专利名称：El器件、el显示器、el照明装置及液晶装置、电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及备有EL元件(电致发光元件)的EL器件，尤其是，涉及提高了正面方向的亮度的EL器件、EL显示器、EL照明装置及采用了该EL照明装置的液晶装置、以及电子设备。另外，本申请，以对日本的专利申请(特愿2001 164896及特愿2001 167308)为依据并将该日语申请的内容取作本申请说明书的一部分。
以下，参照附图简要说明现有的EL显示器的结构例。
图31是表示现有的EL显示器的例的示意断面图。
现有的EL显示器，大致由透明基板801及设在透明基板801的一个面上的EL元件812构成。
EL元件812，从透明基板801一侧起按顺序层叠由氧化铟锡(Indium Tin Oxide，以下简写为ITO)等构成的起阳极作用的透明电极813、易于从透明电极813注入空穴的空穴输送层814、由EL材料构成的发光层815、起阴极作用的金属电极816，并配置成使透明电极813与金属电极816隔着发光层815彼此相对。备有这种EL元件812的EL显示器，通过使规定的电流流过透明电极813及金属电极816，由发光层815发出光，并使从发光层815发出的光透过透明电极813及透明基板801而从透明基板801侧向EL元件812的外部射出。
可是，由发光层815发出的光中以大角度(临界角以上)向透明电极813射出的光及进一步通过透明电极813向透明基板801射出的光，在透明电极813及透明基板801内反复进行全反射，因而不能向透明基板801的外部射出。即，当入射到透明电极813及透明基板801的光为大角度(临界角以上)时，不能用作显示，所以导致了亮度的降低。
另外，当从折射率n1的介质以角度θ1入射的光以θ2的折射角度向折射率n2的介质传播时，θ1、θ2、n1、n2之间，存在着以下的关系(斯奈尔定律)。
n1sinθ1＝n2sinθ2为了求取入射到透明基板801的光的临界角，作为透明基板801通常使用玻璃基板、丙烯酸树脂等透明树脂因而n1＝1.4 9～1.6，空气的折射率为1因而n2＝1，入射光为临界角时的透射光平行于透明基板801的表面时与透明基板801的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以θ1约为40°，因此，入射到透明基板801的光的临界角约为40°左右。
因此，在现有的EL显示器中，如图31所示，在与透明基板801的设有EL元件812一侧的面相反一侧的面上，形成将金属氧化物粒子作为填充物分散到例如由厚度为50～200μm的氰酸三烯丙酯等构成的基体材料内的具有各向同性散射特性的散射层820，所以，即使入射到透明基板801的光(由发光层815发出的光向透明基板801射出的光)为临界角以上时也能向透明基板801的外部射出。
但是，在设有如上所述的散射层820的现有的EL显示器中，如图31所示，通过使入射到透明基板801的临界角以上的入射光L10进行各向同性的散射(使透射光L11各向同性地散射)，虽然可以使其向透明基板801的外部射出，但由于使入射到透明基板801的小于临界角的入射光L12也发生各向同性的散射(使透射光L13各向同性地散射)，所以存在着由广视角看去时虽亮度明亮但从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时亮度则减低因而使显示变暗的问题。
另外，作为即使入射到透明基板801的光为临界角以上时也能向透明基板801的外部射出的其他手段，有一种通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸的方法，但在这种情况下也与设有散射层820时一样存在着从正面方向看去时亮度减低因而使显示变暗的问题。
另外，无论是在透明基板801的表面上形成凹凸还是设置散射层820的现有的EL显示器，都不能防止由发光层815发出的光中以大角度(临界角以上)向透明电极813射出的光在透明电极813内反复进行全反射，
本发明的另一目的是将上述提高了正面方向的亮度的EL器件用作EL显示器从而提供一种可以获得明亮的显示因而能提高显示质量的EL显示器。
本发明的另一目的是将上述提高了正面方向的亮度的EL器件用作EL照明装置。
本发明的另一目的是提供一种备有上述提高了正面方向的亮度的EL照明装置的液晶装置。
本发明的另一目的是提供一种备有上述提高了正面方向的亮度的EL显示器或采用了EL照明装置的液晶装置作为显示装置的电子设备。
为解决上述课题，本发明的EL器件，作为其第1形态，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件单独通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于在上述透光性基板的另一个面上设置光学装置，该光学装置使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出，并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板的另一个面上设置按如上所述方式构成光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出，所以，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
即，在本发明的EL器件中，通过在作为EL元件的支承基板的透光性基板的表面上设置可以对以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光的至少一部分发生散射和/或绕射并对以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的光不施加影响或只是弱的影响的光学装置，在消除全反射条件的同时，使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光不发生散射，因而能使由发光层发出的光以高的效率向外部射出，从而可以提高正面方向的亮度。
另外，为解决上述课题，本发明的EL器件，作为其第2形态，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的EL元件配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于在上述透光性基板的另一个面上设置光学装置，该光学装置使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出，并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
在按如上方式构成的EL器件中，也通过在上述透光性基板的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置而提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，在上述第1或第2形态的EL器件中，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射(无散射)而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光尽可能不发生散射、或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时发生能使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光尽可能不发生散射、和/或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，在上述第1或第2形态的EL器件中，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
入射到上述透光性基板的光为临界角以上时的与上述透光性基板的法线方向所成的倾角β1的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m1、空气的折射率为1因而n2＝1、θ1＝β1、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光性基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以可以按β1≥sin-1(1/m1)进行计算。因此，上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
上述光学装置，呈现为使对其入射的光发生强散射和/或绕射时与呈现为使其发生弱散射和/或透射时的过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置按最佳方式设计成能使入射到上述透光性基板的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，上述光学装置，最好可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)-10°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
为了求取入射到透光性基板内的光为临界角以上时的与上述透光性基板的法线方向所成的倾角β1的具体值(概算值)，作为上述透光性基板，可以使用玻璃基板、丙烯酸树脂等透明树脂，其折射率为1.49～1.6(n1＝1.49～1.6)，空气的折射率为1(n2＝1)，入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为40°，因此，入射到透光性基板内的光的临界角β1约为40°左右。
因此，上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置，最好使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。如上述光学装置满足上述条件，则可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而几乎全部向外部射出。
另外，在上述第1或第2形态的EL器件中，上述光学装置，也可以使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β2＜sin-1(1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
入射到上述光学装置的光为临界角以上时的与上述光学装置的法线方向所成的倾角β2的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m2、空气的折射率为1因而n2＝1、θ1＝β2、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光性基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以可以按β2≥sin-1(1/m2)进行计算。因此，上述光学装置，如能使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β2＜sin-1(1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到光学装置的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
呈现为由上述光学装置使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到上述光学装置的入射光发生强散射和/或绕射时与呈现为弱散射时的角度过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置按最佳方式设计成能使通过上述透光性基板而入射到上述光学装置的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，上述光学装置，最好使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)-10°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜sin-1(1/m2)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置，也可以使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥40°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＝0°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
为了求取从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置内的光为临界角以上时的与上述光学装置的法线方向所成的倾角β2的具体值(概算值)，作为上述光学装置，由于该光学装置中的平均折射率约为1.57(n1＝1.57左右)、空气的折射率为1(n2＝1)、入射光为临界角时的透射光平行于光学装置的表面时与光学装置的法线方向所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为40°，因此，入射到光学装置的光的临界角β2约为40°左右。
因此，上述光学装置，如能使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥40 °的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β2＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置，最好使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥40°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。如上述光学装置满足上述条件，则可以使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而几乎全部向外部射出。
另外，在上述第1或第2形态的EL器件中，上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2，也可以是大小相等或大小近似相等。
另外，在上述任何一种结构的本发明的EL器件中，上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2满足m1 m2的关系，在使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光不能进行全反射从而可以使由发光层发出的光以高的效率向外部射出这一点上是令人满意的。
另外，在上述第1或第2形态的EL器件中，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出。上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向外部射出，则可以由上述光学装置使上述临界角以上的入射光发生散射等而向外部射出。另外，上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出，则可以由上述光学装置使上述小于临界角的入射光透射(无散射)或几乎不发生散射而大致以直线传播的方式向外部射出。
因此，按照设有上述光学装置的EL器件，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，在上述第1或第2形态的EL器件中，上述光学装置，也可以通过将多个光学薄膜层叠而形成。
上述多个光学薄膜，也可以使平行线透射率呈现指向性的轴相互错开而进行层叠。
上述光学薄膜，也可以是全息图。
另外，为解决上述课题，本发明的EL显示器，是一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上，并可以对上述EL元件单独通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL显示器的特征在于将在上述透光性基板的另一个面上设置光学装置并由该光学装置使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出的EL器件用作EL显示器，上述光学装置，具有上述的任何一种结构。
按照这种EL显示器，由于将提高了正面方向的亮度的本发明的EL器件用作EL显示器，所以可以使从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时的显示明亮，因而能提高显示质量。此外，这种EL显示器，可以不单独设置照明装置，所以，与必需设置照明装置的液晶显示器相比，可以使厚度变薄。另外，由于该EL显示器的向光学装置侧射出的光是由发光层发出的光，所以由该发光体产生的显示，与液晶显示器的显示相比，视场角变宽。进一步，该EL显示器，与液晶显示器相比，还具有响应速度快的优点。
在上述结构的本发明的EL显示器中，作为上述EL元件，可以使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件。
通过构成这种EL显示器，可以提供从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时的显示明亮的全彩色的EL显示器。
另外，在上述任何一种结构的本发明的EL显示器中，在上述光学装置的与上述透光性基板侧相反一侧的面上，从上述光学装置侧起按顺序设置相位差板(λ/4板)、偏振片。
如没有设置如上所述的相位差板、偏振片，则当上述相对设置的电极及透光性电极中的前者的电极由铝等具有反射性的材料形成时，如周围光线强(明亮)，则上述电极将反射周围光线，因而不能观察到黑色显示。在本发明的EL显示器中，通过设置如上所述的相位差板、偏振片，当周围光线强(明亮)时，周围光线在第一次通过相位差板时变为圆偏振光，然后该光由上述电极反射而以反向的圆偏振光射出，但因偏振片不使该反向的圆偏振光通过，所以能观察到黑色显示。
另外，为解决上述课题，本发明的EL照明装置，是一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的EL元件配置在透光性基板的一个面上，并可以对上述EL元件通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL照明装置的特征在于将在上述透光性基板的另一个面上设置光学装置并由该光学装置使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出的EL器件用作EL照明装置，上述光学装置具有上述的任何一种结构。
按照这种EL照明装置，由于将本发明的EL器件用作EL照明装置，所以可以使正面方向的亮度得到提高。
在上述结构的本发明的EL照明装置中，作为上述EL元件，可以使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件、发出白色光的EL元件的至少任何一种EL元件。
按照这种EL照明装置，可以由所使用的EL元件、或由所使用的EL元件的组合得到能以高的效率发出红色、绿色、蓝色、白色或其他颜色的光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，在上述结构的本发明的EL照明装置中，也可以将发出蓝色光的EL元件作为上述EL元件并在上述EL元件与上述透光性基板之间或上述透光性基板与上述光学装置之间或在上述光学装置的表面上设置对由上述发光层发出的蓝色光进行波长变换的装置。
按照这种EL照明装置，可以得到能以高的效率发出白色光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，为解决上述课题，本发明的液晶装置的特征在于备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的上述结构的本发明的EL照明装置。上述液晶板，也可以在一个基板的液晶层侧设置半透反射层。
按照这种液晶装置，由于备有提高了正面方向的亮度的本发明的EL照明装置，所以可以获得明亮的显示，因而能提高显示质量。
另外，为解决上述课题，本发明的电子设备的特征在于备有上述第1形态的EL显示器或具有上述第1形态的EL照明装置的上述液晶装置，作为显示装置。
这种电子设备，由于备有可以获得明亮的显示并提高了显示质量的本发明的EL显示器或具有本发明的EL照明装置的液晶装置，所以可以构成备有可以获得优良的显示质量的显示装置的电子设备。
另外，为解决上述课题，本发明的EL器件，作为其第3形态，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件单独通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于将光学装置设置在上述透光性基板与上述透光性电极之间，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度范围入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，而且可以使其他角度范围的光(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的光)发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出。
进一步，该光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光(与以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的入射光)的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，而且可以使其他角度范围的入射光(与以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的入射光)发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出，所以，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，本发明的EL器件中所设有的光学装置，也不是使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度范围入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的光)的所有的光发生散射和/或绕射，只是能使以上述反复进行全反射的角度范围入射的光的一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出。另外，也不是使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光(与以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的入射光)的所有的光发生散射和/或绕射，如果能使上述反复进行全反射的角度范围的入射光的一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，则可以取得上述效果。
即，在本发明的EL器件中，采用了可以使以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的光的至少一部分发生散射和/或绕射而对以小角度(小于临界角)入射到透光性电极的光不施加影响或只是弱的影响、而且可以使以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光(出射光)的至少一部分发生散射和/或绕射而对以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的光(出射光)不施加影响或只是弱的影响的光学装置。通过将该光学装置设置在作为EL元件的支承基板的透光性基板与透光性电极之间，在消除全反射条件的同时，可以使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光不发生散射，因而能使由发光层发出的光以高的效率向外部射出，从而可以提高正面方向的亮度。
另外，在本发明的EL器件中，考虑到将该EL器件应用于EL显示器之类的显示装置而将上述结构的光学装置设置在上述透光性基板与上述透光性电极之间。在将上述光学装置设在透光性基板的外侧(与EL元件相反的一侧)时，这将产生因视差而引起的模糊现象，因而得不到清晰的显示。在本发明中，考虑到将该EL器件应用于EL显示器而将上述光学装置设置在最佳位置，从而将因视差而引起的模糊现象消除，因而能够得到清晰的显示。
另外，为解决上述课题，本发明的EL器件，作为其第4形态，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的EL元件配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于将光学装置设置在上述透光性基板与上述透光性电极之间，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出。
在这种结构的EL器件中，通过在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置结构如上所述的光学装置，也可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的与临界角以上的光(出射光)的至少一部分发生强散射而向外部射出，并可以使小于临界角的光(出射光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向上述透光性基板射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射(无散射)而向上述透光性基板射出，此外，还可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的光(出射光)的至少一部分发生强散射而向外部射出，而且可以使小于临界角的光(出射光)发生弱散射或透射(无散射)而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光尽可能不发生散射、或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的光(出射光)的至少一部分发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的光(出射光)透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向上述透光性基板射出，此外，还可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
在这种EL器件中，通过在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置按上述方式构成的光学装置，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向上述透光性基板射出，此外，还可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光尽可能不发生散射和/或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置也可以构成为，使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角，m2为上述光学装置的折射率，m3为上述透光性电极的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＜sin-1(m2/m3)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
入射到上述透光性电极的光为临界角以上时的与上述透光性电极的法线方向所成的倾角β3的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m3、n2＝m2、θ1＝β3、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光性基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以可以按β3≥sin-1(m2/m3)进行计算。因此，上述光学装置，如能使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β3＜sin-1(m2/m3)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到透光性电极的光)发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
上述光学装置，呈现为使对其入射的光发生强散射和/或绕射时与呈现为使其发生弱散射和/或透射时的过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置按最佳方式设计成能使入射到上述透光性电极的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，上述光学装置，最好使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)-10°的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角，m2为上述光学装置的折射率，m3为上述透光性电极的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＜sin-1(m2/m3)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，上述光学装置，也可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥55°的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
为了求取入射到透光性电极内的光为临界角以上时的与上述透光性基板的法线方向所成的倾角β3的具体值(概算值)，作为上述透光性电极，可以使用氧化铟锡膜、氧化铟锌膜等，其折射率为1.8～2.0(n1＝1.8～2.0)，光学装置的折射率为1.57左右(n2＝1.57)，入射光为临界角时的透射光平行于透光性电极的表面时与透光性电极的法线方向所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为55°，因此，入射到透光性电极的光的临界角β3约为55°左右。
因此，上述光学装置，如能使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥55°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β3＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，上述光学装置，最好使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥55°的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＜55°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。如上述光学装置满足上述条件，则可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置也可以构成为，可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，m1为透光性基板的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β2＜sin-1(m1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
入射到上述光学装置的光为临界角以上时的与上述光学装置的法线方向所成的倾角β2的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m2、n2＝m1、θ1＝β2、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光性基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以可以按β2≥sin-1(m1/m2)进行计算。
因此，上述光学装置，如能使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β2＜sin-1(m1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到光学装置的光)发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
呈现为由上述光学装置使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到上述光学装置的入射光发生强散射和/或绕射时与呈现为弱散射时的角度过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置按最佳方式设计成能使通过上述透光性电极而入射到上述光学装置的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，上述光学装置，最好构成为可以使通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)-10°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，m1为透光性基板的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β2＜sin-1(m1/m2)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，上述光学装置也可以构成为，可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥70°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β2＝0°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板射出。
为了求取从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光为临界角以上时的与上述光学装置的法线方向所成的倾角β2的具体值(概算值)，作为上述光学装置，由于该光学装置中的平均折射率约为1.57(n1＝1.57左右)、透光性基板的折射率为1.5左右(n2＝1.5)、入射光为临界角时的透射光平行于光学装置的表面时与光学装置的法线方向所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为70°，因此，入射到光学装置内的光的临界角β2约为70°左右。
因此，上述光学装置，如能使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥70°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β2＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，上述光学装置，最好构成为使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥70°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β2＜70°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。如上述光学装置满足上述条件，则可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
入射到上述透光性基板的光为临界角以上时的与上述透光性基板的法线方向所成的倾角β1的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m1、空气的折射率为1因而n2＝1、θ1＝β1、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光性基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以可以按β1≥sin-1(1/m1)进行计算。因此，上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
上述光学装置，呈现为使对其入射的光发生强散射和/或绕射时与呈现为使其发生弱散射和/或透射时的过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置按最佳方式设计成能使入射到上述透光性基板的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，上述光学装置，最好构成为可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的与满足β1≥sin-1(1/m1)-10°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
为了求取入射到透光性基板的光为临界角以上时的与上述透光性基板的法线方向所成的倾角β1的具体值(概算值)，作为上述透光性基板，可以使用玻璃基板、丙烯酸树脂等透明树脂，其折射率为1.49～1.6(n1＝1.49～1.6)，空气的折射率为1(n2＝1)，入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板的表面时与透光基板的法线方向所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为40°，因此，入射到透光性基板内的光的临界角β1约为40°左右。
因此，上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置，最好构成为可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的与满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。如上述光学装置满足上述条件，则可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，通过在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置上述任何一种结构的光学装置，可以使由该光学装置进行了散射和/或绕射的光以小于临界角的角度入射到透光性基板，并使从光学装置向透光性基板内射出的光不会在该透光性基板内反复进行全反射，因而能以高的效率向外部射出。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2，也可以是大小相等或大小近似相等。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2满足m1≥m2的关系，在使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光不能进行全反射从而可以使由发光层发出的光以高的效率向外部射出这一点上是令人满意的。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向上述透光性基板射出。上述光学装置，如能使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向上述透光性基板射出，则可以由上述光学装置使上述临界角以上的入射光的至少一部分发生散射等而向透光性基板射出。另外，上述光学装置，如能使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的小于临界角的入射光以20％以下的霾值向透光性基板射出，则可以由上述光学装置使上述小于临界角的入射光透射(无散射)或几乎不发生散射而大致以直线传播的方式向上述透光性基板射出。
因此，按照设有上述光学装置的EL器件，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置也可以构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值向外部射出，并可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出。上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值从透光性基板射出，则可以由上述光学装置使上述临界角以上的入射光的至少一部分发生散射等，并通过该透光性基板而向外部射出。另外，上述光学装置，如能使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的小于临界角的入射光以20％以下的霾值从透光性基板射出，则可以由上述光学装置使上述小于临界角的入射光透射(无散射)或几乎不发生散射而大致直线传播，并通过该透光性基板而向外部射出。
因此，按照设有上述光学装置的EL器件，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，在上述第3或第4形态的EL器件中，上述光学装置，也可以通过将多个光学薄膜或多个光学层层叠而形成。
上述多个光学薄膜或多个光学层，也可以使平行线透射率呈现指向性的轴相互错开而进行层叠。
上述光学薄膜，也可以是全息图。
另外，为解决上述课题，本发明的EL显示器，作为其第2形态，是一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件单独通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL显示器的特征在于将具有如下结构的EL器件用作EL显示器，即，将光学装置设置在上述透光性基板与上述透光性电极之间，该光学装置，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出，上述光学装置，具有上述的任何一种结构。
按照这种EL显示器，由于将提高了正面方向的亮度的上述第3形态的EL器件用作EL显示器，所以可以使从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时的显示明亮，因而能提高显示质量。此外，在本发明中，考虑到将该EL器件应用于EL显示器而将上述光学装置配置在最佳位置，从而将因视差而引起的模糊现象消除，因而能够得到清晰的显示。
另外，这种EL显示器，可以不单独设置照明装置，所以，与必需设置照明装置的液晶显示器相比，可以使厚度变薄。另外，由于该EL显示器的向上述透光性基板侧射出的光是由发光层发出的光，所以由该发光体产生的显示，与液晶显示器的显示相比，视场角变宽。进一步，该EL显示器，与液晶显示器相比，还具有响应速度快的优点。
在上述第2形态的EL显示器中，作为上述EL元件，可以使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件。
通过构成这种EL显示器，可以提供从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时的显示明亮的全彩色的EL显示器。此外，在这种全彩色的EL显示器中，也可以将上述光学装置配置在最佳位置，从而将因视差而引起的混色现象消除，因而能够得到清晰的彩色显示。
另外，在这种EL显示器中，在上述透光性基板的与上述光学装置侧相反一侧的面上，从上述光学装置侧起按顺序设置相位差板(λ/4板)、偏振片。
如没有设置如上所述的相位差板、偏振片，则当上述相对设置的电极及透光性电极中的前者的电极由铝等具有反射性的材料形成时，如周围光线强(明亮)，则上述电极将反射周围光线，因而不能观察到黑色显示。在本发明的EL显示器中，通过设置如上所述的相位差板、偏振片，当周围光线强(明亮)时，周围光线在第一次通过相位差板时变为圆偏振光，然后该光由上述电极反射而以反向的圆偏振光射出，但因偏振片不使该反向的圆偏振光通过，所以能观察到黑色显示。
另外，为解决上述课题，本发明的EL照明装置，作为其第2形态，是一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的EL元件配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL照明装置的特征在于将具有如下结构的EL器件用作EL照明装置，即，在上述透光性基板与上述透光性电极之间设置光学装置，该光学装置，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出，上述光学装置，具有上述的任何一种结构。
按照这种EL照明装置，由于将上述第4形态的EL器件用作EL照明装置，所以可以使正面方向的亮度得到提高。
在上述第2形态的EL照明装置中，作为上述EL元件，可以使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件、发出白色光的EL元件的至少任何一种EL元件。
按照这种EL照明装置，可以由所使用的EL元件、或由所使用的EL元件的组合得到能以高的效率发出红色、绿色、蓝色、白色或其他颜色的光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，在这种EL照明装置中，也可以将发出蓝色光的EL元件作为上述EL元件并在上述透光性电极与上述光学装置之间或上述光学装置与上述透光性基板之间或在上述透光性基板的与上述光学装置相反一侧的表面上设置对由上述发光层发出的蓝色光进行波长变换的装置。
按照这种EL照明装置，可以得到能以高的效率发出白色光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，为解决上述课题，本发明的液晶装置，作为其第2形态的特征在于备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的上述结构的本发明的EL照明装置。上述液晶板，也可以在一个基板的液晶层侧设置半透反射层。
按照这种液晶装置，由于备有提高了正面方向的亮度的本发明的EL照明装置，所以可以获得明亮的显示，因而能提高显示质量。
另外，为解决上述课题，本发明的电子设备，作为其第2形态的特征在于，备有上述第2形态的EL显示器或具有上述第2形态的EL照明装置的上述液晶装置，作为显示装置。
这种电子设备，由于备有可以获得明亮的显示并提高了显示质量的本发明的EL显示器或具有本发明的EL照明装置的液晶装置，所以可以构成备有获得了优良的显示质量的显示装置的电子设备。
图2是示出图1的EL显示器的一部分的简略断面图，是图1的AA′断面图。
图3是示出图1的EL显示器的主要部分的图，是示出1个EL元件及其周边部分的示意放大断面图。
图4是表示图1的EL显示器中所备有的光学装置的作用的示意图。
图5是表示图1的EL显示器中所备有的光学装置的另一种作用的示意图。
图6是表示本实施形态中使用的光学装置及构成该光学装置的光学薄膜的光学特性的图。
图7是表示测定平行线透射率时的光学装置、光源和光接收部的位置关系的说明图。
图8是表示对光学装置的入射光和平行线透射光、漫射透射光、以及后方散射光和前方散射光的关系的说明图。
图9是表示构成本实施形态中使用的光学装置的利用全息照相技术制成的光学薄膜的断面结构例的示意图。
图10是表示使用图9的利用全息照相技术制成的光学薄膜制作所需光学装置的方法的示意图。
图11是表示本实施形态的EL显示器中所备有的光学装置的散射和/或绕射特性的图。
图12是备有采用了本发明的EL器件的EL照明装置的液晶装置的说明图，图12(a)是表示作为反射型使用时的例的断面图，图12(b)是表示作为透射型使用时的例的断面图。
图13是示出图12的液晶装置中所备有的EL照明装置的示意放大断面图。
图14是将本发明的EL器件应用于EL显示器的第2实施形态的说明图，是从基板侧看去的平面图。
图15是示出图14的EL显示器的一部分的简略断面图，是图14的AA′断面图。
图16是示出图14的EL显示器的主要部分的图，是示出1个EL元件及其周边部分的示意放大断面图。
图17是表示图14的EL显示器中所备有的光学装置的作用的示意图。
图18是表示图14的EL显示器中所备有的光学装置的另一种作用的示意图。
图19是表示本实施形态中使用的光学装置及构成该光学装置的光学薄膜的光学特性的图。
图20是表示测定平行线透射率时的光学装置、光源和受光部的位置关系的说明图。
图21是表示对光学装置的入射光和平行线透射光、漫射透射光、以及后方散射光和前方散射光的关系的说明图。
图22是表示构成本实施形态中使用的光学装置的利用全息照相技术制成的光学薄膜的断面结构例的示意图。
图23是表示使用图22的利用全息照相技术制成的光学薄膜制作所需光学装置的方法的示意图。
图24是表示本实施形态的EL显示器中所备有的光学装置的散射和/或绕射特性的图。
图25是备有采用了本发明的EL显示器的EL照明装置的液晶装置的说明图，图25(a)是表示作为反射型使用时的例的断面图，图25(b)是表示作为透射型使用时的例的断面图。
图26是示出图25的液晶装置中所备有的EL照明装置的示意放大断面图。
图27是表示备有本发明的实施形态的EL显示器或具有实施形态的照明装置的液晶装置的电子设备的例的图，图27(a)是表示携带式电话机的透视图，图27(b)是表示携带型信息处理装置的一例的透视图，图27(c)是表示手表型电子设备的一例的透视图。
图28的图28(A)是表示实施例的光学薄膜的光学特性的图，图28(B)是测定图28(A)的光学特性的方向的说明图。
图29是实施例的光学薄膜的层叠方法的说明图，是从上方观察将该光学薄膜层叠后所得到的光学装置时的指向性的轴的位置关系的图。
图30的图30(A)是表示实施例的光学薄膜的光学特性的图，图30(B)是测定图30(A)的光学特性的方向的说明图。
图31是表示现有的EL显示器的示意断面图。
发明的
具体实施例方式
以下，根据
本发明的实施形态。
(EL显示器的第1实施形态)图1是表示将本发明的EL器件应用于EL显示器的第1实施形态的图，是从基板侧看去的平面图。图2是示出图1所示的EL显示器的一部分的简略断面图，是图1的AA′断面图。图3是示出图1所示的EL显示器的主要部分的图，是示出该EL显示器中所备有的多个EL元件中的1个EL元件及其周边部分的示意放大断面图。
在图1和图2中，符号1表示由玻璃等构成的透光性基板。在透光性基板1的一个面上，按矩阵状配置使发光层4介于相对设置的一对电极2、5之间并发出红、绿、蓝中的任何一种颜色的多个EL元件10，并可以由按栅格状设置成使其相互交叉的电极2及金属电极5分别单独通电。一对电极2、5中的位于透光性基板1侧的电极2，是透光性电极。
另外，在多个EL元件10的各自的周围，设置着由黑色树脂阻挡层等构成的用于将相邻EL元件隔开的间壁8。在图1和图2所示的EL显示器中，多个EL元件10中的以符号11表示的EL元件，其发光层4R发出红色光，以符号12表示的EL元件，其发光层4G发出绿色光，以符号13表示的EL元件，其发光层4B发出蓝色光。
另外，在透光性基板1的另一个面(与设有EL元件10的一侧相反一侧的面)上，设置着光学装置20。该光学装置20，使入射到透光性基板1内的从各发光层发出的光中的反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出，并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。关于光学装置20的结构及作用，将在后文中详细说明。
另外，如图2所示，在光学装置20的与透光性基板1侧相反一侧的面上，从光学装置20侧起按顺序设置着相位差板(λ/4板)41、偏振片42。在图1中省略了相位差板(λ/4板)41及偏振片42的图示。
发出绿色光的EL元件12，如图2所示，在透光性基板1上，按顺序层叠由氧化铟锡(Indium Tin Oxide，以下简写为ITO)膜构成的透光性电极2G、易于从透光性电极2G注入空穴的空穴输送层3、由EL材料构成的发光层4G、金属电极5，并配置成使透光性电极2G与金属电极5隔着发光层4G彼此相对。
在图2所示的EL元件12中，构成为使透光性电极2G起阳极作用、使金属电极5起阴极作用。于是，通过使规定的电流流过透光性电极2G及金属电极5，由发光层4G发出绿色光，并使来自发光层4G的绿色光透过透光性电极2G而入射到透光性基板1。
接着，入射到透光性基板1的来自发光层的光到达光学装置20，根据入射到透光性基板1时的入射角度而受到光学装置20的作用，然后向相位差板41侧射出，进一步，在通过相位差板41及偏振片42后从图2中的下侧向EL显示器的外部射出。关于这里的光学装置20的作用，将在后文中详细说明。
另外，在图2所示的EL元件12中，透光性电极2G的膜厚，为150±20nm。
作为空穴输送层3，例如，可以举出使用4、4′双(m甲苯基苯胺基)联苯(TPD)、4、4′双(N(1萘基)N苯胺基)联苯(αNPD)、4、4′、4″三[N(3甲基苯基)N苯胺基]三苯胺(m MTDATA)等三苯胺衍生物、及聚乙烯咔唑、聚乙烯二羟基噻吩等在现有的空穴输送层中所用的材料的空穴输送层等。此外，作为在空穴输送层3中使用的材料，可以使用一种或多种。
作为发光层4G，可以由在现有的发光层中使用着的发出绿色光的有机EL材料(电致发光材料)构成，而最好是由喹吖酮及其衍生物等有机EL材料构成。此外，作为在发光层4G中使用的材料，可以使用一种或多种。
作为金属电极5，例如可以举出使用铝、银、银合金、镁等在现有的金属电极中所用材料的金属电极等。
另外，发出红色光的EL元件11及发出蓝色光的EL元件13，其透光性电极2的膜厚及在发光层4中使用的材料，与图2所示的发出绿色光的EL元件12不同。
在发出红色光的EL元件11中，透光性电极2R的膜厚，为180±20nm。
另外，作为发光层4R，可以由在现有的发光层中使用着的发出红色光的有机EL材料构成，而最好是由若丹明及其衍生物等有机EL材料构成。此外，作为在发光层4R中使用的材料，可以使用一种或多种。
另外，在发出蓝色光的EL元件13中，透光性电极2B的膜厚，为120±20nm。
另外，作为发光层4B，可以由在现有的发光层中使用着的发出蓝色光的有机EL材料构成，而最好是由二苯乙烯基联苯及其衍生物、氧杂萘邻酮及其衍生物、四苯基丁二烯及其衍生物等有机EL材料构成。此外，作为在发光层4B中使用的材料，可以使用一种或多种。
以下，详细说明本实施形态的EL显示器中所备有的光学装置20的结构及作用。
该光学装置20，如图2和图3所示，使入射到透光性基板1内的从发光层4(发光层4R、4G、4B)发出的光中的至少一部分反复进行全反射的光L1发生散射和/或绕射而向外部(在本实施形态的情况下，为相位差板41侧)射出，并使其他的光L3发生弱散射和/或透射而向外部(在本实施形态的情况下，为相位差板41侧)射出。
在该EL显示器中，当使一对电极2、5通电时，由发光层4发出的光向透光性基板1侧射出，并入射到该透光性基板1，入射到该基板1的来自发光层4的光中的至少一部分以反复进行全反射的角度入射的光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光)到达光学装置20，并由该光学装置20进行散射和/或绕射后向相位差板41侧射出，进一步，这些散射光和/或绕射光L2，在通过相位差板41及偏振片42后从图2中的下侧向EL显示器的外部射出。
另一方面，入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1的光)也到达光学装置20，并由该光学装置20进行弱散射和/或透射而向相位差板41侧射出，进一步，这些弱散射光和/或透射光L4，在通过相位差板41及偏振片42后从图2中的下侧向EL显示器的外部射出。
作为这种光学装置20的具体例，也可以使入射到透光性基板1内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光L1中的至少一部分发生强散射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出。图4是示意地表示光学装置20对从某个点光源O发出的光的作用的图，图4中用符号20b表示的圆内的区域(圆周上不包含在内)，是入射到透光性基板1的入射光小于临界角的区域，用符号20a表示的圆外的区域(圆周上包含在内)，是表示入射到透光性基板1内的入射光为临界角以上的区域。如图4所示，光学装置20，具有使从点光源O发出的光中的通过表示临界角以上的区域20a的入射光发生强散射而向与点光源相反的一侧射出的作用，并具有使从点光源O发出的光中的通过表示小于临界角的区域20b的入射光发生弱散射或透射而向与点光源相反的一侧射出的作用。
因此，该光学装置20，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光L1发生强散射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射或透射(无散射)而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时，能使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光L3尽可能不发生散射、或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，作为这种光学装置20的另一具体例，也可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3透射而向外部射出。
图5是示意地表示光学装置20对从某个点光源O发出的光的作用的图，图5中用符号20b表示的圆内的区域(圆周上不包含在内)，是入射到透光性基板1的入射光小于临界角的区域，用符号20a表示的圆外的区域(圆周上包含在内)，是表示入射到透光性基板1内的入射光为临界角以上的区域。如图5所示，光学装置20，具有使从点光源O发出的光中的通过表示临界角以上的区域20a入射的光发生绕射而向与点光源相反的一侧射出的作用，并具有使从点光源O发出的光中的通过表示小于临界角的区域20b入射的光直接透射而向与点光源相反的一侧射出的作用。
因此，在该光学装置20内，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分入射光L1发生绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光L3透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时，能使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光L3透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，作为这种光学装置20的另一具体例，也可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分入射光L1发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出，该光学装置20，具有用上述图4和图5所说明的两方面的作用。
因此，该光学装置20，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分入射光L1发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时，能使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光L3尽可能不发生散射、和/或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，作为这种光学装置20的另一具体例，也可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件(式中，β1为与透光性基板1的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m1为透光性基板1的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
入射到透光性基板1内的光为临界角以上时的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角β1的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m1、空气的折射率为1因而n2＝1、θ1＝β1、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光性基板1的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以可以按β1≥sin-1(1/m1)进行计算。
因此，该光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光的至少一部分光)发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
可是，光学装置20，呈现为使对其入射的光发生强散射和/或绕射时与呈现为使其发生弱散射和/或透射时的过渡状态，如图11所示，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置20按最佳方式设计成能使入射到上述透光性基板1的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。在图11中，横轴为光学装置20的旋转角度(倾斜角度)，纵轴为平行线透射率(T％)。
这里的平行线透射率，是按照图7所示的方式测定的。当进行这里的测定时，采用了使来自光源(来自发光层的光)K的入射光从光学装置20的左侧向光学装置20的中央部的原点O1入射然后由光传感器等光接收部J接收通过光学装置20的中央部的原点O1后透过光学装置20而直线传播的透射光的测定系统。测定时使光学装置20旋转(倾斜)而使来自光源K的入射光以各旋转角度(倾斜角度)入射到光学装置20，并由光接收部J接收透过光学装置20的中央部的原点O1后直线传播的透射光，从而进行测定。图7中的0°位置，是将光学装置20配置成垂直于光源K与光接收部J的连接线的位置，从0°位置逆时针旋转的角度为+、顺时针旋转的角度为-。
另外，当从设置在光学装置20的一侧(在图7和图8中的左侧)的光源K发出的入射光L透过该光学装置20后在该光学装置20的另一侧(在图20和图21中的右侧)射出时，假定将在光学装置20的一侧(左侧)散射的光称为后方散射光LR，并将透过光学装置20的光称为前方散射光。对于透过了光学装置20的前方散射光，将以相对于入射光L的传播方向为±2°以内的角度误差沿同一方向直线传播的前方散射光(平行线透射光)L5的光强度对入射光L的光强度的比率定义为平行线透射率T，另外，将超过±2°而向周围侧倾斜扩散的前方散射光(扩散透射光)LT的光强度对入射光L的光强度的比率定义为扩散透射率，并将所有透射光对入射光的比率定义为总光线透射率。根据以上的定义，可以将从总光线透射率减去扩散透射率的值定义为平行线透射率T。
因此，在图7中，平行线透射率T呈现低值的角度，表示散射光多(强散射)，平行线透射率T呈现高值的角度，表示散射少(弱散射)和/或透射光(平行线透射光)多，从散射光多(强散射)的状态到呈现出散射少(弱散射)和/或透射光(平行线透射光)多的状态时的过渡状态，为10°～20°左右。
因此，光学装置20，最好使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)-10°的条件(式中，β1为与透光性基板1的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m1为透光性基板1的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，作为光学装置20的另一具体例，也可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与透光性基板1的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
为了求取入射到透光性基板1内的光为临界角以上时的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角β1的具体值(概算值)，作为透光性基板1，可以使用玻璃基板(折射率约为1.54)、丙烯酸树脂(折射率约为1.49)等透明树脂，其折射率为1.49～1.6(n1＝1.49～1.6)，空气的折射率为1(n2＝1)，入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光基板1的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为40°，因此，入射到透光性基板1的光的临界角β1约为40°左右。此外，在将玻璃基板(折射率约为1.54)用作透光性基板1时，临界角β1为40.5°。
因此，光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥40°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1内的光的至少一部分光)发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接入射的光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，该光学装置，最好使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板1的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。如光学装置20满足上述条件，则可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光)发生强散射和/或绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而几乎全部向外部射出。
另外，作为上述光学装置20的另一具体例，也可以使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)的条件(式中，β2为与光学装置20的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β2＜sin-1(1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
入射到该光学装置20的光为临界角以上时的与光学装置20的法线方向H所成的倾角β2的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m2、空气的折射率为1因而n2＝1、θ1＝β2、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光性基板1的法线方向所成的角度θ2为90°，所以可以按β2≥sin-1(1/m2)进行计算。
因此，上述光学装置20，如能使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β2＜sin-1(1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20内的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到光学装置的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，如上所述，呈现为由光学装置20使从发光层4通过透光性基板1而入射到上述光学装置20的入射光发生强散射和/或绕射时与呈现为弱散射时的角度的过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置20按最佳方式设计成能使通过透光性基板1而入射到光学装置20的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，光学装置20，最好使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)-10°的条件(式中，β2为与光学装置20的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置20的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜sin-1(1/m2)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，作为光学装置20的另一具体例，也可以使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥40°的条件(式中，β2为与上述光学装置20的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β2＝0°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
为了求取从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光为临界角以上时的与光学装置20的法线方向H所成的倾角β2的具体值(概算值)，作为光学装置20，由于该光学装置20中的平均折射率约为1.57(n1＝1.57左右)、空气的折射率为1(n2＝1)、入射光为临界角时的透射光平行于光学装置20的表面时与光学装置20的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1为39.6°，因而约为40°，因此，入射到光学装置20的光的临界角β2，可以说约为40°。
因此，上述光学装置20，如能使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥40°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β2＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置20的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，上述光学装置20，最好使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20内的光中的满足β2≥40°的条件(式中，β2为与光学装置20的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。如光学装置20满足上述条件，则可以使从发光层4通过透光性基板1而入射到该光学装置20的光中的以反复进行全反射的角度入射的光L1(以大角度(临界角以上)入射到光学装置的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而几乎全部向外部射出。
另外，在本发明中，所谓散射，包含着在以大角度(临界角以上)入射到透光性基板或光学装置的入射光透过透光性基板或光学装置后的前方散射光中发生相对于入射光的传播方向超过±2°而向周围侧倾斜扩散的前方散射光(扩散透射光)的情况及发生以相对于入射光的传播方向为±2°以内的角度误差沿同一方向直线传播的前方散射光(平行线透射光)的情况的这两种情况或其中一种情况。
另外，所谓强散射，是指霾值为50％以上的情况，所谓弱散射，是指霾值为20％以下的情况。
另外，所谓绕射，是指以大角度(临界角以上)入射的入射光透过透光性基板或光学装置后的透射光中的出射光传播方向相对于入射光传播方向弯曲的现象。
另外，所谓透射，是指以小角度(小于临界角)入射的入射光透过透光性基板或光学装置后的前方散射光中的以相对于入射光的传播方向为±2°以内的角度误差沿同一方向直线传播的前方散射光(平行线透射光)。
如上所述，透光性基板1的折射率m1为1.49～1.6，光学装置20的折射率m2约为1.57(平均折射率)，因而，透光性基板1的折射率m1与光学装置20的折射率m2，大小相等或大小近似相等。
透光性基板1的折射率m1与光学装置20的折射率m2满足m1 m2的关系，在使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光不能进行全反射从而可以使由发光层4发出的光以高的效率向外部射出这一点上是令人满意的。
另外，光学装置20，也可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向外部射出，并可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出。这里的所谓霾值，是在光学领域内被称作霾(Haze)的透射率衡量标准，是使参照上述图8说明过的扩散透射率除以总光线透射率后以％表示的值，是与上述平行线透射率完全不同的定义概念。可以说，霾值越大上述的前方散射光(扩散透射光)越强(多)，而霾值越小上述的平行线透射光越强(多)。
光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向外部射出，则可以由光学装置20使上述临界角以上的入射光发生散射等而向外部射出。另外，光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出，则可以由光学装置20使上述小于临界角的入射光透射(无散射)或几乎不发生散射而大致以直线传播的方式向外部射出。因此，当设置着这种光学装置20时，与在所有入射方向上都呈现相同的散射特性的现有的EL器件相比，换句话说，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
当对本实施形态中使用的光学装置20进行更具体的说明时，该光学装置20，例如，具有如图6的曲线①所示的光学特性。在图6中，横轴为光学装置20的旋转角度(倾斜角度)，纵轴为平行线透射率(T％)。具有这种光学特性的光学装置20，可以通过将多个光学薄膜层叠而构成。
上述各光学薄膜，如从基本结构方面考虑，可以适当采用特开2000 035506、特开2000 066026、特开2000 180607等所公开的具有指向性的前方散射薄膜。例如，可以采用如特开2000 035506所公开的使紫外线从倾斜方向照射折射率彼此不同的两种具有光致聚合作用的单体或低聚物的混合物树脂片而使其仅在特定的较宽方向上具有能以高效率进行散射的功能的光学薄膜、或如特开2000 066026所公开的使激光照射作为在线全息照相扩散片的全息照相用感光材料而制成的使局部的折射率不同的区域为层结构的光学薄膜等。
图9是表示如上所述的利用全息照相技术制成的光学薄膜21的断面结构例的示意图。
该光学薄膜21，构成为使折射率为n1的部分和折射率为n2的部分在该光学薄膜21的断面结构中按具有规定角度的倾斜方向以层状交替配置。
在该结构的光学薄膜21中，如假定入射光L1从倾斜方向以大角度(临界角以上)入射，则在折射率不同的各层的边界部分发生散射和/或绕射，这些光作为散射光和/或绕射光L2向相反的一侧(图中的底面侧)射出。此外，在该结构的光学薄膜21中，如假定入射光L3从倾斜方向以小角度(小于临界角)入射，则在折射率不同的各层的边界部分发生弱散射和/或透射，这些光作为弱散射光和/或透射光L4向相反的一侧(图中的底面侧)射出。
如上所述的利用全息照相技术制成的光学薄膜21的光学特性，例如具有如图6的曲线②所示的光学特性。图中的光学特性，用上述图7所示的测定系统以同样方法进行测定。如图6的曲线②所示的光学特性，是图9的光学薄膜21的A B方向的特性，该A B方向，是平行线透射率呈现指向性的轴α。
因此，为了从具有这种光学特性的光学薄膜21得到具有如图6的曲线①所示光学特性的光学装置20，只需准备多个光学薄膜21并使平行线透射率呈现指向性的轴α相互错开而进行层叠即可，具体地说，如图10所示，准备2个光学薄膜21，并使平行线透射率呈现指向性的轴α相互错开180°而进行层叠即可获得。
在本实施形态的EL显示器中，通过在透光性基板1的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置20，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的至少一部分以反复进行全反射的角度入射的光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光)发生散射和/或绕射而向相位差板41侧射出，进一步使这些散射光和/或绕射后的光L2通过相位差板41、偏振片42而向外部射出，而且可以使其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1的光)发生弱散射和/或透射而向相位差板41侧射出，进一步使这些弱散射光和/或透射光L4通过相位差板41、偏振片42而向外部射出，所以，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL显示器相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
即，在本实施形态的EL显示器中，通过在作为EL元件10的支承基板的透光性基板1的表面上设置可以对以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1内的光的至少一部分光L1发生散射和/或绕射而对以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1内的光L3不施加影响或只是弱的影响的光学装置20，可以在消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向H及其附近方向)直接射出的光不发生散射，因而能使由发光层4发出的光以高的效率向外部射出，从而可以提高正面方向的亮度。
因此，按照本实施形态的EL显示器，由于可以提高正面方向的亮度，所以可以使从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时的显示明亮，因而能提高显示质量。此外，这种EL显示器，可以不单独设置照明装置，所以，与必需设置照明装置的液晶显示器相比，可以使厚度变薄。另外，由于该EL显示器的向光学装置侧射出的光是由发光层发出的光，所以由该发光体产生的显示，与液晶显示器的显示相比，视场角变宽。进一步，该EL显示器，与液晶显示器相比，还具有响应速度快的优点。
进一步，在本实施形态的EL显示器中，作为EL元件10，采用了发出红色光的EL元件11、发出绿色光的EL元件12、发出蓝色光的EL元件13，所以，可以构成从正面方向(法线方向及其附近方向)看去时的显示明亮的全彩色的EL显示器。
另外，在本实施形态的EL显示器中，在光学装置20的与上述透光性基板侧相反一侧的面上从光学装置20侧起按顺序设置着相位差板(λ/4板)41、偏振片42，所以，当周围光线强(明亮)时，周围光线在第一次通过相位差板41时变为圆偏振光，然后该光由电极5反射而以反向的圆偏振光射出，但因偏振片42不使该反向的圆偏振光通过，所以能观察到黑色显示。
另外，在本实施形态的EL显示器中，发出红色光的EL元件11的透光性电极2R的膜厚、发出绿色光的EL元件12的透光性电极2G的膜厚、发出蓝色光的EL元件13的透光性电极2B的膜厚，彼此不同，但在发出红色光的EL元件11、发出绿色光的EL元件12、发出蓝色光的EL元件13中，透光性电极2的膜厚可以相同，也可以是所有透光性电极2的膜厚全都相同。
另外，在本实施形态的EL显示器中，透光性电极2由ITO构成，但也可以由氧化铟锌(以下，简写为IZO)膜构成。
进一步，发出红色光的EL 件11、发出绿色光的EL元件12、发出蓝色光的EL元件13，可以全部具有由相同材质构成的透光性电极2，也可以是既有由ITO构成的透光性电极又有由IZO构成的透光性电极。
另外，在本实施形态中，作为EL元件10的一例，如图2和图3所示，以由透光性电极2、空穴输送层3、发光层4G、金属电极5构成的EL元件为例进行了说明，但本发明所使用的EL元件，并不限定于该例。
(液晶装置的第1实施形态)图12是备有采用了本发明的EL器件的EL照明装置的液晶装置的说明图，图12(a)示出表示作为反射型使用时的例的断面图，图12(b)是表示作为透射型使用时的例的断面图。图13是示出图12的液晶装置中所备有的EL照明装置的示意放大断面图。
在本实施形态的液晶装置110中，通过安装液晶驱动用IC、支承体等附加要素，构成作为最终产品的液晶显示装置(液晶装置)。
本实施形态的液晶装置110，以液晶板111及设在该液晶板111的下侧的作为背照灯装置的EL照明装置160为主体构成，该液晶板111，备有隔着俯视大致为矩形形状且为环形的密封材料112以留出单元间隙而彼此相对的方式粘贴在一起的一对俯视为矩形形状的基板单元113、114、在两基板单元之间与上述密封材料112一起包围和夹持的液晶层115、设在一个(图12的上侧)基板单元113的上表面侧的相位差板119和偏振片116、设在另一个(图12的上侧)基板单元114的底面侧的相位差板156和偏振片157。
基板单元113、114中，基板单元113是面向观察者侧设置的表面侧(上侧)的基板单元，基板单元114是设置在其相反一侧、亦即背面侧(下侧)的基板单元。
上侧的基板单元113，在结构上备有例如由玻璃等透明材料构成的透光性基板117、在基板117的表面侧(图12中的上表面侧、观察者侧)依次设置的相位差板119和偏振片116、在基板117的背面侧(亦即液晶层115侧)依次形成的滤色层120、保护层121、在该保护层121的液晶层115一侧的面上形成的用于液晶驱动的多个条状电极层123。
液晶层115，由扭曲角θt为240度～255度的向列型液晶分子构成。
另外，在实际的液晶装置中，在电极层123的液晶层115侧及后文所述的下基板侧的条状电极层135的液晶层115侧，分别被覆形成取向膜，但在图12中将这些取向膜省去、其说明也省略，同时在以下依次说明的其他实施形态中也将取向膜的图示和说明省略。此外，图12及以下各图所示的液晶装置的断面结构，在用图表示时，为易于看清各层，将各层的厚度调节为与实际液晶装置不同的厚度画出。
上述上基板的用于驱动的各电极层123，在本实施形态中，由ITO(Indium Tin Oxide氧化铟锡)等透明导电材料按俯视为条状形成，并根据液晶板111的显示区域及象素数形成所需要的条数。
上述滤色层120，在本实施形态中，通过在上侧的基板117的底面(亦即液晶层115侧的面)上形成遮光用的黑色遮蔽、彩色显示用的RGB的各图案而构成。此外，还被覆一层作为保护RGB图案的透明保护平整膜的保护层121。上述黑色遮蔽，例如用溅射法、真空蒸镀法等按图案形成厚度为100～200nm的铬等金属薄膜。上述的RGB的各图案，按所需图案形状排列红色图案(R)、绿色图案(G)、蓝色图案(B)，例如以使用含有规定着色材料的感光性树脂的颜料分散法、各种印刷法、电解淀积法、转印法、染色法等各种方法形成。
另一方面，下侧的基板单元114，包括由玻璃等透明材料构成的透光性基板128、在基板128的表面侧(图12中的上表面侧、亦即液晶层115侧)依次形成的半透反射层131、保护层133、在该保护层133的液晶层115一侧的面上形成的用于液晶驱动的多个条状电极层135、在基板128的背面侧(图12中的底面侧、亦即与液晶层115侧相反的一侧)依次形成的相位差板156和偏振片157。在这些电极层135上，与上述的电极层123一样，也根据液晶板111的显示区域及象素数形成所需要的条数。
其次，本实施形态的半透反射层131，由Ag或Al等光反射性及导电性优良的金属材料构成，并用蒸镀法或溅射法等在基板128上形成。此外，该半透反射层131，可以适当采用设在液晶板111的下侧的能使EL照明装置160发出的光通过的厚度足够的半透反射层、或在反射层的一部分上形成多个微细的透孔而使透光性提高的结构等广泛应用于半透反射型液晶显示装置的半透反射层。但是，半透反射层131，不是必须由导电材料构成，也可以采用在半透反射层131以外另设一个导电材料制的驱动用电极层的结构。
EL照明装置160，如图12和图13所示，在透光性基板161的一个面上配置备有隔着发光层164彼此相对的一对电极162、165的EL元件210，一对电极162、165中至少位于透光性基板161侧的电极162，由透光性电极形成，并可以对EL元件210通电，当使EL元件210通电时，由发光层164发出的光向上述透光性基板161侧射出。在EL元件210的透光性电极162与发光层164之间，设置着易于从透光性电极162注入空穴的空穴输送层163。
构成EL元件210的各层的材质，可以使用与构成上述实施形态的EL显示器中所备有的EL元件10的各层使用的材质相同的材质，但特别是发光层164最好由可发出白色光的材料构成。
另外，在透光性基板161的另一个面(与设有EL元件210侧相反一侧的面)上，设置着光学装置220。该光学装置220，使入射到透光性基板161内的来自发光层164的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出，并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。这里所用的光学装置220，使用与上述实施形态的EL显示器中所用的光学装置20相同的光学装置。
这种EL照明装置160，将光学装置220配置成面向液晶板111侧，即，将EL照明装置160配置在液晶板111的下侧，从而可以使照明光从液晶板111的下方侧向液晶板111射出。
如详细说明该EL照明装置160的动作，则当使一对电极162、165通电时，由发光层164发出的光向透光性基板161侧射出，并入射到该透光性基板161，但入射到该基板161的来自发光层164的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板161的光)到达光学装置220，并由该光学装置220进行散射和/或绕射后向液晶板111侧射出，这些散射光和/或绕射后的光L2，作为照明光，从图12中的下侧向液晶板111射出。
另一方面，入射到透光性基板161内的来自发光层164的光中的其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板161的光)也到达光学装置220，并由该光学装置220进行弱散射和/或透射而向液晶板111侧射出，这些弱散射光和/或透射光L4，作为照明光，从图12中的下侧向液晶板111射出。
这里，EL照明装置160，不是始终点亮，而是仅在几乎没有周围光(外部光)时根据使用者或传感器的指示点亮。因此，当EL照明装置160点亮时，如图12(b)所示，使来自照明装置160的光通过半透反射层131，从而具有透射型的功能并进行透射显示，而当EL照明装置160熄灭时(周围光足够强)，如图12(a)所示，从液晶板111的上表面侧(偏振片116的表面侧)入射的光L由半透反射层131反射，从而具有反射型的功能并进行反射显示。
本实施形态的液晶装置中所备有的EL照明装置160，通过在透光性基板161的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置220，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
按照本实施形态的液晶装置，由于备有提高了正面方向的亮度的本实施形态的EL照明装置160，所以可以获得明亮的显示，因而能提高显示质量。
另外，在本实施形态中，作为EL照明装置160中所备有的EL元件210，说明了备有发出白色光的EL元件的情况，但作为EL元件210可以使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件、发出白色光的EL元件的至少任何一种EL元件。按照这种EL照明装置，可以由所使用的EL元件、或由所使用的EL元件的组合得到能以高的效率发出红色、绿色、蓝色、白色或其他颜色的光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，也可以将发出蓝色光的EL元件作为EL元件210并在EL元件210与透光性基板161之间或透光性基板161与光学装置220之间或在光学装置220的表面上设置对由发光层164发出的蓝色光进行波长变换的装置。按照这种EL照明装置，可以得到能以高的效率发出白色光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，在上述实施形态中，说明了在半透反射型液晶装置中备有本实施形态的EL照明装置的情况，但在透射型液晶装置中也可以备有，作为这时的液晶板的结构，除了不设置半透反射层131以外，可以采用与图12所示的液晶板111相同的结构。
另外，在实施形态的液晶装置中，说明了在简单向列型半透反射型液晶显示装置中备有本发明的EL照明装置的情况，但当然也可以在具有2端子型开关元件或3端子型开关元件的有源矩阵型半透反射型液晶显示装置中备有本发明的EL照明装置。
另外，在到此为止说明过的备有本发明的EL照明装置的液晶装置中，说明了将本发明应用于在上侧的基板117和偏振片116之间设有一个相位差板119的半透反射型液晶显示装置的例，但当然也可以将本发明应用于设有多个相位差板的半透反射型液晶显示装置。
另外，在上述实施形态中，说明了将本发明应用于在下侧的基板128的EL照明装置160侧设有相位差板和偏振片的半透反射型液晶显示装置的例，但当然也可以将本发明应用于在下侧的基板128的EL照明装置160侧不设相位差板和偏振片的半透反射型液晶显示装置。
(EL显示器的第2实施形态)图14是表示将本发明的EL器件应用于EL显示器的第2实施形态的图，是从基板侧看去的平面图。图15是示出图14所示的EL显示器的一部分的简略断面图，是图14的A A′断面图。图16是示出图14所示的EL显示器的主要部分的图，是示出该EL显示器中所备有的多个EL元件中的1个EL元件及其周边部分的示意放大断面图。
在图14和图15中，符号1表示由玻璃等构成的透光性基板。在透光性基板1的一个面上，设置光学装置20，进一步，在该光学装置20上，按矩阵状配置使发光层4介于相对设置的一对电极2、5之间并发出红、绿、蓝中的任何一种颜色的多个EL元件10，并可以由按栅格状设置成使其相互交叉的电极2及金属电极5分别单独通电。一对电极2、5中的位于透光性基板1侧的电极2，是透光性电极。该透光性电极2，与光学装置20邻接。
另外，在多个EL元件10的各自的周围，设置着由黑色树脂阻挡层等构成的用于将相邻EL元件隔开的间壁8。在图14和图15所示的EL显示器中，多个EL元件10中的以符号11表示的EL元件，其发光层4R发出红色光，以符号12表示的EL元件，其发光层4G发出绿色光，以符号13表示的EL元件，其发光层4B发出蓝色光。
上述光学装置20，构成为可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。进一步，该光学装置20，构成为可以使入射到透光性基板1的来自发光层4的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过透光性基板1向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过透光性基板1向外部射出。
关于光学装置20的结构及作用，将在后文中详细说明。
另外，如图15所示，在透光性基板1的与光学装置20侧相反一侧的面上，从光学装置20侧起按顺序设置着相位差板(λ/4板)41、偏振片42。在图14中省略了相位差板(λ/4板)41及偏振片42的图示。
发出绿色光的EL元件12，如图15所示，在透光性基板1上，按顺序层叠由氧化铟锡(Indium Tin Oxide，以下简写为ITO)膜构成的透光性电极2G、易于从透光性电极2G注入空穴的空穴输送层3、由EL材料构成的发光层4G、金属电极5，并配置成使透光性电极2G与金属电极5隔着发光层4G彼此相对。
在图15所示的EL元件12中，构成为使透光性电极2G起阳极作用、使金属电极5起阴极作用。于是，通过使规定的电流流过透光性电极2G及金属电极5，由发光层4G发出绿色光，并使从发光层4G发出的绿色光入射到透光性电极2G内。
接着，入射到透光性电极2G的来自发光层4G的光到达光学装置20，根据入射到透光性电极2G时的入射角度而受到光学装置20的作用，然后向透光性基板1射出，进一步，该光在通过相位差板41及偏振片42后从图15中的下侧向EL显示器的外部射出。关于这里的光学装置20的作用，将在后文中详细说明。
另外，在图15所示的EL元件12中，透光性电极2G的膜厚，为150±20nm。
作为空穴输送层3，例如，可以举出使用4、4′双(m甲苯基苯胺基)联苯(TPD)、4、4′双(N(1萘基)N苯胺基)联苯(αNPD)、4、4′、4″三(N(3甲基苯基)N苯胺基)三苯胺(m MTDATA)等三苯胺衍生物、及聚乙烯咔唑、聚乙烯二羟基噻吩等在现有的空穴输送层中所用的材料的空穴输送层等。此外，作为在空穴输送层3中使用的材料，可以使用一种或多种。
作为发光层4G，可以由在现有的发光层中使用着的发出绿色光的有机EL材料(电致发光材料)构成，而最好是由喹吖酮及其衍生物等有机EL材料构成。此外，作为在发光层4G中使用的材料，可以使用一种或多种。
作为金属电极5，例如可以举出使用铝、银、银合金、镁等在现有的金属电极中所用材料的金属电极等。
另外，发出红色光的EL元件11及发出蓝色光的EL元件13，其透光性电极2的膜厚及在发光层4中使用的材料，与图15所示的发出绿色光的EL元件12不同。
在发出红色光的EL元件11中，透光性电极2R的膜厚，为180±20nm。
另外，作为发光层4R，可以由在现有的发光层中使用着的发出红色光的有机EL材料构成，而最好是由若丹明及其衍生物等有机EL材料构成。此外，作为在发光层4R中使用的材料，可以使用一种或多种。
另外，在发出蓝色光的EL元件13中，透光性电极2B的膜厚，为120±20nm。
另外，作为发光层4B，可以由在现有的发光层中使用着的发出蓝色光的有机EL材料构成，而最好是由二苯乙烯基联苯及其衍生物、氧杂萘邻酮及其衍生物、四苯基丁二烯及其衍生物等有机EL材料构成。此外，作为在发光层4B中使用的材料，可以使用一种或多种。
以下，详细说明本实施形态的EL显示器中所备有的光学装置20的结构及作用。
该光学装置20，如图15和图16所示，使入射到透光性电极2的来自发光层4(发光层4R、4G、4B)的光中的反复进行全反射的至少一部分光L1发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使其他角度范围的光L3发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。此外，该光学装置20，使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的反复进行全反射的角度范围的光(该光入射到透光性基板1内，亦即出射光)中的至少一部分光入射光L1发生散射和/或绕射而通过透光性基板1向外部(在本实施形态的情况下，为相位差板41侧)射出，并使其他角度范围的入射光L3(该光入射到透光性基板1内，亦即出射光)发生弱散射和/或透射而通过透光性基板1向外部(在本实施形态的情况下，为相位差板41侧)射出。
在该EL显示器中，当使一对电极2、5通电时，由发光层4发出的光向透光性电极2侧射出，并入射到该透光性电极2内，入射到该透光性电极2内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极2的光中的至少一部分光)到达光学装置20，并由该光学装置20进行散射和/或绕射后向透光性基板1射出。由光学装置20进行了散射的光和/或绕射的光L2以小于临界角的角度入射到透光性基板1内，这些散射光和/或绕射后的光L2向相位差板41侧射出，并在通过相位差板41及偏振片42后从图15中的下侧向EL显示器的外部射出。
另一方面，入射到透光性电极2的来自发光层4的光中的其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性电极2的光)也到达光学装置20，并由该光学装置20进行弱散射和/或透射。由光学装置20进行了弱散射的光和/或透射光L4，以小于临界角的角度入射到透光性基板1内，进一步，这些弱散射光和/或透射光L4向相位差板41侧射出，并在通过相位差板41及偏振片42后从图15中的下侧向EL显示器的外部射出。
作为这种光学装置20的具体例，也可以构成为，可以使入射到透光性电极2内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分光L1发生强散射而向透光性基板1射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射或透射而向透光性基板1射出，进一步，该光学装置，可以使入射到透光性基板1内的来自各发光层4的光中的临界角以上的光(出射光)的至少一部分入射光L1发生强散射而向外部射出，并可以使小于临界角的光(出射光)的入射光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出。
图17是示意地表示光学装置20对从某个点光源O发出的光的作用的图，图17中用符号20b表示的圆内的区域(圆周上不包含在内)，是入射到透光性电极2的入射光小于临界角的区域或入射到透光性基板1的光(出射光)为小于临界角的角度时的入射光的角度范围的区域，用符号20a表示的圆外的区域(圆周上包含在内)，是表示入射到透光性电极2的入射光为临界角以上的区域或入射到透光性基板1的光(出射光)为临界角以上的角度时的入射光的角度范围的区域。如图17所示，光学装置20，具有使从点光源O发出的光中的通过区域20a入射的光发生强散射而向与点光源相反的一侧射出的作用，并具有使从点光源O发出的光中的通过区域20b入射的光发生弱散射或透射而向与点光源相反的一侧射出的作用。
因此，在该光学装置20中，可以使入射到透光性电极2内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生强散射而向透光性基板1射出，而且可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射或透射(无散射)而向透光性基板1射出，此外，还可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的光(出射光)中的至少一部分入射光L1发生强散射而向外部射出，而且可以使小于临界角的光(出射光)L3发生弱散射或透射(无散射)而向外部射出。即在可以消除全反射条件的同时，可以使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光尽可能不发生散射、或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，作为光学装置20的另一具体例，也可以使入射到透光性电极2内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3透射而向外部射出。进一步，该光学装置，可以使入射到透光性基板1的来自各发光层4的光中的临界角以上的光(出射光)中的至少一部分入射光L1发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3透射而向外部射出。
图18是示意地表示光学装置20对从某个点光源O发出的光的作用的图，图18中用符号20b表示的圆内的区域(圆周上不包含在内)，是入射到透光性电极2的入射光小于临界角的区域或入射到透光性基板1的光(出射光)为小于临界角的角度时的入射光的角度范围的区域，用符号20a表示的圆外的区域(圆周上包含在内)，是表示入射到透光性电极2内的入射光为临界角以上的区域或入射到透光性基板1内的光(出射光)为临界角以上的角度时的入射光的角度范围的区域。如图18所示，光学装置20，具有使从点光源O发出的光中的通过区域20a入射的光发生绕射而向与点光源相反的一侧射出的作用，并具有使从点光源O发出的光中的通过区域20b入射的光直接透射而向与点光源相反的一侧射出的作用。
因此，在该光学装置20中，可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生绕射而向透光性基板1射出，而且可以使小于临界角的入射光L3透射而向透光性基板1射出，此外，还可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的光中的入射光中的至少一部分入射光L1发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时，可以使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，作为该光学装置20的另一具体例，也可以构成为，可以使入射到透光性电极2内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生强散射及绕射而向透光性基板1射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出，进一步，该光学装置20，可以使入射到透光性基板1内的来自各发光层4发出的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
该光学装置20，具有用上述图17和图18所说明的两方面的作用。
因此，该光学装置20，可以使入射到透光性电极2内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生强散射及绕射而向透光性基板1射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出，此外，还可以使入射到透光性基板1内的来自各发光层4的光中的临界角以上的入射光中的至少一部分入射光L1发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出，即在可以消除全反射条件的同时，使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光尽可能不发生散射、和/或可以透射，所以，可以提高正面方向的亮度。
另外，作为该光学装置20的另一具体例，也可以构成为，使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)的条件(式中，β3入射光的与透光性电极2的法线方向H所成的倾角，m2为光学装置的折射率，m3为透光性电极2的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β3＜sin-1(m2/m3)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
入射到透光性电极2的光为临界角以上时的与透光性电极2的法线方向H所成的倾角β3的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m3、n2＝m2、θ1＝β3、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光性基板1的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以可以按β3≥sin-1(m2/m3)进行计算。
因此，该光学装置20，如能使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β3＜sin-1(m2/m3)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极2的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到透光性电极2的光)发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
可是，光学装置20，呈现为使对其入射的光发生强散射和/或绕射时与呈现为使其发生弱散射和/或透射时的过渡状态，如图24所示，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置20按最佳方式设计成能使入射到透光性电极2的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。在图24中，横轴为光学装置20的旋转角度(倾斜角度)，纵轴为平行线透射率(T％)。
这里的平行线透射率，是按照图20所示的方式测定的。当进行这里的测定时，采用了使来自光源(来自发光层的光)K的入射光从光学装置20的左侧向光学装置20的中央部的原点O1入射然后由光传感器等光接收部J接收通过光学装置20的中央部的原点O1后透过光学装置20而直线传播的透射光的测定系统。测定时使光学装置20旋转(倾斜)而使来自光源K的入射光以各旋转角度(倾斜角度)入射到光学装置20，并由光接收部J接收透过光学装置20的中央部的原点O1后直线传播的透射光，从而进行测定。图20中的0°位置，是将光学装置20配置成垂直于光源K与光接收部J的连接线的位置，从0°位置逆时针旋转的角度为+、顺时针旋转的角度为-。
另外，如图21所示，当从设置在光学装置20的一侧(图20和图21中的左侧)的光源K发出的入射光L透过光学装置20后在该光学装置20的另一侧(图20和图21中的右侧)射出时，假定将在光学装置20的一侧(左侧)散射的光称为后方散射光LR，并将透过光学装置20的光称为前方散射光。对于透过了光学装置20的前方散射光，将以相对于入射光L的传播方向为±2°以内的角度误差沿同一方向直线传播的前方散射光(平行线透射光)L5的光强度对入射光L的光强度的比率定义为平行线透射率T，另外，将超过±2°而向周围侧倾斜扩散的前方散射光(扩散透射光)LT的光强度对入射光L的光强度的比率定义为扩散透射率，并将所有透射光的对入射光的比率定义为总光线透射率。根据以上的定义，可以将从总光线透射率减去扩散透射率的值定义为平行线透射率T。
因此，在图20中，平行线透射率T呈现低值的角度，表示散射光多(强散射)，平行线透射率T呈现高值的角度，表示散射少(弱散射)和/或透射光(平行线透射光)多，从散射光多(强散射)的状态到呈现出散射少(弱散射)和/或透射光(平行线透射光)多的状态时的过渡状态，为10°～20°左右。
因此，光学装置20，最好使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)-10°的条件(式中，β3入射光的与透光性电极2的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置的折射率，m3为透光性电极2的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β3≥sin-1(m2/m3)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
另外，作为该光学装置20的另一具体例，也可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β3≥55°的条件(式中，β3为与透光性电极2的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β3＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
为了求取入射到透光性电极2的光为临界角以上时的与上述透光性电极2的法线方向所成的倾角β3的具体值(概算值)，作为透光性电极2，可以使用氧化铟锡膜、氧化铟锌膜等，其折射率为1.8～2.0(n1＝1.8～2.0)，光学装置的折射率为1.57左右(n2＝1.57)，入射光为临界角时的透射光平行于透光性电极2的表面时与透光性电极2的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为55°，因此，入射到透光性电极内的光的临界角β3约为55°左右。
因此，光学装置20，如能使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β3≥55°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β3＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极2的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使沿正面方向(法线方向H)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
另外，光学装置20，最好使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的满足β3≥55°的条件(式中，β3为入射光的与透光性电极2的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β3＜55°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
因此，如光学装置20满足上述条件，则可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极2的光的至少一部分光)发生强散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
另外，作为该光学装置20的另一具体例，也可以构成为，可以使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20内的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)的条件(式中，β2为入射光的与光学装置20的法线方向H所成的倾角，m1为透光性基板1的折射率，m2为光学装置20的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β2＜sin-1(m1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
入射到该光学装置20的光为临界角以上时的与光学装置20的法线方向H所成的倾角β2的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m2、n2＝m1、θ1＝β2、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光性基板1的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以可以按β2≥sin-1(m1/m2)进行计算。
因此，该光学装置20，如能使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20内的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β2＜sin-1(m1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置20的光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使其他的光(以小角度(小于临界角)入射到光学装置20的光)发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
另外，如上所述，呈现为由光学装置20使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的入射光发生强散射和/或绕射时与呈现为弱散射时的角度的过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置20按最佳方式设计成能使通过透光性电极2而入射到该光学装置20的与入射光临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，光学装置20，最好构成为可以使通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)-10°的条件(式中，β2为入射光的与光学装置20的法线方向H所成的倾角，m1为透光性基板1的折射率，m2为光学装置20的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β2＜sin-1(m1/m2)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
另外，作为该光学装置20的另一具体例，也可以构成为，可以使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥70°的条件(式中，β2为与光学装置20的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β2＝0°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
为了求取从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光为临界角以上时的与光学装置20的法线方向H所成的倾角β2的具体值(概算值)，作为光学装置20，由于该光学装置20中的平均折射率约为1.57(n1＝1.57左右)、透光性基板1的折射率为1.5(n2＝1.5)、入射光为临界角时的透射光平行于光学装置20的表面时与光学装置20的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为70°，因此，入射到光学装置20内的光的临界角β2约为70°左右。
因此，光学装置20，如能使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光中的满足β2≥70°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β2＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置20的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。
另外，光学装置20，最好构成为可以使从发光层4通过透光性电极2而入射该光学装置20的光中的满足β2≥70°的条件(式中，β2为与光学装置20的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，并使满足β2＜70°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板1射出。如光学装置20满足上述条件，则可以使从发光层4通过透光性电极2而入射到该光学装置20的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到光学装置20的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
另外，作为光学装置20的另一具体例，也可以构成为，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件(式中，β1为入射光的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m1为透光性基板1的折射率)的光(出射光)的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的光(出射光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
入射到透光性基板1的光为临界角以上时的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角β1的值，可以根据上述斯奈尔定律(n1sinθ1＝n2sinθ2)计算，由于n1＝m1、空气的折射率为1因而n2＝1、θ1＝β1、入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光性基板1的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以可以按β1≥sin-1(1/m1)进行计算。
因此，光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光中的至少一部分光)发生散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1的光)发生弱散射和/或透射而向外部射出。
光学装置20，呈现为使对其入射的光发生强散射和/或绕射时与呈现为使其发生弱散射和/或透射时的过渡状态，大致有10°～20°左右的范围，所以，最好将光学装置20按最佳方式设计成能使入射到透光性基板1的光的与临界角偏离10°左右的角度范围的入射光也发生散射和/或绕射。
因此，光学装置20，最好构成为可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)-10°的条件(式中，β1，为入射光的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角，1为空气的折射率，m1为透光性基板1的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，作为光学装置20的另一具体例，也可以构成为，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为入射光的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
为了求取入射到透光性基板1的光为临界角以上时的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角β1的具体值(概算值)，作为透光性基板1，可以使用玻璃基板、丙烯酸树脂等透明树脂，其折射率为1.49～1.6(n1＝1.49～1.6)，空气的折射率为1(n2＝1)，入射光为临界角时的透射光平行于透光性基板1的表面时与透光基板1的法线方向H所成的角度θ2为90°，所以，根据上述斯奈尔定律，θ1约为40°，因此，入射到透光性基板1的光的临界角β1约为40°左右。此外，在将玻璃基板(折射率约为1.54)用作透光性基板1时，临界角β1为40.5°。
因此，光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥40°的条件的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射，则可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光)的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使沿正面方向(法线方向)直接射出的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，光学装置20，最好构成为可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为入射光的与透光性基板1的法线方向H所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。如光学装置20满足如上述条件，则可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性基板1的光中的至少一部分光)发生强散射和/或绕射而向外部射出，而且可以使小于临界角的入射光L3发生弱散射和/或透射而向外部射出。
另外，在本发明中，所谓散射，包含着在以大角度(临界角以上)入射到透光性电极、光学装置、或透光性基板的入射光透过透光性电极、光学装置、或透光性基板后的前方散射光中发生相对于入射光的传播方向超过±2°而向周围侧倾斜扩散的前方散射光(扩散透射光)的情况及发生以相对于入射光的传播方向为±2°以内的角度误差沿同一方向直线传播的前方散射光(平行线透射光)的情况的这两种情况或其中一种情况。
另外，所谓强散射，是指霾值为50％以上的情况，所谓弱散射，是指霾值为20％以下的情况。另外，所谓绕射，是指以大角度(临界角以上)入射的入射光透过透光性电极、光学装置、或透光性基板后的透射光中的出射光传播方向相对于入射光传播方向弯曲的现象。
另外，所谓透射，是指以小角度(小于临界角)入射的入射光透过透光性基板或光学装置后的前方散射光中的以相对于入射光的传播方向为±2°以内的角度误差沿同一方向直线传播的前方散射光(平行线透射光)。
如上所述，透光性基板1的折射率m1为1.49～1.6，光学装置20的折射率m2约为1.57(平均折射率)，因而，透光性基板1的折射率m1与光学装置20的折射率m2，大小相等或大小近似相等。
透光性基板1的折射率m1与光学装置20的折射率m2满足m1≥m2的关系，在使入射到光学装置20内的来自发光层4的光不能进行全反射从而可以使由发光层4发出的光以高的效率向外部射出这一点上是令人满意的。
另外，光学装置20，也可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值向透光性基板1射出，并可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向透光性基板1射出。这里的所谓霾值，是在光学领域内被称作霾(Haze)的透射率衡量标准，是使参照上述图21说明过的扩散透射率除以总光线透射率后以％表示的值，是与上述平行线透射率完全不同的定义概念。可以说，霾值越大上述的前方散射光(扩散透射光)越强(多)，而霾值越小上述的平行线透射光越强(多)。
光学装置20，如能使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值向透光性基板1射出，则可以由光学装置20使上述临界角以上的入射光的至少一部分发生散射等而向透光性基板1射出。另外，光学装置20，如能使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的小于临界角的入射光以20％以下的霾值向透光性基板1射出，则可以由光学装置20使上述小于临界角的入射光透射(无散射)或几乎不发生散射而大致以直线传播的方式向透光性基板1射出。因此，当设置着这种光学装置20时，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，光学装置20，也可以构成为，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值向外部射出，并使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出。
光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值从透光性基板1部射出，则可以由光学装置20使上述临界角以上的入射光的至少一部分发生散射等，并通过该透光性基板1而向外部射出。另外，光学装置20，如能使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的小于临界角的入射光以20％以下的霾值从透光性基板1射出，则可以由光学装置20使上述小于临界角的入射光透射(无散射)或几乎不发生散射地大致直线传播，并通过该透光性基板1而向外部射出。
因此，当设置这种光学装置20时，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL器件相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
另外，在本实施形态中使用的光学装置20，由于设在透光性基板1与透光性电极2之间，所以最好采用耐热性优良的材料。其原因是，在本实施形态的EL显示器的制造过程中，依次层叠透光性基板1、光学装置20、透光性电极2、空穴输送层3、发光层4、金属电极5，这时，由于在透光性电极2形成工序中ITO的溅射温度为150度～230度左右，所以将使光学装置20受热，因而最好是耐热性优良的。
当对本实施形态中使用的光学装置20进行更具体的说明时，该光学装置20，例如，具有如图19的曲线①所示的光学特性。在图19中，横轴为光学装置20的旋转角度(倾斜角度)，纵轴为平行线透射率(T％)。图中的光学特性，用上述图20所示的测定系统以同样方法进行测定。具有这种光学特性的光学装置20，可以通过将多个光学薄膜层叠而构成，此外，还可以将多个光学层层叠而构成。
上述各光学薄膜，如从基本结构方面考虑，可以适当采用特开2000 035506、特开2000 066026、特开2000 180607等所公开的具有指向性的前方散射薄膜。例如，可以采用如特开2000 035506所公开的使紫外线从倾斜方向照射折射率彼此不同的两种具有光致聚合作用的单体或低聚物的混合物树脂片而使其仅在特定的较宽方向上具有能以高效率进行散射的功能的光学薄膜、或如特开2000 066026所公开的使激光照射作为在线全息照相扩散片的全息照相用感光材料而制成的使局部的折射率不同的区域为层结构的光学薄膜等。
图22是表示如上所述的利用全息照相技术制成的光学薄膜21的断面结构例的示意图。
该光学薄膜21，构成为使折射率为n1的部分和折射率为n2的部分在该光学薄膜21的断面结构中按具有规定角度的倾斜方向以层状交替配置。在该结构的光学薄膜21中，如假定入射光L1从倾斜方向以大角度(临界角以上)入射，则该入射光L1(或以大角度(临界角以上)入射的入射光中的至少一部分入射光)在折射率不同的各层的边界部分发生散射和/或绕射，这些光作为散射光和/或绕射后的光L2向相反的一侧(图中的底面侧)射出。此外，在该结构的光学薄膜21中，如假定入射光L3从倾斜方向以小角度(小于临界角)入射，则在折射率不同的各层的边界部分发生弱散射和/或透射，这些光作为弱散射光和/或透射光L4向相反的一侧(图中的底面侧)射出。
如上所述的利用全息照相技术制成的光学薄膜21的光学特性，例如具有如图19的曲线②所示的光学特性。图中的光学特性，用上述图20所示的测定系统以同样方法进行测定。如图19的曲线②所示的光学特性，是图22的光学薄膜21的A B方向的特性，该A B方向，是平行线透射率呈现指向性的轴α。
因此，为了从具有这种光学特性的光学薄膜21得到具有如图19的曲线①所示光学特性的光学装置20，只需准备多个光学薄膜21并使平行线透射率呈现指向性的轴α相互错开而进行层叠即可，具体地说，如图23所示，准备2个光学薄膜21，并使平行线透射率呈现指向性的轴α相互错开180°而进行层叠即可获得。
在本实施形态的EL显示器中，通过在透光性基板1的另一个面上设置按上述方式构成的光学装置20，可以使入射到透光性电极2内的来自发光层4的光中的以反复进行全反射的角度范围入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极2的光)发生散射和/或绕射而向透光性基板1射出，而且可以使其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1的光)发生弱散射和/或透射而从透光性基板1射出，进一步，该光学装置20，可以使入射到透光性基板1内的来自发光层4的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分入射光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极2的入射光)发生散射和/或绕射而通过透光性基板1向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性基板1的入射光)发生弱散射和/或透射而通过透光性基板1向外部射出，所以，与设有具有各向同性散射特性的散射层或在透明基板的表面上形成了凹凸的现有的EL显示器相比，可以提高正面方向(法线方向及其附近)的亮度。
即，在本实施形态的EL显示器中，通过在作为EL元件的支承基板的透光性基板与透光性电极2之间设置如上所述的光学装置20，可以在消除全反射条件的同时使大致沿正面方向(法线方向及其附近方向)直接射出的光不发生散射，因而能使由发光层4发出的光以高的效率向外部射出，从而可以提高正面方向的亮度。
因此，按照本实施形态的EL显示器，由于可以提高正面方向的亮度，所以可以使从正面方向(法线方向H及其附近方向)看去时的显示明亮，因而能提高显示质量。
另外，在本实施形态的EL显示器中，考虑到将该EL器件应用于EL显示器而将光学装置20的配置设在透光性基板1与透光性电极2之间，从而将因视差而引起的模糊现象消除，因而能够得到清晰的显示。
另外，这种EL显示器，可以不单独设置照明装置，所以，与必需设置照明装置的液晶显示器相比，可以使厚度变薄。另外，由于该EL显示器的向光学装置20侧射出的光是由发光层发出的光，所以由该发光体产生的显示，与液晶显示器的显示相比，视场角变宽。进一步，该EL显示器，与液晶显示器相比，还具有响应速度快的优点。
进一步，在本实施形态的EL显示器中，作为EL元件10，采用了发出红色光的EL元件11、发出绿色光的EL元件12、发出蓝色光的EL元件13，所以，可以构成从正面方向(法线方向H及其附近方向)看去时的显示明亮的全彩色的EL显示器。此外，在该全彩色的EL显示器中，也可以将光学装置20配置在最佳位置，从而将因视差而引起的混色现象消除，因而能够得到清晰的彩色显示。
另外，在本实施形态的EL显示器中，在透光性基板1的与光学装置20侧相反一侧的面上从透光性基板1侧起按顺序设置着相位差板(λ/4板)41、偏振片42，所以，当周围光线强(明亮)时，周围光线在第一次通过相位差板41时变为圆偏振光，然后该光由电极5反射而以反向的圆偏振光射出，但因偏振片42不使该反向的圆偏振光通过，所以能观察到黑色显示。
另外，在本实施形态的EL显示器中，发出红色光的EL元件11的透光性电极2R的膜厚、发出绿色光的EL元件12的透光性电极2G的膜厚、发出蓝色光的EL元件13的透光性电极2B的膜厚，彼此不同，但在发出红色光的EL元件11、发出绿色光的EL元件12、发出蓝色光的EL元件13中，透光性电极2的膜厚可以相同，也可以是所有透光性电极2的膜厚全都相同。
另外，在本实施形态的EL显示器中，透光性电极2由ITO构成，但也可以由氧化铟锌(以下，简写为IZO)膜构成。
进一步，发出红色光的EL元件11、发出绿色光的EL元件12、发出蓝色光的EL元件13，可以全部具有由相同材质构成的透光性电极2，也可以是既有由ITO构成的透光性电极又有由IZO构成的透光性电极。
另外，在本实施形态中，作为EL元件10的一例，如图15和图16所示，以由透光性电极2、空穴输送层3、发光层4G、金属电极5构成的EL元件为例进行了说明，但本发明所使用的EL元件，并不限定于该例。
(液晶装置的第2实施形态)图25是备有采用了本发明的EL器件的EL照明装置的液晶装置的说明图，图25(a)示出表示作为反射型使用时的例的断面图，图25(b)是表示作为透射型使用时的例的断面图。图26是示出图25的液晶装置中所备有的EL照明装置的示意放大断面图。
在本实施形态的液晶装置110中，通过安装液晶驱动用IC、支承体等附加要素，构成作为最终产品的液晶显示装置(液晶装置)。
本实施形态的液晶装置110，以液晶板111及设在该液晶板111的下侧的作为背照灯装置的EL照明装置160为主体构成，该液晶板111，备有隔着俯视大致为矩形形状且为环形的密封材料112以留出单元间隙而彼此相对的方式粘贴在一起的一对俯视为矩形形状的基板单元113、114、在两基板单元之间与密封材料112一起包围和夹持的液晶层115、设在一个(图25的上侧)基板单元113的上表面侧的相位差板119和偏振片116、设在另一个(图25的上侧)基板单元114的底面侧的相位差板156和偏振片157。
基板单元113、114中，基板单元113是面向观察者侧设置的表面侧(上侧)的基板单元，基板单元114是设置在其相反一侧、亦即背面侧(下侧)的基板单元。
上侧的基板单元113，在结构上备有例如由玻璃等透明材料构成的透光性基板117、在基板117的表面侧(图12中的上表面侧、观察者侧)依次设置的相位差板119和偏振片116、在基板117的背面侧(亦即液晶层115侧)依次形成的滤色层120、保护层121、在该保护层121的液晶层115一侧的面上形成的用于液晶驱动的多个条状电极层123。
液晶层115，由扭曲角θt为240度～255度的向列型液晶分子构成。
另外，在实际的液晶装置中，在电极层123的液晶层115侧及后文所述的下基板侧的条状电极层135的液晶层115侧，分别被覆形成取向膜，但在图25中将这些取向膜省去、其说明也省略，同时在以下依次说明的其他实施形态中也将取向膜的图示和说明省略。此外，图25及以下各图所示的液晶装置的断面结构，在用图表示时，为易于看清各层，将各层的厚度调节为与实际液晶装置不同的厚度画出。
上述上基板的用于驱动的各电极层123，在本实施形态中，由ITO(Indium Tin Oxide氧化铟锡)等透明导电材料按俯视为条状形成，并根据液晶板111的显示区域及象素数形成所需要的条数。
上述滤色层120，在本实施形态中，通过在上侧的基板117的底面(亦即液晶层115侧的面)上形成遮光用的黑色遮蔽、彩色显示用的RGB的各图案而构成。此外，还被覆一层作为保护RGB图案的透明保护平整膜的保护层121。上述黑色遮蔽，例如用溅射法、真空蒸镀法等按图案形成厚度为100～200nm的铬等金属薄膜。上述的RGB的各图案，按所需图案形状排列红色图案(R)、绿色图案(G)、蓝色图案(B)，例如以使用含有规定着色材料的感光性树脂的颜料分散法、各种印刷法、电解淀积法、转印法、染色法等各种方法形成。
另一方面，下侧的基板单元114，包括由玻璃等透明材料构成的透光性基板128、在基板128的表面侧(图12中的上表面侧、亦即液晶层115侧)依次形成的半透反射层131、保护层133、在该保护层133的液晶层115一侧的面上形成的用于液晶驱动的多个条状电极层135、在基板128的背面侧(图12中的底面侧、亦即与液晶层115侧相反的一侧)依次形成的相位差板156和偏振片157。在这些电极层135上，与上述的电极层123一样，也根据液晶板111的显示区域及象素数形成所需要的条数。
其次，本实施形态的半透反射层131，由Ag或Al等光反射性及导电性优良的金属材料构成，用蒸镀法或溅射法等在基板128上形成。此外，该半透反射层131，可以适当采用设在液晶板111的下侧的能使EL照明装置160发出的光通过的厚度足够的半透反射层、或在反射层的一部分上形成多个微细的透孔而使透光性提高的结构等广泛应用于半透反射型液晶显示装置的半透反射层。但是，半透反射层131，不是必须由导电材料构成，也可以采用在半透反射层131以外另设一个导电材料制的驱动用电极层并使半透反射层131与驱动电极分开设置的结构。
EL照明装置160，如图25和图26所示，在透光性基板161的一个面上配置备有隔着发光层164彼此相对的一对电极162、165的EL元件210，一对电极162、165中至少位于透光性基板161侧的电极162，由透光性电极形成，并可以对EL元件210通电，当使EL元件210通电时，由发光层164发出的光向上述透光性基板161侧射出。在EL元件210的透光性电极162与发光层164之间，设置着易于从透光性电极162注入空穴的空穴输送层163。
构成EL元件210的各层的材质，可以使用与构成上述实施形态的EL显示器中所备有的EL元件10的各层使用的材质相同的材质，但特别是发光层164最好由可发出白色光的材料构成。
上述光学装置220，构成为可以使入射到透光性电极162内的来自发光层164的光中的反复进行全反射的光的角度范围的光中的至少一部分光L1发生散射和/或绕射而向透光性基板161射出，并可以使其他角度范围的光L3发生弱散射和/或透射而向透光性基板161射出。进一步，该光学装置220，构成为可以使入射到透光性基板1内的来自发光层164的光中的反复进行全反射的光的角度范围的入射光中的至少一部分光L1发生散射和/或绕射而通过透光性基板161向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光L3发生弱散射和/或透射而通过透光性基板161向外部射出。这里所用的光学装置220，使用与上述实施形态的EL显示器中所用的光学装置20相同的光学装置。
这种EL照明装置160，将光学装置220配置成使其面向液晶板111侧，即，将EL照明装置160配置在液晶板111的下侧，从而可以使照明光从液晶板111的下方侧向液晶板111射出。
如详细说明该EL照明装置160的动作，则当使一对电极162、165通电时，由发光层164发出的光向透光性电极162侧射出，并入射到该透光性电极162，但入射到该透光性电极162的来自发光层164的光中的以反复进行全反射的角度入射的光中的至少一部分光L1(以大角度(临界角以上)入射到透光性电极162的光)到达光学装置220，并由该光学装置220进行散射和/或绕射后向透光性基板1射出。由光学装置220进行了散射的光和/或绕射的光L2以小于临界角的角度入射到透光性基板1内，这些散射光和/或绕射后的光L2，向该液晶板111侧射出，进一步，这些散射光和/或绕射后的光L2，作为照明光从图15中的下侧向液晶板111射出。
另一方面，入射到透光性电极162的来自发光层164的光中的其他的光L3(以小角度(小于临界角)入射到透光性电极162的光)也到达光学装置220，并由该光学装置220进行弱散射和/或透射。由该光学装置220进行了弱散射的光和/或透射光L4以小于临界角的角度入射到透光性基板1内，然后这些弱散射光和/或透射光L4，向液晶板111侧射出，进一步，这些弱散射光和/或透射光L4，作为照明光从图25中的下侧向液晶板111射出。
这里，EL照明装置160，不是始终点亮，而是仅在几乎没有周围光(外部光)时根据使用者或传感器的指示点亮。因此，当EL照明装置160点亮时，如图25(b)所示，使来自照明装置160的光通过半透反射层131，从而具有透射型的功能并进行透射显示，而当EL照明装置160熄灭时(周围光足够强)，如图25(a)所示，从液晶板111的上表面侧(偏振片116的表面侧)入射的光L由半透反射层131反射，从而具有反射型的功能并进行反射显示。
本实施形态的液晶装置中所备有的EL照明装置160，通过在透光性基板161与透光性电极162之间设置按如上方式构成的光学装置220，可以提高正面方向(法线方向H及其附近)的亮度。
按照本实施形态的液晶装置，由于备有提高了正面方向的亮度的本实施形态的EL照明装置160，所以可以获得明亮的显示，因而能提高显示质量。
另外，在本实施形态中，作为EL照明装置160中所备有的EL元件210，说明了备有发出白色光的EL元件的情况，但作为EL元件210可以使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件、发出白色光的EL元件的至少任何一种EL元件。按照这种EL照明装置，可以由所使用的EL元件、或由所使用的EL元件的组合得到能以高的效率发出红色、绿色、蓝色、白色或其他颜色的光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，也可以将发出蓝色光的EL元件作为EL元件210并在透光性电极162与光学装置220之间、或光学装置220与透光性基板161之间、或透光性基板161的与光学装置220侧相反一侧的表面上设置对由发光层164发出的蓝色光进行波长变换的装置。按照这种EL照明装置，可以得到能以高的效率发出白色光并提高了正面方向的亮度的EL照明装置。
另外，在上述实施形态中，说明了在半透反射型液晶装置中备有本实施形态的EL照明装置的情况，但在透射型液晶装置中也可以备有，作为这时的液晶板的结构，除了不设置半透反射层131以外，可以采用与图25所示的液晶板111相同的结构。
另外，在实施形态的液晶装置中，说明了在简单向列型半透反射型液晶显示装置中备有本发明的EL照明装置的情况，但当然也可以在具有2端子型开关元件或3端子型开关元件的有源矩阵型半透反射型液晶显示装置中备有本发明的EL照明装置。
另外，在到此为止说明过的备有本发明的EL照明装置的液晶装置中，说明了将本发明应用于在上侧的基板117和偏振片116之间设有一个相位差板119的半透反射型液晶显示装置的例，但当然也可以将本发明应用于设有多个相位差板的半透反射型液晶显示装置。
另外，在上述实施形态中，说明了将本发明应用于在下侧的基板128的EL照明装置160侧设有相位差板和偏振片的半透反射型液晶显示装置的例，但当然也可以将本发明应用于在下侧的基板128的EL照明装置160侧不设相位差板和偏振片的半透反射型液晶显示装置。
(电子设备的实施形态)以下，说明备有上述实施形态的EL显示器或具有实施形态的EL照明装置的液晶装置的电子设备。
图27(a)是示出携带式电话机的一例的透视图。在图27(a)中，500表示携带式电话机本体，501表示备有上述第1实施形态或第2实施形态的EL显示器或具有上述第1实施形态或第2实施形态的EL照明装置的液晶装置的EL显示部(显示装置)。
图27(b)是表示字处理机、个人计算机等携带型信息处理装置的一例的透视图，在图27(b)中，600表示信息处理装置，601表示键盘等输入部，603表示信息处理装置本体，602表示备有上述第1实施形态或第2实施形态的EL显示器或具有上述第1施态或第2实施形态的EL照明装置的液晶装置的EL显示部(显示装置)。
图27(c)是表示手表型电子设备的一例的透视图。在图27(c)中，700表示手表本体，701表示备有上述第1实施形态或第2实施形态的EL显示器或具有上述第1施态或第2实施形态的EL照明装置的液晶装置的EL显示部(显示装置)。
图27(a)～图27(c)所示的电子设备，由于以上述第1实施形态或第2实施形态的EL显示器或具有上述第1施态或第2实施形态的EL照明装置的液晶装置构成显示部，所以能够提供备有可以获得优良显示质量的显示装置的电子设备。实施例「试验例1」制作了多个具有如图28(A)所示的光学特性的实施例光学薄膜。在图28中，横轴为光学薄膜的旋转角度(倾斜角度)，纵轴为平行线透射率(T％)。如该图28(A)的曲线所示的光学特性，是图28(B)的光学薄膜的A B方向的特性，该A B方向，是平行线透射率呈现指向性的轴α2。图中的光学特性，用上述图7所示的测定系统以同样方法进行测定。
另外，用1～4个具有图28(A)所示光学特性的光学薄膜制作了光学装置。当使用多个光学薄膜时，使其指向性的轴α2依次错开45°进行层叠而制作了光学装置。在结构为第1实施形态的EL显示器中备有按这种方式制成的光学装置的情况下，测定了该EL显示器的正面亮度。其测定结果示于以下的表1。此外，当表1中光学薄膜的个数为0时，是不设光学薄膜的情况。
另外，为进行比较，还测定了通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例的EL显示器(在图31的现有的EL显示器中不设置散射层820而通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸)的正面亮度。其测定结果示于以下的表2。
实施例的光学薄膜的个数0 1 2 3 4EL显示器的正面亮度(cd/m2)50.1 58.1 68.9 79.286.9[表2]比较例的EL显示器的正面亮度(cd/m2) 53.4从表1、表2所示的结果可以看出，将实施例的光学薄膜用作光学装置的EL显示器，与通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度，因而能获得明亮的显示。此外，还可以看出，在采用了使用多个光学薄膜并使其指向性的轴相互错开而进行层叠的光学装置的EL显示器中，随着光学薄膜的个数的增多，其正面亮度也可以随之提高并获得明亮的显示。「试验例2」制作了多个具有如图30(A)所示的光学特性的实施例光学薄膜。在图30中，横轴为光学薄膜的旋转角度(倾斜角度)，纵轴为平行线透射率(T％)。如该图30(A)的曲线所示的光学特性，是图30(B)的光学薄膜的A B方向的特性，该A B方向，是平行线透射率呈现指向性的轴α1。图中的光学特性，用上述图7所示的测定系统以同样方法进行测定。
另外，用1～8个具有图30(A)所示光学特性的光学薄膜制作了光学装置。当使用多个光学薄膜时，如图29所示，使其指向性的轴α1依次错开45°进行层叠而制作了光学装置。在结构为第1实施形态的EL显示器中备有按这种方式制成的光学装置的情况下，测定了该EL显示器的正面亮度。其测定结果示于以下的表3、表4。此外，当表3中光学薄膜的个数为0时，是不设光学薄膜的情况。
另外，为进行比较，还测定了通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例的EL显示器(在图31的现有的EL显示器中不设置散射层820而通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸)的正面亮度。其测定结果示于以下的表5。
实施例的光学薄膜的个数 0 1 2 3 4EL显示器的正面亮度(cd/m2) 50.1 53.2 57.9 61.565.8[表4]实施例的光学薄膜的个数 5 6 7 8EL显示器的正面亮度(cd/m2) 68.9 73.2 77.5 81.5[表5]比较例的EL显示器的正面亮度(cd/m2) 53.4从表3～表5所示的结果可以看出，将实施例的光学薄膜用作光学装置的EL显示器，与通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度，因而能获得明亮的显示。此外，还可以看出，在采用了使用多个光学薄膜并使其指向性的轴相互错开而进行层叠的光学装置的EL显示器中，随着光学薄膜的个数的增多，其正面亮度也可以随之提高并获得明亮的显示。「试验例3」用利用全息照相技术制成的多个光学薄膜制作了光学特性不同的各种光学装置。测定了所制作的各种光学装置的临界角以上的霾值(％)及小于临界角的范围的霾值(％)。这里的霾值，是使根据用图7所示的测定系统测得的前方散射光(扩散透射光)及入射光L的光强度计算出的扩散透射率除以总光线透射率后以％表示的值，然后，在结构为第1实施形态的EL显示器中备有所制成的各种光学装置的情况下，测定了该EL显示器的正面亮度。其测定结果示于以下的表6、表7、表8。此外，当表8中光学薄膜的个数为0时，是在结构为第1实施形态的EL显示器中不设光学薄膜的情况。
另外，为进行比较，还测定了通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例的EL显示器(在图31的现有的EL显示器中不设置散射层820而通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸)的正面亮度。其测定结果示于以下的表9。
临界角以上的范围的霾值(％)304050607080小于临界角的范围的霾值(％)5 5 5 5 5 5EL显示器的正面亮度(cd/m2)51.6 52.3 55.4 60.3 62.3 63.9[表7]临界角以上的范围的霾值(％)707070707070小于临界角的范围的霾值(％)5 1015202530EL显示器的正面亮度(cd/m2)62.3 62.1 61.4 60.5 56.9 53.1[表8]光学装置的个数0EL显示器的正面亮度(cd/m2)50.1 比较例的EL显示器的正面亮度(cd/m2)53.4从表6～表9所示的结果可以看出，设有临界角以上的范围的霾值为50％以上的光学装置的EL显示器，与不设光学装置的EL显示器(表8)及通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度。此外，还可以看出，特别是设有临界角以上的范围的霾值为60％以上的光学装置的EL显示器，与比较例的EL显示器相比，正面的亮度提高了两成以上。
另外，还可以看出，设有小于临界角的范围的霾值为20％以下的光学装置的EL显示器，与不设光学装置的EL显示器(表8)及通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度。「试验例4」与试验例1一样，用1～4个具有图28(A)所示光学特性的光学薄膜制作光学装置，将其用作配置在结构为第2实施形态的EL显示器的透光性基板与透光性电极之间的光学装置，并测定了该EL显示器的正面亮度。其测定结果示于以下的表10。此外，当表10中光学薄膜的个数为0时，是不设光学薄膜的情况。
另外，为进行比较，还测定了通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例的EL显示器(在图31的现有的EL显示器中不设置散射层820而通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸)的正面亮度。其测定结果示于以下的表11。
实施例的光学薄膜的个数 0 1 2 3 4EL显示器的正面亮度(cd/m2) 50.1 58.1 68.9 79.2 86.9[表11]比较例的EL显示器的正面亮度(cd/m2) 53.4
从表10、表11所示的结果可以看出，将实施例的光学薄膜用作光学装置的EL显示器，与通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度，因而能获得明亮的显示。此外，还可以看出，在采用了使用多个实施例的光学薄膜并使其指向性的轴相互错开而进行层叠的光学装置的EL显示器中，随着光学薄膜的个数的增多，其正面亮度也可以随之提高并获得明亮的显示。「试验例5」与试验例2一样，用1～8个具有图30(A)所示光学特性的光学薄膜制作了光学装置，将其用作配置在结构为第2实施形态的EL显示器的透光性基板与透光性电极之间的光学装置，并测定了该EL显示器的正面亮度。其测定结果示于以下的表12、表13。此外，当表12中光学薄膜的个数为0时，是不设光学薄膜的情况。
另外，为进行比较，还测定了通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例的EL显示器(在图31的现有的EL显示器中不设置散射层820而通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸)的正面亮度。其测定结果示于以下的表14。
实施例的光学薄膜的个数 0 1 2 3 4EL显示器的正面亮度(cd/m2) 50.1 53.2 57.9 61.5 65.8[表13]实施例的光学薄膜的个数 5 6 7 8EL显示器的正面亮度(cd/m2) 68.9 73.2 77.5 81.5[表14]比较例的EL显示器的正面亮度(cd/m2) 53.4从表12～表14所示的结果可以看出，将实施例的光学薄膜用作光学装置的EL显示器，与通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度，因而能获得明亮的显示。此外，还可以看出，在采用了使用多个实施例的光学薄膜并使其指向性的轴相互错开而进行层叠的光学装置的EL显示器中，随着光学薄膜的个数的增多，其正面亮度也可以随之提高并获得明亮的显示。「试验例6」用利用全息照相技术制成的多个光学薄膜制作了光学特性不同的各种光学装置。测定了所制作的各种光学装置的临界角以上的霾值(％)及小于临界角的范围的霾值(％)。这里的霾值，是使根据用图7所示的测定系统测得的前方散射光(扩散透射光)及入射光L的光强度计算出的扩散透射率除以总光线透射率后以％表示的值，然后，在结构为第2实施形态的EL显示器中备有所制成的各种光学装置的情况下，测定了该EL显示器的正面亮度。其测定结果示于以下的表15、表16、表17。
另外，表17是在结构为第2实施形态的EL显示器中不设光学薄膜的情况。
另外，为进行比较，还测定了通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例的EL显示器(在图31的现有的EL显示器中不设置散射层820而通过使透明基板801的表面变得粗糙而形成凹凸)的正面亮度。其测定结果示于以下的表18。
临界角以上的范围的霾值(％)304050607080小于临界角的范围的霾值(％)5 5 5 5 5 5EL显示器的正面亮度(cd/m2)51.6 52.3 55.4 60.3 62.3 63.9[表16]临界角以上的范围的霾值(％)707070707070小于临界角的范围的霾值(％)5 1015202530EL显示器的正面亮度(cd/m2)62.3 62.1 61.4 60.5 56.9 53.1 光学装置的个数 0EL显示器的正面亮度(cd/m2) 50.1[表18]比较例的EL显示器的正面亮度(cd/m2) 53.4从表15～表18所示的结果可以看出，设有临界角以上的范围的霾值为50％以上的光学装置的EL显示器，与不设光学装置的EL显示器(表17)及通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度。此外，还可以看出，特别是设有临界角以上的范围的霾值为60％以上的光学装置的EL显示器，与比较例的EL显示器相比，正面的亮度提高了两成以上。
另外，还可以看出，设有小于临界角的范围的霾值为20％以下的光学装置的EL显示器，与不设光学装置的EL显示器(表17)及通过使透明基板的表面变得粗糙而形成凹凸的比较例(现有)的EL显示器相比，可以提高正面的亮度。
权利要求
1.一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件单独通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于在上述透光性基板的另一个面上设置光学装置，该光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出，并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
2.一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的EL元件配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于在上述透光性基板的另一个面上设置光学装置，该光学装置使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出，并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
3.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向外部射出，并使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向外部射出。
4.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向外部射出，并使小于临界角的入射光透射而向外部射出。
5.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向外部射出，并使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
6.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
7.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)-10°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜sin-1(1/m1)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
8.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
9.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β1＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
10.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜sin-1(1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
11.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(1/m2)-10°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜sin-1(1/m2)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
12.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥40°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＝0°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
13.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使从上述发光层通过上述透光性基板而入射到该光学装置的光中的满足β2≥40°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并使满足β2＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
14.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2，大小相等或大小近似相等。
15.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2，满足m1 m2的关系，
16.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光以50％以上的霾值向外部射出，并使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出。
17.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜层叠而形成。
18.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜层叠而形成，上述多个光学薄膜，使平行线透射率呈现指向性的轴相互错开而进行层叠。
19.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜层叠而形成，而上述光学薄膜是全息图。
20.根据权利要求1或2所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜层叠而形成，上述多个光学薄膜，使平行线透射率呈现指向性的轴相互错开而进行层叠，进一步，上述光学薄膜是全息图。
21.一种EL显示器，其特征在于采用了权利要求1所述的EL器件。
22.一种EL显示器，采用了权利要求1所述的EL器件，该EL显示器的特征在于作为上述EL元件，使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件。
23.一种EL显示器，采用了权利要求1所述的EL器件，该EL显示器的特征在于在上述光学装置的与上述透光性基板侧相反一侧的面上，从上述光学装置侧起按顺序设置相位差板、偏振片。
24.一种EL显示器，采用了权利要求1所述的EL器件，该EL显示器的特征在于作为上述EL元件，使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件，进一步，在上述光学装置的与上述透光性基板侧相反一侧的面上，从上述光学装置侧起按顺序设置相位差板、偏振片。
25.一种EL照明装置，其特征在于采用了权利要求2所述的EL器件。
26.一种EL照明装置，采用了权利要求2所述的EL器件，该EL照明装置的特征在于作为上述EL元件，使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件、发出白色光的EL元件的至少任何一种EL元件。
27.一种EL照明装置，采用了权利要求2所述的EL器件，该EL照明装置的特征在于将发出蓝色光的EL元件作为上述EL元件并在上述EL元件与上述透光性基板之间或上述透光性基板与上述光学装置之间或在上述光学装置的表面上设置对由上述发光层发出的蓝色光进行波长变换的装置。
28.一种液晶装置，其特征在于备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的采用了权利要求2所述的EL器件的EL照明装置。
29.一种液晶装置，其特征在于备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的采用了权利要求2所述的EL器件的EL照明装置，进一步，上述液晶板，在一个基板的液晶层侧设置半透反射层。
30.一种电子设备，其特征在于备有采用了权利要求1所述的EL器件的EL显示器，作为显示装置。
31.一种电子设备，其特征在于备有液晶装置作为显示装置，该液晶装置，备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的采用了权利要求2所述的EL器件的EL照明装置。
32.一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件单独通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于将光学装置设置在上述透光性基板与上述透光性电极之间，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出。
33.一种EL器件，将备有包含发光层的至少一个有机层及隔着该有机层彼此相对的一对电极的EL元件配置在透光性基板的一个面上，上述一对电极中的至少位于透光性基板侧的一个电极，由透光性电极形成，并可以对上述EL元件通电，当使上述EL元件通电时，由上述发光层发出的光，向上述透光性基板侧射出，该EL器件的特征在于将光学装置设置在上述透光性基板与上述透光性电极之间，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的光的至少一部分发生散射和/或绕射而向透光性基板射出，并可以使其他角度范围的光发生弱散射和/或透射而向透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的反复进行全反射的角度范围的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而通过上述透光性基板向外部射出，并可以使其他角度范围的入射光发生弱散射和/或透射而通过上述透光性基板向外部射出。
34.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向外部射出。
35.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光透射而向外部射出。
36.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射或透射而向上述透光性基板射出，进一步，该光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分发生强散射及绕射而向外部射出，并可以使小于临界角的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
37.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角，m2为上述光学装置的折射率，m3为上述透光性电极的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＜sin-1(m2/m3)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
38.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥sin-1(m2/m3)-10°的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角，m2为上述光学装置的折射率，m3为上述透光性电极的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＜sin-1(m2/m3)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
39.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥55°的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
40.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的满足β3≥55°的条件(式中，β3为与上述透光性电极的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β3＜55°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
41.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，m1为上述透光性基板的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并使满足β2＜sin-1(m1/m2)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
42.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥sin-1(m1/m2)-10°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角，m1为上述透光性基板的折射率，m2为光学装置的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使满足β2＜sin-1(m1/m2)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
43.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥70°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使满足β2＝0°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向透光性基板射出。
44.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使从上述发光层通过上述透光性电极而入射到该光学装置的光中的满足β2≥70°的条件(式中，β2为与上述光学装置的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向上述透光性基板射出，并可以使满足β2＜70°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向上述透光性基板射出。
45.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β1＜sin-1(1/m1)的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
46.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥sin-1(1/m1)-10°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角，1为空气的折射率，m1为上述透光性基板的折射率)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β1＜sin-1(1/m1)-10°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
47.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生强散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β1＝0的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
48.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的满足β1≥40°的条件(式中，β1为与上述透光性基板的法线方向所成的倾角)的入射光的至少一部分发生散射和/或绕射而向外部射出，并可以使满足β1＜40°的条件的入射光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
49.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于由上述光学装置进行了散射和/或绕射的光，以小于临界角的角度入射到上述透光性基板。
50.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2，大小相等或大小近似相等。
51.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述透光性基板的折射率m1与光学装置的折射率m2，满足m1≥m2的关系。
52.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，可以使入射到上述透光性电极内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值向上述透光性基板射出，并可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向上述透光性基板射出。
53.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置构成为，使入射到上述透光性基板内的来自发光层的光中的临界角以上的入射光的至少一部分以50％以上的霾值向外部射出，并可以使小于临界角的入射光以20％以下的霾值向外部射出。
54.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜或多个光学层层叠而形成。
55.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜或多个光学层层叠而形成，上述多个光学薄膜或多个光学层，使平行线透射率呈现指向性的轴相互错开而进行层叠。
56.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜或多个光学层层叠而形成，上述光学薄膜或光学层是全息图。
57.根据权利要求32或33所述的EL器件，其特征在于上述光学装置，通过将多个光学薄膜层叠而形成，上述多个光学薄膜或多个光学层，使平行线透射率呈现指向性的轴相互错开而进行层叠，进一步，上述光学薄膜光学层是全息图。
58.一种EL显示器，其特征在于采用了权利要求32所述的EL器件。
59.一种EL显示器，采用了权利要求32所述的EL器件，该EL显示器的特征在于作为上述EL元件，使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件。
60.一种EL显示器，采用了权利要求32所述的EL器件，该EL显示器的特征在于在上述上述透光性基板的与光学装置侧相反一侧的面上，从上述上述透光性基板侧起按顺序设置相位差板、偏振片。
61.一种EL显示器，采用了权利要求32所述的EL器件，该EL显示器的特征在于作为上述EL元件，使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件，进一步，在上述透光性基板的与上述光学装置侧相反一侧的面上，从上述透光性基板侧起按顺序设置相位差板、偏振片。
62.一种EL照明装置，其特征在于采用了权利要求33所述的EL器件。
63.一种EL照明装置，采用了权利要求33所述的EL器件，该EL照明装置的特征在于作为上述EL元件，使用发出红色光的EL元件、发出绿色光的EL元件、发出蓝色光的EL元件、发出白色光的EL元件的至少任何一种EL元件。
64.一种EL照明装置，采用了权利要求33所述的EL器件，该EL照明装置的特征在于将发出蓝色光的EL元件作为上述EL元件并在上述透光性电极与上述光学装置之间、或上述光学装置与上述透光性基板之间、或上述透光性基板的与上述光学装置侧相反的一侧设置对由上述发光层发出的蓝色光进行波长变换的装置。
65.一种液晶装置，其特征在于备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的采用了权利要求33所述的EL器件的EL照明装置。
66.一种液晶装置，其特征在于备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的采用了权利要求33所述的EL器件的EL照明装置，进一步，上述液晶板，在一个基板的液晶层侧设置半透反射层。
67.一种电子设备，其特征在于备有采用了权利要求32所述的EL器件的EL显示器，作为显示装置。
68.一种电子设备，其特征在于备有液晶装置作为显示装置，该液晶装置，备有具备一对基板和夹持在该一对基板之间的液晶层的液晶板及设置在该液晶板的一个基板的与液晶层相反一侧的采用了权利要求33所述的EL器件的EL照明装置。
全文摘要
一种EL显示器,将多个EL元件按矩阵状配置在透光性基板的一个面上,一对电极中的至少位于基板侧的电极由透光性电极形成,在EL元件的周围设置间壁,并可以对EL元件单独通电,当使EL元件通电时,由发光层发出的光向基板侧射出,该EL显示器的特征在于:在基板的另一个面上设有光学装置,该光学装置,使入射到基板内的来自发光层的光中的至少一部分反复进行全反射的光发生散射和/或绕射而向外部射出,并使其他的光发生弱散射和/或透射而向外部射出。
文档编号G02F1/13357GK1390082SQ0212161
公开日2003年1月8日 申请日期2002年5月29日 优先权日2001年5月31日
发明者前田强 申请人:精工爱普生株式会社