KR100733166B1

KR100733166B1 - 표시 소자 및 표시 소자의 제조 방법

Info

Publication number: KR100733166B1
Application number: KR1020050035938A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 야마우치
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2007-06-27
Also published as: TWI270320B; US7955465B2; US20080194166A1; KR20060047628A; TW200601895A; US20050242709A1

Abstract

발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질의 저하를 저감할 수 있는 표시 소자 등을 제공하는 것을 목적으로 하며, 발광부와 각도 변환부를 갖고, 반사면 상의 위치와 사출면 사이의 거리를 t, 소정 방향에 대하여 발광부를 마련하는 피치를 p, 소정 방향에서의 발광부의 길이를 d, 소정 방향에서의 평탄면의 길이를 f, 반사면과 기준 평면이 이루는 각도를 θa라고 하면, 이하의 조건식

를 만족시킨다.

Description

표시 소자 및 표시 소자의 제조 방법{DISPLAY ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY ELEMENT}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치의 요부 사시 구성도,

도 2는 표시 장치의 요부 단면 구성도,

도 3은 크로스토크의 설명도,

도 4는 화소와 프리즘 구조체의 배치예를 나타내는 도면,

도 5(a)는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 소자의 제조 방법의 설명도, 도 5(b)는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 소자의 제조 방법의 설명도,

도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치의 요부 사시 구성도,

도 7은 표시 장치의 요부 상면 구성도,

도 8은 표시 장치의 요부 단면 구성도,

도 9는 표시 장치에 입사되는 외광의 이동(travel)의 설명도,

도 10은 인접하는 반사면사이에서의 광의 반사의 설명도,

도 11은 실시예 3의 변형예에 따른 표시 소자의 설명도,

도 12는 본 발명의 실시예 4에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치의 요부 단면 구성도,

도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치의 요부 단면 구성도,

도 14는 프리즘 구조체의 능선부에서 반사되는 광의 이동의 설명도,

도 15는 프리즘 구조체의 능선부에서 반사되는 광의 이동의 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 표시 장치 102, 104 : 프리즘 구조체

본 발명은 표시 소자 및 표시 소자의 제조 방법, 특히, 유기 EL 소자의 기술에 관한 것이다.

종래, 유기 EL 소자를 이용하는 유기 EL 디스플레이가 알려져 있다. 유기 EL 디스플레이는 사출측의 면 및 사출측과는 반대측의 면에 투명 부재로 구성되는 기판을 갖는다. 유기 EL 소자를 구성하는 각 층이 매우 얇기 때문에, 기판은 유기 EL 소자를 구성하는 각 층의 고정 및 보강을 위해 마련되어 있다. 유기 EL 소자의 발광부로부터의 광은 유기 EL 디스플레이의 사출측의 기판을 투과하여 외부로 사출된다. 이 때 발광부로부터의 광중 일부 광은 사출측의 기판의 계면에서 전반사하 는 것에 의해, 유기 EL 디스플레이의 내부에 흡수되어 버리는 경우가 있다. 그래서, 유기 EL 디스플레이에 있어서, 기판의 사출면에 대하여 임계각 이하의 각도로 입사되도록, 발광부로부터의 광을 각도 변환하는 기술이 제안되어 있다. 유기 EL 디스플레이에 있어서, 발광부로부터의 광을 각도 변환하는 기술로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제 10-189251 호 공보, 일본 특허 공개 2001-332388 호 공보, 일본 특허 공개 2000-323272 호 공보에 제안되어 있는 것이 있다.

일본 특허 공개 평성 제 10-189251 호 공보에 제안되어 있는 기술, 및 일본 특허 공개 2001-332388 호 공보에 제안되어 있는 기술은, 발광부로부터의 광을 반사하여 각도 변환하는 반사면을 마련하는 것이다. 여기서, 발광부의 사출측에 기판 등을 마련하지 않고 반사면만을 갖는 구조물을 마련하는 것은 매우 어렵다. 이 때문에, 반사면은, 사출측의 기판중 발광부의 주변에 상당하는 위치에 마련하는 것이 생각된다. 기판중 발광부의 주변에 상당하는 위치에 반사면을 마련하는 구성에 있어서, 발광부로부터의 광중 일부의 광은 기판의 사출면에서 전반사되어, 다른 화소의 발광부의 주변에 마련된 반사면에 입사된다. 다른 화소의 발광부의 주변에 마련된 반사면에 입사된 광은, 반사면이나 발광부 내부의 전극에서 반사되어, 기판의 사출면에서 사출할 수 있다고 생각된다.

그러나, 소정 화소의 발광부로부터 공급된 광이, 다른 화소에 대응하여 마련된 반사면에 입사된 경우, 다른 화소의 광을 사출하는 이른바 크로스토크를 발생하 는 경우가 있다. 크로스토크는, 화상의 윤곽의 희미함(blurring)이나, 표시되지 않아야 하는 고스트 이미지가 인식되는 등의 화질 저하의 원인이 된다 일본 특허 공개 2000-323272 호 공보에 제안되어 있는 기술은, 기판의 사출면에 확산판을 마련하는 것이다. 확산판을 마련하는 경우에도, 일본 특허 공개 평성 제 10-189251 호 공보의 기술, 및 일본 특허 공개 2001-332388 호 공보의 기술의 경우와 같이 하여 크로스토크를 발생하는 경우가 있다고 생각된다. 이상으로부터, 유기 EL 디스플레이를 비롯하는 표시 장치에 있어서, 발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질의 저하를 막을 필요가 있다는 문제가 발생한다.

유기 EL 디스플레이는, 실내의 조명광이나 햇빛 등의 외광에 의해 콘트라스트가 저하되는 경우가 있다. 발광부에 반사 전극을 이용하는 유기 EL 디스플레이의 경우, 관찰자측으로부터 발광부로 입사되는 외광이 반사 전극으로 반사되어, 외광이 표시광과 동시에 관찰자측으로 진행함으로써 콘트라스트의 저하가 일어난다. 이러한 콘트라스트의 저하를 저감하기 위해서, 유기 EL 디스플레이의 발광부에, 저 반사성 부재로 이루어지는 저 반사 전극을 이용하는 기술이 고려되고 있다. 발광부에 저 반사 전극을 마련함으로써, 발광부로 입사되는 외광이 관찰자측으로 반사되는 것을 저감하여, 콘트라스트 저하를 저감할 수 있다고 생각된다.

일본 특허 공개 평성 제 10-189251 호 공보에 제안되어 있는 기술은 발광부의 주변에 반사면을 마련하는 것이다. 발광부로부터의 광의 각도 변환과, 콘트라스트 저하의 저감을 동시에 실현하기 위해서는, 발광부의 주변의 반사면과, 발광부의 저 반사 전극을 병설하면 좋다고 생각할 수도 있다. 그러나, 발광부의 주변에 반사면을 마련하는 경우, 반사면에 입사된 외광이 그대로 관찰자측의 방향으로 반사되는 경우가 있다. 저 반사 전극에 입사되지 않고 반사면으로부터 관찰자의 방향으로 진행하는 외광은, 콘트라스트 저하의 원인이 되는 경우가 생각된다. 또한, 외광은 반사면에 입사된 후 그대로 관찰자측의 방향으로 반사되는 이외에, 반사면들 사이에서 반사된 후 관찰자측의 방향으로 진행하는 경우도 생각된다. 이와 같이, 반사면과 저 반사 전극을 병설하는 경우, 관찰자측부터의 외광이 저 반사 전극에 입사되지 않고 관찰자의 방향으로 되돌아가버리는 경우가 있다는 문제도 있다.

본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질의 저하를 저감할 수 있는 표시 소자, 및 그 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 기준 평면 상에 마련되어 광을 공급하는 발광부와, 발광부의 주변에 마련되어 발광부로부터의 광을 반사하는 반사면과, 발광부 및 반사면으로부터의 광을 사출하는 사출면과, 반사면들 사이에 마련되어 사출면에 대향하는 평탄면과, 발광부로부터 반사면으로 입사되는 광을 사출면의 방향으로 반사하여 각도 변환하는 각도 변환부를 구비하되, 발광부는 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향에 매트릭스 형상으로 마련되고, 반사면중 사출면측의 위치와 사출면 사이의 거리를 t, 2 방향중의 1 방향인 소정 방향에 발광부를 마련하는 피치를 p, 소정 방향에서의 발광부의 길이를 d, 소정 방향에서의 평탄면의 길이를 f, 반사면과 기준 평면이 이루는 각도를 θa라고 하면, 다음 수학식 1을 만족시키는 것을 특징으로 하는 표시 소자를 제공할 수 있다.

표시 소자의 각도 변환부는 발광부로부터의 광을 반사하는 것에 의해 각도 변환하는 반사면을 갖는다. 반사면에서 반사한 광은 사출면에서의 임계각보다 작은 각도로 변환된다. 반사면에서 반사되어 사출면의 방향으로 진행하는 광은, 사출면에서 전반사되지 않고 외부로 사출된다. 발광부로부터 발생되어 반사면에 입사되지 않는 광은, 각도 변환부의 사출면의 방향으로 그대로 진행한다. 이 때, 반사면과 사출면 사이의 거리가 큰 경우에, 발광부로부터의 광중 비스듬히 진행하는 광으로서, 반사면에 입사되지 않고 그대로 사출면에 진행하는 광이, 임계각 이상의 각도로 사출면에 입사되는 경우가 있다. 사출면에 임계각 이상의 각도로 입사되는 광은 사출면에서 전반사된다. 사출면에서 전반사한 광은, 본래의 발광층의 방향으로는 되돌아가지 않고 다른 화소의 방향으로 진행한다. 화상의 희미함이나 고스트 이미지의 발생을 저감하기 위해서는, 다른 화소의 방향으로 진행하는 광을 저감해야 한다.

수학식 1을 만족시키는 표시 소자는, 소정 화소의 발광부로부터의 광이 사출면에서 전반사된 경우에도, 그 발광부로부터의 광을 소정 방향으로 인접하는 2 화소분의 영역 내에서 사출할 수 있다. 예컨대, 발광부로부터의 광의 사출 위치가 2 화소분 이동한 정도로서는, 크로스토크가 화상의 윤곽의 희미함이나 고스트 이미지로서 인식되는 경우는 지극히 적다고 생각된다. 표시 소자에서의 크로스토크를 인접하는 2 화소까지의 범위에 억제하는 것에 의해, 표시 장치는 화질의 저하를 저감할 수 있다. 이에 따라, 발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질의 저하를 저감할 수 있는 표시 소자를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 또한, 다음의 수학식 2를 만족시키는 것이 바람직하다.

수학식 2를 만족시키는 표시 소자는, 소정 발광부로부터의 광이 사출면에서 전반사한 경우에도, 그 발광부로부터의 광을 소정 방향에 인접하는 1 화소분의 영역내에서 사출시키는 구성으로 할 수 있다. 표시 소자에서의 크로스토크를 1 화소까지의 범위로 억제함으로써 더욱 화질 저하를 저감할 수 있는 표시 소자를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 반사면은 대략 직교하는 2 방향중의 적어도 1 방향으로 길이 방향을 갖도록 마련되어 있는 것이 바람직하다. 표시 소자는 2 방향중 적어도 1 방향에 대하여 반사면을 마련하는 구성이면, 크로스토크를 소정의 범위 내로 억제하여, 화질 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기판에 마련되어 광을 공급하는 발광부와, 발광부의 주변에 마련되어 발광부로부터의 광을 반사하는 반사면과, 발광부 및 반사면으 로부터의 광을 사출하는 사출면과, 발광부로부터 반사면으로 입사되는 광을 사출면의 방향으로 반사하여 각도 변환하는 각도 변환부를 구비하는 표시 소자의 제조 방법으로서, 평행 평판에 유지 기판을 가접착하는 가접착 공정과, 평행 평판의, 가접착 공정에서 유지 기판을 가접착한 측과는 반대측의 면에 소정 형상의 형을 압착함으로써 유지 기판을 가접착한 면으로부터 소정의 거리의 위치에 반사면을 형성하는 형 전사 공정과, 평행 평판의, 형 전사 공정에서 반사면을 형성한 측의 면과, 발광부를 미리 마련한 기판을 접합시키는 접합 공정과, 가접착 공정에서 평행 평판에 가접착한 유지 기판을 박리하는 박리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.

표시 소자는, 반사면중 사출면측의 위치와, 사출면 사이의 거리를 조절하는 것에 의해 발광부로부터의 광이 2 화소분의 영역보다 먼 위치로 사출되는 것을 막고 있다. 표시 소자는 반사면과 사출면 사이의 거리가 길어짐에 따라서 크로스토크가 발생한다고 생각된다. 그래서, 크로스토크의 발생을 저감할 수 있는 표시 소자를 얻기 위해서, 반사면과 사출면 사이의 거리가 비교적 짧은 표시 소자를 제조해야 한다. 본 발명의 제조 방법은, 유지 기판을 가접착한 평행 평판에 형 전사를 실시한다. 유지 기판을 이용함으로써 얇은 평행 평판에 형 전사하는 경우에도 평행 평판의 파손을 막을 수 있다. 얇은 평행 평판에 형 전사를 함으로써 반사면과 사출면 사이의 거리가 짧은 표시 소자를 용이하게 제조할 수 있다. 유지 기판은, 예컨대, 자외선, 열, 또는 물로 박리 가능한 접착제를 이용하여 가접착하는 것에 의해 박리 공정에서의 파손을 저감하는 것도 가능하다. 이에 따라, 제조 공정에서 의 평행 평판의 파손을 저감하고, 또한 크로스토크의 발생을 저감할 수 있는 표시 소자를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기준 평면 상에 마련되어 광을 공급하는 발광부와, 발광부의 주변에 반사면을 구비하여, 반사면에 입사되는 발광부로부터의 광을 사출측으로 반사하는 것에 의해 각도 변환하는 각도 변환부를 갖고, 반사면과 기준 평면이 이루는 각도를 θb(라디안), 각도 변환부를 구성하는 부재의 굴절율을 n이라고 하면, 다음의 수학식 3을 만족시키는 것을 특징으로 하는 표시 소자를 제공할 수 있다.

표시 소자는, 기준 평면에 대하여 반사면을 마련하는 각도를 수학식 3에 의해 한정하는 것에 의해 사출측으로부터 반사면에 입사된 외광을 사출측으로 반사시키지 않고, 발광부 또는 다른 반사면으로 진행시킨다. 반사면에서 반사된 광중 발광부로 진행하는 광은, 예컨대 발광부에 저 반사 전극을 마련함으로써, 사출측으로의 진행을 저감할 수 있다. 또한, 반사면으로부터 다른 반사면으로 진행하여 점차로 발광부측으로 진행하는 광은, 반사면 사이에서의 반사를 반복하는 중에 광량을 감쇠시킬 수 있다. 또, 반사면으로부터 다른 반사면으로 진행한 광중 일부 광은 사출측으로 진행하는 경우가 있다. 반사면에서 2회 반사된 후 사출측으로 진행하는 광은, 각도 변환부의 사출면에서 전반사됨으로써 다시 발광부측으로 진행한다. 반사면에서 2회 반사된 후 사출측으로 진행하는 광은, 다시 반사면 등에서 반사됨 으로써 광량을 감쇠시킬 수 있다.

이상으로부터, 표시 소자는, 사출측으로부터 반사면에 입사되는 외광이, 반사면에서 한 번 또는 2회 반사되어 관찰자측으로 사출되는 것을 방지할 수 있다. 반사면에서 3회 이상 반사되는 외광에 대해서는 반사면에서의 반사를 반복하는 것에 의해 광량을 감쇠시킨다. 또한, 사출측으로부터 발광부에 직접 입사되는 외광에 대해서는, 예컨대 발광부에 저 반사 전극을 마련함으로써, 사출측으로의 진행을 저감할 수 있다. 또한, 각도 변환부의 사출측에 편광판을 마련하는 경우, 특히 반사면에서 2회 반사되는 광은 위상의 변화에 의해 편광판으로 차폐할 수 없는 경우가 있다. 본 발명에서는, 반사면에서 2회 반사된 후 사출측으로 진행하는 광에 대하여 광량을 감쇠시킬 수 있기 때문에, 관찰자측으로 진행하는 외광을 저감할 수 있다. 이에 따라, 발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있는 표시 소자를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 발광부는 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향에 매트릭스 형상으로 마련되고, 반사면은 2 방향중 어느 1 방향으로 길이 방향을 갖는 것이 바람직하다. 표시 소자는, 대략 직교하는 2 방향중 어느 1 방향에 대하여 반사면을 마련하는 구성이면, 발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 상기 발광부는 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향에 매트릭스 형상으로 마련되고, 각도 변환부는 2 방향중 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면과, 2 방향중 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면을 갖는 것이 바람직하다. 표시 소자는, 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면과, 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면을 마련하면, 대향하는 반사면 사이의 반사에 더하여, 인접하는 반사면 사이의 반사에 의해서도 외광의 광량을 감쇠시킬 수 있다. 이에 따라, 또한 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 발광부는 상기 사출측으로부터 입사되는 광의 반사율이 소정값 이하인 저 반사부를 갖는 것이 바람직하다. 발광부에 저 반사부를 마련하는 것에 의해, 발광부에 입사되는 외광이 관찰자측으로 진행하는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 각도 변환부의 사출측에, 특정한 진동 방향의 편광 광만을 투과하는 편광판을 더 구비하는 것이 바람직하다. 각도 변환부의 사출측에 편광판을 마련하는 경우, 외광중 특정한 진동 방향의 편광 광만이 표시 소자에 입사된다. 예컨대 편광판의 발광부측에 위상판을 마련하면, 표시 소자에 입사된 편광 광은 위상판으로 진동 방향이 변환된다. 위상판으로 특정한 진동 방향과는 다른 타 진동 방향으로 변환된 편광 광은, 편광판을 투과하지 않고 차폐된다. 편광판을 마련하면 외광이 관찰자측으로 진행하는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 대략 직교하는 2 방향중 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면이 형성되는 구조체와, 대략 직교하는 2 방향중 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면이 형성되는 구조체는, 기준 평면의 법선 방향으로의 높이가 대략 동일하도록 마련되는 것이 바람직하다. 반사면은 발광부로부 터 사출측으로 넓어지도록 경사면으로 구성되어 있다. 소정 표시 소자에 대하여 마련되는 반사면과, 인접하는 표시 소자에 대하여 마련되는 반사면은, 각각 사출측의 위치에서 접하는 것에 의해 구조체를 형성한다. 구조체의 사출측의 위치에는 각각의 반사면이 접하는 능선부가 형성되어 있다. 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 구조체의 높이와, 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 구조체의 높이가 다른 경우, 소정 구조체의 능선부에서 반사된 외광이 인접하는 다른 구조체의 반사면에서 반사되어 사출되는 경우가 생각된다. 이와 같이 반사면에서 2회 반사되는 광은, 위상이 변화됨으로써 편광판을 투과해 버리는 경우가 있다. 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 구조체와, 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 구조체에 대하여 기준 평면으로부터의 높이를 대략 동일하게 하는 것에 의해, 능선부에서 반사된 외광이 인접하는 다른 구조체의 반사면에서 반사되는 것을 방지할 수 있다. 능선부에서만의 반사라면 위상의 변화는 적기 때문에, 능선부에서 반사된 외광은 편광판에서 차폐된다. 이렇게 하여, 구조체의 능선부에서 반사된 외광이 관찰자측으로 사출되는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 각도 변환부는, 반사면의 사출측의 위치에, 광을 흡수하는 광 흡수부를 갖는 것이 바람직하다. 소정 표시 소자에 마련되는 반사면과, 그 표시 소자에 인접하는 표시 소자에 마련되는 반사면은, 각각 사출측의 위치에서 접하는 것에 의해 능선부가 형성된다. 이 능선부의 위치에 광 흡수부를 마련함으로써, 능선부에 입사되는 외광의 반사를 방지한다. 능선부에 입사되는 외광의 반사를 막는 것에 의해, 관찰자측으로 진행하는 외광을 저감하여, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다. 또한, 반사면끼리 접하는 능선부에 광 흡수부를 마련하기 때문에, 광 흡수부에 의한 표시광의 흡수를 적게 할 수도 있다. 이에 따라, 외광만을 효율 좋게 흡수 가능한 구성으로 할 수 있어, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다.

이하에 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 실시예 1에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치(100)의 요부 사시 구성을 나타낸다. 표시 장치(100)는 본 발명에 따른 표시 소자인 유기 EL 소자로 구성되는 유기 EL 디스플레이이다. 표시 장치(100)는 기판(112) 위에 각도 변환부(110)를 적층하여 구성되어 있다. 기판(112)은 복수의 발광부(120)를 갖는 유기 EL 패널이다. 발광부(120)는 기판(112)에 거의 평행한 기준 평면 SS 상에서 대략 직교하는 2 방향인 XY 방향에, 매트릭스 형상으로 마련되어 있다.

각도 변환부(110)는 투명 수지 부재로 구성된 평행 평판이다. 각도 변환부(110)는 기판(112)측의 면에 프리즘 구조체(102, 104)를 갖는다. 프리즘 구조체(102, 104)는, 각 발광부(120)의 주변에 마련된 반사면, 및 반사면들 사이에 마련된 평탄면으로 구성되어 있다. 프리즘 구조체(102, 104)는, 각각 X 방향, Y 방향으로 길이 방향을 갖고, 발광부(120)들 사이에 격자 형상으로 마련되어 있다. 각도 변환부(110)는 기판(112)과는 반대측의 일면 전체에 사출면을 갖는다. 사출면은 기준 평면에 거의 평행한 평면이다. 여기서, 유기 EL 소자의 1 단위는, 하나의 발광부(120)와, 그 발광부(120)에 대응하는 부분의 각도 변환부(110)이다. 표시 장치(100)는 화소에 대응하여 배열되는 복수의 유기 EL 소자로 구성되어 있다. 또 , 도 1은 표시 장치(100)의 요부로서, X 방향에 4개, Y 방향에 3개의 유기 EL 소자를 매트릭스 형상으로 배열하는 부분의 사시 구성을 나타내고 있다.

발광부(120)는, 상세하게는, 서로 대향하는 2개의 전극층과, 전극층 사이에 마련된 기능층을 갖는다. 발광부(120)의 기능층은 외부 전원을 이용하여 2개의 전극층 사이에 전압을 인가함으로써 광을 공급한다. 각 발광부(120)의 한쪽 전극은 유기 EL 소자마다 마련된 도시하지 않은 TFT 회로에 접속되어 있다. 표시 장치(100)는 각종 배선에 의해 각 TFT 회로에 전기적으로 액세스하는 것에 의해 각 유기 EL 소자를 구동하는 이른바 액티브 매트릭스 방식에 의해서 화상을 표시한다.

발광부(120)는 각도 변환부(110)가 마련되어 있는 쪽으로 광을 공급한다. 발광부(120)로부터 기준 평면에 대하여 수직에 가까운 방향으로 공급된 광은, 직접 각도 변환부(110)의 사출면으로부터 사출된다. 또한, 발광부(120)로부터 비스듬히 공급된 광은, 프리즘 구조체(102, 104)의 반사면에서 반사된 후, 각도 변환부(110)의 사출면으로부터 사출된다. 각도 변환부(110)는 발광부(120)로부터 반사면으로 입사되는 광을 사출면의 방향으로 반사하여 각도 변환한다. 발광부(120)로부터 비스듬히 진행하는 광은 사출면에 대한 광의 입사 각도가 임계각 이하가 되도록 각도 변환된다. 각도 변환부(110)는 발광부(120)로부터의 광을 각도 변환하는 것에 의해 사출면에서의 전반사를 저감한다. 표시 장치(100)는, 각도 변환부(110)를 마련함으로써, 발광부(120)로부터의 광을 효율 좋게 외부로 출력할 수 있다.

도 2는 표시 장치(100)의 요부 단면 구성을 나타낸다. 도 2에 나타내는 단면 구성에는, X 방향으로 나열된 프리즘 구조체(102)의 단면이 도시되어 있다. 프 리즘 구조체(102)는, 발광부(120)측에 마련된 2개의 반사면(205)과, 2개의 반사면(205) 사이에 마련된 평탄면(203)을 갖는다. 하나의 반사면(205a)은, 기판(112) 면, 바꿔 말하면 발광부(120)가 마련된 기준 평면 SS에 평행한 평면 사이의 각도가 θa를 이루는 대략 평면 형상의 경사면이다. 또 하나의 반사면(205b)도 대략 평면 형상의 경사면이다. 반사면(205b)은 기판(112) 면과 각도 θa'를 이룬다. 각도 θa'는 (180°-θa)와 같다. 발광부(120)의 양측의 반사면(205a, 205b)은 사출측으로 넓어지도록 경사져 마련되어 있다. 평탄면(203)은 사출면(207)에 대향하여 마련되어 있다. 프리즘 구조체(102)는, 도 2에 나타내는 단면에서는, 평탄면(203)을 위 바닥으로 하는 사다리꼴 형상으로 도시되어 있다. 각도 변환부(110)는, 반사면(205) 중 사출면(207)측의 위치, 즉 반사면(205)과 평탄면(203)의 접선상의 위치 M과, 사출면(207)과의 사이의 거리 t가, 소정의 범위의 값이 되도록 구성되어 있다. 또, 도 2에 나타내는 각도 변환부(110)는, 평탄면(203)이 마련되어 있는 것을 설명하기 위해서, 도 1에 나타내는 것보다 평탄면(203)을 크게 도시하고 있다.

본 발명의 유기 EL 소자와의 비교로서, 반사면 상의 위치와 사출면 사이의 거리를 조절하지 않은 구성의 유기 EL 소자에 대하여 설명한다. 통상, 본 발명의 표시 장치(100)와 같이 사출면에 마련되는 프리즘 구조체(102, 104)는 단체로 형성하는 것이 매우 어렵다. 이 때문에 일반적으로, 프리즘 구조체(102, 104)는 평행 평판으로의 형 압착에 의해 가장자리의 형상을 형성하고, 그 후 충전재를 평행 평판 사이의 공간에 밀봉하는 것에 의해 구성된다. 형 압착에 의해 프리즘 구조체의 가장자리를 형성하는 경우, 각도 변환부의 재료로서는 형 압착에 견딜 필요가 있어 두꺼운 평행 평판이 이용된다. 도 3은 두꺼운 평행 평판에 의해 형성된 각도 변환부(310)를 마련하는 표시 장치(300)의 구성예를 나타낸다. 각도 변환부(310)는 반사면 상의 위치와 사출면 사이가 프리즘 구조체의 높이의 약 5배에 상당하는 거리 t'가 되도록 구성되어 있다.

발광부(120)로부터 비스듬히 진행하는 광중 일부의 광은 반사면에 입사되지 않고, 도 3에 도시하는 바와 같이 각도 변환부(310)의 사출면에 입사된다. 그리고, 임계각 이상의 각도로 각도 변환부(310)의 사출면에 입사된 광은, 사출면에서 전반사되어 본래의 화소의 발광부(120)로부터 떨어지는 방향으로 진행한다. 사출면에서 반사된 광중 다른 화소의 발광부(120)나 반사면에 입사된 광은 발광부(120)의 전극이나 반사면에서 반사되어, 사출면으로부터 사출된다. 표시 장치(300)는, 이와 같이 해도, 본래 화소와는 다른 타 화소로부터 사출된 광 L'에 의해서 크로스토크를 발생하는 경우가 있다. 크로스토크는 화상의 윤곽의 희미함이나, 표시되지 않을 고스트 이미지가 인식되는 등의 화질 저하의 원인이 된다. 표시 장치(300)는 거리 t'가 길어질수록, 본래의 화소로부터 먼 위치의 화소로 사출되는 광이 증가하게 된다. 이 때문에, 표시 장치(300)는, 거리 t'가 길이가 길수록 화상의 윤곽 희미함을 크게 하고, 또한 고스트 이미지을 증가한다고 생각된다.

도 2에 되돌아가, 표시 장치(100)에서의 본 발명의 유기 EL 소자는, 수학식 1을 만족시키도록 구성되어 있다.

[수학식 1]

t는 반사면(205) 중 사출면(207)측의 위치 M과, 사출면(207)과의 사이의 거리이다. p는 소정 방향인 X 방향에 발광부(120)를 마련하는 피치이다. 피치 p는 인접하는 발광부(120)의 중심 위치들 사이의 거리와 동일하다. d는 소정 방향인 X 방향에서의 발광부(120)의 길이이다. f는 소정 방향인 X 방향에서의 평탄면(203)의 길이이다. θa는 반사면(205)과 기준 평면 SS가 이루는 각도이다. 도면에서는, θa는 반사면(205)과 기준 평면 SS에 평행한 기판(112) 면 사이의 각도로서 도시되어 있다. 또한, 각도 변환부(110)는 프리즘 구조체(102)의 높이 h와 거리 t를 합친 두께를 갖는다. 사출면(207)에 입사되는 광중 임계각 이하의 각도로 사출면(207)에 입사되는 광은, 사출면(207)으로부터 외부로 사출된다. 이에 대하여, 사출면(207)에 입사되는 광중 임계각 이상의 각도로 사출면(207)에 입사되는 광은, 사출면(207)에서 전반사되어 다른 화소의 발광부(120)의 방향으로 진행한다. 도 2에 나타내는 광 L은, 사출면(207)으로부터 직접 입사되는 광중 기준 평면 SS와 가장 작은 각도 θ를 이룬다. 수학식 1을 만족시키도록 유기 EL 소자를 구성하면 각도 θ의 광 L이 사출면(207)에서 전반사된 경우에도, 본래의 화소로부터 2 화소 앞에 마련된 반사면(205)에 입사된다. 2 화소 앞에 마련된 반사면(205)에 입사된 광 L은, 대향하는 반사면(205)이나 발광부(120)의 전극으로 반사된 후 사출면(207)으로부터 사출된다. 따라서, 유기 EL 소자는, 수학식 1을 만족시키는 것에 의해, 사출면(207)에서 전반사된 광이 본래의 화소(220)로부터 X 방향으로 2 화소분 이동한 위치에서 사출할 수 있다. 표시 장치(100)는, 수학식 1을 만족시키는 유기 EL 소자를 마련함으로써, 발광부(120)로부터의 광이 사출면(207)에서 전반사를 일으키는 경우에도, 인접하는 2 화소분의 영역 내에서 사출할 수 있다.

표시 장치(100)의 유기 EL 소자는, 또한 수학식 2를 만족시키도록 구성하는 것도 좋다.

[수학식 2]

수학식 2를 만족시키도록 유기 EL 소자를 구성하면, 각도 θ의 광 L이 사출면(207)에서 전반사된 경우에도, 1 화소 앞에 마련된 반사면(205)에 입사된다. 따라서, 유기 EL 소자는, 수학식 2를 만족시키는 것에 의해, 사출면(207)에서 전반사된 광이 본래의 화소(220)로부터 X 방향에 인접하는 위치로 사출될 수 있다. 표시 장치(100)는, 수학식 2를 만족시키는 유기 EL 소자를 마련함으로써, 발광부(120)로부터의 광이 사출면(207)에서 전반사를 일으키는 경우에도, 인접하는 1 화소분의 영역 내에서 사출할 수 있다. 또, 더욱이 t= O이라고 하면, 발광부(120)로부터의 모든 광을 그 위치에서 사출할 수 있어, 크로스토크를 발생하지 않는 유기 EL 소자를 얻을 수 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이 R광용 화소, G광용 화소, B광용 화소가 X 방향으로 나열되는 경우, 표시 장치(100)는, X 방향으로 나열되는 3개의 화소(220)에 의해서 풀 컬러 화상의 1 픽셀을 구성한다. 표시 장치(100)는, 크로스토크에 의해 광의 사출 위치가 2 화소분 X 방향으로 이동한 정도에서는, 관찰자에 의해 화상의 윤곽의 희미함이나 고스트 이미지가 인식되는 경우는 매우 드물다고 생각할 수 있다.

또한, 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는, Y 방향에 대해서도, X 방향의 경우와 같이 하여 각도 변환부(110)를 구성할 수 있다. Y 방향의 경우, 수학식 1에서의 p, d, f의 각 파라미터는 모두 소정 방향인 Y 방향의 피치 또는 길이를 적용한다. 표시 장치(100)는, Y 방향에 관해서도 수학식 1을 만족시키도록 유기 EL 소자를 구성하는 것에 의해 Y 방향에서의 크로스토크도 2 화소까지의 범위로 억제 수 있다. 표시 장치(100)의 표시 화상에 있어서, 관찰자는, 2 화소 정도의 희미함을 확인하는 것은 지극히 드물다. 이 때문에, 표시 장치(100)는, Y 방향에 대해서도 크로스토크에 의해 2 화소분 이동한 정도에서는, 관찰자에 의해 화상의 윤곽의 희미함이나 고스트 이미지가 인식되는 경우는 지극히 드물다고 생각할 수 있다. 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는, 수학식 1을 만족시키는 것에 의해 크로스토크를 인접하는 2 화소까지의 범위로 억제하여, 화질 저하를 저감할 수 있다. 이에 따라, 발광부(120)로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질 저하를 저감할 수 있다는 효과를 나타낸다. 또한, 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는 수학식 2를 만족시키는 것에 의해 더욱 화질 저하를 저감할 수 있다.

또, 본 실시예의 표시 소자의 각도 변환부(110)는 대략 평면 형상의 반사면(205)을 갖는 구성을 나타내지만, 곡면 형상의 반사면을 갖는 구성으로 해도 좋다. 또한, 각도 변환부(110)의 프리즘 구조체(102, 104)는, 반사면(205)들 사이에 평탄면(203)을 마련하지 않는 구성으로 해도 좋다. 반사면(205)들 사이에 평탄면(203) 을 마련하지 않는 구성의 경우, 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는 다음의 수학식 4를 만족시키도록 구성할 수 있다.

여기에, t, p, d 및 θa는 상기의 의미를 갖는다.

또한, 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는 다음의 수학식 5도 만족시키도록 구성할 수 있다.

여기에, t, p, d 및 θa는 상기의 의미를 갖는다.

또한, 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는, 기준 평면 SS 상에서 대략 직교하는 2 방향인 X 방향 및 Y 방향에 대하여, 반사면(205)을 갖는 프리즘 구조체(102, 104)를 마련하는 것으로 하고 있다. 유기 EL 소자는, X 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면(205)과, Y 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면(205)을 마련하는 구성으로 한정되지 않는다. 유기 EL 소자의 반사면(205)은, 대략 직교하는 2 방향중 적어도 1 방향으로 길이 방향을 갖도록 마련하는 구성이면 좋다. 유기 EL 소자는, 대략 직교하는 2 방향중 적어도 1 방향에 대하여 반사면(205)을 마련하는 구성이면, 크로스토크를 소정의 범위 내로 억제 수 있다. 이에 따라, 발광부(120)로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질 저하를 저감하는 효과를 얻을 수 있다.

도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 소자의 제조 방법의 설명도이다. 상기 실시예 1의 표시 장치(100)의 유기 EL 소자는 본 실시예의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 우선, 가접착 공정인 공정 a에서, 투명 수지로 구성되는 평행 평판(510)에 유지 기판(501)을 가접착한다. 유지 기판(501)은, 후술하는 형 전사 공정에서 평행 평판(510)의 파손을 충분히 방지할 수 있는 소정의 두께 m의 투명 평판이다. 평행 평판(510)과 유지 기판(501)의 가접착은 가접착층(502)에 의해 행하여진다.

다음에, 형 전사 공정인 공정 b에서, 평행 평판(510)의 가접착 공정에서 유지 기판(501)을 가접착한 측과는 반대측의 면에 금형(503)을 압착한다. 금형(503)은 반사면(205)과 평탄면(203)을 평행 평판(510)에 전사하는 소정 형상을 갖는다. 평행 평판(510)으로의 금형(503)의 형상의 전사는, 예컨대, 진공 성형법이나 압공 성형법 등의 열 성형에 의해 실행한다. 그리고, 공정 c에서, 금형(503)을 분리하는 것에 의해, 유지 기판(501)과 가접착한 면으로부터 소정의 거리 t의 위치에 반사면(205)이 형성된다. 각도 변환부(110)는 공정 b, c에 의해 평행 평판(510)에 가공을 행함으로써 형성된다.

다음에, 접합 공정인 공정 d에서, 평행 평판인 각도 변환부(110)의 공정 b에서 반사면(205)을 형성한 측의 면과 발광부(120)를 미리 마련한 기판(112)을 접합한다. 각도 변환부(110)와 기판(112)의 접합은 각도 변환부(110)의 반사면(205)들 사이에 발광부(120)를 배치하도록 위치 결정하여 실행한다. 이렇게 하여 위치 결정하여 각도 변환부(110)와 기판(112)을 접합시키는 것에 의해, 반사면(205), 평탄면(203) 및 기판(112) 면에서, 프리즘 구조체(102, 104)의 형상이 형성된다.

반사면(205)은, 예컨대, 금속 박막을 성막하는 것에 의해 형성할 수 있다. 반사면(205)을 구성하는 금속 박막으로서는 예컨대 알루미늄이나 은을 이용할 수 있다. 금속 박막은 각도 변환부(110)와 기판(112)을 접합시키기 전에, 각도 변환부(110)의 기판(112)측에 형성 재료를 증착, 및 패터닝하는 것에 의해 형성할 수 있다. 또한, 금속 박막을 성막하는 것에 의해 반사면(205)을 형성하는 경우, 프리즘 구조체(102, 104)는 접착제를 충전하여 구성할 수 있다.

또, 반사면(205)들 사이에 평탄면(203)을 마련하지 않는 경우, 그 후 구성하는 프리즘 구조체(102, 104)의 선단부의 강도가 불충분해지는 경우가 있다. 평탄면(203)은 프리즘 구조체(102, 104)의 선단부의 강도를 확보하기 위해서 마련되어 있다. 프리즘 구조체(102, 104)의 파손을 충분히 방지 가능하면, 프리즘 구조체(102, 104)는 평탄면(203)을 마련하지 않고 반사면(205)만으로 구성하더라도 좋다. 반사면(205)과 사출면(207)을 충분히 작은 거리 t에서 마련하기 위해서는, 평탄면(203)은 프리즘 구조체(102, 104)의 파손을 방지할 수 있는 범위에서, 될 수 있는 한 적은 면적으로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 반사면(205)은 금속 박막을 성막하는 구성으로 하는 것 외에, 전반사면으로 구성하더라도 좋다. 전반사면의 반사면(205)을 마련하는 경우, 프리즘 구조체(102, 104)는 질소 가스 등의 불활성 가스를 충전하여 구성할 수 있다. 반사면(205)은 각도 변환부(110)를 구성하는 수지 부재와 프리즘 구조체(102, 104)의 굴절율의 차를 이용하여, 입사광을 전반사할 수 있다.

그리고, 박리 공정인 공정 e에서, 가접착 공정에서 평행 평판에 가접착한 유 지 기판(501)을 박리한다. 여기서, 유지 기판(501)을 용이하게 박리하기 위해서, 가접착층(502)은, 예컨대, 자외선, 열, 또는 물로 박리 가능한 접착제인 것이 바람직하다. 각도 변환부(110)로부터 유지 기판(501)을 용이하게 박리 가능하게 함으로써 표시 장치(100)의 파손을 저감할 수 있다. 이렇게 하여, 표시 장치(100)를 제조할 수 있다.

본 실시예의 제조 방법에서는 강고한 유지 기판(501)을 이용함으로써 금형(503)을 이용하여 얇은 평행 평판(510)에 형 전사하는 경우에도, 평행 평판(510)의 파손을 충분히 방지할 수 있다. 얇은 평행 평판(510)에 형 전사하는 것이 가능하기 때문에, 반사면(205)과 사출면(207) 사이의 거리 t가 짧은 유기 EL 소자를 용이하게 제조할 수 있다. 이에 따라, 크로스토크의 발생을 저감할 수 있는 유기 EL 소자를 제조할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. 또한, 제조 공정에서의 평행 평판의 파손을 저감할 수도 있다.

도 6은 실시예 3에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치(600)의 요부 사시 구성을 나타낸다. 상기 실시예 1의 표시 소자와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 표시 장치(600)는 본 발명에 따른 표시 소자인 유기 EL 소자로 구성되는 유기 EL 디스플레이이다. 표시 장치(600)는 기판(112)의 위에 각도 변환부(610)를 적층하여 구성되어 있다. 각도 변환부(610)는 굴절율 n의 투명 수지 부재로 구성된 평행 평판이다. 각도 변환부(610)는 기판(112)측의 면에 프리즘 구조체(602, 604)를 갖는다.

도 7은 표시 장치(600)의 요부 상면 구성을 나타낸다. 도 7에 나타내는 상 면 구성에는, X 방향으로 길이 방향을 갖는 프리즘 구조체(602)와, Y 방향으로 길이 방향을 갖는 프리즘 구조체(604)가 서로 대략 직교하는 상태가 도시되어 있다. 프리즘 구조체(602, 604)는, 각각 발광부(120)들 사이에 마련되어 있다. 프리즘 구조체(602)는 제 1 방향인 X 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면으로 구성되어 있다. 프리즘 구조체(604)는, 제 2 방향인 Y 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면으로 구성되어 있다. 프리즘 구조체(602, 604)는 소정 유기 EL 소자에 대하여 마련되는 반사면과, 인접하는 유기 EL 소자에 대하여 마련되는 반사면이, 각각 사출측의 위치에서 접하는 것에 의해 형성되는 구조체이다. 각도 변환부(610)는, X 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면과, Y 방향으로 길이 방향을 갖는 반사면을 갖는다.

도 6으로 돌아가, 각도 변환부(610)는 기판(112)과는 반대측의 일면 전체에 사출면을 갖는다. 사출면은 기준 평면에 거의 평행한 평면이다. 여기서, 유기 EL 소자의 1 단위는 하나의 발광부(120)와, 그 발광부(120)에 대응하는 부분의 각도 변환부(610)로 구성된다. 표시 장치(600)는 화소에 대응하여 배열하는 복수의 유기 EL 소자로 구성되어 있다. 또, 도 6은 표시 장치(600)의 요부로서, X 방향에 4개, Y 방향에 3개의 유기 EL 소자를 매트릭스 형상으로 배열하는 부분의 사시 구성을 나타내고 있다.

발광부(120)는 각도 변환부(610)가 마련되어 있는 측에 광을 공급한다. 기준 평면에 대하여 수직에 가까운 방향으로 발광부(120)로부터 공급된 광은, 그대로 각도 변환부(610)의 사출면으로부터 사출된다. 또한, 발광부(120)로부터 비스듬히 공급된 광은, 프리즘 구조체(602, 604)의 반사면에서 반사된 후, 각도 변환부(610) 의 사출면으로부터 사출된다. 각도 변환부(610)는 발광부(120)로부터 반사면으로 입사되는 광을 사출면의 방향으로 반사하여 각도 변환한다. 발광부(120)로부터 비스듬히 진행하는 광은, 사출면에 대한 광의 입사 각도가 임계각 이하가 되도록 각도 변환된다. 각도 변환부(610)는 발광부(120)로부터의 광을 각도 변환하는 것에 의해 사출면에서의 전반사를 저감한다. 표시 장치(600)는 각도 변환부(610)를 마련하는 것에 의해, 발광부(120)로부터의 광을 효율 좋게 외부로 출력할 수 있다.

도 8은 표시 장치(600)의 요부 단면 구성을 나타낸다. 도 8에 나타내는 단면 구성에는, X 방향으로 나열되는 프리즘 구조체(604)의 단면이 도시되어 있다. 발광부(120)는 기준 평면 SS 상에 마련되어 있다. 발광부(120)는 기준 평면 SS 상에 저 반사 전극(721)을 갖는다. 저 반사 전극(721)은 입사광의 반사율이 소정값 이하의 부재로 구성되는 저 반사부이다. 저 반사 전극(721)은, 예컨대, ITO의 위에 티탄을 적층하여 구성할 수 있다. 프리즘 구조체(602)는 발광부(120)측에 마련된 2개의 반사면(705)을 갖는다. 반사면(705)은, 기판(112) 면, 바꿔 말하면 발광부(120)가 마련된 기준 평면 SS에 평행한 평면 사이의 각도가 θb로 하는 대략 평면 형상의 경사면이다. 반사면(705)은, 발광부(120)로부터 사출측으로 넓어지도록 경사져 마련되어 있다. 또한, 반사면(705)은 발광부(120)의 주변에 마련되어 있다.

반사면(705)은, 예컨대, 금속 박막을 성막하는 것에 의해 형성할 수 있다. 반사면(705)을 구성하는 금속 박막으로서는, 예컨대 알루미늄이나 은을 이용할 수 있다. 금속 박막은, 각도 변환부(610)와 기판(112)을 접합시키기 전에, 각도 변환 부(610)의 기판(112)측에 형성 재료를 증착, 및 패터닝하는 것에 의해 형성할 수 있다. 또한, 금속 박막을 성막하는 것에 의해 반사면(705)을 형성하는 경우, 프리즘 구조체(602, 604)는, 접착제를 충전하여 구성할 수 있다.

도 9는 사출면(707)을 투과하여 외부로부터 표시 장치(600)에 입사되는 외광의 이동을 설명하는 것이다. 표시 장치(600)는, 실내의 조명광이나 일사 등의 외광이 발광부(120)로부터의 광과 같이 관찰자측으로 진행함으로써, 콘트라스트의 저하를 야기하는 경우가 있다. 본 발명의 유기 EL 소자는, 저 반사 전극(721)을 마련하는 것에 의해, 사출측으로부터 발광부(120)로 진행된 외광이 관찰자측으로 반사되는 것을 저감할 수 있다.

표시 장치(600)에서의 본 발명의 유기 EL 소자는 수학식 3을 만족시키도록 구성되어 있다.

[수학식 3]

θb는 반사면(705)과 기준 평면 SS가 이루는 각도(라디안)이다. n은 각도 변환부(610)를 구성하는 부재의 굴절율이다. 도 9에서는, 각도 θb는 반사면(705)과 기준 평면 SS에 평행한 면 사이의 각도로서 도시되어 있다. 예컨대, 각도 변환부(610)의 굴절율 n=1.5라고 하면, 반사면(705)은 상기 의 수학식 3에 의해 기준 평면 SS에 대하여 65.9°보다 크고 90°보다 작은 각도 θb에서 마련될 수 있다(65.9〈θb〈90).

표시 장치(600)의 유기 EL 소자는 기준 평면 SS에 대한 반사면(705)의 각도 를 수학식 3에 의해 한정하는 것에 의해 사출측으로부터 반사면(705)에 입사된 외광 L1을 사출측으로 반사시키지 않고, 발광부(120)의 방향으로 진행시킨다. 발광부(120)의 방향으로 진행하는 외광 L1은, 발광부(120)의 저 반사 전극(721)에 입사하는 것에 의해 사출측으로의 진행을 저감할 수 있다. 또한, 외광 L1보다 큰 입사각으로 표시 장치(600)에 입사되는 외광 L2에 있어서는, 반사면(705)에 입사된 후 대향하는 다른 반사면에 입사된다. 반사면(705)에 대하여 아래쪽으로 입사되는 외광 L2는 반사면(705)사이에서의 반사를 반복하는 중에 광량을 감쇠시킬 수 있다.

또, 반사면(705)으로부터 다른 반사면(705)으로 진행한 광중 일부의 광은, 사출측으로 진행하는 경우가 있다. 반사면(705)에서 2회 반사된 후 사출측으로 진행하는 광에 있어서는, 사출면(707)에서 전반사됨으로써 다시 발광부(120)측으로 진행한다. 반사면(705)에서 2회 반사된 후 발광부(120)측으로 진행하는 광은, 다시 반사면(705) 등으로 반사함으로써 광량을 감쇠시킬 수 있다.

도 10은 프리즘 구조체(602)의 반사면(705)과, 프리즘 구조체(604)의 반사면(705) 사이에서 반사를 반복하는 외광 L3을 나타낸다. 표시 장치(600)의 유기 EL 소자는, 대향하는 반사면(705)(705a, 705b)) 사이의 반사뿐만 아니라, 인접하는 반사면(705)(프리즘 구조체(602)의 반사면(705)과, 프리즘 구조체(604)의 반사면(705))사이에서의 반사에 의해서도 외광의 광량을 감쇠시킬 수 있다. 도 10에 도시하는 바와 같이 발광부(120) 주위를 선회하도록 진행하는 외광 L3은 반사면(705)에서의 반사 회수가 많아지는 것에 의해 광량을 대폭 감쇠시킬 수 있다.

이상으로부터, 표시 장치(600)의 유기 EL 소자는, 사출측으로부터 반사면 (705)에 입사되는 외광이 반사면(705)에서 한 번 또는 2회 반사되어 관찰자측으로 사출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 반사면(705)에서 3회 이상 반사되는 외광에 대해서는, 반사면(705)에서의 반사를 반복하는 것에 의해 광량을 감쇠시킨다. 또한, 사출측으로부터 발광부(120)에 입사되는 외광에 대해서는, 저 반사 전극(721)을 마련하는 것에 의해, 사출측으로의 진행을 저감할 수 있다. 이에 따라, 발광부(120)로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

본 발명의 유기 EL 소자는, 특히, 밝은 방과 같은 환경 하에서 화상의 콘트라스트 저하를 저감할 수 있다. 또한, 유기 EL 소자는, 각도 변환부(610)의 사출면(707)에, 반사 방지를 위한 광학 필름을 마련하는 구성으로 해도 좋다. 예컨대, 사출면(707)에서의 외광 반사를 방지하고 또한 발광부(120)로부터의 광을 투과 가능한 광학 필름을 마련하는 것에 의해, 더욱 콘트라스트 저하를 저감할 수 있다.

도 11은 실시예 3의 변형예에 따른 유기 EL 소자의 설명도이다. 표시 장치(1100)의 유기 EL 소자는, 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향중 X 방향으로 길이 방향을 갖는 프리즘 구조체는 마련되지 않고, Y 방향으로 길이 방향을 갖는 프리즘 구조체(1104)만을 갖는다. 본 변형예의 유기 EL 소자는 반사면이 대략 직교하는 2 방향중 1 방향인 Y 방향으로 길이 방향을 갖는다. 표시 장치(1100)의 유기 EL 소자는, 2 방향중 어느 1 방향에만 수학식 3을 만족시키는 각도 θb를 갖는 반사면을 길이 방향에 마련하는 것에 의해, 콘트라스트 저하를 저감할 수 있다. 또, 대략 직교하는 2 방향중 어느 하나를 반사면의 길이 방향으로 할 지에 대해서 는, 표시 장치(1100)로 입사되는 외광의 주된 입사 방향에 따라서 적절히 결정할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예 4에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치(1200)의 요부 단면 구성을 나타낸다. 본 발명의 표시 소자인 유기 EL 소자는 광 흡수부(1207)를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 실시예 3의 표시 소자와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 프리즘 구조체(1204)는 Y 방향으로 길이 방향을 갖는다. 프리즘 구조체(1204)는 하나의 유기 EL 소자에 대하여 마련되는 반사면(705a)과, 그 유기 EL 소자에 인접하는 유기 EL 소자에 마련되는 반사면(705b)이 사출측의 위치에서 접하는 것에 의해 구성되어 있다. 프리즘 구조체(1204)는 2개의 반사면(705)이 접하는 사출측의 위치에 능선부를 갖는다. 광 흡수부(1207)는, 프리즘 구조체(1204)의 능선부에 마련되어 있다. 도 12에 나타내는 단면 구성에 있어서, 광 흡수부(1207)는 이등변 삼각형 형상의 프리즘 구조체(1204)의 선단부에 마련되어 있다.

광 흡수부(1207)는, 흑색의 수지 부재 등, 가시광을 흡수하는 성질의 부재에 의해 구성할 수 있다. 사출측으로부터 광 흡수부(1207)에 입사된 외광 L4은 광 흡수부(1207)에 흡수된다. 광 흡수부(1207)를 마련하는 것에 의해, 사출측으로부터 프리즘 구조체(1204)의 능선부에 입사된 광이 다시 사출측으로 반사되는 것을 막을 수 있다. 능선부에 입사되는 외광의 반사를 막는 것에 의해, 외광이 사출측으로 진행하는 것을 저감하여, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다. 또한, 반사면(705)끼리 접하는 능선부에 광 흡수부(1207)를 마련하기 때문에, 광 흡수부(1207) 에 의한 표시광의 흡수를 적게 할 수도 있다. 이에 따라, 외광만을 흡수 가능한 구성으로 할 수 있어, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

또, 광 흡수부(1207)에서의 표시광의 흡수를 더욱 적게 하기 위해서는, 광 흡수부(1207)는, 표시광의 사출 방향, 즉 Z 방향으로의 길이를 될 수 있는 한 짧게 하여 마련하는 것이 바람직하다. 광 흡수부(1207)의 Z 방향으로의 길이를 될 수 있는 한 짧게 함으로써, 발광부(120)로부터의 광이 광 흡수부(1207)에 입사되는 것을 막아, 광 흡수부(1207)에서의 표시광의 흡수를 더욱 적게 할 수 있다. 또, 광 흡수부(1207)는, Y 방향으로 길이 방향을 갖는 프리즘 구조체(1204)에 마련하는 경우로 한정되지 않고, X 방향으로 길이 방향을 갖는 프리즘 구조체에도 마련할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치(1300)의 요부 단면 구성을 나타낸다. 본 발명의 표시 소자인 유기 EL 소자는 편광판(1301)을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 실시예 3의 표시 장치(600)와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 각도 변환부(1610)의 사출면에는 π/4 위상판(1302)이 마련되어 있다. 편광판(1301)은 π/4 위상판(1302)의 사출면에 마련되어 있다. 편광판(1301)은 특정한 진동 방향의 편광 광, 예컨대 p편광 광만을 투과한다.

사출측으로부터 표시 장치(1300)에 외광이 입사되는 경우, 편광판(1301)은 외광중 p편광 성분의 광만을 투과한다. 편광판(1301)을 투과한 p편광 성분의 광은 π/4 위상판(1302)으로 직선 편광으로부터 원 편광으로 변환된다. 그리고, 원 편광으로 변환된 광은 반사면(705)이나 발광부(1320)의 반사 전극으로 반사되어 π/4 위상판(1302)에 입사된다. π/4 위상판(1302)에 입사되는 광중 원 편광 그대로의 광은 이번에는 s편광 광으로 변환된다. s 편광 광으로 변환되어 π/4 위상판(1302)으로부터 사출된 광은 편광판(1301)으로 차폐된다. 표시 장치(1300)는 편광판(1301)을 마련하는 것에 의해, 외광이 사출측으로 되돌아가는 것을 저감할 수 있다.

직선 편광은 π/4 위상판(1302)을 2회 투과함으로써 위상이 π/2변화된다. 이 때문에, 편광판(1301)을 투과한 특정한 진동 방향의 편광 광을, 두 번째 편광판(1301)에 입사할 때까지 특정한 진동 방향 이외의 진동 방향의 편광 광으로 변환할 수 있다. 여기서, 각도 변환부(1610)를 진행하는 원 편광은, 발광부(1320)의 반사 전극이나 반사면(705)에서의 반사에 의해 위상의 변화를 일으키는 경우가 있다. 반사 전극이나 반사면(705)에서의 반사에 의해 위상이 약 π/2 변화된 광은, 특정한 진동 방향의 편광 광이 되어 편광판(1301)에 입사되는 것이 생각된다. 특정한 진동 방향의 편광 광이 된 광은, 편광판(1301)을 투과하여 사출측으로 되돌아가는 것에 의해 콘트라스트 저감의 원인이 된다.

금속 박막으로 반사면(705)을 구성하는 경우, 반사면(705)에서 반사되는 광은 입사각에 따라 위상이 변화된다. 본 실시예의 표시 장치(1300)는, 상기 실시예 3의 표시 장치(600)와 마찬가지로 기준 평면 SS에 대하여 소정의 각도로 반사면(705)이 마련되어 있다. 반사면(705a)으로부터 다른 반사면(705b)으로 진행된 광 은, 상기 실시예 3의 설명과 같이, 각도 변환부(1610)의 사출면(1707)에서 전반사되어 발광부(1320)측으로 진행한다. 반사면(705)에서 2회, 즉 반사면(705a, 705b)에서 반사된 후 발광부(1320) 측으로 진행하는 광은, 다시 반사면(705) 등에서 반사됨으로써 광량을 감쇠시킬 수 있다. 이상으로부터, 반사면(705)에서 2회 반사되어 편광판(1301)에 입사되는 광을 저감할 수 있다. 이에 따라, 편광판(1301)을 투과하여 사출측으로 되돌아가는 외광을 감소하여, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

또한, 표시 장치(1300)의 유기 EL 소자는, 상기 실시예 3과 같이 발광부(1320)에 저 반사 전극을 마련하는 구성으로 해도 좋다. 발광부(1320)에 저 반사 전극을 마련하는 구성에 의해, 직접 또는 반사면(705)에서 반사되고 나서 발광부(1320)에 입사되는 광이 편광판(1301)의 방향으로 진행하는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 다시 편광판(1301)을 투과하여 사출측으로 되돌아가는 외광을 저감할 수 있다. 표시 장치(1300)의 유기 EL 소자는 상기 실시예 3과 같이 프리즘 구조체(602, 604)를 갖는다. 프리즘 구조체(602, 604)는 기판(112) 면에서 기준 평면 SS의 법선의 방향, 즉 Z축 방향으로의 높이 h가 대략 동일하도록 마련되어 있다. 프리즘 구조체(602, 604)의 높이 h는 기판(112) 면으로부터 능선부(1305)까지의 거리이다.

다음에, 프리즘 구조체(602)의 능선부(1305)로 반사되는 광의 이동을 설명한다. 도 14는 본 실시예의 유기 EL 소자와의 비교로서, 프리즘 구조체(604)가 프리즘 구조체(602)보다 높게 마련되는 경우의 광의 이동을 나타낸다. 프리즘 구조체 (602)의 능선부(1305)로 반사된 외광 L5는 프리즘 구조체(602)에 인접하는 프리즘 구조체(604)의 반사면(1405)에서 반사되어, 사출측으로 진행하는 경우가 있다. 이와 같이 능선부(1305), 반사면(705) 및 반사면(1405)에서 복수회 반사되어 사출측으로 진행하는 광은, 위상의 편차가 크기 때문에 편광판(1301)을 투과해 버리는 것이 생각된다.

도 15는 본 실시예의 유기 EL 소자로서, 프리즘 구조체(602) 및 프리즘 구조체(604)를 대략 동일한 높이 h에서 마련하는 경우의 광의 이동을 나타낸다. 프리즘 구조체(602)와 프리즘 구조체(604)를 대략 동일한 높이로 마련하면, 능선부(1305)에서 반사된 외광 L5이 인접하는 반사면(705)에서 반사되는 것을 방지할 수 있다. 능선부(1305)만으로 반사되는 경우라면 위상의 변화가 적기 때문에, 능선부(1305)에서 반사된 외광 L5은 편광판(1301)으로 차폐된다. 이렇게 하여, 프리즘 구조체(602, 604)의 능선부(1305)에서 반사된 외광이 사출측으로 진행하는 것을 저감할 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트의 저하를 저감할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 각 실시예의 표시 장치는, 표시 소자로서 유기 EL 소자를 이용하고 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 표시 소자로서는, 무기 EL 소자나, 발광다이오드 소자(LED) 등의 고체 발광 소자를 이용하여도 좋다. 본 발명에 따른 표시 소자를 이용하는 표시 장치는, 전자기기의 표시 패널에 적용할 수 있다. 본 발명에 따른 표시 소자를 구비하는 표시 패널은, 휴대 전화기, 퍼스널 컴퓨터, 워드 프로세서, 휴대형 정보 기기인 PDA, 텔레비젼, 카 네비게이션 등의 전자 기기에 널리 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 표시 소자는 표시 패널 이외에 조명 장치, 전자 문서 등에 적용할 수도 있다.

본 출원은, 2004년 4월 30일에 먼저 제출된 일본 특허 출원 번호 2004-135940 및 2004년 5월 18일에 먼저 제출된 일본 특허 출원 번호 2004-147680의 우선권의 이익을 향유함과 동시에, 그 모든 내용을 포함하는 것이다.

상술한 본 발명에 의하면, 발광부로부터의 광을 효율 좋게 사출한 후의 화질의 저하를 저감할 수 있는 표시 소자 등을 제공할 수 있다.

Claims

기준 평면 상에 마련되어 광을 공급하는 발광부와,

상기 발광부의 주변에 마련되어 상기 발광부로부터의 광을 반사하는 반사면과, 상기 발광부 및 상기 반사면으로부터의 광을 사출하는 사출면과, 상기 반사면끼리의 사이에 마련되고 상기 사출면에 대향하는 평탄면을 갖고, 상기 발광부로부터 상기 반사면으로 입사되는 광을 상기 사출면의 방향으로 반사하여 각도 변환하는 각도 변환부

를 구비하되,

상기 발광부는 상기 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향에 매트릭스 형상으로 마련되고,

상기 반사면중 상기 사출면쪽 위치와 상기 사출면 사이의 거리를 t, 상기 2 방향중 1 방향인 소정 방향에 대하여 상기 발광부를 마련하는 피치를 p, 상기 소정 방향에서의 상기 발광부의 길이를 d, 상기 소정 방향에서의 상기 평탄면의 길이를 f, 상기 반사면과 상기 기준 평면이 이루는 각도를 θa라고 하면,
의 조건식을 만족시키는 것

을 특징으로 하는 표시 소자.
제 1 항에 있어서,

의 조건식도 더 만족시키는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 반사면은 상기 대략 직교하는 2 방향중 적어도 1 방향으로 길이 방향을 갖도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
기판에 마련되어 광을 공급하는 발광부와, 상기 발광부의 주변에 마련되어 상기 발광부로부터의 광을 반사하는 반사면, 및 상기 발광부 및 상기 반사면으로부터의 광을 사출하는 사출면을 구비하여, 상기 발광부로부터 상기 반사면으로 입사되는 광을 상기 사출면의 방향으로 반사하여 각도 변환하는 각도 변환부를 갖는 표시 소자의 제조 방법으로서,

평행 평판에 유지 기판을 가접착하는 가접착 공정과,

상기 평행 평판의, 상기 가접착 공정에서 상기 유지 기판을 가접착한 면과는 반대쪽 면에 소정 형상의 형(型)을 압착함으로써 상기 유지 기판을 가접착한 면으로부터 소정 거리의 위치에 상기 반사면을 형성하는 형 전사 공정과,

상기 평행 평판의 상기 형 전사 공정에서 상기 반사면을 형성한 쪽 면과, 상기 발광부를 미리 마련한 상기 기판을 접합시키는 접합 공정과,

상기 가접착 공정에서 상기 평행 평판에 가접착한 상기 유지 기판을 박리하는 박리 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자의 제조 방법.
기준 평면 상에 마련되어 광을 공급하는 발광부와,

상기 발광부의 주변에 반사면을 구비하여, 상기 반사면에 입사되는 상기 발광부로부터의 광을 사출측으로 반사하는 것에 의해 상기 발광부로부터의 광을 각도 변환하여 사출하는 각도 변환부

를 구비하고,

상기 반사면과 상기 기준 평면이 이루는 각도를 θb(라디안), 상기 각도 변환부를 구성하는 부재의 굴절율을 n이라고 하면,
의 조건식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제 5 항에 있어서,

상기 발광부는 상기 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향에 매트릭스 형상으로 마련되고,

상기 반사면은 상기 대략 직교하는 2 방향중 어느 1 방향으로 길이 방향을 갖는 것

을 특징으로 하는 표시 소자.
제 5 항에 있어서,

상기 발광부는 상기 기준 평면 상에서 대략 직교하는 2 방향에 매트릭스 형상으로 마련되고,

상기 각도 변환부는 상기 대략 직교하는 2 방향중 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 제 1 반사면과, 상기 대략 직교하는 2 방향중 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 제 2 반사면을 갖는 것

을 특징으로 하는 표시 소자.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발광부는 상기 사출측으로부터 입사되는 광의 반사율이 소정값 이하인 저 반사부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각도 변환부의 상기 사출측에 특정한 진동 방향의 편광 광만을 투과하 는 편광판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제 9 항에 있어서,

상기 대략 직교하는 2 방향중 제 1 방향으로 길이 방향을 갖는 상기 반사면으로 구성되는 구조체와, 상기 대략 직교하는 2 방향중 제 2 방향으로 길이 방향을 갖는 상기 반사면으로 구성되는 구조체가, 상기 기준 평면의 법선 방향으로의 높이가 대략 동일하게 되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 표시 소자.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각도 변환부는 상기 반사면의 상기 사출측의 위치에 광을 흡수하는 광 흡수부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 소자.