JP2002359068A - Ｅｌデバイス、ｅｌディスプレイ、ｅｌ照明装置およびこれを用いた液晶装置、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光層で発光した光のうち臨界角未満で光透
過性基板に入射した光は低散乱で外部に放出でき、しか
も臨界角以上で光透過性基板に入射した光を外部に放出
でき、正面方向の輝度を向上できるＥＬディスプレイの
提供。 【解決手段】 複数のＥＬ素子１０が光透過性基板１の
一方の面上にマトリクス状に配置され、一対の電極２、
５のうち少なくとも基板１側に位置する方の電極２は光
透過性電極から形成され、ＥＬ素子１０の周囲に隔壁８
が設けられ、ＥＬ素子１０に対して個別通電可能とされ
ており、ＥＬ素子１０に通電時に発光層４で発光した光
が基板１側に放出されるＥＬディスプレイであって、基
板１の他方の面上に光学手段２０が設けられ、光学手段
２０は基板１内に入射した発光層４からの光のうち少な
くとも一部の全反射を繰り返す光Ｌ１を散乱および／ま
たは回折して外部に出射し、他の光Ｌ３を弱散乱および
／または透過して外部に出射するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ素子（エレク
トロルミネッセンス素子）を備えたＥＬデバイスに係わ
り、特に、正面方向の輝度を向上させたＥＬデバイス、
ＥＬディスプレイ、ＥＬ照明装置およびこれを用いた液
晶装置、並びに電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ素子を用いたＥＬデバイスの一種に
ＥＬディスプレイが知られている。以下に従来のＥＬデ
ィスプレイの構成例の概要を図面を参照して説明する。
図１８は、従来のＥＬディスプレイの例を示す模式断面
図である。従来のＥＬディスプレイは、透明基板８０１
と、この透明基板８０１の一方の面上に設けられたＥＬ
素子８１２から概略構成されている。ＥＬ素子８１２
は、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide、以下、Ｉ
ＴＯと略記する。）などからなり、陽極として機能する
透明電極８１３と、透明電極８１３から正孔を注入しや
すくする正孔輸送層８１４と、ＥＬ材料からなる発光層
８１５と、陰極として機能する金属電極８１６が透明基
板８０１側から順に積層され、発光層８１５を介して透
明電極８１３と金属電極８１６とが互いに対向するよう
に配置されている。このようなＥＬ素子８１２が備えら
れたＥＬディスプレイは、透明電極８１３および金属電
極８１６に所定の電流を流すことにより、発光層８１５
で光を発光させ、発光層８１５からの光が透明電極８１
３および透明基板８０１を透過して、透明基板８０１側
からＥＬ素子８１２の外部に向かって放出されるように
なっている。

【０００３】ところが発光層８１５で発光した光のうち
広角（臨界角以上）で透明基板８０１に出射された光
は、透明基板８０１内で全反射を繰り返し、透明基板８
０１の外部に放出されない。即ち、透明基板８０１に入
射した光が広角（臨界角以上）である場合は、表示とし
て利用されないため、輝度が低いものであった。なお、
屈折率ｎ１の媒質からθ１の角度で入射した光がθ２の
屈折角度で屈折率ｎ２の媒質へ進むときに、θ１、θ
２、ｎ１、ｎ２の間に次の関係（スネルの法則） ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２ が成立している。透明基板８０１に入射した光の臨界角
を求めるには、透明基板８０１としては通常、ガラス基
板や、アクリル樹脂等の透明樹脂が用いられているため
ｎ１＝１．４９〜１．６であり、空気の屈折率が１であ
るからｎ２＝１であり、入射光が臨界角のときの透過光
が透明基板８０１の表面と平行になるときの透明基板８
０１の法線方向Ｈからの角度θ２が９０°であることか
らことからθ１ は約４０°であり、よって透明基板８
０１に入射した光の臨界角は約４０°程度である。

【０００４】そこで、従来のＥＬディスプレイにおいて
は、透明基板８０１に入射した光が臨界角以上である場
合でも透明基板８０１の外部に取り出せるようにするた
めに、図１８に示したように透明基板８０１のＥＬ素子
８１２が設けられた側の面とは反対側の面上に、例えば
厚さ５０〜２００μｍのトリアリルシアネートなどから
なる基材に金属酸化物粒子をフィラーとして分散させた
等方的な散乱特性を有す散乱層８２０を形成すること
で、透明基板８０１に入射した光（発光層８１５で発光
した光が透明基板８０１に出射された光）が臨界角以上
である場合も透明基板８０１の外部に取り出せるように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな散乱層８２０が設けられた従来のＥＬディスプレイ
においては、図１８に示すように透明基板８０１に入射
した臨界角以上の入射光Ｌ１０を等方的に散乱（透過光
Ｌ１１が等方的に散乱）させて、透明基板８０１の外部
に取り出すことが可能であるが、透明基板８０１に入射
した臨界角未満の入射光Ｌ１２に対しても等方的な散乱
（透過光Ｌ１３が等方的に散乱）が生じるために、広視
角で見たときの輝度は明るいものの、正面方向（法線方
向およびその近傍方向）から見たときの輝度が低く、表
示が暗くなってしまうという問題があった。また、透明
基板８０１に入射した光が臨界角以上である場合でも透
明基板８０１の外部に取り出せるようにする他の手段と
しては、透明基板８０１の表面を粗くして凹凸を設ける
方法があるが、この場合も散乱層８２０を設けた場合と
同様に正面方向から見たときの輝度が低く、表示が暗く
なってしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、発光層で発光した光のうち狭い角度（臨界角
未満）で光透過性基板に入射した光は低散乱で外部に放
出でき、しかも広角（臨界角以上）で光透過性基板に入
射した光を外部に放出でき、正面方向（法線方向および
その近傍方向）の輝度を向上できるＥＬデバイスの提供
を目的とする。また、本発明はこのような正面方向の輝
度を向上させたＥＬデバイスをＥＬディスプレイとして
用い、明るい表示が得られ、表示品質を向上させること
ができるＥＬディスプレイの提供を他の目的とする。ま
た、本発明はこのような正面方向の輝度を向上させたＥ
ＬデバイスをＥＬ照明装置として用いることを他の目的
とする。また、本発明はこのような正面方向の輝度を向
上させたＥＬ照明装置を備えた液晶装置の提供を他の目
的とする。また、本発明は正面方向の輝度を向上させた
ＥＬディスプレイ又はＥＬ照明装置を用いた液晶装置を
表示手段として備えた電子機器を提供することを他の目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のＥＬデバイスは、発光層を含む少なくとも１
つの有機層と該有機層を介して互いに対向する一対の電
極とを備えてなる複数のＥＬ素子が光透過性基板の一方
の面上にマトリクス状に配置され、前記一対の電極のう
ち少なくとも光透過性基板側に位置する方の電極は光透
過性電極から形成され、上記ＥＬ素子に対して個別通電
可能とされており、上記ＥＬ素子に通電時に上記発光層
で発光した光が上記光透過性基板側に放出されるＥＬデ
バイスであって、上記光透過性基板の他方の面上に光学
手段が設けられ、該光学手段は上記光透過性基板内に入
射した発光層からの光のうち少なくとも一部の全反射を
繰り返す光を散乱および／または回折して外部に出射
し、他の光を弱散乱および／または透過して外部に出射
するものであることを特徴とする。このようなＥＬデバ
イスでは、上記光透過性基板の他方の面上に上記のよう
な構成の光学手段が設けられたことにより、上記光透過
性基板内に入射した発光層からの光のうち少なくとも一
部の全反射を繰り返すような角度で入射した光（広角
（臨界角以上）で光透過性基板に入射した光）を散乱お
よび／または回折して外部に出射させることができ、し
かも他の光（狭い角度（臨界角未満）で光透過性基板に
入射した光）を弱散乱および／または透過して外部に出
射させることができるので、等方的な散乱特性を有す散
乱層や透明基板の表面に凹凸を設けた従来のものに比べ
て正面方向（法線方向およびその近傍）の輝度を向上で
きる。すなわち、本発明のＥＬデバイスでは、広角（臨
界角以上）で光透過性基板に入射した光の少なくとも一
部に対しては散乱および／または回折し、狭い角度（臨
界角未満）で光透過性基板に入射した光に対しては影響
を与えないあるいは弱影響とすることができる光学手段
をＥＬ素子の支持基板としての光透光性基板の表面に設
けることによって、全反射条件を回避するとともに正面
方向（法線方向およびその近傍方向）に略真っ直ぐ出射
されてくる光については散乱しないようにして、発光層
で発光した光を外部に効率良く取り出（放出）してお
り、これによって正面方向の輝度を向上できる。

【０００８】また、上記課題を解決するために本発明の
ＥＬデバイスは、発光層を含む少なくとも１つの有機層
と該有機層を介して互いに対向する一対の電極とを備え
てなるＥＬ素子が光透過性基板の一方の面上に配置さ
れ、前記一対の電極のうち少なくとも光透過性基板側に
位置する方の電極は光透過性電極から形成され、上記Ｅ
Ｌ素子に対して通電可能とされており、上記ＥＬ素子に
通電時に上記発光層で発光した光が上記光透過性基板側
に放出されるＥＬデバイスであって、上記光透過性基板
の他方の面上に光学手段が設けられ、該光学手段は上記
光透過性基板内に入射した発光層からの光のうち少なく
とも一部の全反射を繰り返す光を散乱および／または回
折して外部に出射し、他の光を弱散乱および／または透
過して外部に出射するものであることを特徴とする。こ
のような構成のＥＬデバイスにおいても、上記光透過性
基板の他方の面上に上記のような構成の光学手段が設け
られたことにより、正面方向（法線方向およびその近
傍）の輝度を向上できる。

【０００９】また、上記いずれかの構成の本発明のＥＬ
デバイスにおいては、上記光学手段は、上記光透過性基
板内に入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入射
光の少なくとも一部は強散乱して外部に出射し、臨界角
未満の入射光は弱散乱または透過して外部に出射するも
のであってもよい。このようなＥＬデバイスでは、上記
光透過性基板の他方の面上に上記のような構成の光学手
段が設けられたことにより、上記光透過性基板内に入射
した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光の少なく
とも一部は強散乱して外部に出射させることができ、し
かも臨界角未満の入射光は弱散乱または透過（無散乱）
して外部に出射させることができるので、すなわち全反
射条件を回避できるとともに正面方向（法線方向および
その近傍方向）に略真っ直ぐ出射されてくる光について
はできるだけ散乱が生じないか、あるいは透過できるの
で、正面方向の輝度を向上できる。また、上記光学手段
は、上記光透過性基板内に入射した発光層からの光のう
ち臨界角以上の入射光の少なくとも一部は回折して外部
に出射し、臨界角未満の入射光は透過して外部に出射す
るものであってもよい。このようなＥＬデバイスでは、
上記光透過性基板の他方の面上に上記のような構成の光
学手段が設けられたことにより、上記光透過性基板内に
入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光の少
なくとも一部は回折して外部に出射させることができ、
臨界角未満の入射光は透過して外部に出射させることが
できるので、すなわち全反射条件を回避できるとともに
正面方向（法線方向およびその近傍方向）に略真っ直ぐ
出射されてくる光については透過できるので、正面方向
の輝度を向上できる。また、上記光学手段は、上記光透
過性基板内に入射した発光層からの光のうち臨界角以上
の入射光の少なくとも一部は強散乱および回折して外部
に出射し、臨界角未満の入射光は弱散乱および／または
透過して外部に出射するものであってもよい。このよう
なＥＬデバイスでは、上記光透過性基板の他方の面上に
上記のような構成の光学手段が設けられたことにより、
上記光透過性基板内に入射した発光層からの光のうち臨
界角以上の入射光の少なくとも一部は強散乱および回折
して外部に出射させることができ、臨界角未満の入射光
は弱散乱および／または透過して外部に出射させること
ができるので、すなわち全反射条件を回避できるととも
に正面方向（法線方向およびその近傍方向）に略真っ直
ぐ出射されてくる光についてはできるだけ散乱が生じな
いか、および／または透過できるので、正面方向の輝度
を向上できる。

【００１０】また、上記いずれかの構成の本発明のＥＬ
デバイスにおいては、上記光学手段は、上記光透過性基
板内に入射した発光層からの光のうちβ１≧ｓｉｎ
^-1（１／ｍ１）なる条件（式中、β１は上記光透過性基
板の法線方向からの傾き角、１は空気の屈折率、ｍ１は
上記光透過性基板の屈折率である。）を満たす入射光の
少なくとも一部は散乱および／または回折して外部に出
射し、β１＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）なる条件を満たす入
射光は弱散乱および／または透過して外部に出射するも
のであってもよい。上記光透過性基板に入射した光が臨
界角以上を示すときの上記光透過性基板の法線方向から
の傾き角β１の値は、上記のスネルの法則（ｎ１ｓｉｎ
θ１＝ｎ２ｓｉｎθ２ ）から計算でき、ｎ１＝ｍ１ 、
空気の屈折率が１であるからｎ２＝１、θ１＝β１ 、
入射光が臨界角のときの透過光が光透過性基板の表面と
平行になるときの光透過性基板の法線方向からの角度θ
２が９０°であることから、β１≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ
１） と計算できる。従って、上記光学手段は、上記光
透過性基板内に入射した発光層からの光のうちβ１≧ｓ
ｉｎ^-1（１／ｍ１）なる条件を満たす入射光の少なくと
も一部は散乱および／または回折でき、β１＜ｓｉｎ^-1
（１／ｍ１）なる条件を満たす入射光は弱散乱および／
または透過できるものであれば、上記光透過性基板内に
入射した発光層からの光のうち全反射を繰り返すような
角度で入射した光（広角（臨界角以上）で光透過性基板
に入射した光）の少なくとも一部を散乱および／または
回折して外部に出射させることができ、しかも他の光
（狭い角度（臨界角未満）で光透過性基板に入射した
光）を弱散乱および／または透過して外部に出射させる
ことができる。

【００１１】上記光学手段は、これに入射した光が強散
乱および／または回折を示すときと弱散乱および／また
は透過を示すときの過渡状態は約１０°から２０°程度
の範囲があるため、上記光透過性基板に入射した入射光
の臨界角から１０°程度ずれた範囲の角度の入射光も散
乱および／または回折できるようにして、光学手段を最
適化することが好ましい。従って、上記光学手段は、上
記光透過性基板内に入射した発光層からの光のうちβ１
≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）−１０°なる条件（式中、β１
は上記光透過性基板の法線方向からの傾き角、１は空気
の屈折率、ｍ１は上記光透過性基板の屈折率である。）
を満たす入射光の少なくとも一部は散乱および／または
回折して外部に出射し、β１＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）−
１０°なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または
透過して外部に出射するものであることが好ましい。

【００１２】また、上記光学手段は、上記光透過性基板
内に入射した発光層からの光のうちβ１≧４０°なる条
件（式中、β１は上記光透過性基板の法線方向からの傾
き角）を満たす入射光の少なくとも一部は強散乱および
／または回折して外部に出射し、β１＝０なる条件を満
たす入射光は弱散乱および／または透過して外部に出射
するものであってもよい。光透過性基板に入射した光が
臨界角以上を示すときの上記光透過性基板の法線方向か
らの傾き角β１の具体的な値（概算値）を求めるには、
上記光透過性基板としては、ガラス基板や、アクリル樹
脂等の透明樹脂を用いることができ、これらの屈折率は
１．４９〜１．６（ｎ１ ＝１．４９〜１．６）であ
り、空気の屈折率が１（ｎ２＝１）であり、入射光が臨
界角のときの透過光が光透過性基板の表面と平行になる
ときの光透過性基板の法線方向からの角度θ２が９０°
であることから、上記のスネルの法則よりθ１ は約４
０°であり、よって光透過性基板に入射した光の臨界角
β１は約４０°程度である。従って、上記光学手段は、
上記光透過性基板内に入射した発光層からの光のうちβ
１≧４０°なる条件を満たす入射光の少なくとも一部は
強散乱および／または回折でき、β１＝０なる条件を満
たす入射光は弱散乱および／または透過できるものであ
れば、上記光透過性基板内に入射した発光層からの光の
うち全反射を繰り返すような角度で入射した光（広角
（臨界角以上）で光透過性基板に入射した光）の少なく
とも一部を強散乱および／または回折して外部に出射さ
せることができ、しかも正面方向（法線方向）に真っ直
ぐ出射されてくる光を弱散乱および／または透過して外
部に出射させることができる。

【００１３】また、上記光学手段は、上記光透過性基板
内に入射した発光層からの光のうちβ１≧４０°なる条
件（式中、β１は上記光透過性基板の法線方向からの傾
き角）を満たす入射光の少なくとも一部は散乱および／
または回折して外部に出射し、β１＜４０°なる条件を
満たす入射光は弱散乱および／または透過して外部に出
射するものであることが好ましい。上記光学手段がこの
ような条件を満たすものであれば、上記光透過性基板内
に入射した発光層からの光のうち全反射を繰り返すよう
な角度で入射した光（広角（臨界角以上）で光透過性基
板に入射した光）の少なくとも一部を強散乱および／ま
たは回折して外部に出射させることができ、臨界角未満
の入射光を弱散乱および／または透過して外部に殆ど出
射させることができる。

【００１４】また、上記のいずれかの構成の本発明のＥ
Ｌデバイスにおいては、上記光学手段は、上記発光層か
ら上記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のう
ちβ２≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）なる条件（式中、β２は
上記光学手段の法線方向からの傾き角、１は空気の屈折
率、ｍ２は光学手段の屈折率である。）を満たす入射光
の少なくとも一部は散乱および／または回折して外部に
出射し、β２＜ｓｉｎ ^-1（１／ｍ２）なる条件を満たす
入射光は弱散乱および／または透過して外部に出射する
ものであってもよい。上記光学手段に入射した光が臨界
角以上を示すときの上記光学手段の法線方向からの傾き
角β２の値は、上記のスネルの法則（ｎ１ｓｉｎθ１＝
ｎ２ｓｉｎθ２ ）から計算でき、ｎ１＝ｍ２ 、空気の
屈折率が１であるからｎ２＝１、θ１＝β２ 、入射光
が臨界角のときの透過光が光透過性基板の表面と平行に
なるときの光透過性基板の法線方向からの角度θ２が９
０°であることから、β２≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２） と
計算できる。従って、上記光学手段は、上記発光層から
上記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうち
β２≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）なる条件を満たす入射光の
少なくとも一部は散乱および／または回折でき、β２＜
ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）なる条件を満たす入射光は弱散乱
および／または透過できるものであれば、上記発光層か
ら上記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のう
ち全反射を繰り返すような角度で入射した光（広角（臨
界角以上）で光学手段に入射した光）の少なくとも一部
を散乱および／または回折して外部に出射させることが
でき、しかも他の光（狭い角度（臨界角未満）で光学手
段に入射した光）を弱散乱および／または透過して外部
に出射させることができる。

【００１５】上記発光層から上記光透過性基板を経て上
記光学手段に入射した入射光が上記光学手段によって強
散乱および／または回折を示すときと弱散乱を示すとき
の角度の過渡状態は約１０°から２０°程度の範囲があ
るため、上記光透過性基板を経て上記光学手段に入射し
た入射光の臨界角から１０°程度ずれた範囲の角度の入
射光も散乱および／または回折できるようにして、光学
手段を最適化することが好ましい。従って、上記光学手
段は、上記発光層から上記光透過性基板を経て該光学手
段に入射した光のうちβ２≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）−１
０°なる条件（式中、β２は上記光学手段の法線方向か
らの傾き角、１は空気の屈折率、ｍ２は光学手段の屈折
率である。）を満たす入射光の少なくとも一部は散乱お
よび／または回折して外部に出射し、β２＜ｓｉｎ
^-1（１／ｍ２）−１０°なる条件を満たす入射光は弱散
乱および／または透過して外部に出射するものであるこ
とが好ましい。

【００１６】また、上記光学手段は、上記発光層から上
記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうちβ
２≧４０°なる条件（式中、β２は上記光学手段の法線
方向からの傾き角）を満たす入射光の少なくとも一部は
強散乱および／または回折して外部に出射し、β２＝０
°なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過
して外部に出射するものであってもよい。上記発光層か
ら上記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光が臨
界角以上を示すときの上記光学手段の法線方向からの傾
き角β２の具体的な値（概算値）を求めるには、上記光
学手段としては、該光学手段中の平均屈折率は約１．５
７（ｎ１ ＝１．５７程度）であり、空気の屈折率が１
（ｎ２＝１）であり、入射光が臨界角のときの透過光が
光学手段の表面と平行になるときの光学手段の法線方向
からの角度θ２が９０°であることから、上記のスネル
の法則よりθ１ は約４０°であり、よって光学手段に
入射した光の臨界角β２は約４０°程度である。従っ
て、上記光学手段は、上記発光層から上記光透過性基板
を経て該光学手段に入射した光のうちβ２≧４０°なる
条件を満たす入射光の少なくとも一部は強散乱および／
または回折でき、β２＝０なる条件を満たす入射光は弱
散乱および／または透過できるものであれば、上記発光
層から上記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光
のうち全反射を繰り返すような角度で入射した光（広角
（臨界角以上）で光学手段に入射した光）の少なくとも
一部を強散乱および／または回折して外部に出射させる
ことができ、しかも正面方向（法線方向）に真っ直ぐ出
射されてくる光を弱散乱および／または透過して外部に
出射させることができる。

【００１７】また、上記光学手段は、上記発光層から上
記光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうちβ
２≧４０°なる条件（式中、β２は上記光学手段の法線
方向からの傾き角）を満たす入射光の少なくとも一部は
散乱および／または回折して外部に出射し、β２＜４０
°なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過
して外部に出射するものであることが好ましい。上記光
学手段がこのような条件を満たすものであれば、上記発
光層から上記光透過性基板を経て該光学手段に入射した
光のうち全反射を繰り返すような角度で入射した光（広
角（臨界角以上）で光学基板に入射した光）の少なくと
も一部を強散乱および／または回折して外部に出射させ
ることができ、臨界角未満の入射光を弱散乱および／ま
たは透過して外部に殆ど出射させることができる。

【００１８】また、上記のいずれかの構成の本発明のＥ
Ｌデバイスにおいては、上記光透過性基板の屈折率ｍ１
と光学手段の屈折率ｍ２ は同じ大きさかあるいは略等
しい大きさであってもよい。また、上記のいずれかの構
成の本発明のＥＬデバイスにおいては、上記光透過性基
板の屈折率ｍ１と光学手段の屈折率ｍ２ は、ｍ１≦ｍ
２なる関係を満たすことが上記光透過性基板内に入射し
た発光層からの光が全反射することがなく、発光層で発
光した光を外部に効率良く取り出す（出射する）ことが
できる点で好ましい。

【００１９】また、上記のいずれかの構成の本発明のＥ
Ｌデバイスにおいては、上記光学手段は、上記光透過性
基板内に入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入
射光はヘイズ５０％以上で外部に出射し、臨界角未満の
入射光はヘイズ２０％以下で外部に出射するものであっ
てもよい。上記光学手段が、上記光透過性基板内に入射
した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光はヘイズ
５０％以上で外部に出射できるものであれば、上記臨界
角以上の入射光は上記光学手段により散乱等が生じて外
部に出射することができる。また、上記光学手段が、上
記光透過性基板内に入射した発光層からの光のうち臨界
角未満の入射光はヘイズ２０％以下で外部に出射できる
ものであれば、上記臨界角未満の入射光は上記光学手段
により透過（無散乱）あるいは殆ど散乱が生じることな
く略直進して外部に出射することができる。従って、こ
のような光学手段が設けられたＥＬデバイスによれば、
等方的な散乱特性を有す散乱層や透明基板の表面に凹凸
を設けた従来のものに比べて正面方向（法線方向および
その近傍）の輝度を向上できる。

【００２０】また、上記のいずれかの構成の本発明のＥ
Ｌデバイスにおいては、上記光学手段は、複数枚の光学
フィルムを積層して形成されたものであってもよい。上
記複数枚の光学フィルムは平行線透過率が指向性を示す
軸をずらして積層されたものであってもよい。上記光学
フィルムは、ホログラムであってもよい。

【００２１】また、上記課題を解決するために本発明の
ＥＬディスプレイは、発光層を含む少なくとも１つの有
機層と該有機層を介して互いに対向する一対の電極とを
備えてなる複数のＥＬ素子が光透過性基板の一方の面上
にマトリクス状に配置され、上記ＥＬ素子に対して個別
通電可能とされており、上記ＥＬ素子に通電時に上記発
光層で発光した光が上記光透過性基板側に放出されるＥ
Ｌデバイスであって、上記光透過性基板の他方の面上に
光学手段が設けられ、該光学手段は上記光透過性基板内
に入射した発光層からの光のうち少なくとも一部の全反
射を繰り返す光を散乱および／または回折して外部に出
射するものであるＥＬデバイスをＥＬディスプレイとし
て用い、上記光学手段が上記のいずれかの構成のもので
あることを特徴とする。このようなＥＬディスプレイに
よれば、正面方向の輝度を向上させた本発明のＥＬデバ
イスをＥＬディスプレイとして用いたものであるので、
正面方向（法線方向およびその近傍方向）からみたとき
の表示が明るく、表示品質を向上させることができる。
また、このようなＥＬディスプレイは、照明装置を別個
に設けなくても済むので、照明装置を必要とする液晶デ
ィスプレイに比べて、厚みを薄くできる。また、このＥ
Ｌディスプレイの光学手段側に出てくる光は発光層で発
光されたものであるので、この発光体による表示は液晶
ディスプレイの表示に比べて視野角が広い。さらに、こ
のＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイに比べて応答
速度が速いとい利点がある。

【００２２】上記構成の本発明のＥＬディスプレイにお
いては、上記ＥＬ素子として、赤色発光するＥＬ素子
と、緑色発光するＥＬ素子と、青色発光するＥＬ素子と
を用いたものであってもよい。このようなＥＬディスプ
レイとすることにより、正面方向（法線方向およびその
近傍方向）からみたときの表示が明るく、フルカラーの
ＥＬディスプレイを提供できる。また、上記のいずれか
の構成の本発明のＥＬディスプレイにおいては、上記光
学手段の上記光透過性基板側とは反対側の面上に位相差
板（λ／４板）と、偏光板が上記光学手段側から順に設
けられていてもよい。上記のような位相差板と、偏光板
が設けられていないと、上記対向する電極と光透過性電
極のうち前者の電極がアルミニウム等の反射性を有する
材料から形成されている場合、周囲光が強い（明るい）
と、前記電極が周囲光を反射してしまい、黒表示を視認
できない。本発明のＥＬディスプレイでは、上記のよう
な位相差板と、偏光板を設けることで、周囲光が強い
（明るい）場合に周囲光は１回目に位相差板を通るとき
に円偏光し、さらにこの光は前記電極で反射して逆向の
円偏光で出てくるがこの逆向きの円偏光は偏向板は通さ
ないため、黒表示を視認できる。

【００２３】また、上記の課題を解決するために本発明
のＥＬ照明装置は、発光層を含む少なくとも１つの有機
層と該有機層を介して互いに対向する一対の電極とを備
えてなるＥＬ素子が光透過性基板の一方の面上に配置さ
れ、上記ＥＬ素子に対して通電可能とされており、上記
ＥＬ素子に通電時に上記発光層で発光した光が上記光透
過性基板側に放出されるＥＬデバイスであって、上記光
透過性基板の他方の面上に光学手段が設けられ、該光学
手段は上記光透過性基板内に入射した発光層からの光の
うち少なくとも一部の全反射を繰り返す光を散乱および
／または回折して外部に出射するものであるＥＬデバイ
スをＥＬ照明装置として用い、上記光学手段が上記のい
ずれかの構成のものであることを特徴とする。このよう
なＥＬ照明装置によれば、本発明のＥＬデバイスをＥＬ
照明装置として用いたものであるので、正面方向の輝度
を向上したものが得られる。

【００２４】上記構成の本発明のＥＬ照明装置において
は、上記ＥＬ素子として、赤色発光するＥＬ素子と、緑
色発光するＥＬ素子と、青色発光するＥＬ素子と、白色
発光するＥＬ素子のいずれか一つ以上が用いられていて
もよい。このようなＥＬ照明装置によれば、用いるＥＬ
素子によって、あるいは、用いるＥＬ素子の組み合わせ
により、赤色あるいは緑色あるいは緑色あるいは白色あ
るいはその他の色の光を効率良く放出し、正面方向の輝
度を向上した、ＥＬ照明装置が得られる。また、上記構
成の本発明のＥＬ照明装置においては、上記ＥＬ素子と
して青色発光するＥＬ素子が用いられ、上記ＥＬ素子と
上記光透過性基板の間又は上記光透過性基板と上記光学
手段の間又は上記光学手段の表面に、上記発光層で青色
発光した光を波長変換する手段が設けられたものであっ
てもよい。このようなＥＬ照明装置によれば、白色の光
を効率良く放出し、正面方向の輝度を向上した、ＥＬ照
明装置が得られる。

【００２５】また、上記の課題を解決するために本発明
の液晶装置は、一対の基板と、これらの基板間に挟持さ
れた液晶層とを具備した液晶パネルと、該液晶パネルの
一方の基板の液晶層とは反対側に設けられた上記構成の
本発明のＥＬ照明装置とが備えられてなることを特徴と
する。上記液晶パネルは、一方の基板の液晶層側に半透
過反射層が設けられているものであってもよい。このよ
うな液晶装置によれば、正面方向の輝度を向上した本発
明のＥＬ照明装置が備えられたものであるので、明るい
表示が得られ、表示品質を向上させることができる。

【００２６】また、上記の課題を解決するために本発明
の電子機器は、上記構成の本発明のＥＬディスプレイ又
は上記構成のＥＬ照明装置を備えた本発明の液晶装置を
表示手段として備えたことを特徴とする。このような電
子機器は、明るい表示が得られ、表示品質を向上した本
発明のＥＬディスプレイまたは本発明のＥＬ照明装置が
備えられた液晶装置が備えられたことにより、優れた表
示品質が得られる表示手段を備えた電子機器とすること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 （ＥＬディスプレイの実施形態）図１は、本発明のＥＬ
デバイスをＥＬディスプレイに適用した一実施形態例を
示した図であり、基板側から見た平面図である。図２
は、図１に示したＥＬディスプレイの一部を示した概略
断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面図である。図３は、
図１に示したＥＬディスプレイの要部を示した図であ
り、このＥＬディスプレイに備えられた複数のＥＬ素子
のうちの１個のＥＬ素子およびこれの周辺部分を示した
模式拡大断面図である。

【００２８】図１及び図２において、符号１は、ガラス
などからなる光透過性基板を示している。光透過性基板
１の一方の面上には、対向する一対の電極２、５の間に
発光層４が介在され、赤、緑、青のうちいずれかの色を
発光する複数のＥＬ素子１０がマトリクス状に配置さ
れ、互いに交差するように格子状に設けられた電極２お
よび金属電極５によって個別に通電できるようになって
いる。一対の電極２、５のうち光透過性基板１側に位置
する方の電極２は光透過性電極である。また、複数のＥ
Ｌ素子１０のそれぞれの周囲には、樹脂ブラックレジス
トなどからなり、隣り合うＥＬ素子１０間を隔てる隔壁
８が設けられている。図１および図２に示すＥＬディス
プレイにおいては、複数のＥＬ素子１０のうち符号１１
で示で示すＥＬ素子は発光層４Ｒが赤色発光するもの、
符号１２で示すＥＬ素子は発光層４Ｇが緑色発光するも
の、符号１３で示すＥＬ素子は発光層４Ｂが青色発光す
るものとなっている。また、光透過性基板１の他方の面
（複数のＥＬ素子１０が設けられた側と反対側の面）上
に光学手段２０が設けられている。この光学手段２０は
光透過性基板１内に入射した各発光層からの光のうち全
反射を繰り返す光を散乱および／または回折して外部に
出射し、他の光を弱散乱および／または透過して外部に
出射するものである。光学手段２０の構成および作用に
ついては後で詳細に説明する。また、図２に示すように
光学手段２０の光透過性基板１側とは反対側の面上に位
相差板（λ／４板）４１と、偏光板４２が光学手段２０
側から順に設けられている。なお、図１では位相差板
（λ／４板）４１と、偏光板４２は図示を略した。

【００２９】緑色発光するＥＬ素子１２は、図２に示す
ように、光透過性基板１上に、インジウム錫酸化物（In
dium Tin Oxide、以下、ＩＴＯと略記する。）膜からな
る光透過性電極２Ｇと、光透過性電極２Ｇから正孔を注
入しやすくする正孔輸送層３と、ＥＬ材料からなる発光
層４Ｇと、金属電極５とが順に積層されたものであり、
発光層４Ｇを介して光透過性電極２Ｇと金属電極５とが
互いに対向するようになっている。図２に示すＥＬ素子
１２においては、光透過性電極２Ｇが陽極として機能
し、金属電極５が陰極として機能するように構成されて
いる。そして、光透過性電極２Ｇおよび金属電極５に所
定の電流を流すことにより、発光層４Ｇに緑色光を発光
させ、発光層４Ｇからの緑色光が光透過性電極２Ｇを透
過して光透過性基板１に入射する。そして光透過性基板
１に入射した発光層からの光は光学手段２０に至り、光
透過性基板１に入射したときの入射角度に応じて光学手
段２０の作用を受けて位相差板４１側に出射され、さら
に位相差板４１、偏光板４２を通過して図２において下
側からＥＬディスプレイの外部に向かって放出されるよ
うになっている。ここでの光学手段２０の作用について
は後で詳細に説明する。

【００３０】また、図２に示すＥＬ素子１２では、光透
過性電極２Ｇの膜厚は、１５０±２０ｎｍとされてい
る。正孔輸送層３としては、例えば、４、４’ービス
（ｍートリルフェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）、
４、４’ービス［Ｎー（１ナフチル）ーＮーフェニルア
ミノ］ビフェニル（αーＮＰＤ）、４、４’、４’’ー
トリス［Ｎー（３ーメチルフェニル）ーＮーフェニルア
ミノ］トリフェニルアミン（ｍーＭＴＤＡＴＡ）などの
トリフェニルアミン誘導体や、ポリビニルカルバゾー
ル、ポリエチレンジオキシチオフェンなど、従来の正孔
輸送層に使用されている材料を使用したものなどが挙げ
られる。また、正孔輸送層３に使用される材料として
は、１種または複数種使用することができる。

【００３１】発光層４Ｇとしては、従来の発光層に使用
されている緑色発光が得られる有機のＥｌ材料（エレク
トロルミネッセンス材料）からなるものとすることがで
き、好ましくは、キナクリドンおよびその誘導体などの
有機Ｅｌ材料からなるものとされる。また、発光層４Ｇ
に使用される材料としては、１種または複数種使用する
ことができる。金属電極５としては、例えば、アルミニ
ウム、銀、銀合金、マグネシウムなど、従来の金属電極
に使用されている材料を使用したものなどが挙げられ
る。

【００３２】また、赤色発光するＥＬ素子１１および青
色発光するＥＬ素子１３は、図２に示す緑色発光するＥ
Ｌ素子１２と、光透過性電極２の膜厚と発光層４に使用
されている材料とが、異なるものである。赤色発光する
ＥＬ素子１１では、光透過性電極２Ｒの膜厚は、１８０
±２０ｎｍとされている。また、発光層４Ｒとしては、
従来の発光層に使用されている赤色発光が得られる有機
のＥｌ材料からなるものとすることができ、好ましく
は、ローダミンおよびその誘導体などの有機Ｅｌ材料か
らなるものとされる。また、発光層４Ｒに使用される材
料としては、１種または複数種使用することができる。

【００３３】また、青色発光するＥＬ素子１３では、光
透過性電極２Ｂの膜厚は、１２０±２０ｎｍとされてい
る。また、発光層４Ｂとしては、従来の発光層に使用さ
れている青色発光が得られる有機のＥｌ材料からなるも
のとすることができ、好ましくは、ジスチリルビフェニ
ルおよびその誘導体、クマリンおよびその誘導体、テト
ラフェニルブタジエンおよびその誘導体などの有機Ｅｌ
材料からなるものとされる。また、発光層４Ｂに使用さ
れる材料としては、１種または複数種使用することがで
きる。

【００３４】次に、本実施形態のＥＬディスプレイに備
えられた光学手段２０の構成および作用について詳細に
説明する。この光学手段２０は、図２及び図３に示すよ
うに光透過性基板１内に入射した発光層４（発光層４
Ｒ、４Ｇ、４Ｂ）からの光のうち少なくとも一部の全反
射を繰り返す光Ｌ１を散乱および／または回折して外部
（本実施形態の場合、位相差板４１側）に出射し、他の
光Ｌ３を弱散乱および／または透過して外部（本実施形
態の場合、位相差板４１側）に出射するものである。こ
のＥＬディスプレイでは一対の電極２、５に通電される
と、発光層４で発光した光は光透過性基板１１側に放出
されて、この光透過性基板１１に入射するが、この基板
１１に入射した発光層４からの光のうち少なくとも一部
の全反射を繰り返すような角度で入射した光Ｌ１（広角
（臨界角以上）で光透過性基板１１に入射した光）は光
学手段２０に至り、この光学手段２０で散乱および／ま
たは回折されて位相差板４１側に出射され、さらにこれ
ら散乱光および／または回折された光Ｌ２は位相差板４
１、偏光板４２を通過して図２において下側からＥＬデ
ィスプレイの外部に向かって放出されるようになってい
る。一方、光透過性基板１１に入射した発光層４からの
光のうち他の光Ｌ３（狭い角度（臨界角未満）で光透過
性基板１１に入射した光）も光学手段２０に至り、この
光学手段２０で弱散乱および／または透過して位相差板
４１側に出射され、さらにこれら弱散乱光および／また
は透過光Ｌ４は位相差板４１、偏光板４２を通過して図
２において下側からＥＬディスプレイの外部に向かって
放出されるようになっている。

【００３５】このような光学手段２０の具体例として
は、光透過性基板１内に入射した各発光層４からの光の
うち臨界角以上の入射光のうち少なくとも一部の入射光
Ｌ１は強散乱して外部に出射し、臨界角未満の入射光Ｌ
３は弱散乱または透過して外部に出射するものであって
もよい。図４はある点光源Ｏから放出された光に対して
光学手段２０の作用を模式的に示す図であり、図４中の
符号２０ｂで示される円内の領域（円周上は含まない）
は光透過性基板１に入射した入射光が臨界角未満の領
域、符号２０ａで示される円外の領域（円周上を含む）
は光透過性基板１内に入射した入射光が臨界角以上を示
す領域である。図４に示すように光学手段２０は、点光
源Ｏから放出された光のうち臨界角以上を示す領域２０
ａを通って入射する光は強散乱して点光源Ｏと反対側に
出射させる作用があり、点光源Ｏから放出された光のう
ち臨界角未満を示す領域２０ｂを通って入射する光は弱
散乱または透過して点光源Ｏと反対側に出射させる作用
がある。従って、この光学手段２０は、光透過性基板１
内に入射した発光層４からの光のうち臨界角以上の入射
光Ｌ１は強散乱して外部に出射させることができ、しか
も臨界角未満の入射光Ｌ３は弱散乱または透過（無散
乱）して外部に出射させることができるので、すなわち
全反射条件を回避できるとともに正面方向（法線方向お
よびその近傍方向）に略真っ直ぐ出射されてくる光Ｌ３
についてはできるだけ散乱が生じないか、あるいは透過
できるので、正面方向の輝度を向上できる。

【００３６】また、上記光学手段２０の他の具体例とし
ては、光透過性基板１内に入射した発光層４からの光の
うち臨界角以上の入射光の少なくとも一部の入射光Ｌ１
は回折して外部に出射し、臨界角未満の入射光Ｌ３は透
過して外部に出射するものであってもよい。図５はある
点光源Ｏから放出された光に対して光学手段２０の作用
を模式的に示す図であり、図５中の符号２０ｂで示され
る円内の領域（円周上は含まない）は光透過性基板１に
入射した入射光が臨界角未満の領域、符号２０ａで示さ
れる円外の領域（円周上を含む）は光透過性基板１内に
入射した入射光が臨界角以上を示す領域である。図５に
示すように光学手段２０は、点光源Ｏから放出された光
のうち臨界角以上を示す領域２０ａを通って入射する光
は回折して点光源Ｏと反対側に出射させる作用があり、
点光源Ｏから放出された光のうち臨界角未満を示す領域
２０ｂを通って入射する光はそのまま透過して点光源Ｏ
と反対側に出射させる作用がある。従って、この光学手
段２０では、光透過性基板１内に入射した発光層４から
の光のうち臨界角以上の入射光の少なくとも一部の入射
光Ｌ１は回折して外部に出射させることができ、臨界角
未満の入射光Ｌ３は透過して外部に出射させることがで
きるので、すなわち全反射条件を回避できるとともに正
面方向（法線方向およびその近傍方向）に略真っ直ぐ出
射されてくる光Ｌ３については透過できるので、正面方
向の輝度を向上できる。

【００３７】また、この光学手段２０の他の具体例とし
ては、光透過性基板１内に入射した発光層４からの光の
うち臨界角以上の入射光の少なくとも一部の入射光Ｌ１
は強散乱および回折して外部に出射し、臨界角未満の入
射光Ｌ３は弱散乱および／または透過して外部に出射す
るものであってもよく、この光学手段２０は、上述の図
４及び図５を用いて説明した両方の作用を有するもので
ある。従って、この光学手段２０は、光透過性基板１内
に入射した発光層４からの光のうち臨界角以上の入射光
の少なくとも一部の入射光Ｌ１は強散乱および回折して
外部に出射させることができ、臨界角未満の入射光Ｌ３
は弱散乱および／または透過して外部に出射させること
ができるので、すなわち全反射条件を回避できるととも
に正面方向（法線方向およびその近傍方向）に略真っ直
ぐ出射されてくる光Ｌ３についてはできるだけ散乱が生
じないか、および／または透過できるので、正面方向の
輝度を向上できる。

【００３８】また、上記光学手段２０の他の具体例とし
ては、光透過性基板１内に入射した発光層４からの光の
うちβ１≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）なる条件（式中、β１
は光透過性基板１の法線方向Ｈからの傾き角、１は空気
の屈折率、ｍ１は光透過性基板１の屈折率である。）を
満たす入射光の少なくとも一部は散乱および／または回
折して外部に出射し、β１＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）なる
条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過して外
部に出射するものであってもよい。光透過性基板１に入
射した光が臨界角以上を示すときの光透過性基板１の法
線方向Ｈからの傾き角β１の値は、上記のスネルの法則
（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２ ）から計算でき、
ｎ１＝ｍ１ 、空気の屈折率が１であるからｎ２＝１、
θ１＝β１ 、入射光が臨界角のときの透過光が光透過
性基板１の表面と平行になるときの光透過性基板１の法
線方向Ｈからの角度θ２が９０°であることから、β１
≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ１） と計算できる。

【００３９】従って、この光学手段２０は、光透過性基
板１内に入射した発光層４からの光のうちβ１≧ｓｉｎ
^-1（１／ｍ１）なる条件を満たす入射光のうち少なくと
も一部は散乱および／または回折でき、β１＜ｓｉｎ^-1
（１／ｍ１）なる条件を満たす入射光は弱散乱および／
または透過できるものであれば、光透過性基板１内に入
射した発光層４からの光のうち全反射を繰り返すような
角度で入射した光のうち少なくとも一部の光Ｌ１（広角
（臨界角以上）で光透過性基板１に入射した光の少なく
とも一部の光）を散乱および／または回折して外部に出
射させることができ、しかも他の光Ｌ３（狭い角度（臨
界角未満）で光透過性基板１に入射した光）を弱散乱お
よび／または透過して外部に出射させることができる。

【００４０】ところが、光学手段２０は、これに入射し
た光が強散乱および／または回折を示すときと弱散乱お
よび／または透過を示すときの過渡状態は図１１に示す
ように約１０°から２０°程度の範囲があるため、光透
過性基板１に入射した入射光の臨界角から１０°程度ず
れた範囲の角度の入射光も散乱および／または回折でき
るようにして、光学手段２０を最適化することが好まし
い。図１１中、横軸は光学手段２０の回転角度（傾斜角
度）であり、縦軸は平行線透過率（Ｔ％）である。ここ
での平行線透過率は、図７に示すようにして測定したも
のである。ここでの測定の際には、光学手段２０の右側
から光学手段２０の中央部の原点Ｏ１に向けて、光源
（発光層からの光）Ｋからの入射光を入射し、そして、
光学手段２０の原点Ｏ１を通過させて光学手段２０を透
過して直進する透過光を光センサ等の受光部Ｊにて受光
する測定系を用いた。測定の際には光学手段２０を回転
（傾斜）させて各回転角度（傾斜角度）において光源Ｋ
からの入射光を光学手段２０に入射させ、光学手段２０
の原点Ｏ１を透過して直進する透過光を受光部Ｊにて受
光して測定したものである。図７中の０°の位置は、光
源Ｋに対して光学手段２０を水平（平行）に配置した位
置であり、０°の位置から右回りの角度を＋、左回りの
角度を−とした。

【００４１】そして光学手段２０の一面側（図７及び図
８では左側）に設置された光源Ｋから発せられた入射光
Ｌが光学手段２０を透過してこの光学手段２０の他面側
（図７及び図８では右側）に抜ける場合、光学手段２０
の一面側（左側）において散乱する光を後方散乱光ＬＲ
と称し、光学手段２０を透過する光を前方散乱光と称す
ることとする。そして、光学手段２０を透過した前方散
乱光に関し、入射光Ｌの進行方向に対して±２°以内の
角度誤差で同じ方向に直進する前方散乱光（平行線透過
光）Ｌ５の光強度について、入射光Ｌの光強度に対する
割合を平行線透過率Ｔと定義し、更に、±２゜を越えて
周囲側に斜めに拡散する前方散乱光（拡散透過光）ＬＴ
の光強度について、入射光Ｌの光強度に対する割合を拡
散透過率と定義し、透過光全体の入射光に対する割合を
全光線透過率と定義した。以上の定義から、全光線透過
率から拡散透過率を差し引いたものが平行線透過率Ｔで
あると定義することができる。

【００４２】よって図７において平行線透過率Ｔが低い
値を示す角度は散乱光が多く（強散乱）、平行線透過率
Ｔが高い値を示す角度は散乱が少なく（弱散乱）および
／または透過光（平行線透過光）が多いことを示し、散
乱光が多い（強散乱）状態から散乱が少なく（弱散乱）
および／または透過光（平行線透過光）が多い状態示す
ときの過渡状態が１０°から２０°程度ある。従って、
光学手段２０は、光透過性基板１内に入射した発光層４
からの光のうちβ１≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）−１０°な
る条件（式中、β１は上記光透過性基板１の法線方向Ｈ
からの傾き角、１は空気の屈折率、ｍ１は上記光透過性
基板１の屈折率である。）を満たす入射光の少なくとも
一部は散乱および／または回折して外部に出射し、β１
＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）−１０°なる条件を満たす入射
光は弱散乱および／または透過して外部に出射するもの
であることが好ましい。

【００４３】また、光学手段２０の他の具体例として
は、光透過性基板１内に入射した発光層４からの光のう
ちβ１≧４０°なる条件（式中、β１は光透過性基板１
の法線方向からの傾き角）を満たす入射光の少なくとも
一部は強散乱および／または回折して外部に出射し、β
１＝０なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または
透過して外部に出射するものであってもよい。光透過性
基板１に入射した光が臨界角以上を示すときの光透過性
基板１の法線方向Ｈからの傾き角β１の具体的な値（概
算値）を求めるには、光透過性基板１としては、ガラス
基板（屈折率約１．５４）や、アクリル樹脂（屈折率約
１．４９）等の透明樹脂を用いることができ、これらの
屈折率は１．４９〜１．６（ｎ１ ＝１．４９〜１．
６）であり、空気の屈折率が１（ｎ２＝１）であり、入
射光が臨界角のときの透過光が光透過性基板１の表面と
平行になるときの光透過性基板１の法線方向Ｈからの角
度θ２が９０°であることから、上記のスネルの法則よ
りθ１ は約４０°であり、よって光透過性基板１に入
射した光の臨界角β１は約４０°程度である。なお、光
透過性基板１としてガラス基板（屈折率約１．５４）を
用いた場合に臨界角β１ は、４０．５°である。従っ
て、光学手段２０は、光透過性基板１内に入射した発光
層４からの光のうちβ１≧４０°なる条件を満たす入射
光の少なくとも一部は強散乱および／または回折でき、
β１＝０なる条件を満たす入射光は弱散乱および／また
は透過できるものであれば、上記光透過性基板１内に入
射した発光層４からの光のうち全反射を繰り返すような
角度で入射した光のうち少なくとも一部の光Ｌ１（広角
（臨界角以上）で光透過性基板１に入射した光のうち少
なくとも一部の光）を強散乱および／または回折して外
部に出射させることができ、しかも正面方向（法線方
向）に真っ直ぐ出射されてくる光Ｌ３を弱散乱および／
または透過して外部に出射させることができる。

【００４４】また、この光学手段２０は、光透過性基板
１内に入射した発光層４からの光のうちβ１≧４０°な
る条件（式中、β１は上記光透過性基板１の法線方向か
らの傾き角）を満たす入射光の少なくとも一部は散乱お
よび／または回折して外部に出射し、β１＜４０°なる
条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過して外
部に出射するものであることが好ましい。光学手段２０
がこのような条件を満たすものであれば、光透過性基板
１内に入射した発光層４からの光のうち全反射を繰り返
すような角度で入射した光のうち少なくととも一部の光
Ｌ１（広角（臨界角以上）で光透過性基板１に入射した
光）を強散乱および／または回折して外部に殆ど出射さ
せることができ、臨界角未満の入射光Ｌ３を弱散乱およ
び／または透過して外部に殆ど出射させることができ
る。

【００４５】また、上記光学手段２０の他の具体例とし
ては、発光層４から光透過性基板１を経て該光学手段２
０に入射した光のうちβ２≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）なる
条件（式中、β２は光学手段２０の法線方向Ｈからの傾
き角、１は空気の屈折率、ｍ２は光学手段の屈折率であ
る。）を満たす入射光の少なくとも一部は散乱および／
または回折して外部に出射し、β２＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ
２）なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または透
過して外部に出射するものであってもよい。この光学手
段２０に入射した光が臨界角以上を示すときの光学手段
２０の法線方向Ｈからの傾き角β２の値は、上記のスネ
ルの法則（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２ から計算
でき、ｎ１＝ｍ２ 、空気の屈折率が１であるからｎ２
＝１、θ１＝β２ 、入射光が臨界角のときの透過光が
光透過性基板１の表面と平行になるときの光透過性基板
１の法線方向からの角度θ２が９０°であることから、
β２≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２） と計算できる。従って、
上記光学手段２０は、発光層４から光透過性基板１を経
て該光学手段２０に入射した光のうちβ２≧ｓｉｎ
^-1（１／ｍ２）なる条件を満たす入射光の少なくとも一
部は散乱および／または回折でき、β２＜ｓｉｎ^-1（１
／ｍ２）なる条件を満たす入射光は弱散乱および／また
は透過できるものであれば、発光層４から光透過性基板
１を経て該光学手段２０に入射した光のうち全反射を繰
り返すような角度で入射した光のうち少なくとも一部の
光Ｌ１（広角（臨界角以上）で光学手段に入射した光）
を散乱および／または回折して外部に出射させることが
でき、しかも他の光Ｌ３（狭い角度（臨界角未満）で光
学手段に入射した光）を弱散乱および／または透過して
外部に出射させることができる。

【００４６】また、先に述べたように発光層４から光透
過性基板１を経て上記光学手段２０に入射した入射光が
光学手段２０によって強散乱および／または回折を示す
ときと弱散乱を示すときの角度の過渡状態は約１０°か
ら２０°程度の範囲があるため、光透過性基板１を経て
光学手段２０に入射した入射光の臨界角から１０°程度
ずれた範囲の角度の入射光も散乱および／または回折で
きるようにして、光学手段２０を最適化することが好ま
しい。従って、光学手段２０は、発光層４から光透過性
基板１を経て該光学手段２０に入射した光のうちβ２≧
ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）−１０°なる条件（式中、β２は
光学手段２０の法線方向Ｈからの傾き角、１は空気の屈
折率、ｍ２は光学手段２０の屈折率である。）を満たす
入射光の少なくとも一部は散乱および／または回折して
外部に出射し、β２＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）−１０°な
る条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過して
外部に出射するものであることが好ましい。

【００４７】また、光学手段２０の他の具体例として
は、発光層４から光透過性基板１を経て該光学手段２０
に入射した光のうちβ２≧４０°なる条件（式中、β２
は上記光学手段２０の法線方向Ｈからの傾き角）を満た
す入射光の少なくとも一部は強散乱および／または回折
して外部に出射し、β２＝０°なる条件を満たす入射光
は弱散乱および／または透過して外部に出射するもので
あってもよい。発光層４から光透過性基板１を経て該光
学手段２０に入射した光が臨界角以上を示すときの光学
手段２０の法線方向Ｈからの傾き角β２の具体的な値
（概算値）を求めるには、光学手段２０としては、光学
手段２０中の平均屈折率は約１．５７（ｎ１ ＝１．５
７程度）であり、空気の屈折率が１（ｎ２＝１）であ
り、入射光が臨界角のときの透過光が光学手段２０の表
面と平行になるときの光学手段２０の法線方向Ｈからの
角度θ２が９０°であることから、上記のスネルの法則
よりθ１ は約４０°であり、よって光学手段２０に入
射した光の臨界角β２はは、３９．６°であるから、約
４０°といえる。従って、上記光学手段２０は、発光層
４から光透過性基板１を経て該光学手段２０に入射した
光のうちβ２≧４０°なる条件を満たす入射光の少なく
とも一部は強散乱および／または回折でき、β２＝０な
る条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過でき
るものであれば、発光層４から光透過性基板１を経て該
光学手段２０に入射した光のうち全反射を繰り返すよう
な角度で入射した光（広角（臨界角以上）で光学手段２
０に入射した光）の少なくとも一部を強散乱および／ま
たは回折して外部に出射させることができ、しかも正面
方向（法線方向）に真っ直ぐ出射されてくる光を弱散乱
および／または透過して外部に出射させることができ
る。

【００４８】また、上記光学手段２０は、発光層４から
光透過性基板１を経て該光学手段２０に入射した光のう
ちβ２≧４０°なる条件（式中、β２は光学手段２０の
法線方向Ｈからの傾き角）を満たす入射光の少なくとも
一部は散乱および／または回折して外部に出射し、β２
＜４０°なる条件を満たす入射光は弱散乱および／また
は透過して外部に出射するものであることが好ましい。
光学手段２０がこのような条件を満たすものであれば、
上記発光層４から光透過性基板１を経て該光学手段２０
に入射した光のうち全反射を繰り返すような角度で入射
した光Ｌ１（広角（臨界角以上）で光学基板に入射した
光）の少なくとも一部を強散乱および／または回折して
外部に殆ど出射させることができ、臨界角未満の入射光
Ｌ３を弱散乱および／または透過して外部に殆ど出射さ
せることができる。

【００４９】なお、本発明において散乱とは、光透過性
基板または光学手段に広い角度（臨界角以上）で入射し
た入射光が光透過性基板または光学手段を透過した前方
散乱光のうち入射光の進行方向に対して±２゜を越えて
周囲側に斜めに拡散する前方散乱光（拡散透過光）が生
じる場合と入射光の進行方向に対して±２°以内の角度
誤差で同じ方向に直進する前方散乱光（平行線透過光）
の両方または片方が含まれる。また、強散乱とはヘイズ
値が５０％以上示す場合であり、弱散乱とはヘイズ値が
２０％以下を示す場合である。また、回折とは、広い角
度（臨界角以上）で入射した入射光が光透過性基板また
は光学手段を透過した透過光のうち入射光の進行方向に
対して出射光の進行方向が曲がるという現象のことであ
る。また、透過とは、狭い角度（臨界角未満）で入射し
た入射光が光透過性基板または光学手段を透過した前方
散乱光のうち入射光の進行方向に対して±２°以内の角
度誤差で同じ方向に直進する前方散乱光（平行線透過
光）のことをいう。

【００５０】上述のように光透過性基板１の屈折率ｍ１
は、１．４９〜１．６であり、光学手段２０の屈折率
ｍ２ は約１．５７（平均屈折率）であり、光透過性基
板１の屈折率ｍ１と光学手段２０の屈折率ｍ２は同じ大
きさかあるいは略等しい大きさとなっている。光透過性
基板１の屈折率ｍ１と光学手段２０の屈折率ｍ２ は、
好ましくはｍ１≦ｍ２なる関係を満たすことが光透過性
基板１内に入射した発光層４からの光が全反射すること
がなく、発光層４で発光した光を外部に効率良く取り出
す（出射する）ことができる点で好ましい。

【００５１】また、光学手段２０は、光透過性基板１内
に入射した発光層４からの光のうち臨界角以上の入射光
はヘイズ５０％以上で外部に出射し、臨界角未満の入射
光はヘイズ２０％以下で外部に出射するものであっても
よい。ここでのヘイズとは、光学の分野においてヘイズ
（Haze）と称される透過率尺度であり、上述の図８を用
いて説明した拡散透過率を全光線透過率で除算して％表
示した値であり、上記平行線透過率とは全く異なる概念
の定義である。ヘイズの値が大きいほど、上記の前方散
乱光（拡散透過光）が強く（多く）、ヘイズの値が小さ
いほど、上記の平行線透過光が強く（多く）ということ
ができる。光学手段２０が、光透過性基板１内に入射し
た発光層４からの光のうち臨界角以上の入射光はヘイズ
５０％以上で外部に出射できるものであれば、上記臨界
角以上の入射光は光学手段２０により散乱等が生じて外
部に出射することができる。また、光学手段２０が、光
透過性基板１内に入射した発光層４からの光のうち臨界
角未満の入射光はヘイズ２０％以下で外部に出射できる
ものであれば、上記臨界角未満の入射光は上記光学手段
により透過（無散乱）あるいは殆ど散乱が生じることな
く略直進して外部に出射することができる。従って、こ
のような光学手段２０が設けられていると、全ての入射
方向で同じ散乱特性を示す従来のもの、言い換えれば、
等方的な散乱特性を有す散乱層や透明基板の表面に凹凸
を設けた従来のものに比べて正面方向（法線方向および
その近傍）の輝度を向上できる。

【００５２】本実施形態で用いられる光学手段２０をさ
らに具体的に説明すると、この光学手段２０は、例え
ば、図６の曲線で示すような光学特性を示すものであ
る。図６中、横軸は光学手段２０の回転角度（傾斜角
度）であり、縦軸は平行線透過率（Ｔ％）である。ここ
での光学特性は、上述の図７に示した測定系を用いて同
様に測定したものである。このような光学特性を有する
光学手段２０は、複数枚の光学フィルムを積層すること
により得ることが可能である。上記の各光学フィルム
は、基本構造の面から見れば、特開２０００−０３５５
０６、特開２０００−０６６０２６、特開２０００−１
８０６０７等に開示されている指向性を有する前方散乱
フィルムを適宜用いることができる。例えば、特開２０
００−０３５５０６に開示されているように、相互に屈
折率の異なる２種以上の光重合可能なモノマーまたはオ
リゴマーの混合物である樹脂シートに、紫外線を斜め方
向から照射して特定の広い方向のみを効率良く散乱させ
る機能を持たせたもの、あるいは、特開２０００−０６
６０２６に開示されているオンラインホログラフィック
拡散シートとして、ホログラム用感光材料にレーザを照
射して部分的に屈折率の異なる領域を層構造となるよう
に製造したものなどを適宜用いることができる。図９
は、上記のようなホログラム技術により作製された光学
フィルム２１の断面構造例を示す模式図である。この光
学フィルム２１は、屈折率がｎ１の部分と屈折率がｎ２
の部分が光学フィルム２１の断面構造において所定の角
度を有して斜め方向に層状に交互配置されてなる構造で
ある。この構造の光学フィルム２１に斜め方向から広角
（臨界角以上）で入射光Ｌ１が入射されるとすると、屈
折率の異なる各層の境界部分において散乱および／また
は回折され、これらの光は反対側（図面では下面側）に
散乱光および／または回折された光Ｌ２として出射され
るようになっている。また、この構造の光学フィルム２
１に斜め方向から狭い角度（臨界角未満）で入射光Ｌ３
が入射されるとすると、屈折率の異なる各層の境界部分
において弱散乱および／または透過され、これらの光は
反対側（図面では下面側）に弱散乱光および／または透
過光Ｌ４として出射されるようになっている。

【００５３】上記のようなホログラム技術により作製さ
れた光学フィルム２１の光学特性は、例えば図６の曲線
で示すような光学特性を有している。ここでの光学特
性は、上述の図７に示した測定系を用いて同様に測定し
たものである。図６の曲線で示すような光学特性は、
図９の光学フィルム２１のＡ−Ｂ方向の特性であり、こ
のＡ−Ｂ方向が平行線透過率が指向性を示す軸αであ
る。従って、このような光学特性を有する光学フィルム
２１から図の曲線で示すような光学特性を有する光
学手段２０を得るには、光学フィルム２１を複数枚用意
し、平行線透過率が指向性を示す軸αをずらして積層す
ればよく、具体的には図１０に示すように光学フィルム
２１を二枚用意し、平行線透過率が指向性を示す軸αを
１８０°ずらして積層することによって得られる。

【００５４】本実施形態のＥＬディスプレイでは、光透
過性基板１の他方の面上に上記のような構成の光学手段
２０が設けられたことにより、光透過性基板１内に入射
した発光層４からの光のうち少なくとも一部の全反射を
繰り返すような角度で入射した光Ｌ１（広角（臨界角以
上）で光透過性基板１に入射した光）を散乱および／ま
たは回折して位相差板４１側に出射し、さらにこれら散
乱光および／または回折された光Ｌ２を位相差板４１、
偏光板４２を通過させて外部に出射させることができ、
しかも他の光Ｌ３（狭い角度（臨界角未満）で光透過性
基板１に入射した光）を弱散乱および／または透過して
位相差板４１側に出射し、さらにこれら弱散乱光および
／または透過光Ｌ４を位相差板４１、偏光板４２を通過
させて外部に出射させることができるので、等方的な散
乱特性を有す散乱層や透明基板の表面に凹凸を設けた従
来のものに比べて正面方向（法線方向およびその近傍）
の輝度を向上できる。すなわち、本実施形態のＥＬディ
スプレイでは、広角（臨界角以上）で光透過性基板１に
入射した光のうち少なくとも一部の光Ｌ１に対しては散
乱および／または回折し、狭い角度（臨界角未満）で光
透過性基板１に入射した光Ｌ３に対しては影響を与えな
いあるいは弱影響とすることができる光学手段２０をＥ
Ｌ素子１０の支持基板としての光透光性基板１の表面に
設けることによって、全反射条件を回避するとともに正
面方向（法線方向Ｈおよびその近傍方向）に略真っ直ぐ
出射されてくる光については散乱しないようにして、発
光層４で発光した光を外部に効率良く取り出（放出）し
ており、これによって正面方向の輝度を向上できる。従
って、本実施形態のＥＬディスプレイによれば、正面方
向の輝度を向上させたものであるので、正面方向（法線
方向およびその近傍方向）からみたときの表示が明る
く、表示品質を向上させることができる。また、このよ
うなＥＬディスプレイは、照明装置を別個に設けなくて
も済むので、照明装置を必要とする液晶ディスプレイに
比べて、厚みを薄くできる。また、このＥＬディスプレ
イの光学手段２０側に出てくる光は発光層で発光された
ものであるので、この発光体による表示は液晶ディスプ
レイの表示に比べて視野角が広い。さらに、このＥＬデ
ィスプレイは、液晶ディスプレイに比べて応答速度が速
いとい利点がある。

【００５５】さらにこの本実施形態のＥＬディスプレイ
においては、ＥＬ素子１０として、赤色発光するＥＬ素
子１１と、緑色発光するＥＬ素子１２と、青色発光する
ＥＬ素子１３とを用いたものであるので、正面方向（法
線方向およびその近傍方向）からみたときの表示が明る
く、フルカラーのＥＬディスプレイとすることができ
る。また、本実施形態のＥＬディスプレイにおいては、
光学手段２０の上記光透過性基板側とは反対側の面上に
位相差板（λ／４板）４１と、偏光板４２が光学手段２
０側から順に設けられたものであるので、周囲光が強い
（明るい）場合に周囲光は１回目に位相差板４１を通る
ときに円偏光し、さらにこの光は電極５で反射して逆向
の円偏光で出てくるがこの逆向きの円偏光は偏向板４２
は通さないため、黒表示を視認できる。

【００５６】なお、本実施形態のＥＬディスプレイにお
いては、赤色発光するＥＬ素子１１の光透過性電極２Ｒ
の膜厚と、緑色発光するＥＬ素子１２の光透過性電極２
Ｇの膜厚と、青色発光するＥＬ素子１３との光透過性電
極２Ｂの膜厚とは、それぞれ異なるものとされている
が、赤色発光するＥＬ素子１１と、緑色発光するＥＬ素
子１２と、青色発光するＥＬ素子１３のうち、光透過性
電極２の膜厚が同じであるものがあってもよいし、全て
の光透過性電極２の膜厚が同じであってもよい。また、
本実施形態のＥＬディスプレイにおいては、光透過性電
極２は、ＩＴＯからなるものとしたが、インジウム亜鉛
酸化物（以下、ＩＺＯと略記する。）膜からなるもので
あってもよい。さらに、赤色発光するＥＬ素子１１と、
緑色発光するＥＬ素子１２と、青色発光するＥＬ素子１
３とが、すべて同じ材質からなる光透過性電極２を有し
ているものでなくてもよく、ＩＴＯからなる光透過性電
極とＩＺＯからなる光透過性電極とが混在していてもよ
い。また、本実施形態においては、ＥＬ素子１０の一例
として、図２及び図３に示すように、光透過性電極２
と、正孔輸送層３と、発光層４と、金属電極５とからな
るものを例に挙げて説明したが、本発明で用いられるＥ
Ｌ素子はこの例に限定されるものではない。

【００５７】（液晶装置の実施形態）図１２は、本発明
のＥＬデバイスを適用したＥＬ照明装置を備えた液晶装
置を示した図であり、図１２（ａ）は反射型として使用
時の例を示す断面図を示し、図１２（ｂ）は透過型とし
て使用時の例を示す断面図である。図１３は、図１２の
液晶装置に備えられたＥＬ照明装置を示した模式拡大断
面図である。この実施形態の液晶装置１１０に、液晶駆
動用ＩＣ、支持体などの付帯要素を装着することによっ
て、最終製品としての液晶表示装置（液晶装置）が構成
される。この実施形態の液晶装置１１０は、平面視略矩
形状で、かつ環状のシール材１１２を介して互いにセル
ギャップをあけて対向するように貼り付けられた一対の
平面視矩形状の基板ユニット１１３、１１４と、これら
の間に上記シール材１１２とともに囲まれて挟持された
液晶層１１５と、一方（図１２の上側）の基板ユニット
１１３の上面側に設けられた位相差板１１９と偏光板１
１６と、他方（図１２の下側）の基板ユニット１１４の
下面側に設けられた位相差板１５６と偏光板１５７を備
えた液晶パネル１１１と、この液晶パネル１１１の下側
に設けられたバックライト装置としてのＥＬ照明装置１
６０を主体として構成されている。

【００５８】基板ユニット１１３、１１４のうち、基板
ユニット１１３は観測者側に向いて設けられる表側（上
側）の基板ユニットであり、基板ユニット１１４はその
反対側、換言すると裏側（下側）に設けられる基板ユニ
ットである。上側の基板ユニット１１３は、例えばガラ
ス等の透明材料からなる光透過性基板１１７と、基板１
１７の表側（図１２では上面側、観測者側）に順次設け
られた位相差板１１９及び偏光板１１６と、基板１１７
の裏側（換言すると液晶層１１５側）に順次形成された
カラーフィルタ層１２０、オーバーコート層１２１と、
該オーバーコート層１２１において液晶層１１５側の面
に形成された液晶駆動用のストライプ状の複数の電極層
１２３を具備して構成されている。液晶層１１５は、ツ
イスト角θｔが２４０度〜２５５度のネマチック液晶分
子から構成されている。

【００５９】なお、実際の液晶装置においては、電極層
１２３の液晶層１１５側と、後述する下基板側のストラ
イプ状の電極層１３５の液晶層１１５側に、各々配向膜
が被覆形成されるが、図１２ではこれらの配向膜を省略
し説明も略するとともに、以下に順次説明する他の実施
形態においても配向膜の図示と説明は省略する。また、
図１２および以下の各図に示す液晶装置の断面構造は、
図示した場合に各層が見やすいように各層の厚さを実際
の液晶装置とは異なる厚さに調節して示してある。上記
上基板側の駆動用の各電極層１２３は本実施形態ではＩ
ＴＯ（Indium TinOxide：インジウム錫酸化物）などの
透明導電材料から平面視ストライプ状に形成されたもの
で、液晶パネル１１０の表示領域と画素数に合わせて必
要本数形成されている。上記カラーフィルタ層１２０
は、本実施形態では上側の基板１１７の下面（換言する
と液晶層１１５側の面）に、光遮断用のブラックマス
ク、カラー表示用のＲＧＢの各パターンを形成すること
により構成されている。また、ＲＧＢのパターンを保護
する透明な保護平坦化膜としてオーバーコート層１２１
が被覆されている。上記ブラックマスクは例えばスパッ
タリング法、真空蒸着法等により厚さ１００〜２００ｎ
ｍ程度のクロム等の金属薄膜をパターニングして形成さ
れている。上記のＲＧＢの各パターンは、赤色パターン
（Ｒ）、緑色パターン（Ｇ）、青色パターン（Ｂ）が、
所望のパターン形状で配列され、例えば、所定の着色材
を含有する感光性樹脂を使用した顔料分散法、各種印刷
法、電着法、転写法、染色法等の種々の方法で形成され
ている。

【００６０】一方、下側の基板ユニット１１４は、ガラ
スなどの透明材料からなる光透過性基板１２８と、基板
１２８の表面側（図１２では上面側、換言すると液晶層
１１５側）に順次形成された半透過反射層１３１、オー
バーコート層１３３と、該オーバーコート層１３３の液
晶層１１５側の面に形成されたストライプ状の駆動用の
複数の電極層１３５と、基板１２８の裏面側（図１２で
は下面側、換言すると液晶層１１５側と反対側）に順次
形成された位相差板１５６と、偏光板１５７から構成さ
れている。これらの電極層１３５においても先の電極層
１２３と同様に液晶パネル１１０の表示領域と画素数に
合わせて必要本数形成されている。

【００６１】次に、本実施形態の半透過反射層１３１
は、ＡｇまたはＡｌなどの光反射性かつ導電性の優れた
金属材料からなり、基板１２８上に蒸着法あるいはスパ
ッタ法などにより形成されたものである。また、この半
透過反射層１３１は、液晶パネル１１１の下側に設けら
れたＥＬ照明装置１６０が発した光を通過させるために
十分な厚さの半透過反射層、あるいは、反射層の一部に
多数の微細な透孔を形成して光透過性を高めた構造な
ど、半透過反射型の液晶表示装置に広く用いられている
ものを適宜採用することができる。ただし、半透過反射
層１３１が導電材料からなることは必須ではなく、半透
過反射層１３１とは別に導電材料製の駆動用電極層を設
け、半透過反射層１３１と駆動電極を別個に設けた構造
を採用して差し支えない。

【００６２】ＥＬ照明装置装１６０は、図１２及び図１
３に示すように、発光層１６４を介して互いに対向する
一対の電極１６２、１６５とを備えてなるＥＬ素子２１
０が光透過性基板１６１の一方の面上に配置され、一対
の電極１６２、１６５のうち少なくとも光透過性基板１
６１側に位置する方の電極１６２は光透過性電極から形
成され、ＥＬ素子２１０に対して通電可能とされてお
り、ＥＬ素子２１０に通電時に発光層１６４で発光した
光が上記光透過性基板１６１側に放出されるものであ
る。ＥＬ素子２１０の光透過性電極１６２と発光層１６
４との間には、光透過性電極１６２から正孔を注入しや
すくする正孔輸送層１６３が設けられている。ＥＬ素子
２１０を構成する各層の材質は、先に述べた実施形態の
ＥＬディプレイに備えられたＥＬ素子１０を構成する各
層で用いた材質と同様のものを用いることができるが、
特に発光層１６４は、白色発光が得られる材料からなる
ものを用いるのが好ましい。また、この光透過性基板１
６１の他方の面（ＥＬ素子２１０が設けられた側と反対
側の面）上に光学手段２２０が設けられている。この光
学手段２２０は光透過性基板１６１内に入射した発光層
１６４からの光のうち少なくとも一部の全反射を繰り返
す光を散乱および／または回折して外部に出射し、他の
光を弱散乱および／または透過して外部に出射するもの
である。ここで用いる光学手段２２０は、先に述べた実
施例のＥＬディスプレイで用いた光学手段２０と同様の
ものが使用される。このようなＥＬ照明装置１６０は、
光学手段２２０が液晶パネル１１０側を向くように、す
なわち、ＥＬ照明装置１６０は液晶パネル１１０の下側
に配置されて、液晶パネル１１０の下方側から液晶パネ
ル１１０に向けて照明光を出射できるようになってい
る。

【００６３】このＥＬ照明装置１６０の動作について詳
説すると、一対の電極１６２、１６５に通電されると、
発光層１６４で発光した光は光透過性基板１６１側に放
出されて、この光透過性基板１６１に入射するが、この
基板１６１に入射した発光層１６４からの光のうち全反
射を繰り返すような角度で入射した光のうち少なくとも
一部の光Ｌ１（広角（臨界角以上）で光透過性基板１６
１に入射した光）は光学手段２２０に至り、この光学手
段２２０で散乱および／または回折されて液晶パネル１
１１側に出射され、これら散乱光および／または回折さ
れた光Ｌ２は図１２において下側から液晶パネル１１１
に向かって照明光として出射される。一方、光透過性基
板１１１に入射した発光層１６４からの光のうち他の光
Ｌ３（狭い角度（臨界角未満）で光透過性基板１６４に
入射した光）も光学手段２２０に至り、この光学手段２
２０で弱散乱および／または透過して液晶パネル１１１
側に出射され、これら弱散乱光および／または透過光Ｌ
４は図１２において下側から液晶パネル１１１に向かっ
て照明光として出射される。

【００６４】ここでＥＬ照明装置１６０は、常に点灯す
るのではなく、周囲光（外光）が殆どないような場合だ
け、使用者あるいはセンサの指示によって点灯するもの
である。従って、ＥＬ照明装置１６０が点灯している場
合には、図１２（ｂ）に示すようにＥＬ照明装置１６０
からの光が半透過反射層１３１を通過することによっ
て、透過型として機能し透過表示を行うことになる一
方、ＥＬ照明装置１６０が消灯している場合（周囲光が
十分強い）には、図１２（ａ）に示すように液晶パネル
１１１の上面側（偏光板１１６の表面側）から入射した
光Ｌが半透過反射層１３１表面で反射することによっ
て、反射型として機能し反射表示を行うことになる。本
実施形態の液晶装置に備えられたＥＬ照明装置１６０
は、光透過性基板１６１の他方の面上に上記のような構
成の光学手段２２０が設けられたことにより、正面方向
（法線方向Ｈおよびその近傍）の輝度を向上できる。本
実施形態の液晶装置によれば、正面方向の輝度を向上し
た本実施形態のＥＬ照明装置１６０が備えられたもので
あるので、明るい表示が得られ、表示品質を向上させる
ことができる。

【００６５】なお、本実施形態においては、ＥＬ照明装
置１６０に備えられたＥＬ素子２１０として、白色発光
するＥＬ素子が備えられた場合について説明したが、Ｅ
Ｌ素子２１０としては、赤色発光するＥＬ素子と、緑色
発光するＥＬ素子と、青色発光するＥＬ素子と、白色発
光するＥＬ素子のいずれか一つ以上が用いられていても
よい。このようなＥＬ照明装置によれば、用いるＥＬ素
子によって、あるいは、用いるＥＬ素子の組み合わせに
より、赤色あるいは緑色あるいは緑色あるいは白色ある
いはその他の色の光を効率良く放出し、正面方向の輝度
を向上した、ＥＬ照明装置が得られる。また、ＥＬ素子
２１０として青色発光するＥＬ素子が用いられ、ＥＬ素
子２１０と光透過性基板１６１の間又は光透過性基板１
６１と光学手段２２０の間又は光学手段２２０の表面
に、発光層１６４で青色発光した光を波長変換する手段
が設けられたものであってもよい。このようなＥＬ照明
装置によれば、白色の光を効率良く放出し、正面方向の
輝度を向上した、ＥＬ照明装置が得られる。なお、上記
実施形態においては本実施形態のＥＬ照明装置が半透過
反射型液晶装置に備えられた場合について説明したが、
透過型液晶装置に備えられていてもよく、その場合の液
晶パネルの構成としては、半透過反射層３１を設けない
以外は図１２に示した液晶パネル１１１と同様の構成の
ものを用いることができる。

【００６６】また、実施形態の液晶装置においては、単
純マトリクス型の半透過反射型液晶表示装置に本発明の
ＥＬ照明装置を備えた場合について説明したが、本発明
のＥＬ照明装置を、２端子型スイッチング素子あるいは
３端子型スイッチング素子を備えたアクティブマトリク
ス型の半透過反射型液晶表示装置に備えるようにしても
良いのは勿論である。また、これまで説明した実施形態
のＥＬ照明装置が備えられた液晶装置においては、上側
の基板１１７と、偏光板１１６との間に位相差板１１９
が一枚設けられた半透過反射型液晶表示装置に本発明を
適用した例について説明したが、本発明を、位相差板が
複数枚設けた半透過反射型液晶表示装置に適用しても良
いのは勿論である。また、上記の実施形態においては、
下側の基板１２８の照明装置１６０側に位相差板と偏光
板を設けた半透過反射型液晶表示装置に本発明を適用し
た例について説明したが、本発明を、下側の基板１２８
のＥＬ照明装置１６０側に位相差板と偏光板を設けてい
ない半透過反射型液晶表示装置に適用しても良いのは勿
論である。

【００６７】［電子機器の実施形態］次に、上記実施形
態のＥＬディスプレイ又は実施形態のＥＬ照明装置が備
えられた液晶装置を備えた電子機器の具体例について説
明する。図１４（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視
図である。図１４（ａ）において、５００は携帯電話本
体を示し、５０１は図１乃至図３に示した実施形態のＥ
Ｌディスプレイ又は図１２乃至図１３に示した実施形態
のＥＬ照明装置が備えられた液晶装置を備えたＥＬ表示
部（表示手段）を示している。図１４（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１４（ｂ）において、６００は情報処
理装置、６０１はキーボードなどの入力部、６０３は情
報処理本体、６０２は上記の図１乃至図３に示した実施
形態のＥＬディスプレイ又は図１２乃至図１３に示した
実施形態のＥＬ照明装置が備えられた液晶装置を備えた
ＥＬ表示部（表示手段）を示している。図１４（ｃ）
は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図
１４（ｃ）において、７００は時計本体を示し、７０１
は上記の図１乃至図３に示した実施形態のＥＬディスプ
レイ又は図１２乃至図１３に示した実施形態のＥＬ照明
装置が備えられた液晶装置を備えたＥＬ表示部（表示手
段）を示している。図１４（ａ）〜（ｃ）に示す電子機
器は、上記実施形態のＥＬディスプレイ又は実施形態の
ＥＬ照明装置が備えられた液晶装置が備えられたもので
あるので、優れた表示品質が得られる表示手段を備えた
電子機器とすることができる。

【００６８】

【実施例】「試験例１」図１５（Ａ）に示すような光学
特性を示す実施例の光学フィルムを複数枚作製した。図
１５中、横軸は光学フィルムの回転角度（傾斜角度）で
あり、縦軸は平行線透過率（Ｔ％）である。この図１５
（Ａ）の曲線で示すような光学特性は、図１５（Ｂ）の
光学フィルムのＡ−Ｂ方向の特性であり、このＡ−Ｂ方
向が平行線透過率が指向性を示す軸α２である。ここで
の光学特性は、上述の図７に示した測定系を用いて同様
に測定したものである。そして、図１５（Ａ）に示す光
学特性を有する光学フィルムを１枚から４枚用いて光学
手段を作製した。複数の光学フィルムを用いる場合は、
その指向性の軸α２を４５度づつずらして積層して光学
手段とした。このようにして作製した光学手段を図１乃
至図３に示したＥＬディスプレイに備えた場合に、この
ＥＬディスプレイの正面輝度を測定した。その結果を以
下の表１に示した。なお、表１において光学フィルムの
枚数が０のときは、光学フィルムを設けていない場合で
ある。また、比較のために透明基板の表面を粗くして凹
凸を設けた比較例のＥＬディスプレイ（図１８の従来の
ＥＬディスプレイにおいて散乱層８２０を設ける代わり
に透明基板８０１の表面を粗くして凹凸を設けたもの）
の正面輝度を測定した。その結果を以下の表２に示し
た。

【００６９】 「表１」 実施例の光学フィルムの枚数 ０ １ ２ ３ ４ ＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²）50.1 58.1 68.9 79.2 86.9

【００７０】 「表２」 比較例のＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²） 53.4

【００７１】表１、表２に示した結果から、実施例の光
学フィルムを光学手段として用いたＥＬディスプレイ
は、透明基板の表面を粗くして凹凸を設けた比較例（従
来）のＥＬディスプレイに比べて正面の輝度を高くで
き、明るい表示が得られることがわかる。また、実施例
の光学フィルムを複数枚用い、指向性の軸をずらして積
層した光学手段を用いたＥＬディスプレイにおいては、
光学フィルムの枚数が多くなるに従ってその正面輝度も
高くでき、明るい表示が得られることがわかる。

【００７２】「試験例２」図１７（Ａ）に示すような光
学特性を示す実施例の光学フィルムを複数枚作製した。
図１７中、横軸は光学フィルムの回転角度（傾斜角度）
であり、縦軸は平行線透過率（Ｔ％）である。この図１
７（Ａ）の曲線で示すような光学特性は、図１７（Ｂ）
の光学フィルムのＡ−Ｂ方向の特性であり、このＡ−Ｂ
方向が平行線透過率が指向性を示す軸α１である。ここ
での光学特性は、上述の図７に示した測定系を用いて同
様に測定したものである。そして、図１７（Ａ）に示す
光学特性を有する光学フィルムを１枚から８枚用いて光
学手段を作製した。複数の光学フィルムを用いる場合
は、その指向性の軸α１を図１６に示すように４５度づ
つずらして積層して光学手段とした。このようにして作
製した光学手段を図１乃至図３に示したＥＬディスプレ
イに備えた場合に、このＥＬディスプレイの正面輝度を
測定した。その結果を以下の表３、表４に示した。な
お、表３において光学フィルムの枚数が０のときは、光
学フィルムを設けていない場合である。また、比較のた
めに透明基板の表面を粗くして凹凸を設けた比較例のＥ
Ｌディスプレイ（図１８の従来のＥＬディスプレイにお
いて散乱層８２０を設ける代わりに透明基板８０１の表
面を粗くして凹凸を設けたもの）の正面輝度を測定し
た。その結果を以下の表５に示した。

【００７３】 「表３」 実施例の光学フィルムの枚数 ０ １ ２ ３ ４ ＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²）50.1 53.2 57.9 61.5 65.8 「表４」 実施例の光学フィルムの枚数 ５ ６ ７ ８ ＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²）68.9 73.2 77.5 81.5

【００７４】 「表５」 比較例のＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²） 53.4

【００７５】表３乃至表５に示した結果から、実施例の
光学フィルムを光学手段として用いたＥＬディスプレイ
は、透明基板の表面を粗くして凹凸を設けた比較例（従
来）のＥＬディスプレイに比べて正面の輝度を高くで
き、明るい表示が得られることがわかる。また、実施例
の光学フィルムを複数枚用い、指向性の軸をずらして積
層した光学手段を用いたＥＬディスプレイにおいては、
光学フィルムの枚数が多くなるに従ってその正面輝度も
高くでき、明るい表示が得られることがわかる。

【００７６】「試験例３」ホログラム技術により作製し
た光学フィルムを複数枚して光学特性が異なる各種の光
学手段を作製した。作製した各種の光学手段の臨界角度
以上のヘイズ（％）と、臨界角度未満の範囲のヘイズ
（％）を測定した。ここでのヘイズの測定は、図７に示
す測定系を用いて測定した前方散乱光（拡散透過光）、
入射光Ｌの光強度から算出した拡散透過率を全光線透過
率で除算して％表示したものである。そして、作製した
各種の光学手段を図１乃至図３に示したＥＬディスプレ
イに備えた場合に、このＥＬディスプレイの正面輝度を
測定した。その結果を以下の表６、表７、表８に示し
た。なお、表８は図１乃至図３に示したＥＬディスプレ
イに光学手段を設けていない場合である。また、比較の
ために透明基板の表面を粗くして凹凸を設けた比較例の
ＥＬディスプレイ（図１８の従来のＥＬディスプレイに
おいて散乱層８２０を設ける代わりに透明基板８０１の
表面を粗くして凹凸を設けたもの）の正面輝度を測定し
た。その結果を以下の表９に示した。

【００７７】 「表６」 臨界角以上の範囲のヘイズ（％） 30 40 50 60 70 80 臨界角未満の範囲のヘイズ（％） 5 5 5 5 5 5 ＥＬディスプレイの 正面輝度（ｃｄ／ｍ²） 51.6 52.3 55.4 60.3 62.3 63.9 「表７」 臨界角以上の範囲のヘイズ（％） 70 70 70 70 70 70 臨界角未満の範囲のヘイズ（％） 5 10 15 20 25 30 ＥＬディスプレイの 正面輝度（ｃｄ／ｍ²） 62.3 62.1 61.4 60.5 56.9 53.1 「表８」 光学手段の枚数 ０ ＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²）50.1

【００７８】 「表９」 比較例のＥＬディスプレイの正面輝度（ｃｄ／ｍ²） 53.4

【００７９】表６乃至表９に示した結果から、臨界角以
上の範囲のヘイズが５０％以上の光学手段が設けられた
ＥＬディスプレイは、光学手段が設けられていないＥＬ
ディスプレイ（表８）や、透明基板の表面を粗くして凹
凸を設けた比較例（従来）のＥＬディスプレイに比べて
正面の輝度を高くできることがわかる。また、特に臨界
角以上の範囲のヘイズが６０％以上の光学手段が設けら
れたＥＬディスプレイは、比較例のＥＬディスプレイに
比べて正面の輝度が２割以上明るくなることがわかる。
また、臨界角未満の範囲のヘイズが２０％以下の光学手
段が設けられたＥＬディスプレイは、光学手段が設けら
れていないＥＬディスプレイ（表８）や、透明基板の表
面を粗くして凹凸を設けた比較例（従来）のＥＬディス
プレイに比べて正面の輝度を高くできることがわかる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＥＬデバイ
スによれば、発光層で発光した光のうち狭い角度（臨界
角未満）で光透過性基板に入射した光は低散乱で外部に
放出でき、しかも広角（臨界角以上）で光透過性基板に
入射した光を外部に放出でき、正面方向（法線方向およ
びその近傍方向）の輝度を向上できる。また、本発明の
ＥＬディスプレイによれば、このような正面方向の輝度
を向上させた本発明のＥＬデバイスをＥＬディスプレイ
として用いたことにより、明るい表示が得られ、表示品
質を向上させることができる。また、本発明の液晶装置
は、正面方向の輝度を向上させた本発明のＥＬ照明装置
が備えられたものであるので、明るい表示が得られ、表
示品質を向上させることができる。また、本発明の電子
機器は、正面方向の輝度を向上させた本発明のＥＬディ
スプレイ又はＥＬ照明装置を用いた液晶装置が備えられ
たものであるので、優れた表示品質が得られる表示手段
を備えた電子機器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＥＬデバイスをＥＬディスプレイに
適用した一実施形態例の説明図であり、基板側から見た
平面図である。

【図２】 図１のＥＬディスプレイの一部を示した概略
断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面図である。

【図３】 図１のＥＬディスプレイの要部を示した図で
あり、１個のＥＬ素子およびこれの周辺部分を示した模
式拡大断面図である。

【図４】 図１のＥＬディスプレイに備えられた光学手
段の作用を示す模式図である。

【図５】 図１のＥＬディスプレイに備えられた光学手
段の他の作用を示す模式図である。

【図６】 本実施形態で用いられる光学手段とこれを構
成する光学フィルムの光学特性を示す図である。

【図７】 平行線透過率を測定する際の光学手段と光源
と受光部の位置関係を示す説明図である。

【図８】 光学手段に対する入射光と平行線透過光、拡
散透過光、並びに後方散乱光と前方散乱光の関係を示す
説明図である。

【図９】 本実施形態で用いられる光学手段を構成する
ホログラム技術により作製された光学フィルムの断面構
造例を示す模式図である。

【図１０】 図９のホログラム技術により作製された光
学フィルムを用いて目的とする光学手段の作製する方法
を示す模式図である。

【図１１】 本実施形態のＥＬディスプレイに備えられ
た光学手段の散乱及び／または回折特性を示す図であ
る。

【図１２】 本発明のＥＬデバイスを適用したＥＬ照明
装置を備えた液晶装置の説明図であり、図１２（ａ）は
反射型として使用時の例を示す断面図、図１２（ｂ）は
透過型として使用時の例を示す断面図である。

【図１３】 図１２の液晶装置に備えられたＥＬ照明装
置を示した模式拡大断面図である。

【図１４】 本発明の実施形態のＥＬディスプレイ又は
実施形態のＥＬ照明装置が備えられた液晶装置が備えら
れた電子機器の例を示すもので、図１４（ａ）は携帯型
電話機を示す斜視図、図１４（ｂ）は携帯型情報処理装
置の一例を示す斜視図、図１４（ｃ）は腕時計型電子機
器の一例を示す斜視図である。

【図１５】 図１５（Ａ）は実施例の光学フィルムの光
学特性を示す図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の光学特
性を測定した方向の説明図である。

【図１６】 実施例の光学フィルムの積層方法の説明図
で、この光学フィルムを積層して得られた光学手段を上
方から見たときの指向性の軸の位置関係を示す図であ
る。

【図１７】 図１７（Ａ）は実施例の光学フィルムの光
学特性を示す図、図１５（Ｂ）は図１７（Ａ）の光学特
性を測定した方向の説明図である。

【図１８】 従来のＥＬディスプレイの例を示す模式断
面図である。

【符号の説明】

１、１６１・・・光透過性基板 １０、１１、１２、１３、２１０・・・ＥＬ素子 ２、１６２、２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ・・・光透過性電極 ３、１６３・・・正孔輸送層 ４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、１６４・・・発光層 ８・・・隔壁 ２０・・・光学手段 ２１・・・光学フィルム ４１・・・位相差板（λ／４板） ４２・・・偏光板 １１０・・・液晶装置 １１１・・・液晶パネル １６０・・・ＥＬ照明装置 Ｌ１、Ｌ３…入射光 Ｌ２・・・散乱光および／または回折された光 Ｌ４・・・弱散乱光および／または透過光 Ｌ５・・・平行線透過光 Ｈ・・・法線方向 α、α１、α２・・・指向性を示す軸 β１・・・光透過性基板の法線方向からの傾き角 β２・・・光学手段の法線方向からの傾き角 ２０ａ・・・臨界角以上を示す領域 ２０ｂ・・・臨界角未満を示す領域 ５００・・・携帯電話本体 ５０１・・・ＥＬ表示部（表示手段） ６００・・・情報処理装置 ６０１・・・入力部 ６０２・・・ＥＬ表示部（表示手段） ６０３・・・情報処理本体 ７００・・・時計本体 ７０１・・・ＥＬ表示部（表示手段）

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光層を含む少なくとも１つの有機層と
   該有機層を介して互いに対向する一対の電極とを備えて
   なる複数のＥＬ素子が光透過性基板の一方の面上にマト
   リクス状に配置され、前記一対の電極のうち少なくとも
   光透過性基板側に位置する方の電極は光透過性電極から
   形成され、前記ＥＬ素子に対して個別通電可能とされて
   おり、前記ＥＬ素子に通電時に前記発光層で発光した光
   が前記光透過性基板側に放出されるＥＬデバイスであっ
   て、 前記光透過性基板の他方の面上に光学手段が設けられ、
   該光学手段は前記光透過性基板内に入射した発光層から
   の光のうち少なくとも一部の全反射を繰り返す光を散乱
   および／または回折して外部に出射し、他の光を弱散乱
   および／または透過して外部に出射するものであること
   を特徴とするＥＬデバイス。
2. 【請求項２】 発光層を含む少なくとも１つの有機層と
   該有機層を介して互いに対向する一対の電極とを備えて
   なるＥＬ素子が光透過性基板の一方の面上に配置され、
   前記一対の電極のうち少なくとも光透過性基板側に位置
   する方の電極は光透過性電極から形成され、前記ＥＬ素
   子に対して通電可能とされており、前記ＥＬ素子に通電
   時に前記発光層で発光した光が前記光透過性基板側に放
   出されるＥＬデバイスであって、 前記光透過性基板の他方の面上に光学手段が設けられ、
   該光学手段は前記光透過性基板内に入射した発光層から
   の光のうち少なくとも一部の全反射を繰り返す光を散乱
   および／または回折して外部に出射し、他の光を弱散乱
   および／または透過して外部に出射するものであること
   を特徴とするＥＬデバイス。
3. 【請求項３】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光の少
   なくとも一部は強散乱して外部に出射し、臨界角未満の
   入射光は弱散乱または透過して外部に出射するものであ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＬデバイ
   ス。
4. 【請求項４】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光の少
   なくとも一部は回折して外部に出射し、臨界角未満の入
   射光は透過して外部に出射するものであることを特徴と
   する請求項１又は２に記載のＥＬデバイス。
5. 【請求項５】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光の少
   なくとも一部は強散乱および回折して外部に出射し、臨
   界角未満の入射光は弱散乱および／または透過して外部
   に出射するものであることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のＥＬデバイス。
6. 【請求項６】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうちβ１≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ
   １）なる条件（式中、β１は前記光透過性基板の法線方
   向からの傾き角、１は空気の屈折率、ｍ１は前記光透過
   性基板の屈折率である。）を満たす入射光の少なくとも
   一部は散乱および／または回折して外部に出射し、β１
   ＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）なる条件を満たす入射光は弱散
   乱および／または透過して外部に出射するものであるこ
   とを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＥＬ
   デバイス。
7. 【請求項７】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうちβ１≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ
   １）−１０°なる条件（式中、β１は前記光透過性基板
   の法線方向からの傾き角、１は空気の屈折率、ｍ１は前
   記光透過性基板の屈折率である。）を満たす入射光の少
   なくとも一部は散乱および／または回折して外部に出射
   し、β１＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ１）−１０°なる条件を満
   たす入射光は弱散乱および／または透過して外部に出射
   するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
   れか一項に記載のＥＬデバイス。
8. 【請求項８】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうちβ１≧４０°なる条件
   （式中、β１は前記光透過性基板の法線方向からの傾き
   角）を満たす入射光の少なくとも一部は強散乱および／
   または回折して外部に出射し、β１＝０なる条件を満た
   す入射光は弱散乱および／または透過して外部に出射す
   るものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
   か一項に記載のＥＬデバイス。
9. 【請求項９】 前記光学手段は、前記光透過性基板内に
   入射した発光層からの光のうちβ１≧４０°なる条件
   （式中、β１は前記光透過性基板の法線方向からの傾き
   角）を満たす入射光の少なくとも一部は散乱および／ま
   たは回折して外部に出射し、β１＜４０°なる条件を満
   たす入射光は弱散乱および／または透過して外部に出射
   するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
   れか一項に記載のＥＬデバイス。
10. 【請求項１０】 前記光学手段は、前記発光層から前記
    光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうちβ２
    ≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）なる条件（式中、β２は前記光
    学手段の法線方向からの傾き角、１は空気の屈折率、ｍ
    ２は光学手段の屈折率である。）を満たす入射光の少な
    くとも一部は散乱および／または回折して外部に出射
    し、β２＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）なる条件を満たす入射
    光は弱散乱および／または透過して外部に出射するもの
    であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項
    に記載のＥＬデバイス。
11. 【請求項１１】 前記光学手段は、前記発光層から前記
    光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうちβ２
    ≧ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）−１０°なる条件（式中、β２
    は前記光学手段の法線方向からの傾き角、１は空気の屈
    折率、ｍ２は光学手段の屈折率である。）を満たす入射
    光の少なくとも一部は散乱および／または回折して外部
    に出射し、β２＜ｓｉｎ^-1（１／ｍ２）−１０°なる条
    件を満たす入射光は弱散乱および／または透過して外部
    に出射するものであることを特徴とする請求項１乃至９
    のいずれか一項に記載のＥＬデバイス。
12. 【請求項１２】 前記光学手段は、前記発光層から前記
    光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうちβ２
    ≧４０°なる条件（式中、β２は前記光学手段の法線方
    向からの傾き角）を満たす入射光の少なくとも一部は強
    散乱および／または回折して外部に出射し、β２＝０°
    なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過し
    て外部に出射するものであることを特徴とする請求項１
    乃至９のいずれか一項に記載のＥＬデバイス。
13. 【請求項１３】 前記光学手段は、前記発光層から前記
    光透過性基板を経て該光学手段に入射した光のうちβ２
    ≧４０°なる条件（式中、β２は前記光学手段の法線方
    向からの傾き角）を満たす入射光の少なくとも一部は散
    乱および／または回折して外部に出射し、β２＜４０°
    なる条件を満たす入射光は弱散乱および／または透過し
    て外部に出射するものであることを特徴とする請求項１
    乃至９のいずれか一項に記載のＥＬデバイス。
14. 【請求項１４】 前記光透過性基板の屈折率ｍ１ と光
    学手段の屈折率ｍ２は同じ大きさかあるいは略等しい大
    きさであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれ
    か一項に記載のＥＬデバイス。
15. 【請求項１５】 前記光透過性基板の屈折率ｍ１と光学
    手段の屈折率ｍ２は、ｍ１≦ｍ２なる関係を満たすこと
    を特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の
    ＥＬデバイス。
16. 【請求項１６】 前記光学手段は、前記光透過性基板内
    に入射した発光層からの光のうち臨界角以上の入射光は
    ヘイズ５０％以上で外部に出射し、臨界角未満の入射光
    はヘイズ２０％以下で外部に出射するものであることを
    特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のＥ
    Ｌデバイス。
17. 【請求項１７】 前記光学手段は、複数枚の光学フィル
    ムを積層して形成されたものであることを特徴とする請
    求項１乃至１６のいずれか一項に記載の記載のＥＬデバ
    イス。
18. 【請求項１８】 前記複数枚の光学フィルムは平行線透
    過率が指向性を示す軸をずらして積層されたことを特徴
    とする請求項１７記載のＥＬデバイス。
19. 【請求項１９】 前記光学フィルムは、ホログラムであ
    ることを特徴する請求項１７又は１８に記載のＥＬデバ
    イス。
20. 【請求項２０】 請求項１又は請求項３乃至１９のいず
    れか一項に記載のＥＬデバイスを用いたＥＬディスプレ
    イ。
21. 【請求項２１】 前記ＥＬ素子として、赤色発光するＥ
    Ｌ素子と、緑色発光するＥＬ素子と、青色発光するＥＬ
    素子とを用いることを特徴とする請求項２０に記載のＥ
    Ｌディスプレイ。
22. 【請求項２２】 前記光学手段の前記光透過性基板側と
    は反対側の面上に位相差板と、偏光板が前記光学手段側
    から順に設けられたことを特徴とする請求項２０又は２
    １に記載のＥＬディスプレイ。
23. 【請求項２３】 請求項２又は請求項３乃至１９のいず
    れか一項に記載のＥＬデバイスを用いたＥＬ照明装置。
24. 【請求項２４】 前記ＥＬ素子として、赤色発光するＥ
    Ｌ素子と、緑色発光するＥＬ素子と、青色発光するＥＬ
    素子と、白色発光するＥＬ素子のいずれか一つ以上が用
    いられることを特徴とする請求項２３に記載のＥＬ照明
    装置。
25. 【請求項２５】 前記ＥＬ素子として青色発光するＥＬ
    素子が用いられ、前記ＥＬ素子と前記光透過性基板の間
    又は前記光透過性基板と前記光学手段の間又は前記光学
    手段の表面に、前記発光層で青色発光した光を波長変換
    する手段が設けられたことを特徴とする請求項２３に記
    載のＥＬ照明装置。
26. 【請求項２６】 一対の基板と、これらの基板間に挟持
    された液晶層とを具備した液晶パネルと、該液晶パネル
    の一方の基板の液晶層とは反対側に設けられた前記請求
    項２３乃至２５のいずれか一項に記載のＥＬ照明装置と
    が備えられてなることを特徴とする液晶装置。
27. 【請求項２７】 前記液晶パネルは、一方の基板の液晶
    層側に半透過反射層が設けられていることを特徴とする
    請求項２６に記載の液晶装置。
28. 【請求項２８】 請求項２０乃至２２のいずれか一項に
    記載のＥＬディスプレイ又は請求項２６又は２７に記載
    の液晶装置を表示手段として備えたことを特徴とする電
    子機器。