極とし、金属電極５０を陽極として直流電圧を印加すると、陽極から正孔が、陰極から電子が発光層に注入され、正孔と電子との再結合により有機ＥＬ層１における発光層が発光する。また、金属電極５０の表面は平坦である。

電圧印加時、発光層において発せられた光は、金属電極５０の表面において反射され、有機ＥＬ表示素子の外部へ出射される。このとき、有機ＥＬ表示素子は明度の高い良好な白表示を示す。

一方、電圧無印加時には、有機ＥＬ層１を透過した外部光は金属電極５０で鏡面反射して有機ＥＬ表示素子の外部へ出射される。従って、有機ＥＬ表示素子は、像が写り込み、良好な黒表示は実現できない。

また、上記のような像の写り込みを抑制して良好な黒表示を実現するために、金属電極５０の反射率を下げたり、偏光板および１／４波長板を有機ＥＬ表示素子における有機ＥＬ層１の前面側に配置して、外部光の反射光を吸収させると、有機ＥＬ層１内で発せられた光も金属電極５０または偏光板において吸収される。これにより、発光の利用効率は低下する。

上記比較例のように、有機ＥＬ表示素子において、外部光を反射させるために、平坦な金属電極５０を設ける構成を採用すると、有機ＥＬ表示素子は、像が写り込み、良好な黒表示を実現することができない。また、有機ＥＬ表示素子において、良好な黒表示を実現してコントラストを高めようとすると、発光の利用効率は低下する。

これに対し、本実施の形態の有機ＥＬ表示素子は、再帰性反射板５としてコーナーキューブアレイを設けているので、外部光を入射してきた方向と同じ方向に反射することができる。従って、外部光が観察者方向には出射されないので、有機ＥＬ表示素子に像が写り込むことはなく、これにより、良好な黒表示を実現することができる。また、有機ＥＬ層１の背面側にコーナーキューブアレイを設けているので、発光の利用効率も高い。また、明度が高く、良好な白表示を実現することができる。

以上のように、本実施の形態の有機ＥＬ表示素子は、コーナーキューブアレイを有機ＥＬ層１の背面側に配することにより、良好な黒表示および明度が高く良好な白表示が可能となる。従って、表示のコントラストの高い有機ＥＬ表示素子を提供することができる。

なお、再帰性反射板５上に平坦化膜７を形成する代わりに、図６に示すように、再帰性反射板５上に、アルミニウム電極３、有機ＥＬ層１および透明電極２をこの順に配し、透明電極２上に平坦化膜６０を形成してもよい。

この場合、上述した有機ＥＬ表示素子（図１）とは異なり、図６に示した有機ＥＬ表示素子におけるアルミニウム電極３は、再帰性反射板５と同様の形状を有することとなる。従って、アルミニウム電極３は入射光を再帰反射させることができる。このため、外部光がアルミニウム電極３を透過できるように、アルミニウム電極３を薄く成膜する必要はなく、例えば、３００ｎｍの厚さに成膜することができる。このように、アルミニウム電極３を薄く成膜する必要がないので、その抵抗値が大きくなることもない。また、図６に示すように、有機ＥＬ層１および再帰性反射板５が一体化した構成とした場合において、外部光が再帰反射する面は、有機ＥＬ層１の背面側に配されている。従って、上述した有機ＥＬ表示素子（図１）と同様の効果を有する。即ち、発光の利用効率の向上および良好な黒表示を実現することができる。

以下、再帰性反射板５における単位構造のピッチの好適な範囲について、図７（ａ）〜図７（ｃ）に基づいて説明する。

図７は、入射光および反射光の光路を示す説明図であり、図７（ａ）は観察者が再帰性反射板５の単位構造の中心付近を観察している場合、図７（ｂ）は観察者がコーナーキューブアレイからなる再帰性反射板５の単位構造の上端および下端付近を観察している場合、図７（ｃ）は観察者が微小球からなる再帰性反射板５の単位構造上端および下端付近を観察している場合を示している。

コーナーキューブアレイ、微小球（ビーズ）アレイ、マイクロレンズアレイからなる各々の再帰性反射板５において、その単位構造のピッチを０．５ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２５ｍｍの４種類に設定した、計１２種類の有機ＥＬ表示素子を作成した。

ここで、単位構造のピッチとは、例えば、コーナーキューブアレイの場合は、隣接するコーナーキューブの対応する位置間（例えば、コーナーキューブの頂点と頂点との間）の最短距離をいい、微小球アレイの場合は、隣接する微小球の対応する位置間（例えば、微小球の中心と中心との間）の最短距離をいう。

その結果、良好な黒表示を実現するものは、再帰性反射板５がコーナーキューブアレイ、微小球アレイ、マイクロレンズアレイの何れからなる有機ＥＬ表示素子においても、再帰性反射板５の単位構造のピッチが０．５ｍｍあるいは５ｍｍの有機ＥＬ表示素子であった。単位構造のピッチが１０ｍｍあるいは２５ｍｍの再帰性反射板５を有する有機ＥＬ表示素子は、その形状に関わらず、再帰性反射板５に、瞼や眉毛が写り込み、明るさが浮くため、良好な黒表示を実現することができなかった。

つまり、図７（ａ）に示すように、観察者が再帰性反射板５の単位構造の中心付近を観察しているとき、観察される光の光源の位置は観察者の眼のごく近傍となる。即ち、この場合は、観察者の眼のごく近傍から有機ＥＬ表示素子に入射する入射光７１が再帰性反射板５で再帰反射され、観察者は反射光７２を観察することになる。

一方、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、観察者が再帰性反射板５の単位構造の上端付近を観察しているとき、観察される光の光源の位置は観察者の眼の下側になる。即ち、この場合、観察者の眼の下側から有機ＥＬ表示素子に入射する入射光７３が再帰性反射板５で再帰反射され、観察者は反射光７４を観察することになる。このとき、再帰性反射板５の単位構造のピッチが大きければ、その大きさに応じて、下側の瞼や頬の像が写り込み、従って、観察者は、下側の瞼や頬を観察することになる。

また、観察者が再帰性反射板５の単位構造の下端付近を観察しているとき、観察される光の光源の位置は観察者の眼の上側になる。即ち、この場合、観察者の眼の上側から有機ＥＬ表示素子に入射する入射光７５が再帰性反射板５で再帰反射され、観察者は反射光７６を観察することになる。このとき、再帰性反射板５の単位構造のピッチが大きければ、その大きさに応じて上側の瞼や眉毛の像が写り込み、従って、観察者は、上側の瞼や眉毛を観察することになる。

これらのことから、再帰性反射板５の単位構造に写り込む像は、再帰性反射板５の単位構造のピッチ７８の２倍の長さに相当する領域７７の像ということになる。即ち、良好な黒表示を実現するには、再帰性反射板５の単位構造のピッチ７８の２倍の長さに相当する領域７７の像を、くろ目の大きさよりも小さくする必要がある。くろ目の大きさ（直径）を１０ｍｍ程度であると考えると、再帰性反射板５の単位構造のピッチ７８は５ｍｍ以下にする必要がある。

また、ここで、くろ目（角膜）についてさらに詳しく説明する。図１４によれば、くろ目の範囲内には瞳孔および虹彩が存在する。虹彩の色（反射光）は、人種によって異なり、東洋人などでは黒色をしており、西洋人などでは着色している。瞳孔は透明であるので瞳孔の色（反射光）は網膜などの内部器官の色（反射光）を呈することとなる。しかしながら、瞳孔は、実質的には黒色を呈すると考えてよい。つまり、瞳孔は不要な光を遮断する絞りの機能を有するため、観察者がディスプレイを観察している限り（光源を観察していない限り）、網膜などの内部器官の反射は小さく、よって、瞳孔は黒色を呈すると考えてよい。

以上より、虹彩の色も含めて上記と同様な議論を行うと、再帰性反射板５の最小単位構造のピッチは、瞳孔の大きさ（直径）２ｍｍ程度（奥沢康正著、ぎもん・しつもん目の事典 上、東山書房）の半分以下、すなわち１ｍｍ以下である方がより好ましいことが判った。

従って、再帰性反射板５の単位構造（コーナーキューブ）のピッチは１ｍｍ以下であることがより好ましい。

これにより、観察者が黒表示時に観察する像を、くろ目から瞳孔へと絞り込むことができ、黒表示品位をさらに良好にすることができる。

また、有機ＥＬ層１が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の領域を有するとき、有機ＥＬ表示素子はフルカラーディスプレイを実現することができる。図１に示した有機ＥＬ表示素子における再帰性反射板５の単位構造の大きさが、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を示すドットサイズよりも大きい場合と小さい場合とにおいて、各色を示す有機ＥＬ層１を透過する光の光路を、図８、図９に基づいて以下に説明する。

図８、図９に示すように、有機ＥＬ層１は、赤色の発光をする赤色有機ＥＬ層１Ｒ、緑色の発光をする緑色有機ＥＬ層１Ｇおよび青色の発光をする青色有機ＥＬ層１Ｂを有している。赤色有機ＥＬ層１Ｒ・緑色有機ＥＬ層１Ｇ・青色有機ＥＬ層１Ｂ間には、各々ブラックマトリクス層が配されている。

図８は、再帰性反射板５としてコーナーキューブアレイを用いた場合における有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図であり、図８（ａ）はコーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズ以下である場合、図８（ｂ）はコーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きい場合を示している。なお、各色のピッチは例えば１００μｍであり、図８（ａ）に示したコーナーキューブアレイの単位構造の大きさは例えば２５μｍ、図８（ｂ）に示したコーナーキューブアレイの単位構造の大きさは例えば１２０μｍとなっている。

図８（ａ）に示すように、入射光８０はコーナーキューブアレイにおいて中心軸８２に対して対称位置に反射された後、入射方向と同じ方向へと出射される。このように、入射光８０に対する反射光８１は、中心軸８２に対して対称位置に並進移動していることになる。

例えば、青色有機ＥＬ層１Ｂを透過した入射光８０は、コーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズ以下である場合、中心軸８２に対して対称位置に並進移動して再帰反射しても、その反射光８１は再び青色有機ＥＬ層１Ｂを透過する。

しかしながら、コーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きい場合は、図８（ｂ）に示すように、緑色有機ＥＬ層１Ｇを透過した入射光８３は、中心軸８５に対して対称位置に並進移動すると、コーナーキューブアレイの単位構造の大きさが大きいため、反射光８４は緑色有機ＥＬ層１Ｇの隣の赤色有機ＥＬ層１Ｒを透過することになる。このように、コーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きいとき、入射光が透過する有機ＥＬ層１の色と、反射光が透過する有機ＥＬ層１の色とが異なることになる。従って、色が混ざり合うこととなり、輝度および色度の低下を招来する。

このように、コーナーキューブアレイの単位構造の大きさを、各色のドットサイズ以下とすることにより、コーナーキューブアレイへの入射光とコーナーキューブアレイからの反射光とが異なる色の有機ＥＬ層１を透過することによる混色を防止することができる。従って、有機ＥＬ表示素子における輝度および色度の低下の防止を図ることができる。

なお、再帰性反射板５としてコーナーキューブアレイを用いる代わりに、図９に示すように、微小球からなる再帰性反射板５を有機ＥＬ表示素子に用いても上記と同様の効果が得られる。以下に、微小球からなる再帰性反射板５を用いた有機ＥＬ表示素子における光の光路について説明する。

図９は、微小球からなる再帰性反射板５を用いた場合における有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図であり、図９（ａ）は再帰性反射板５の単位構造の大きさが各色のドットサイズ以下である場合、図９（ｂ）は再帰性反射板５の単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きい場合を示している。

図９（ａ）に示すように、青色有機ＥＬ層１Ｂを透過した入射光９０は、再帰性反射板５の単位構造の大きさが各色のドットサイズ以下である場合、中心軸９２に対して対称位置に並進移動して再帰反射しても、その反射光９１は再び青色有機ＥＬ層１Ｂを透過する。

しかしながら、再帰性反射板５の単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きい場合は、図９（ｂ）に示すように、緑色有機ＥＬ層１Ｇを透過した入射光９３は、中心軸９５に対して対称位置に並進移動すると、再帰性反射板５の単位構造の大きさが大きいため、反射光９４は緑色有機ＥＬ層１Ｇの隣の赤色有機ＥＬ層１Ｒを透過する。このように、再帰性反射板５の単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きいとき、入射光が透過する有機ＥＬ層１の色と、反射光が透過する有機ＥＬ層１の色とが異なる。従って、色が混ざり合うこととなり、輝度および色度の低下を招来する。

このように、微小球からなる再帰性反射板５の単位構造の大きさを、各色のドットサイズ以下とすることにより、再帰性反射板５への入射光と再帰性反射板５からの反射光とが異なる色の有機ＥＬ層１を透過することによる混色を防止することができる。従って、有機ＥＬ表示素子における輝度および色度の低下の防止を図ることができる。

以上のように、再帰性反射板５の単位構造の大きさを、各色のドットサイズ以下とすることにより、混色を防止することができ、従って、有機ＥＬ表示素子における輝度および色度の低下の防止を図ることができる。

なお、前面側基板４と背面側基板６との間に挟まれる発光層は、発光状態（第１状態）と、非発光状態（第２状態）との間で状態変化するものであれば特に限定されるものではない。従って、本発明は、有機ＥＬ素子だけでなく、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）などの発光型表示素子にも適用可能である。

また、上記アルミニウム電極３の材料としては、アルミニウムに限定されるものではなく、他にも、通常、背面電極として用いられる材料であれば用いることができる。

以上のように、本発明の有機ＥＬ表示素子（発光型表示素子）は、発光状態である第１状態と、非発光状態である第２状態との間で状態変化する有機ＥＬ層（発光層）１と、該発光層からの光を反射する再帰性反射板５とを有し、有機ＥＬ層１が第２状態にあるとき、再帰性反射板５は、観察者のくろ目の像が反射され、観察者が該くろ目の像を認識することで黒表示を実現するように設定されている。

これにより、発光状態である第１状態において、有機ＥＬ層１内で発せられた光を有機ＥＬ表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。また、有機ＥＬ層１において前面側に向けて発せられた光だけでなく、背面側に向けて発せられた光も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。

さらに、再帰性反射板５を備えることにより、有機ＥＬ層１が第２状態にあるとき、観察者のくろ目の像が反射され、観察者が該くろ目の像を認識することで黒表示を実現することができる。従って、有機ＥＬ表示素子を用いた表示装置の表示のコントラストの向上を図ることができる。

また、上記再帰性反射板５の単位構造のピッチは、観察者のくろ目の直径の１／２以下であることが好ましい。

これにより、再帰性反射板５の単位構造の影響による黒表示の悪化を防止することができる。従って、白表示の明度を高く、かつ、コントラストを高くすることができる。

〔実施の形態２〕
本発明の第２の実施の形態について図１９ないし図２４に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記してその説明を省略する。

本実施の形態に係る発光型表示素子としての有機ＥＬ表示素子は、図１９に示すように、前面側基板４にルーバ（第１光吸収部材）１０１が設けられている点で、上記第１の実施の形態の有機ＥＬ表示素子と異なっている。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態の有機ＥＬ表示素子の構成と同じである。本実施の形態では、ルーバ１０１として、ライトコントロールフィルム（住友３Ｍ社製）が用いられている。

ルーバ１０１は、前面側基板４の厚さ方向（つまり前面側基板４の表面方向に対し垂直方向）に対し、有機ＥＬ表示素子の表示面の大きさと使用用途とにより決まる視野角の範囲内の光を通過させるが、相異なる複数の画素を通過する光を吸収する光吸収部であり、上記視野角内以外の所定範囲の光を遮るようにした遮光部材である。

図２０に示すように、ルーバを備えていない有機ＥＬ表示素子では、入射した光の一部が、迷光１１２として他の画素へと入射されることがある。他の画素から導光される迷光１１２が、ある画素へ入射されると、該画素の位置の再帰性反射板５によって反射されて、有機ＥＬ表示素子外（パネル外）へと出射する。これは、黒状態の反射率を上げてしまい、黒表示を悪化させる原因となる。

一方、図１９に示すように、ルーバ１０１が設けられている有機ＥＬ表示素子は、このような他の画素から導光される迷光１０２を、ルーバ１０１によって吸収することができる。図１９では、迷光１０２が吸収されて、他の画素に侵入しないことを、点線にて示している。

このように、他の画素から導光される迷光１０２を、ルーバ１０１によって吸収することができるので、表示面法線から倒れた観察方向による黒浮きを抑制し、良好な黒表示を実現することができる。この効果は、特に、再帰性反射板５にコーナーキューブアレイを用いた場合に顕著である。

上記の効果は、図２１に示すように、光吸収部としての役割を果たすように配置されたカラーフィルタ層（第１光吸収部材）１２１によっても得ることができる。即ち、他の画素から導光される迷光１２２は、ブラックマトリックス１２１ＢＭによって吸収され、また、複数のカラーフィルタ１２１Ｒ・１２１Ｇ・１２１Ｂを透過することによっても実質的に十分減衰され、良好な黒表示を保持することができる。ここで、配置されたカラーフィルタ層１２１の透過波長帯域と、その下に配されている有機ＥＬ表示素子の発光波長帯域とは略同じになるように設定されている。

次に、光吸収部としても機能するカラーフィルタ１２１Ｒ・１２１Ｇ・１２１Ｂを配置したときの効果を確認する以下のような実験を行った。具体的には、図２１に示す有機ＥＬ表示素子からカラーフィルタ１２１Ｒ・１２１Ｇ・１２１Ｂを省いた以外は全く同様に作製した有機ＥＬ表示素子を、図２２に示すような測定システムにおいて、拡散光入射時の黒表示の反射率を測定した。

図２２に示す測定システムは、測定台１３１、半球状の拡散板１３２および受光器１３３が設けられている。

上記測定台１３１は、その上面である測定面１３１ａが水平となるように設けられている。拡散板１３２は、測定面１３１ａを半球状に覆い、拡散板１３２からの投光が半球の全ての方向から等しい輝度で、上記半球の中心位置に照射するようになっている。

受光器１３３は、その受光極角が変えられるようになっている。受光極角とは、上記半球の中心位置から、測定面１３１ａの法線方向と、受光器１３３の設置された方向とのなす角度であり、図２２ではθで表されている。

本測定システムは、サンプル１３４を所定の位置に配置し、拡散板１３２によって拡散光を照射し、受光器１３３によって反射輝度を測定する。なお、サンプル１３４の位置に完全拡散反射板を配置し、正面（θ＝０°）で受光したときの反射率を１００％としている。

結果は、図２３に示す通りである。図２３では、ｃｆ無とはカラーフィルタ層１２１を省いた有機ＥＬ表示素子を示し、ｃｆ有とは、カラーフィルタ層１２１を備えた有機ＥＬ表示素子を示す。

このように、カラーフィルタ１２１Ｒ・１２１Ｇ・１２１Ｂを配置することによって、配置しないときと比べて、表示面法線から倒れた（傾斜した視野角）観察方向においても黒表示の反射率は低減されており、黒表示の品位が向上することが判った。

以上のように、ルーバ１０１やカラーフィルタ層１２１などの光吸収部を配置する構成とすることによって、上記観察方向による黒表示の反射率の増加を抑制し、良好な黒表示を実現することができる。

また、図２４に示すように、有機ＥＬ表示素子の側面を、光吸収部材（第２光吸収部材）１４０で覆っていてもかまわない。図２４に示す有機ＥＬ表示素子は、図２１に示す有機ＥＬ表示素子（有機ＥＬ表示素子における表示パネル）の側面を光吸収部材１４０で覆うようにした構成である。

上記有機ＥＬ表示素子は、その側面に光吸収部材１４０を備えているので、外部光１４１が表示パネル内に入射されることを防止する。また、有機ＥＬ表示素子の内部を導光して表示パネルの側面に到達した迷光の影響による黒表示の悪化を防止し、良好な黒表示を実現することができる。

なお、光吸収部材１４０は表示パネル四辺（つまり各基板４、６にて形成されたパネル状部の側面）すべてに設けられることが望ましい。また、上記光吸収部材１４０の材料は、特に限定されるものではないが、ベゼル、ルーバ１０１、またはブラックマトリックス１２１ＢＭと同じ材料を用いることができる。また、好ましくは、空気などの低屈折率層が有機ＥＬ表示素子と光吸収部材１４０との間に存在しないように、光吸収部材１４０を形成することが望ましい。

以上のように、有機ＥＬ表示素子は、再帰性反射板５の前面側に、再帰性反射板５からの反射光のうち非再帰成分を吸収するルーバ１０１やカラーフィルタ層１２１などが配されていることが好ましい。ここで、反射光のうちの非再帰成分とは、入射光の入射方向に対して、出射方向が０．５°より大きく離れている出射光のことをいう。これは、人間のくろ目が直径１０ｍｍとした場合、表示面から５０ｃｍ前方・正面側から表示面を観察した際に良好な黒表示が得られるのが、出射方向が入射方向から０．５°以内の出射光だからである。

これにより、有機ＥＬ表示素子の表示面の大きさと使用用途とにより決まる視野角の範囲内の光を通過させ、かつ、視野角内以外の所定範囲の光を遮ることができる。

例えば、他の画素から導光される迷光が、ある画素へ入射されると、該画素の位置の光学部材によって反射されて、有機ＥＬ表示素子外（表示パネル外）へと出射する。このことは、黒表示時における黒状態の反射率を上げてしまい、黒表示を悪化させる原因となる。

しかしながら、ルーバ１０１やカラーフィルタ層１２１などが配されていることにより、他の画素から導光される迷光を、ルーバ１０１やカラーフィルタ層１２１などにより吸収することができる。これにより、黒表示時の視野角特性の向上を図ることができる。即ち、表示面法線から倒れた観察方向による黒浮きを抑制し、良好な黒表示を実現することができる。

また、上記有機ＥＬ表示素子は、有機ＥＬ層１および再帰性反射板５を有する表示パネルが設けられており、また、該表示パネルの側面を覆うように配され、入射する光を吸収する光吸収部材１４０を備えていることが好ましい。

これにより、外部光が表示パネル内に入射されることを防止することができる。従って、有機ＥＬ表示素子内を導光し迷光となる成分を吸収したり、有機ＥＬ表示素子の側面から入射する成分を吸収することができ、黒表示の悪化を防止し、良好な黒表示を実現することができる。これにより、例えば、有機ＥＬ表示素子を用いた表示装置の表示品位の低下を回避することができる。

なお、本発明の発光型表示素子は、以下のような構成であってもよい。

（１）発光層の背面側に、入射光を入射方向と同じ方向に反射させる光学部材を備えた構成を有する発光型表示素子。

上記の構成によれば、発光層の発光状態において、発光層内で発せられた光を発光型表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。さらに、発光層において前面側に向けて発せられた光だけでなく、背面側に向けて発せられた光も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。

また、上記光学部材を備えることにより、外部光は入射方向と同じ方向に反射させることができる。従って、例えば、発光型表示素子を用いた表示装置の表示のコントラストは高くなる。一方、非発光状態においても、光学部材を設けることにより、外部光を入射してきた方向と同じ方向に反射することができるため、観察者方向に外部光が出射されない。従って、像が写り込むことはなく、これにより、良好な黒表示を実現することができる。

（２）上記光学部材の単位構造のピッチが５ｍｍ以下である、上記（１）に記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、光学部材の単位構造のピッチが５ｍｍ以下であるため、例えば、観察者のくろ目の大きさ（直径）を１０ｍｍ程度であると考えると、その半分以下であるため、観察者のくろ目の上下の像が写り込むことはない。従って、良好な黒表示を実現することができる。

（３）上記光学部材の単位構造のピッチが１ｍｍ以下である、上記（１）または（２）に記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、観察者が黒表示時に観察する像を、くろ目から瞳孔へと絞り込むことができ、黒表示品位をさらに良好にすることができる。

（４）上記発光層は複数の色を有し、かつ、上記光学部材の単位構造の大きさは、上記各色のドットサイズ以下である、上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、光学部材への入射光と光学部材からの反射光とが発光層内の異なる色の領域内を透過することを防止することができる。これにより、混色を防止することができ、従って、発光型表示素子における輝度および色度の低下の防止を図ることができる。

（５）上記光学部材は、単位構造が３面の直角二等辺三角形から構成される三角錐状をしたコーナーキューブアレイからなり、かつ、上記直角二等辺三角形の底角付近が遮光処理されている、上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、簡単な構造で光学部材を構成することができる。また、遮光処理されているので、入射光は観察者方向へは出射しない。従って、外部光の像が写り込むことを防止することができる。

（６）上記光学部材は、単位構造が３面の正方形から構成されるコーナーキューブアレイからなるものである、上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、簡単な構造で光学部材を構成することができる。

（７）上記光学部材は、コーナーキューブアレイからなり、該コーナーキューブアレイの辺および頂点には遮光処理が施されている、上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、コーナーキューブアレイの辺および頂点などのエッジに入射し、乱反射する成分を吸収することができる。従って、黒表示時の反射率を低下させることができ、黒表示の品位をさらに向上することができる。これにより、さらにコントラストの高い発光型表示素子を提供することができる。

（８）上記光学部材の前面側に、光学部材からの反射光のうち非再帰成分を吸収する第１光吸収部材が配されている、上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の発光型表示素子。

（９）上記第１光吸収部材は、カラーフィルタ層からなる、上記（８）に記載の発光型表示素子。

（１０）上記第１光吸収部材は、ルーバからなる、上記（８）に記載の発光型表示素子。

ここで、反射光のうちの非再帰成分とは、入射光の入射方向に対して、出射方向が０．５度より大きく離れている出射光のことをいう。

上記の構成によれば、発光型表示素子の表示面の大きさと使用用途とにより決まる視野角の範囲内の光を通過させ、かつ、視野角内以外の所定範囲の光を遮ることができる。

例えば、他の画素から導光される迷光が、ある画素へ入射されると、該画素の位置の光学部材によって反射されて、発光型表示素子外（パネル外）へと出射する。このことは、黒表示時における黒状態の反射率を上げてしまい、黒表示を悪化させる原因となる。

しかしながら、第１光吸収部材が配されていることにより、他の画素から導光される迷光を、第１光吸収部材により吸収することができる。これにより、黒表示時の視野角特性の向上を図ることができる。即ち、表示面法線から倒れた観察方向による黒浮きを抑制し、良好な黒表示を実現することができる。

具体的には、上記の発光型表示素子は、第１光吸収部材が、カラーフィルタ層からなることが好ましい。

上記の構成によれば、例えば、他の画素から導光される迷光は、ブラックマトリックスや複数のカラーフィルタを透過することによって、実質的に十分減衰され、良好な黒表示を保持することができる。

従って、黒表示時の視野角特性の向上を図ることができるとともに、発光の利用効率の損失を回避することができる。

また、他には、上記の発光型表示素子は、第１光吸収部材が、ルーバからなることが好ましい。

上記の構成によれば、非再帰成分、即ち、入射光と反射光とが平行から大きく外れる成分を積極的に吸収させることができ、これにより、黒表示時の視野角特性の向上を図ることができる。

（１１）上記発光層および光学部材を有する表示パネルが設けられており、該表示パネルの側面を覆うように配され、入射する光を吸収する第２光吸収部材を備えている、上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、第２光吸収部材により、外部光が表示パネル内に入射されることを防止することができる。従って、発光型表示素子内を導光し迷光となる成分を吸収したり、発光型表示素子の側面から入射する成分を吸収することができ、黒表示の悪化を防止し、良好な黒表示を実現することができる。これにより、例えば、発光型表示素子を用いた表示装置の表示品位の低下を回避することができる。

（１２）上記発光層は、エレクトロルミネッセンス層である、上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、エレクトロルミネッセンス層の発光状態において、エレクトロルミネッセンス層内で発せられた光を発光型表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。さらに、エレクトロルミネッセンス層において前面側に向けて発せられた光だけでなく、背面側に向けて発せられた光も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。

（１３）発光状態である第１状態と、非発光状態である第２状態との間で状態変化する発光層と、該発光層からの光を反射する反射部材とを有し、上記発光層が上記第２状態にあるとき、上記反射部材は、観察者のくろ目の像が反射され、観察者が該くろ目の像を認識することで黒表示を実現するように設定されている、発光型表示素子。

上記の構成によれば、発光状態である第１状態において、発光層内で発せられた光を発光型表示素子の前面側に出射することができる。従って、明度が高く、良好な白表示が可能となる。また、発光層において前面側に向けて発せられた光だけでなく、背面側に向けて発せられた光も取り出すことができるので、発光の利用効率を上げることができる。

さらに、反射部材を備えることにより、発光層が第２状態にあるとき、観察者のくろ目の像が反射され、観察者が該くろ目の像を認識することで黒表示を実現することができる。従って、発光型表示素子を用いた表示装置の表示のコントラストの向上を図ることができる。

（１４）上記反射部材は、入射光を入射方向と同じ方向に反射させるものである、上記（１３）に記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、観察者方向に外部光が出射されない。従って、像が写り込むことはなく、これにより、良好な黒表示を実現することができる。

（１５）上記反射部材の単位構造のピッチは、観察者のくろ目の直径の１／２以下である、上記（１３）または（１４）に記載の発光型表示素子。

上記の構成によれば、反射部材の単位構造の影響による黒表示の悪化を防止することができる。従って、白表示の明度を高く、かつ、コントラストを高くすることができる。

本発明の実施の一形態に係る有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図である。 図１に示した有機ＥＬ表示素子における再帰性反射板としてのコーナーキューブアレイの構造を説明するものであり、（ａ）は単位構造を示す説明図、（ｂ）は斜視図であり、（ｃ）は平面図であり、（ｄ）はコーナーキューブアレイへの入射光の反射方向を示す説明図である。 外部光および有機ＥＬ層内で発せられた光の入出射方向を示す説明図である。 コーナーキューブアレイの他の構造を説明するものであり、（ａ）は単位構造を示す説明図、（ｂ）は斜視図であり、（ｃ）は平面図であり、（ｄ）はコーナーキューブアレイへの入射光の反射方向を示す説明図である。 比較例における有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図である。 本発明の実施の他の形態に係る有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図である。 入射光および反射光の光路を示す説明図であり、（ａ）は観察者が再帰性反射板の単位構造の中心付近を観察している場合、（ｂ）は観察者がコーナーキューブアレイからなる再帰性反射板の単位構造の上端および下端付近を観察している場合、（ｃ）は観察者が微小球からなる再帰性反射板の単位構造の上端および下端付近を観察している場合を示している。 図１に示した有機ＥＬ表示素子において、再帰性反射板としてコーナーキューブアレイを用いた場合における有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図であり、（ａ）はコーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズ以下である場合、（ｂ）はコーナーキューブアレイの単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きい場合を示している。 図１に示した有機ＥＬ表示素子において、微小球からなる再帰性反射板を用いた場合における有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図であり、（ａ）は再帰性反射板の単位構造の大きさが各色のドットサイズ以下である場合、（ｂ）は再帰性反射板の単位構造の大きさが各色のドットサイズよりも大きい場合を示している。 遮光処理を施したコーナーキューブアレイの構成を示す斜視図である。 コーナーキューブアレイに遮光処理を施す際に、マスクを用いたときの製造工程の一部を示す平面図である。 コーナーキューブアレイを離間した位置に配される遮光部の構成を示す斜視図である。 コーナーキューブアレイおよび遮光部の構成を示す平面図である。 眼の構造を示す説明図である。 コーナーキューブの外周辺のみを覆う遮光部の構成を示す説明図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図である。 コーナーキューブの辺および頂点を覆う遮光部の構成を示す説明図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図である。 コーナーキューブアレイの外周辺のみを覆う遮光部の構成を示す説明図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図である。 コーナーキューブアレイの辺および頂点を覆う遮光部の構成を示す説明図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図である。 本発明の実施の他の一形態に係る有機ＥＬ表示素子の構造を示す断面図である。 図１９に示す有機ＥＬ表示素子からルーバを省略した場合の構造を示す断面図である。 図１９に示す有機ＥＬ表示素子のルーバを省略し、カラーフィルタ層を形成した場合の構造を示す断面図である。 測定システムの構成を示す説明図である。 黒表示時の反射率の極角依存性を示すグラフである。 図２１に示す有機ＥＬ表示素子が、側面に光吸収部材を備えた場合の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬ層（エレクトロルミネッセンス層、発光層）
２ 透明電極
３ アルミニウム電極
４ 前面側基板
５ 再帰性反射板（光学部材、反射部材）
６ 背面側基板
７ 平坦化膜
８ コーナーキューブ
８ａ 辺（エッジ）
８ｂ 頂点（エッジ）
８ｃ 辺（エッジ）
１８ 光吸収部
２８ 遮光部
２９ 遮光部
５０ 金属電極
６０ 平坦化膜
１０１ ルーバ（第１光吸収部材）
１２１ カラーフィルタ層（第１光吸収部材）
１４０ 光吸収部材（第２光吸収部材）

Claims (5)

1. 再帰性反射板と、発光層と、該発光層に電圧を印加するための金属電極および透明電極とを備え、
   上記再帰性反射板、上記金属電極、上記発光層、および、上記透明電極がこの順に形成されており、
   上記再帰性反射板が、単位構造が３面の正方形から構成されるコーナーキューブアレイからなるとともに、上記金属電極が、上記再帰性反射板のコーナーキューブアレイの形状に合わせて、上記再帰性反射板と同じ形状を有しており、
   上記金属電極上に設けられた上記発光層および上記透明電極は、上記再帰性反射板のコーナーキューブアレイの形状に合わせて形成されており、上記透明電極上に平坦化膜がさらに形成されていることを特徴とする発光型表示素子。
2. 上記金属電極が、アルミニウム電極であることを特徴とする請求項１に記載の発光型表示素子。
3. 上記発光層が、有機エレクトロルミネッセンス層であることを特徴とする請求項１に記載の発光型表示素子。
4. 上記再帰性反射板の単位構造のピッチが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光型表示素子。
5. 上記再帰性反射板の単位構造のピッチが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の発光型表示素子。
   
   

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