(57)【要約】【課題】コストを抑えた状態で、立体視画像を表示することができる画像表示装置を提供すること。【解決手段】有機ＥＬパネル２００は、第１の画像と第２の画像に基づいて立体視画像を表示する画像表示装置であって、偏光発光を行う複数の有機ＥＬ素子と、複数の有機ＥＬ素子の偏光発光を利用して、第１の画像および第２の画像を形成する後面基板２１０とを有する。また、複数の有機ＥＬ素子は、第１の画像の形成に用いられる複数の第１の有機ＥＬ素子２２０と、第２の画像の形成に用いられる複数の第２の有機ＥＬ素子２３０とを含み、後面基板２１０は、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０および複数の第２の有機ＥＬ素子２３０を面状に配置し、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０の偏光軸が平行であり、かつ、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０の偏光軸が平行である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像と第２の画像に基づいて立体視画像を表示する画像表示装置であって、
偏光発光を行う複数の有機発光素子と、
前記複数の有機発光素子の偏光発光を利用して、前記第１の画像および前記第２の画像を形成する画像表示部と、
を有する画像表示装置。
【請求項２】
前記複数の有機発光素子は、
前記第１の画像の形成に用いられる複数の第１の有機発光素子と、前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２の有機発光素子と、を含み、
前記画像表示部は、
前記複数の第１の有機発光素子および前記複数の第２の有機発光素子を面状に配置し、前記複数の第１の有機発光素子の偏光軸が平行であり、かつ、前記複数の第２の有機発光素子の偏光軸が平行である、
請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像表示部は、
前記複数の第１の有機発光素子の偏光軸と前記複数の第２の有機発光素子の偏光軸とが互いに直交するように、前記複数の第１の有機発光素子および前記第２の有機発光素子を面状に配置している、
請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示部は、
前記複数の第１の有機発光素子の偏光軸と前記複数の第２の有機発光素子の偏光軸とが互いに平行となるように、前記複数の第１の有機発光素子および前記第２の有機発光素子を面状に配置しており、かつ、前記複数の第１の有機発光素子および前記複数の第２の有機発光素子の少なくとも一方の画像観察側に配置された複数の位相差板を有する、
請求項２記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記複数の位相差板は、
前記複数の第１の有機発光素子および前記複数の第２の有機発光素子のいずれか一方のそれぞれの画像観察側に対応して配置された、遅相軸が平行な複数の１／２λ板である、
請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記複数の位相差板は、
前記複数の第１の有機発光素子のそれぞれの画像観察側に配置された、遅相軸が平行な複数の第１の１／４λ板と、前記複数の第２の有機発光素子のそれぞれの画像観察側に配置された、前記複数の第１の１／４λ板の遅相軸と直交する遅相軸を有する複数の第２の１／４λ板と、含む、
請求項５記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記複数の第１の１／４λ板または複数の第２の１／４λ板のうち、一方の遅相軸は前記偏光軸に対して光出射側から見て時計回りに４５度傾いており、他方の遅相軸は、前記偏光軸に対して光出射側から見て反時計回りに４５度傾いている、
請求項６記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記有機発光素子の発光層は、ポリマー発光材料である、
請求項１記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記有機発光素子の発光層は、摩擦転写法により作製される、
請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記複数の有機発光素子は、円偏光発光を行う、
請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記複数の有機発光素子は、各々の有する陰極と陽極の少なくとも一方が強磁性体で構成される、
請求項１０記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子を用いて面発光を行う画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの偏光画像の出力によって立体視画像の表示を実現する画像表示装置（例えば特許文献１参照）は、医療分野やアミューズメント分野を含む各種分野において広く普及している。
【０００３】
図６は、特許文献１記載の画像表示装置の構成を示す図である。図６に示すように、画像表示装置１０は、画像表示部２０および偏光板３０を有する。画像表示部２０は、液晶表示装置であり、光源部２１および液晶パネル部２２を有する。液晶パネル部２２は、右目用画像を表示する第１のエリア２２ａと、左目用画像を表示する第２のエリア２２ｂとを有する。偏光板３０は、第２のエリア２２ｂに重なる部分に、位相差板である１／２λ板３１を有する。
【０００４】
このような構成により、画像表示装置１０は、偏光板３０の透過軸に平行な偏光方向を有する右目用画像と、右目用画像の偏光方向に直交する偏光方向を有する左目用画像とを、出力することができる。ユーザは、透過軸の方向が互いに直交する偏光板を左右のレンズとして用いた偏光眼鏡を用いて、これらの画像を見ることにより、立体視画像を見ることができる。
【０００５】
ところが、光源部２１の出力光のうち、偏光板３０の透過軸に平行な偏光方向を有する光以外は、偏光板３０により遮られる。したがって、画像表示装置１０の発光効率は低く、高い輝度を得るためには、高い電力が必要となる。
【０００６】
そこで、低電力で高い輝度を得ることが可能な有機ＥＬ（electroluminescence）素子を、光源部２１に採用することが考えられる。これにより、低電力かつ高輝度での立体視画像表示が可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１０１７７５号公報
【特許文献２】特許第３７５５０３０号公報
【非特許文献１】大西、小山著、「高分子ＥＬ材料」、共立出版、２００４年、ｐ.２６−２７
【非特許文献２】永松  秀一著、「摩擦転写法による高分子配向膜とその分子配列」、電子情報通信学会技術研究報告、Ｖｏｌ.１０５、Ｎｏ.２２、２００５年、ｐ.３１−３６
【非特許文献３】E. Shikoh, A. Fujiwara, Y. Ando and T. Miyazaki: "Spin Injection into Organic Light-Emitting Devices with Ferromagnetic Cathode and Effects on Their Luminescence Properties", Jpn. J. Appl. Phys. 45 (2006) 6897-6901.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の画像表示装置１０は、平面視画像の表示のみを行う通常の表示装置では不必要な偏光板３０が必要となるため、コスト面で不利であるという課題を有する。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、コストを抑えた状態で、立体視画像を表示することができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示装置は、第１の画像と第２の画像に基づいて立体視画像を表示する画像表示装置であって、偏光発光を行う複数の有機発光素子と、前記複数の有機発光素子の偏光発光を利用して、前記第１の画像および前記第２の画像を形成する画像表示部とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、有機発光素子自体の偏光発光を利用して、それぞれ偏光方向が揃った第１の画像と第２の画像とを出力することができる。これにより、特に偏光板を必要とすることなく、有機発光素子の偏光方向の設定または位相差板の配置という安価な手法により、立体視画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置を用いた立体視画像表示システム（以下「立体画像システム」という）の構成を示すシステム構成図である。
【００１３】
図１において、立体画像システム１００は、本発明に係る画像表示装置である有機ＥＬパネル２００および偏光眼鏡３００を有する。
【００１４】
有機ＥＬパネル２００は、テレビジョン受像機等の立体表示装置（図示せず）に組み込まれた画像表示部であり、立体表示装置からの画像信号を受けて、画像を表示する。この画像信号には、立体視画像を表示するための右目用画像および左目用画像の画像信号が含まれる。有機ＥＬパネル２００は、後面基板２１０、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０、および前面基板（図示せず）を有する。
【００１５】
後面基板２１０および前面基板は、例えば、ガラスを素材とする矩形平面板である。後面基板２１０は、主面２１１を有する。第１および第２の有機ＥＬ素子２２０、２３０は、後面基板２１０の主面２１１に、行列状に配置されており、前面基板に覆われている。具体的には、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０および複数の第２の有機ＥＬ素子２３０は、それぞれ、主面２１１全面にわたって平面状に配置されている。そして、第１の有機ＥＬ素子２２０と、第２の有機ＥＬ素子２３０とは、縦方向にそれぞれ連続して配置され、横方向に交互に配置されている。第１および第２の有機ＥＬ素子２２０、２３０の配置形態はこれに限定されるものではなく、例えば、縦方向において交互に配置され横方向において連続して配置されていてもよいし、格子状に配置されていてもよい。ただし、第１および第２の有機ＥＬ素子２２０、２３０の配置は、入力される画像信号の画素配置に対応している必要がある。
【００１６】
複数の第１の有機ＥＬ素子２２０は、右目用画像の画像信号に基づいて駆動され、右目用画像の画素（以下「右目用画素」という）をそれぞれ構成する。すなわち、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０全体で、右目用画像を表示する。
【００１７】
複数の第２の有機ＥＬ素子２３０は、左目用画像の画像信号に基づいて駆動され、左目用画像の画素（以下「左目用画素」という）をそれぞれ構成する。すなわち、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０全体で、左目用画像を表示する。
【００１８】
なお、フルカラー表示を実現する場合には、各画素を、赤、緑、青の副画素により構成するようにしてもよい。
【００１９】
図２は、有機ＥＬパネル２００の構成を示す概略断面図である。
【００２０】
図２に示すように、第１の有機ＥＬ素子２２０は、縦方向の偏光軸で偏光発光する。これに対し、第２の有機ＥＬ素子２３０は、横方向の変更軸で偏光発光する。すなわち、有機ＥＬパネル２００の前面基板２４０からは、縦方向に偏光方向が揃った右目用画像と、横方向、つまり、右目用画像の偏光方向とは直交する方向に偏光方向が揃った左目用画像とが出力される。
【００２１】
第１の有機ＥＬ素子２２０および第２の有機ＥＬ素子２３０は、図示しないが、後面基板２１０から順に、金属陰極、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、および透明陽極を積層して構成される。金属陰極および透明陽極には駆動回路が接続されている。発光層は、駆動回路からの駆動電源供給により発光する。駆動方式は、パッシブ駆動方式でもアクティブ駆動方式でも良い。
【００２２】
発光層は、例えばポリマー発光材料であり、その分子配向が揃うように作製されることにより、発光時に、配向方向に平行な偏光軸で偏光発光する。
【００２３】
発光層の分子配向を揃えるための有機ＥＬ素子の作製手法としては、例えば、微細配線構造電極を用いた手法（例えば特許文献２参照）、延伸配向した高分子膜に作成した電極を用いた手法および作高分子発光層の直接ラビングによる手法（例えば非特許文献１参照）、並びに配向膜上への高分子発光材料の成膜による手法（例えば非特許文献２参照）を採用することができる。これらの手法の詳細は、上記各文献にそれぞれ記載されているため、ここでの説明を省略する。
【００２４】
図１の偏光眼鏡３００は、右目用偏光板３１０および左目用偏光板３２０を有する。右目用偏光板３１０は、偏光眼鏡３００がユーザに着用された状態で、縦方向に透過軸を有する。左目用偏光板３２０は、偏光眼鏡３００がユーザに着用された状態で、横方向に透過軸を有する。これにより、有機ＥＬパネル２００の同一の画面から出力される右目用画像と左目用画像とは、偏光眼鏡３００で左右に分離されて、ユーザの目に到達する。
【００２５】
したがって、偏光眼鏡３００を着用したユーザは、右目用画像を右目のみで見ることができ、左目用画像を左目のみで見ることができる。すなわち、ユーザは、右目用画像と左目用画像とに基づいて立体視画像を見ることができる。
【００２６】
このように、本実施の形態によれば、有機ＥＬ素子２２０、２３０自体の偏光発光を利用するので、特に偏光板を必要とすることなく、それぞれ偏光方向が揃った右目用画像と左目用画像とを出力することができる。したがって、右目用画像および左目用画像を出力する立体表示装置を安価に提供することができる。
【００２７】
また、偏光板を不要とすることができるため、装置の薄型化を図ることができる。
【００２８】
更に、立体画像システム１００は、有機ＥＬ素子２２０、２３０を光源として用いるので、低電力かつ高輝度で、立体視画像を表示することができる。
【００２９】
なお、有機ＥＬ素子２２０、２３０の偏光軸は、互いに直交していればよく、その方向の組み合わせは、縦方向と横方向との組み合わせに限定されない。例えば、右上がり４５度の方向と左上がり４５度との組み合わせとしてもよい。ただし、偏光眼鏡３００の右目用偏光板および左目用偏光板３１０、３２０の透過軸を対応する第１および第２の有機ＥＬ素子２２０、２３０の偏光軸に合わせる必要がある。
【００３０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、右目用画像を構成する第１の有機ＥＬ素子の偏光方向と、左目用画像を構成する第２の有機ＥＬ素子の偏光方向とを、平行にした例である。実施の形態２に係る有機ＥＬパネルは、例えば、実施の形態１の有機ＥＬパネル２００と同様に、実施の形態１の偏光眼鏡３００と共に用いられるものである。
【００３１】
図３は、本実施の形態に係る有機ＥＬパネルの構成を示す概略断面図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【００３２】
図３において、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル２００ａの、第２の有機ＥＬ素子２３０ａは、第１の有機ＥＬ素子２２０の偏光軸と平行（縦方向）な偏光軸を有する。そして、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０ａにのみ、複数の１／２λ板２５０ａが、遅相軸が平行な状態で１対１で重ねて配置されている。
【００３３】
１／２λ板２５０ａは、直線偏光の偏光面を一定方向に９０度回転させる位相差板である。したがって、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０ａにより構成される左目用画像は、複数の１／２λ板２５０ａの存在により、横方向の直線偏光となる。この結果、有機ＥＬパネル２００ａは、第１の有機ＥＬ素子２２０と第２の有機ＥＬ素子２３０ａとを同一の構成としながら、実施の形態１と同様に、縦方向に偏光方向が揃った右目用画像と、横方向に偏光方向が揃った左目用画像とを出力することができる。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、製造時に最も容易な一方向に統一させて、第１および第２の有機ＥＬ素子２２０、２３０ａを設計および作製することができる。すなわち、有機ＥＬ素子２２０、２３０ａの偏光軸を全面で共通に製造することができるため、立体表示装置を安価に提供することが可能である。
【００３５】
なお、第１の有機ＥＬ素子２２０にも位相差板を配置してもよい。この場合には、有機ＥＬパネル２００ａから出力される右目用画像と左目用画像との間で偏光方向が互いに直交するように、位相差板を選定し、かつ、偏光眼鏡３００の透過軸を、対応する画像の偏光方向に合わせる必要がある。例えば、第１の有機ＥＬ素子２２０に第１の１／４λ板を配置し、第２の有機ＥＬ素子２３０に、第１の１／４λ板の遅相軸に直交する遅相軸を有する第２の１／４λ板を配置する。ただし、１／４λ板は、遅相軸の角度によって、後述のように円偏光板として機能することに留意する。
【００３６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、右目用画像と左目用画像とを、異なる旋回方向の円偏光とする例である。本実施の形態に係る有機ＥＬパネルは、例えば、実施の形態２の有機ＥＬパネル２００ａと同様に、偏光眼鏡と共に用いられるものである。ただし、実施の形態３の偏光眼鏡は、右目用画像および左目用画像の旋回方向に対応して、円偏光板を有する。
【００３７】
図４は、本実施の形態に係る有機ＥＬパネルの構成を示す概略断面図であり、実施の形態２の図３に対応するものである。図３と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【００３８】
図４に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル２００ｂにおいても、第２の有機ＥＬ素子２３０ａは、第１の有機ＥＬ素子２２０の偏光軸と平行（縦方向）な偏光軸を有する。一方で、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル２００ｂは、図３の１／２λ板２５０ａを有しておらず、複数の第１の１／４λ板２６０ｂと、複数の第２の１／４λ板２７０ｂとを有している。複数の第１の１／４λ板２６０ｂは、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０に１対１で重ねて配置されている。複数の第２の１／４λ板２７０ｂは、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０ａに１対１で重ねて配置されている。
【００３９】
複数の第１の１／４λ板２６０ｂと、複数の第２の１／４λ板２７０ｂとは、それぞれ遅相軸が平行となっている。ただし、第１の１／４λ板２６０ｂの遅相軸の方向と第２の１／４λ板２７０ｂの遅相軸の方向とは、互いに直交しており、かつ、第１の有機ＥＬ素子２２０および第２の有機ＥＬ素子２３０ａの偏光軸の方向（縦方向）に対して所定の角度となっている。
【００４０】
図５は、第１の１／４λ板２６０ｂおよび第２の１／４λ板２７０ｂの配置を説明するための模式図である。
【００４１】
図５に示すように、第１の１／４λ板２６０ｂは、その面内の遅相軸が、第１の有機ＥＬ素子２２０の偏光軸に対して、光出射側から見て反時計周りに４５度になるように配置されている。これに対し、第２の１／４λ板２７０ｂは、その面内の遅相軸が、第２の有機ＥＬ素子２３０ａの偏光軸に対して、光出射側から見て時計回りに４５度になるように配置されている。
【００４２】
１／４λ板に入射する直線偏光の偏光方向に対して、１／４λ板の遅相軸が光出射側から見て反時計周りに４５度傾いているとき、１／４λ板からの出射光は、右旋回の円偏光となる。したがって、複数の第１の有機ＥＬ素子２２０により構成される右目用画像は、第１の１／４λ板２６０ｂの存在により、右旋回の円偏光となる。
【００４３】
また、１／４λ板に入射する直線偏光の偏光方向に対して、１／４λ板の遅相軸が光出射側から見て時計回りに４５度傾いているとき、１／４λ板からの出射光は、左旋回の円偏光となる。したがって、複数の第２の有機ＥＬ素子２３０ａにより構成される左目用画像は、第２の１／４λ板２７０ｂの存在により、左旋回の円偏光となる。
【００４４】
本実施の形態の偏光眼鏡（図示せず）において、右目用偏光板は、右旋回の円偏光を透過させる円偏光板であり、左目用偏光板は、右旋回の円偏光を透過させる円偏光板である。したがって、有機ＥＬパネル２００ｂと偏光眼鏡との相対的な角度によらず、右旋回の円偏光である右目用画像は右目用偏光板を透過し、左旋回の円偏光である左目用画像は左目用偏光板を透過する。
【００４５】
すなわち、ユーザは、例えば首を傾けた状態においても、右目用画像を右目のみで見ることができ、左目用画像を左目のみで見ることができる。これに対し、直線偏光の画像を出力する実施の形態１および実施の形態２では、ユーザが首を傾けると、画像の偏光方向と偏光眼鏡の透過軸とが斜めに交わり、右目用画像と左目用画像とのクロストークが発生する。
【００４６】
このような偏光眼鏡は、例えば、実施の形態１の偏光眼鏡３００において、右目用偏光板３１０に対して第１の１／４λ板２６０ｂと同様の位相差板を取り付け、左目用偏光板３２０に対して第２の１／４λ板２７０ｂと同様の位相差板を取り付けることによって、作製することができる。
【００４７】
このように、本実施の形態によれば、ユーザが首を傾けても画像のクロストークが発生しない高品位な立体表示装置を、安価に提供することができる。
【００４８】
なお、１／４λ板に換えて、３／４λ板を使用して、円偏光に変換するようにしてもよい。
【００４９】
更に、素子自体の構成により円偏光発光する有機ＥＬ素子を上記第１および第２の有機ＥＬとして採用する場合には、有機ＥＬパネルの位相差板は不要となる。素子自体の構成により円偏光発光する有機ＥＬ素子の作製手法としては、例えば、陰極と陽極の少なくとも一方を強磁性体で構成する手法（例えば非特許文献３参照）を採用することができる。
【００５０】
なお、以上説明した各実施の形態では、偏光方向が異なる複数の画像が、立体視画像を構成する右目用画像および左目用画像である場合について説明したが、これに限定されない。例えば、偏光方向が異なる複数の画像は、別のテレビジョン番組の画像等、それぞれ独立した平面視画像であってもよい。この場合には、ユーザが着用する偏光眼鏡を、左右の偏光板の透過軸が平行となるように構成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る画像表示装置は、コストを抑えた状態で、立体視画像を表示することができる画像表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬパネルを用いた立体画像システムの構成を示すシステム構成図
【図２】実施の形態１に係る有機ＥＬパネルの構成を示す概略断面図
【図３】本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬパネルの構成を示す概略断面図
【図４】本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬパネルの構成を示す概略断面図
【図５】実施の形態３における第１の１／４λ板および第２の１／４λ板の配置を説明するための模式図
【図６】特許文献１記載の画像表示装置の構成を示す図
【符号の説明】
【００５３】
１００  立体画像システム
２００、２００ａ、２００ｂ  有機ＥＬパネル
２１０  後面基板
２１１  主面
２２０  第１の有機ＥＬ素子
２３０、２３０ａ  第２の有機ＥＬ素子
２４０  前面基板
２５０ａ  １／２λ板
２６０ｂ  第１の１／４λ板
２７０ｂ  第２の１／４λ板
３００  偏光眼鏡
３１０  右目用偏光板
３２０  左目用偏光板
【図１】
2010145842.tif 000003
【図２】
2010145842.tif 000004
【図３】
2010145842.tif 000005
【図４】
2010145842.tif 000006
【図５】
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【図６】
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