JPH118075A

JPH118075A - 電界発光素子

Info

Publication number: JPH118075A
Application number: JP9158914A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kurosawa; 比呂史黒沢
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＬ素子のダークスポットの影響、及びアノ
ード電極のシート抵抗の影響を受けないＥＬ素子の提供
を目的とする。【解決手段】互いに対向して配置された二つの電極板
１２、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂと、これら電極
板の間に設けられ、電圧の印加により発光する電界発光
層１１とを有し、上記電極板のうち光を透過可能な一方
の電極板１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂは、屈折率の
異なる複数の透明電極層が積層されてなるので、出射光
が透明電極層間で多重反射され、ダークスポットが発生
しても、発生箇所からは散乱光が出射されるので均一な
面発光を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧が印加されて
発光する電界発光素子、特にカラー液晶表示装置に用い
られるバックライトの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、液晶の電気光学特性を利用して文
字、図形等を表示する液晶表示装置（以下、ＬＣＤとい
う。）が一般に利用されている。このＬＣＤは、非自発
光表示装置なので、表示面を照す必要があり、このよう
なＬＣＤとしては、外光を反射させて表示面を照す反射
型ＬＣＤや、バックライト装置により表示面を背面側か
ら照す透過型ＬＣＤが知られている。上記バックライト
装置の光源としては、冷陰極蛍光管、発光ダイオード等
が知られているが、発熱があまりなく、発光色の選択性
に優れ、電圧を印加して発光させる面発光素子としての
電界発光素子、いわゆるＥＬ（electroluminescence）
素子が注目されている。このＥＬ素子の一般的構成とし
ては、例えば、電圧の印加により発光するＥＬ層と、Ｅ
Ｌ層の両面に接合されるカソード電極及びアノード電極
とを備えたものである。ここで、カソード電極は、例え
ば、有効な発光効率をもたらすため電子放出性の観点か
ら仕事関数の小さい材料を選択する傾向にあり、このよ
うな材料は結果として可視光に対し反射性を示す性質を
有する。このため、アノード電極は発光光を出射するよ
うに光透過性の材料から選択しなければならず、例え
ば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等が用いられる。そし
て、このようなＥＬ層の発光輝度は、両電極に印加する
電圧、ＥＬ層内に流入させる電流に依存する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｅ
Ｌ素子は、カソード電極の劣化、ＥＬ層と電極との接合
性の低下、ＥＬ層自体の劣化等によりダークスポット
（発光しない部分）が発生してしまい、経時的にこのダ
ークスポットの面積が拡大し、均一な面発光は困難にな
るという技術的課題が存在する。また、上記アノード電
極材料のＩＴＯは、シート抵抗が高く、ＩＴＯ電極面上
の部位により抵抗は異なってしまう。即ち、ＥＬ層の両
面に電圧を印加すると、印加電圧配線から遠くなるに従
ってＩＴＯ電極は高抵抗となり、これに反比例する発光
輝度は、アノード電極の配線近くで最も高く、配線から
遠ざかるにつれて低くなってしまい、均一な面発光は困
難になるという技術的課題が存在する。なお、カソード
電極は、一般に低抵抗なため、電極面上ほぼ均一な抵抗
値であり、発光の不均一性に対する影響は少ない。さら
に、このようなＥＬ素子を液晶表示装置のバックライト
として用いた場合には、上述の様に、均一な発光が難し
いので、液晶表示装置の表示特性に影響を与える可能性
がある。

【０００４】そこで、本発明は、以上の技術的課題を解
決するためなされたものであって、ＥＬ素子のダークス
ポットの影響、及びアノード電極のシート抵抗の影響を
受けないＥＬ素子の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１記載の発
明は、互いに対向して配置された二つの電極板と、これ
ら電極板の間に設けられ、電圧の印加により発光する電
界発光層とを有し、上記電極板のうち光を透過可能な一
方の電極板は、屈折率の異なる複数の透明電極層が積層
されてなることを特徴とする。

【０００６】この発明の作用としては、積層された透明
電極層により、入射された光を散乱させるようにしたの
で、電界発光層がダークスポット、電極のシート抵抗の
影響により不均一な発光したときでも、均一な光強度の
散乱光を有する面状の発光光にして出射する。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、前記電極板
の少なくとも光を透過可能な一方の電極板の表面を覆う
封止材と、該封止材中に分散され、且つ、該封止材とは
異なる屈折率を有する光散乱材とを具備してなることを
特徴とする。

【０００８】この発明の作用としては、光散乱材によ
り、封止材中に入射された光を散乱するようにしたの
で、電界発光層がダークスポット、電極のシート抵抗の
影響により不均一な発光したときでも、均一な強度を有
する面状の発光光にして出射する。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は請求項２記載の電界発光素子は、上記一方の光を透過
可能な電極に対向する他方の電極板が、一方の電極板側
から入射する光を反射する反射板となっていることを特
徴とする。

【００１０】この発明の作用としては、上記反射可能な
電極板は、電界発光層の発光光を反射するだけでなく、
電界発光層の非発光時に、上記透過可能な電極側から入
射された光を透過可能な電極側へ向けて反射し、また、
積層された透過電極層又は光散乱材は、電界発光層の発
光光及び外光の入射光を散乱させ、均一な光強度にす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１１を参照して本
発明に係る実施の形態を詳細に説明する。｛実施の形態１｝図１は、本発明をＥＣＢ方式のカラー
液晶表示装置に適用した実施の形態１の断面構造を示す
ものである。本カラー液晶表示装置１００は、バックラ
イト装置１０と、バックライト装置１０の前面に対向し
て配置された液晶表示パネル３０から構成されている。

【００１２】図２は、本実施の形態に係わるバックライ
ト装置の断面構造の拡大を示すものである。バックライ
ト装置１０は、光源としての有機ＥＬ層１１と、有機Ｅ
Ｌ層１１の背面に当接される背面電極１２と、有機ＥＬ
層１１の前面に設けられた透明電極１３ａ、１３ｂ、１
４ａ、１４ｂと、有機ＥＬ層１１及び電極群を覆う保護
膜１５と、保護膜１５の前面に当接される発光側基板１
６と、発光側基板１６の背面側で対向する背面基板１７
と、背面基板１７と発光側基板１６とに接合されて有機
ＥＬ層１１等をシーリングするシール材１８と、シール
材１８の内部に封入された封止材１９から構成されてい
る。

【００１３】ここで、透明電極は、第１透明電極１３
ａ、１３ｂと第２透明電極１４ａ、１４ｂを交互に積層
した全体として５０〜１５０ｎｍの膜厚の薄膜構造であ
り、また、シート抵抗は５０Ω以下であり、アノード電
極に相当する。さらに、第１透明電極１３ａ、１３ｂ
は、例えば、光透過性のＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ
３）からなり、また、第２透明電極１４ａ、１４ｂは、
例えば、同透過性のＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）から
なり、両電極は、互いに異なる屈折率を有する。

【００１４】背面電極１２は、例えば、低仕事関数のＭ
ｇ−Ｉｎ、Ｍｇ−Ａｇ等のマグネシウム合金からなりカ
ソード電極に相当する。

【００１５】保護膜１５は、薄膜状であり、外系から有
機ＥＬ層１１及び背面電極１２への酸素、水の浸食にに
よる劣化を抑制する。

【００１６】封止材１９は、例えば、透過性のシリコン
オイル等からなる撥水性材料であり、水、酸素の透過を
抑制する。また図３に示すように、封止材１９の替わり
に酸素及び水の希薄な減圧雰囲気１９Ａにしてもよい。

【００１７】有機ＥＬ層１１は、緑色発光層、青色発光
層及び赤色発光層により構成され、これら発光層の発光
により白色発光を実現する。青色発光層としては、透明
電極１３ａ…、１４ａ…側から背面電極１２側に向かっ
て、正孔輸送層としてのα−ＮＰＤ［N,N'-Di(α-Napht
hyl)-N,N'-diPhenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-Diamine］、
電子輸送性発光層としてのＢｅｂｑ２［Beryllium-bis
(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)］の順に積層される
２層構造である。また、緑色発光層としては、図２
（ｂ）に示すように、透明電極１３ａ…１４ａ…側から
背面電極１２側に向かって、正孔輸送層としてのα−Ｎ
ＰＤ、発光層としてのＤＰＶＢｉ［4,4'-Bis(2,2-Diphe
nylVinylene)Biphenyl］（９６ｗｔ％）とＢＣｚＶＢｉ
［4,4'-Bis((2-Carbazole)Vinylene)Biphenyl］（４ｗ
ｔ％）の混合物、電子輸送層としてのＡｌｑ３［Alumin
um-tris(8-hydroxyquinolinate)］の順に積層される３
層構造である。そして、赤色発光層としては、透明電極
１３ａ…１４ａ…側から背面電極１２側に向かって、Ｐ
ＶＣｚ［Polyvinyl-carbazole］中にBND［2,5-Bis(1-na
phthyl)-Oxadiazole］と赤色発光材料のCumarin6［3-
(2'-Benzothiazolyl)-7-diethylaminocoumarin］が混在
する正孔輸送層と、電子輸送層としてのＡｌｑ３の２層
構造である。なお、有機ＥＬ層１１は単層、若しくは、
４層以上で構成されたＥＬ層としてもよい。

【００１８】次に、図１に基づき、本実施の形態に係わ
る液晶表示パネル３０の構成について説明する。液晶表
示パネル３０は、所定の初期配向された液晶層３１と、
液晶層３１の側面を覆うシール材４７と、液晶層３１を
前後から挟む一対の前透明基板３２、後透明基板３３
と、前透明基板３２の前面に当接する位相差板３４と、
位相差板３４の前面に当接する前偏光板３５と、後透明
基板３３の背面側に当接する後偏光板３６から大略構成
され、液晶表示パネル３０の前方には拡散板が配置５１
されている。

【００１９】また、前透明基板３２の背面には、表示領
域全面に可視光に対して７０％以上の透過率を有する、
例えば、ＩＴＯからなる共通電極４１と、共通電極４１
の背面には配向処理された例えば、ポリイミドからなる
前配向膜４２が形成されている。

【００２０】また、後透明電極３３の前面には、等間隔
に配置された、例えば、ＩＴＯからなる画素電極４３
と、画素電極４３の間に平面格子状にマトリクス配列さ
れ、画素電極４３に電気的に接続されたスイッチング素
子としてのＴＦＴ４４と、ＴＦＴ４４を含む非画素領域
上にパターン形成される、例えば、窒化シリコンからな
る層間絶縁膜４５と、層間絶縁膜４５及び画素電極４３
上に形成され、配向処理された例えば、ポリイミドから
なる後配向膜４６が設けられている。

【００２１】ここで、ＴＦＴ４４は、例えば、ゲート電
極と、ゲート電極に積層されるゲート絶縁膜と、ゲート
絶縁膜に積層されるアモルファスＳｉ、ソース電極、ド
レイン電極等から構成され、さらに、ゲート電極は、選
択電圧を出力するゲートラインに接続され、また、ドレ
イン電極は信号電圧を出力するドレインラインに接続さ
れている。

【００２２】図４は、液晶表示パネル３０中の封止され
た液晶層３１中の液晶分子の配向状態、各偏光板３５、
３６の透過軸、及び、位相差板３４の遅相軸の向きを液
晶表示パネル３０の表示面側から表したものである。液
晶層３１は、液晶分子のツイスト角を７５゜±１０゜
に、Δｎｄ値を８００ｎｍ〜１１００ｎｍに設定する。
即ち、液晶分子は、図４（ｃ）に示すように、後透明基
板３３近傍の液晶分子配向方向３１ａを、液晶表示パネ
ル３０の横軸Ｓに対して右回りに５２．５゜±５゜方向
に、他方、前透明基板３２近傍の液晶分子配向方向３１
ｂを、同横軸Ｓに対して左回りに５２．５゜±５゜方向
に設定し、また、同図の破線矢印に示すように、ツイス
ト方向は、後透明基板３３から前透明基板３２に向かっ
て、右回りに７５゜±１０゜のツイスト角でツイスト配
向させる。前偏光板３５の透過軸３５ａは、後透明基板
３３側の液晶分子配向方向３１ａを基準にすると、左回
りに６０．５゜±３゜の方向を示し、一方、後偏光基板
１６の透過軸３６ａは、同様の基準に対して左回りに５
２．５゜±３゜の方向を示す。位相差板３４はリタゼー
ション値６０ｎｍ±２０ｎｍを用い、その遅相軸３４ａ
は、前記基準に対して５２．５゜±３゜の方向を示す。

【００２３】以上の液晶表示パネル３０においては、液
晶層３１のΔｎｄ値及び位相差板３４のリタデーション
値、並びに、各偏光板３５、３６の透過軸、及び位相差
板３４の遅相軸の方向を設定し、入射光を白色光とした
ときの出射光の色を、電極４１、４３間に印加する電圧
に応じて、少なくとも、赤、緑、青、黒、白に変化させ
る。

【００２４】なお、前偏光板３５の透過軸３５ａは、前
記基準方向対して左回りに５１．５゜±３゜〜６０．５
゜±３゜の範囲の方向、位相差板３４の遅相軸３４ａ
は、前記基準方向に対して左回りに４２．５゜±３゜〜
５２．５゜±３゜の範囲の方向にあれば、白と黒及び
赤、緑、青を高い色純度で表示することができる。

【００２５】次に、図１〜５に基づいて、本実施の形態
に係わるカラー液晶表示装置１００の使用方法について
説明する。先ず、使用方法の説明の前に液晶表示パネル
３０の着色現象について説明する。この液晶表示パネル
３０は、液晶層３１の複屈折作用、位相差板３４の複屈
折作用、及び一対の偏光板３５、３６の偏光作用を利用
して白色光を着色光にする。即ち、前偏光板３５を透過
して出射した直線偏光は、位相差板３４及び液晶層３１
を透過する過程で位相差板３４及び液晶層３１の複屈折
作用によって偏光状態を変えられ、各波長光はそれぞれ
の偏光状態の異なる楕円偏光となった後、後偏光板３６
を透過し、その光を構成する各波長の光強度比に応じた
色の着色光になり、この着色光は、背面電極１２で反射
され、前記経路と逆の経路を辿って液晶表示装置１００
の表示面側に出射する。なお、背面電極１２で反射され
た光は、表面側に出射する過程で、液晶層３１及び位相
差板３４により入射時とは逆の経路で複屈折作用を受
け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって前偏光板３５に
入射するため、前偏光板３５を透過して出射する光は、
背面電極１２で反射された光とほとんど変らない着色光
である。

【００２６】また、液晶層３１の複屈折作用は、印加電
圧に応じた液晶分子の配向状態の変化と、これに伴う後
偏光板３６を透過する各波長の光強度の比に応じて着色
が変化し、この着色光は、背面電極１２に反射されて液
晶表示装置１００の表示側に出射する。

【００２７】従って、この液晶表示装置１００の出射光
の表示色は、電極４１、４３間に印加される電圧に応じ
て変化する。本装置の一画素で表示できる色は、赤、
緑、青の三原色と、ほぼ無彩色の暗表示としての黒と、
ほぼ無彩色の明表示としての白を含んでいる。

【００２８】図５は、液晶表示装置１００の液晶層３１
への印加電圧に応じた表示色の変化を示すａ^*−ｂ^*色度
図である。液晶表示装置１００の表示色は、電極間４
１、４３に電圧を印加しない初期状態では、パープル
（Ｐ）に近い色であり、電極４１、４３間に印加電圧を
高くするに従って、赤（Ｒ）→緑（Ｇ）→青（Ｂ）→黒
→白の順に変化する。これら、赤、緑、青、黒、及び白
の表示色は、いずれも、色純度の高い鮮明な色が得られ
た。

【００２９】また、この液晶表示装置１００における黒
の表示状態の出射率をＲ（ｍｉｎ）とし、白の表示状態
の出射率を印加電圧が５ＶのときＲ（５Ｖ）、印加電圧
が７ＶのときＲ（７Ｖ）とすると、このカラー液晶表示
装置１００の出射率は、Ｒ（ｍｉｎ）＝３．３０％Ｒ（５Ｖ）＝２３．６４％Ｒ（７Ｖ）＝２８．９１％である。

【００３０】また、このカラー液晶表示装置１００にお
ける黒及び白の表示コントラスト（ＣＲ）は、白を表示
させるため印化電圧を５Ｖとしたときのコントラストを
ＣＲ（５Ｖ）、印加電圧を７Ｖとしたときのコントラス
トをＣＲ（７Ｖ）とすると、ＣＲ（５Ｖ）＝７．１６、
ＣＲ（７Ｖ）＝８．７６であり、白を表示させるための
印加電圧を７Ｖとしたとき、及び印加電圧を５Ｖとした
ときのいずれも十分高いコントラストが得られる。

【００３１】以上より、ＥＣＢ方式のカラー液晶表示装
置１００によれば、カラーフィルターを用いずに入射光
を着色すると共に、同一画素で複数色を表示し、さら
に、高いコントラストが得られるので、基本の白、黒、
並びに赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明かつ色彩の
豊かな多色カラー表示を実現する。

【００３２】次に、カラー液晶表示装置１００の使用方
法を説明する。即ち、外光状態の悪いときは、バックラ
イト装置１０の電源をオンにして用いればよい。このと
き、有機ＥＬ層１１の発光光は、透明電極１４ａ…、１
３ａ…に入射する。ここで、第２透明電極１４ａに入射
された発光光は、異なる屈折率を有する第１透明電極１
３ａとの界面で進行方向を変化させる。さらに、この発
光光は、順次、第２透明電極１４ｂ、第１透明電極１３
ｂに入射する度に、進行方向を変化させ、多重反射によ
り徐々に散乱される。したがって、ダークスポットが発
生しても散乱光によりダークスポットの発生箇所からも
光が出射することができる。バックライト装置１０から
出射した均一な発光光は、液晶表示パネル３０に入射
し、後偏光板３６、液晶層３１、位相差板３４、前偏光
板３５を透過する際に偏光作用を受け、着色光として液
晶表示パネル３０から出射される。ここで、拡散板５１
は、さらに出射光の均一性を向上させるとともに、背面
電極１２の鏡面反射に伴う外部像の写り込みや、二重像
の発生を抑制する。以上より、所定のカラー表示が得ら
れる。

【００３３】また、外光状態の良好なときは、バックラ
イト装置１０の電源をオフにして用いればよい。このと
き、入射光は、液晶表示パネル３０の前偏光板３５、位
相差板３４、液晶層３１、後偏光板３６を透過する際、
偏光作用を受け、着色される。この着色光は、バックラ
イト装置１０に入射し、積層された透明電極１３ａ…１
４ａ…、有機ＥＬ層１１を透過し、背面電極１２で反射
され、同経路をたどって、液晶表示パネル３０から着色
光として出射する。ここで、透明電極１３ａ…、１４ａ
…の各界面は、光散乱を起こさせる。

【００３４】以上により、本実施の形態によれば、積層
された透明電極１３ａ…１４ａ…により出射光を散乱す
るようにしたので、有機ＥＬ層１１が透明電極のシート
抵抗、又は、ダークスポットの影響により、部位により
光強度の異なる不均一な発光しても、この不均一な発光
光を散乱させ、均一な光強度を有する面状の発光光とし
て出射する。上記実施形態では、透明電極を４層に積層
したが、２層以上であればよい。また、３種類以上の屈
折率の異なる材料の電極層をそれぞれ積層してもよい。

【００３５】｛実施の形態２｝実施の形態２は、実施の
形態１とほぼ同様の構成であるが、前偏光板３５の透過
軸３５ａの方向、および位相差板３４の遅相軸３４ａの
方向に特徴を有する。図６は、実施の形態２に係わる液
晶表示パネル３０中の封止された液晶層３１中の液晶分
子の配向状態、各偏光板１５、１６の透過軸、及び、位
相差板３４の遅相軸の向きを液晶表示パネル３０の表示
面側から表したものである。即ち、図６（ａ）に示すよ
うに、前偏光板３５の透過軸３５ａは、前記基準方向に
対して、左回りに５１．５゜±３゜の方向を示し、図６
（ｂ）に示すように、位相差板３４の遅相軸３４ａは、
基準方向に対して左回りに４２．５゜±３゜の方向を示
す。

【００３６】図７は、本実施の形態に係わる液晶表示装
置１００の印加電圧に対する表示色の変化を示したａ^*
−ｂ^*色度図である。これによれば、表示色は、電極４
１、４３間の印加電圧を高くするに従って、赤（Ｒ）→
緑（Ｇ）→青（Ｂ）→黒→白の順に変化する。

【００３７】また、この液晶表示装置１００における光
の出射率は、Ｒ（ｍｉｎ）＝２．７６％Ｒ（５Ｖ）＝２４．０８％Ｒ（７Ｖ）＝１１．０９％である。さらに、この液晶表示装置１００におけるＣＲ
（５Ｖ）＝８．７２、ＣＲ（７Ｖ）＝１１．０９であ
る。

【００３８】｛実施の形態３｝実施の形態３は、実施の
形態１とほぼ同様の構成であるが、前偏光板３５の透過
軸３５ａの方向、位相差板３４の遅相軸３４ａの方向、
および後偏光板３６の透過軸３６ａの方向に特徴を有す
る。図８は、実施の形態２に係わる液晶表示パネル３０
中の封止された液晶層３１中の液晶分子の配向状態、各
偏光板１５、１６の透過軸、及び、位相差板３４の遅相
軸の向きを液晶表示パネル３０の表示面側から表したも
のである。即ち、図８（ａ）に示すように、前偏光板３
５の透過軸３５ａは、前記基準方向に対して左回りに３
６．５゜±３゜の方向を示し、同図（ｂ）に示すよう
に、位相差板３４の遅相軸３４ａは、基準方向に対して
左回りに１３８．５゜±３゜の方向を示し、同図（ｄ）
に示すように、後偏光板３６の透過軸３６ａは、基準方
向に対して左回りに４７．５゜±３゜の方向を示す。

【００３９】図９は、本実施の形態に係わる液晶表示装
置１００の印加電圧に対する表示色の変化を示すａ^*−
ｂ^*色度図である。これによれば、表示色は、電極４
１、４３間の印加電圧を高くするに従って、赤（Ｒ）→
緑（Ｇ）→青（Ｂ）→黒→白の順に変化する。これら、
赤、緑、青、黒、及び白の表示色は、いずれも、色純度
が高い鮮明な色である。

【００４０】また、この液晶表示装置１００における光
の出射率は、Ｒ（ｍｉｎ）＝１．８５％Ｒ（５Ｖ）＝２２．３７％Ｒ（７Ｖ）＝２８．３５％である。さらに、この液晶表示装置１００におけるＣＲ
（５Ｖ）＝１２．０９、ＣＲ（７Ｖ）＝１５．３２であ
り、十分高いコントラストが得られる。

【００４１】｛実施の形態４｝図１０は、本発明をカラ
ー液晶表示装置に適用した実施の形態４の断面構造を示
すものである。本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同
様の構成であるが、バックライト装置１０の構成に特徴
を有する。

【００４２】図１１は、本実施の形態に係わるバックラ
イト装置の断面構造の拡大を示すものである。即ち、バ
ックライト装置１０は、光源としての有機ＥＬ層１１
と、有機ＥＬ層１１の背面に当接される背面電極１２
と、有機ＥＬ層１１の前面に設けられた透明電極２１
と、有機ＥＬ層１１及び電極群２１、３２を覆う保護膜
１５と、背面電極１２の後面に当接される背面基板１７
と、背面基板１７の前面側で対向する発光側基板１６
と、発光側基板１６と背面基板１７とに接合されて有機
ＥＬ層等をシーリングするシール材１８と、シール材１
８の内部に封入された封止材１９と、封止材１９中に分
散された光散乱材２２から構成されている。

【００４３】ここで、封止材１９は、例えば、透過性の
シリコンオイル等からなる撥水性材料であり、酸素の透
過を抑制する。また、光散乱材２２は、小球状であり、
透過性、かつ、封止材１９とは異なる屈折率を有し、例
えば、ＰＶＡ、アクリル樹脂が用いられる。また、透明
電極２１は、本実施の形態では、光透過性のＩＴＯから
なる。なお、有機ＥＬ層１１は、図１０に示すように、
２層タイプ１１ａ、１１ｂを用いる。

【００４４】次に、図１０、図１１に基づいて、本実施
の形態に係わるカラー液晶表示装置の使用方法について
説明する。カラー液晶表示装置１００の使用方法として
は、外光状態の悪いとき、バックライト装置１０の電源
をオンにして用いればよい。このとき、有機ＥＬ層１１
の発光光は、透明電極２１、保護膜１５を透過し封止材
１９に入射する。ここで、封止材１９に入射された発光
光は、異なる屈折率を有する光散乱材２２を透過する
際、進行方向を変化させる。さらに、この発光光は、順
次、光散乱材２２に入射する度に、進行方向を変化さ
せ、徐々に散乱されて均一な光強度となる。バックライ
ト装置１０から出射した均一な発光光は、液晶表示パネ
ル３０に入射し、後偏光板３６、液晶層３１、位相差板
３４、前偏光板３５を透過する際に偏光作用を受け、着
色光として液晶表示パネル３０から出射され、これによ
り、所定のカラー表示が得られる。また、上記実施形態
では、透明電極２１は、ＩＴＯからなる単層であった
が、実施形態１〜３のように屈折率が互いに異なるＩＴ
Ｏからなる第１透明電極とＩＸＯからなる第２透明電極
との積層構造にしてもよい。

【００４５】以上により、本実施の形態によれば、光散
乱材により出射光を散乱するようにしたので、有機ＥＬ
層１１が透明電極２１のシート抵抗、又は、ダークスポ
ットの影響により、部位により光強度の異なる不均一な
発光しても、この不均一な発光光を散乱し、均一な光強
度有する面状の発光光にして出射する。

【００４６】なお、本実施の形態における前偏光板３５
の透過軸３５ａ方向、位相差板３４の遅相軸３４ａ方
向、後偏光板３６の透過軸３６ａには、実施の形態２又
は実施の形態３のものを用いてもよい。

【００４７】なお、本発明は、以上の実施の形態に限定
されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の変更
を可能とする。例えば、液晶モードは、ＴＮ液晶モー
ド、ゲスト・ホスト（ＧＨ）液晶モード、偏光板を用い
ないＰＣ（相転移）モード、ＰＤＬＣ（高分子分散型液
晶）モード、ＰＤＬＣ／ＧＨモード、コレステリック液
晶モード、ＰＣ液晶／ＧＨモード等の各種液晶モードを
液晶表示パネル３０に適用してもよい。また、このよう
な液晶モードに応じて、カラーフィルターの有無等の液
晶表示パネルの構成も適宜変更してもよい。

【００４８】さらに、背面電極１２として、マグネシウ
ム合金、ハフニウム（Ｈｆ、仕事関数３．６３ｅＶ）や
希土類元素であるスカンジウム（Ｓｃ、仕事関数３．５
ｅＶ）、イットリウム（Ｙ、仕事関数３．１ｅＶ）、ラ
ンタン（Ｌａ、仕事関数３．５ｅＶ）、セリウム（Ｃ
ｅ、仕事関数２．９ｅＶ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、
ネオジウム（Ｎｄ、仕事関数３．２ｅＶ）、プロメチウ
ム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ、仕事関数２．７ｅ
Ｖ）、ユウロピウム（Ｅｕ、仕事関数２．５ｅＶ）、ガ
ドリニウム（Ｇｄ、仕事関数３．１ｅＶ）、テルビウム
（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルモエム（Ｈ
ｏ）、エルビウム（Ｅｒ、仕事関数２．９７ｅＶ）、ツ
リウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ、仕事関数２．
６ｅＶ）、ルテチウム（Ｌｕ）の、単体又はこれら元素
を含む合金等を用いてもよい。

【００４９】また、液晶表示パネル３０は、ＴＦＴ４４
によるアクティブ駆動であったが、液晶を挟んで対向す
る電極をストライプ形状とした単純マトリックス駆動で
あってもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上より、請求項１記載の発明によれ
ば、積層された透明電極層により、入射された光を散乱
させるようにしたので、電界発光層がダークスポット、
電極のシート抵抗の影響により不均一な発光したときで
も、均一な光強度を有する面状の発光光にして出射す
る。

【００５１】また、請求項２記載の発明によれば、光散
乱材により、封止材中に入射された光を散乱するように
したので、電界発光層がダークスポット、電極のシート
抵抗の影響により不均一な発光したときでも、均一な光
強度を有する面状の発光光にして出射する。

【００５２】また、請求項３記載の発明によれば、反射
可能な電極板により、電界発光層の発光光を反射するだ
けでなく、電界発光層の非発光時に、上記透過可能な電
極側から入射された光を透過可能な電極側へ向けて反射
し、また、積層された透過電極層又は光散乱材は、電界
発光層の発光光及び外光の入射光を散乱させ、均一な光
強度にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をＥＣＢ方式のカラー液晶表示装置に適
用した実施の形態１の断面構造を示す説明図である。

【図２】図１に係わるバックライト装置の断面構造の拡
大を示す説明図である。

【図３】図１に係わるバックライト装置の変形例の構造
を示す説明図である。

【図４】図１に係わる液晶表示パネル中の封止された液
晶層中の液晶分子の配向状態、各偏光板の透過軸、及
び、位相差板の遅相軸の向きを液晶表示パネルの表示面
側から表した説明図である。

【図５】図１に係わるカラー液晶表示装置の液晶層への
印加電圧に応じた表示色の変化を示すａ^*−ｂ^*色度図で
ある。

【図６】実施の形態２に係わる液晶表示パネル中の封止
された液晶層中の液晶分子の配向状態、各偏光板の透過
軸、及び、位相差板の遅相軸の向きを液晶表示パネルの
表示面側から表した説明図である。

【図７】図６に係わる液晶表示装置の液晶層への印加電
圧に応じた表示色の変化を示すａ^*−ｂ^*色度図である。

【図８】実施の形態３に係わる液晶表示パネル中の封止
された液晶層中の液晶分子の配向状態、各偏光板の透過
軸、及び、位相差板の遅相軸の向きを液晶表示パネルの
表示面側から表した説明図である

【図９】図８に係わる液晶表示装置の液晶層への印加電
圧に応じた表示色の変化を示すａ^*−ｂ^*色度図である。

【図１０】本発明をカラー液晶表示装置に適用した実施
の形態４の断面構造を示す説明図である。

【図１１】図１０に係わるバックライト装置の断面構造
の拡大を示す説明図である。

【符号の説明】

１０バックライト装置１１有機ＥＬ層１２背面電極１３ａ、１３ｂ第１透明電極１４ａ、１４ｂ第２透明電極１５保護膜１６発光側基板１７背面基板１８シール材１９封止材２１透明電極２２光散乱材３０液晶表示パネル３１液晶層３２前透明基板３３後透明基板３４位相差板３５前偏光板３６後偏光板４１共通電極４２前配向膜４３画素電極４４ＴＦＴ４５層間絶縁膜４６後配向膜４７シール材５１拡散板１００カラー液晶表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向して配置された二つの電極板
と、これら電極板の間に設けられ、電圧の印加により発
光する電界発光層とを有し、上記電極板のうち光を透過可能な一方の電極板は、屈折
率の異なる複数の透明電極層が積層されてなることを特
徴とする電界発光素子。
【請求項２】前記電極板の少なくとも光を透過可能な一
方の電極板の表面を覆う封止材と、該封止材中に分散さ
れ、且つ、該封止材とは異なる屈折率を有する光散乱材
とを具備してなることを特徴とする請求項１に記載の電
界発光素子。
【請求項３】上記一方の光を透過可能な電極に対向する
他方の電極板が、一方の電極板側から入射する光を反射
する反射板となっていることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の電界発光素子。
【請求項４】前記電界発光層は有機電界発光層であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電界発
光素子。