(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面に光を放出する第１領域、及び前記第１領域と隣接して外光を透過する第２領域を含む画素を備える透明表示素子と、
前記透明表示素子の前記一面に対応する方向に配されて、前記外光を線形偏光させて透過する第１偏光板と、
前記第１偏光板と前記透明表示素子の前記一面との間に配されて、前記外光の位相を遅延させて透過する第１リターダーと、
前記透明表示素子の前記一面の反対側である他面に対応する方向に配されて、前記外光を線形偏光させて透過する第２偏光板と、
前記第２偏光板と前記透明表示素子の前記他面との間に配されて、印加される電源により前記外光の波長を第１位相ないし第２位相の範囲で遅延させて透過する変換リターダーと、
を備え、
光を透過する透過モードが設定された場合、前記第２領域は、前記外光の入射側と反対側に位置したユーザが前記入射側のイメージを観察できるように前記外光を透過する、光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項２】
前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である請求項１に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項３】
前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに同方向の偏光軸を有する請求項１または２に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項４】
前記変換リターダーに第１電源を印加して、前記外光の波長を、前記第２位相と絶対値は同一で回転方向が異なる前記第１位相ほど遅延させることにより、入射する前記外光を透過しない請求項３に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項５】
前記変換リターダーに第２電源を印加して、前記外光の波長を、前記第１位相と絶対値は同一で回転方向が異なる前記第２位相ほど遅延させることにより、入射する前記外光を透過する請求項３または４に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項６】
前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに直交する方向の偏光軸を有する請求項１または２に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項７】
前記変換リターダーに第１電源を印加して、前記外光の波長を、前記第２位相と絶対値は同一で回転方向が異なる前記第１位相ほど遅延させることにより、入射する前記外光を透過する請求項６に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項８】
前記変換リターダーに第２電源を印加して、前記外光の波長を、前記第１位相と絶対値は同一で回転方向が異なる前記第２位相ほど遅延させることにより、入射する前記外光を透過しない請求項６または７に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項９】
前記変換リターダーは、第２リターダー及び液晶膜を備え、
記第２リターダーは、前記透明表示素子と前記液晶膜との間に配され、
前記液晶膜は、前記第２リターダーと前記第２偏光板との間に配され、印加される電圧により前記外光の波長を所定の範囲で遅延させる請求項１に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１０】
前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに同方向の偏光軸を有し、
前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である請求項９に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１１】
前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに直交する方向の偏光軸を有し、
前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である請求項９に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１２】
前記第２リターダーは、前記外光の波長を前記第２位相ほど遅延させる波長板であり、
前記液晶膜は、印加される電圧により前記外光の波長を、第３位相ないし第４位相間の範囲で遅延させ、
ここで、前記第３位相と前記第２位相との和は前記第２位相であり、前記第４位相と前記第２位相との和は前記第１位相であり、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる請求項９〜１１のいずれか一項に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１３】
前記第２リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板であり、
前記液晶膜は、印加される電圧により前記外光の波長を、第５位相ないし第６位相間の範囲で遅延させ、
ここで、前記第５位相と前記第１位相との和は前記第２位相であり、前記第６位相と前記第１位相との和は前記第１位相であり、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる請求項９〜１１のいずれか一項に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１４】
前記第２領域は、互いに隣接する少なくとも２つの画素に対して連結されるように備えられた請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１５】
前記画素は、
前記第１領域に配され、少なくとも一つの薄膜トランジスタを含む画素回路部と、
少なくとも前記画素回路部を覆うように形成された第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に前記画素回路部と電気的に連結されるように形成され、前記第１領域内に位置する第１電極と、
前記第１電極と対向し、前記画素で少なくとも前記第１領域に形成された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介され、発光層を含む有機膜と、
を備える請求項１に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１６】
前記第２電極は、前記第２領域に対応する位置に第１開口部を備える請求項１５に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１７】
前記第２領域に対応する位置に複数の第２絶縁膜が備えられ、
前記第２絶縁膜は、前記第２領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第２開口部を備える請求項１５または１６に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１８】
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜は、透明な物質からなる請求項１７に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項１９】
前記第１電極は、光透過電極で備えられ、
前記第１電極は、前記画素回路部を遮蔽しないように、前記画素回路部と重畳せずに配される請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【請求項２０】
前記第１電極は、光反射電極として備えられ、
前記第１電極は、前記画素回路部を遮蔽するように、前記画素回路部と重畳して配される請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の光透過率制御の可能な表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、さらに詳細には、モードによって光透過率を変化させる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置は、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力などの側面での特性に優れるため、ＭＰ３プレーヤーや携帯電話などの個人用携帯機器からテレビ（ＴＶ）に至るまで応用範囲が拡大しつつある。これらの有機発光表示装置は、自発光特性を有しており、液晶表示装置とは異なって別途の光源を必要としないため、厚さ及び重量を低減させる。また、有機発光表示装置は、装置内部の薄膜トランジスタや有機発光素子を透明に作って、画素領域とは別に透過領域（または透過窓）を形成することで、透明表示装置として形成できる。
【０００３】
ところが、これらの透明表示装置は、通常固定された透過率のみ持っていて、ユーザが表示装置の透過率を調節しようとする場合にその欲求を満たすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施形態は、透明表示素子に光学素子を配して、モードによって低電力で光透過率を制御する表示装置を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記のような目的を達成するために、本発明は、少なくとも一面に光を放出する第１領域、及び前記第１領域と隣接して外光を透過する第２領域を含む画素を備える透明表示素子と、前記透明表示素子の前記一面に対応する方向に配されて、前記外光を線形偏光させて透過する第１偏光板と、前記第１偏光板と前記透明表示素子の前記一面との間に配されて、前記外光の位相を遅延させて透過する第１リターダーと、前記透明表示素子の前記一面の反対側である他面に対応する方向に配されて、前記外光を線形偏光させて透過する第２偏光板と、前記第２偏光板と前記透明表示素子の前記他面との間に配されて、印加される電源により前記外光の波長を第１位相ないし第２位相の範囲で遅延させて透過する変換リターダーと、を備え、光を透過する透過モードが設定された場合、前記第２領域は、前記外光の入射側と反対側に位置したユーザが前記入射側のイメージを観察できるように前記外光を透過する、光透過率制御の可能な表示装置を提供する。
【０００６】
本発明の他の特徴によれば、前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに同方向の偏光軸を有する。
【０００７】
本発明の他の特徴によれば、前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である。
【０００８】
本発明の他の特徴によれば、前記変換リターダーに第１電源を印加して前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる時、前記表示装置は、前記表示装置に入射される前記外光を透過せず、ここで、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、前記変換リターダーに第２電源を印加して前記外光の波長を前記第２位相ほど遅延させる時、前記表示装置は、前記表示装置に入射される前記外光を透過し、ここで、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに直交する方向の偏光軸を有する。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、前記変換リターダーに第１電源を印加して前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる時、前記表示装置は、前記表示装置に入射される前記外光を透過し、ここで、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる。
【００１３】
本発明の他の特徴によれば、前記変換リターダーに第２電源を印加して前記外光の波長を前記第２位相ほど遅延させる時、前記表示装置は、前記表示装置に入射される前記外光を透過せず、ここで、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる。
【００１４】
本発明の他の特徴によれば、前記変換リターダーは、第２リターダー及び液晶膜を備え、前記第２リターダーは、前記透明表示素子と前記液晶膜との間に配され、前記液晶膜は、前記第２リターダーと前記第２偏光板との間に配され、印加される電圧により前記外光の波長を所定の範囲で遅延させる。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに同方向の偏光軸を持ち、前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、前記第１偏光板と前記第２偏光板とは、互いに直交する方向の偏光軸を有し、前記第１リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板である。
【００１７】
本発明の他の特徴によれば、前記第２リターダーは、前記外光の波長を前記第２位相ほど遅延させる波長板であり、前記液晶膜は、印加される電圧により前記外光の波長を、第３位相ないし第４位相間の範囲で遅延させ、ここで、前記第３位相と前記第２位相との和は前記第２位相であり、前記第４位相と前記第２位相との和は前記第１位相であり、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる。
【００１８】
本発明の他の特徴によれば、前記第２リターダーは、前記外光の波長を前記第１位相ほど遅延させる波長板であり、前記液晶膜は、印加される電圧により前記外光の波長を第５位相ないし第６位相間の範囲で遅延させ、ここで、前記第５位相と前記第１位相との和は前記第２位相であり、前記第６位相と前記第１位相との和は前記第１位相であり、前記第１位相と前記第２位相とは、絶対値は同一であるが、回転方向は相異なる。
【００１９】
本発明の他の特徴によれば、前記第２領域は、互いに隣接する少なくとも２つの画素に対して連結されるように備えられる。
【００２０】
本発明の他の特徴によれば、前記画素は、前記第１領域に配され、少なくとも一つの薄膜トランジスタを含む画素回路部と、少なくとも前記画素回路部を覆うように形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に前記画素回路部と電気的に連結されるように形成され、前記第１領域内に位置する第１電極と、前記第１電極と対向し、前記画素で少なくとも前記第１領域に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介され、発光層を含む有機膜と、を備える。
【００２１】
本発明の他の特徴によれば、前記第２電極は、前記第２領域に対応する位置に第１開口部を備える。
【００２２】
本発明の他の特徴によれば、前記第２領域に対応する位置に複数の第２絶縁膜が備えられ、前記第２絶縁膜は、前記第２領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第２開口部を備える。
【００２３】
本発明の他の特徴によれば、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜は、透明な物質からなる。
【００２４】
本発明の他の特徴によれば、前記第１電極は、光透過電極で備えられ、前記第１電極は、前記画素回路部を遮蔽しないように、前記画素回路部と重畳せずに配される。
【００２５】
本発明の他の特徴によれば、前記第１電極は、光反射電極として備えられ、前記第１電極は、前記画素回路部を遮蔽するように、前記画素回路部と重畳して配される。
【００２６】
本発明の特徴は、後述する詳細な説明及び図面によりさらに明らかになる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、透明表示素子に光学素子を配して、モードによって低電力で光透過率を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による表示装置を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示した表示素子に含まれた画素の一実施形態を示す図面である。
【図３】図１に示した表示素子に含まれた画素の他の実施形態を示す図面である。
【図４】図２及び図３に示したサブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂのうちいずれか一つのサブ画素の断面を示す図面である。
【図５】本発明の他の実施形態による表示装置を概略的に示す断面図である。
【図６】図５に示した表示素子に含まれた画素の一実施形態を示す図面である。
【図７】図５に示した表示素子に含まれた画素の他の実施形態を示す図面である。
【図８】図６及び図７に示したサブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂのうちいずれか一つのサブ画素の断面を示す図面である。
【図９】本発明の一実施形態による表示装置の各モード別駆動を示す図面である。
【図１０】本発明の一実施形態による表示装置の各モード別駆動を示す図面である。
【図１１】本発明の一実施形態による表示装置の各モード別駆動を示す図面である。
【図１２】本発明の一実施形態による表示装置の各モード別駆動を示す図面である。
【図１３】本発明の他の実施形態による表示装置を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、多様な変換を加えることができ、色々な実施形態を持つことができるところ、特定実施形態を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態について限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。本発明を説明するに際して関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の趣旨を不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
第１、第２などの用語は多様な構成要素の説明に使われるが、構成要素は用語により限定されてはならない。当該用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。
【００３１】
本出願で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであり、本発明を限定するものではない。単数の表現は文脈上明らかに取り立てて想定しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在するということを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されねばならない。
【００３２】
以下、添付した図面に図示された本発明に関する実施形態を参照して本発明の構成及び作用を詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態による表示装置１００を概略的に示す断面図である。
【００３４】
図１を参照すれば、表示装置１００は、外光の透過が可能な透明表示素子１０上に、第１偏光板２１、第１リターダー４１、変換リターダー６１及び第２偏光板２２が備えられる。
【００３５】
透明表示素子１０は、背面発光する有機発光表示装置であり、第１基板１と、第１基板１上に備えられたディスプレイ部を密封する第２基板２と、を備える。ディスプレイ部は、複数の画素に区切られており、画素は、第１基板１の方向に光を放出する画素領域３１、及び画素領域３１に隣接して外光を透過する透過領域３２を備える。
【００３６】
透明表示素子１０から順に、第１リターダー４１と第１偏光板２１とは、透明表示素子１０が光を放出する第１基板１の外側に配される。第１偏光板２１と第１リターダー４１との組合せは、所定の方向に回転する円偏光を通過させることを特徴とする。すなわち、第１偏光板２１と第１リターダー４１との組合せにより、左円偏光または右円偏光のうちいずれかのみ通過させられ、表示装置１００の前面で外光の反射を低減させて、ユーザが画像を鮮明に見られるようにできる。ここで、第１偏光板２１は、入射する光を所定の方向に線形偏光させる線形偏光板であり、第１リターダー４１は、入射する光を＋１／４波長（＋λ／４）ほど位相遅延させる位相遅延板である。
【００３７】
透明表示素子１０から順に、変換リターダー６１と第２偏光板２２とは、透明表示素子１０が光を放出しない側である第２基板２の外側に配される。ここで、第２偏光板２２は、入射する光を所定の方向に線形偏光させる線形偏光板である。
【００３８】
本発明の一実施形態によれば、表示装置１００の第１偏光板２１と第２偏光板２２とが互いに同じ偏光軸を有し、他の実施形態によれば、表示装置１００の第１偏光板２１と第２偏光板２２とが互いに異なる偏光軸を有する。これらの２つの実施形態で、後述する変換リターダー６１の位相遅延値制御により低電力で外光の透過率を変換できる表示装置１００を具現できるということが、本発明の一側面による特徴である。
【００３９】
変換リターダー６１は、入射される光を−１／４波長（−λ／４）ないし＋１／４波長（＋λ／４）の範囲内で位相遅延させる位相遅延板であり、位相遅延値を転換できることを特徴とする。変換リターダー６１は、モードによって入射される光の位相を遅延させることを特徴とする。モードは、印加される電圧または電源によって変化させる。変換リターダー６１としては、電場の印加によって液晶の配列が変わる液晶素子または、電源の印加によってエレクトロクロミック物質の状態が変化するエレクトロクロミック素子などが使われる。特に、液晶素子（ＬＣＤ）は電圧差により反応するので、全体面積に対して均一な位相差の具現が可能であり、低電力で低コストであるという長所がある。
【００４０】
本発明の一実施形態によれば、表示装置１００は、第１偏光板２１、第１リターダー４１、変換リターダー６１及び第２偏光板２２などの各種光学部材を含み、これらの各種光学部材により、外光の透過度を調節できることを特徴とする。従来の透明表示装置（透明表示素子）は、固定された外光に対する透過度を有していて、ユーザの必要に応じて表示装置の透過度を調節できないという短所がある。これを解決するために、透明表示装置の外側にシャッターなどの光透過度調節装置を配してもよいが、これは、第１に、電力の消費が大きいという短所があり、第２に、シャッターなどの装置によって透明表示装置の全般的な透過度が急減するという問題がある。シャッターの場合、電極、光学フィルム、基板などの多様な断面構成を有していて光の損失が多いので、光を透過するモードであっても約５％内外の透過度しか達成することができない。言い換えれば、透過度の調節のために透明表示装置にシャッターを配する場合、全般的な表示装置の透過度がシャッターによって急減するため、透明表示装置として機能するのも困難になる。しかし、本発明の一実施形態によれば、モードによって位相遅延値が調節される変換リターダー６１及び各種光学部材の特有な配置により、シャッターなどの高電力の光透過度調節装置を配することなく、低電力で表示装置の透過率を調節できる。特に、光学部材は、従来のシャッターとは異なって、全般的な表示装置の透過度を低下させないため、表示装置１００の真の透過モードを具現可能にする。
【００４１】
本発明の一実施形態によれば、表示装置１００が光を透過する透過モードである時、画像が具現される側に位置したユーザが、第２基板２外側から第１基板１外側の方向に透過される第１外光５１により、第２基板２の外側のイメージを観察できる。一方、画像が具現される反対側に位置したユーザも、第１基板１の外側から第２基板２の外側に透過される第２外光５２により第１基板１の外側のイメージを観察できる。なお、第１外光５１は、画像と同じ方向に出る外光であり、第２外光５２は、第１外光５１と方向が逆である外光である。
【００４２】
また、表示装置１００が光を透過しないブラックモードである時、画像が具現される側に位置するユーザは、第２基板２の外側のイメージを観察できない。一方、画像が具現される反対側に位置するユーザも第１基板１の外側のイメージを観察できない。各モードでの詳細な駆動は、図９ないし図１２を参照して後述する。
【００４３】
図２は、図１に示した透明表示素子１０に含まれた画素の一実施形態を示す図面である。図３は、画素の他の実施形態を示す図面である。
【００４４】
画素は、複数のサブ画素を含むことができ、例えば、赤色サブ画素Ｐｒ、緑色サブ画素Ｐｇ、青色サブ画素Ｐｂを備える。
【００４５】
各サブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂは、画素領域３１及び透過領域３２を備える。画素領域３１には、画素回路部３１１及び発光部３１２が備えられ、画素回路部３１１と発光部３１２とは重畳しないように互いに隣接して配される。こうすることで、発光部３１２が第１基板１の方向に背面発光する時、画素回路部３１１により光経路が邪魔されることを防止できる。
【００４６】
画素領域３１に隣接して、外光を透過する透過領域３２が配される。透過領域３２は、図２に示したように、各サブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂに独立して備えられてもよく、図３に示したように、各サブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂにかけて互いに連結されるように備えられてもよい。すなわち、ディスプレイ部を全体的に見る時、画素は共通の透過領域３２を介して、互いに離隔する複数の画素領域３１を備える。図３による実施形態の場合、外光が透過される透過領域３２の面積が広くなる効果があるため、ディスプレイ部全体の透過率を高めることができる。
【００４７】
図３では、赤色サブ画素Ｐｒ、緑色サブ画素Ｐｇ及び青色サブ画素Ｐｂの透過領域３２がいずれも連結された形態を図示したが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。赤色サブ画素Ｐｒ、緑色サブ画素Ｐｇ及び青色サブ画素Ｐｂのうち互いに隣接するいずれか２つのサブ画素の透過領域３２のみ互いに連結されるように備えられてもよい。
【００４８】
図４は、図２及び図３に図示されたサブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂのうちいずれか一つのサブ画素の断面を示す図面である。
【００４９】
図４から分かるように、画素領域の画素回路部３１１には、薄膜トランジスタＴＦＴが配されるが、図面に示したように、必ずしも一つの薄膜トランジスタＴＦＴが配されるのに限定されるものではなく、この薄膜トランジスタＴＦＴを含むピクセル回路が備えられてもよい。このピクセル回路には、薄膜トランジスタＴＦＴ以外にも複数の薄膜トランジスタ及びストレージキャパシタがさらに備えられ、これらと連結されたスキャンライン、データライン及びＶｄｄラインなどの配線がさらに備えられる。
【００５０】
画素領域の発光部３１２には、発光素子である有機発光素子ＥＬが配される。この有機発光素子ＥＬは、ピクセル回路の薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に連結されている。
【００５１】
まず、第１基板１上にはバッファ膜２１１が形成され、このバッファ膜２１１上に薄膜トランジスタＴＦＴを備えるピクセル回路が形成される。
【００５２】
バッファ膜２１１上には、半導体活性層２１２が形成される。バッファ膜２１１は、不純元素の浸透を防止して表面を平坦化する役割を行うものであり、かかる役割を行える多様な物質で形成される。一例として、バッファ膜２１１は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンなどの無機物や、ポリイミド、ポリエステル、アクリルなどの有機物またはこれらの積層体で形成される。なお、バッファ膜２１１は必須構成要素ではなく、必要に応じて備えられなくてもよい。
【００５３】
半導体活性層２１２は、多結晶シリコンで形成されるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、酸化物半導体で形成されてもよい。例えば、Ｇ−Ｉ−Ｚ−Ｏ層［（Ｉｎ２Ｏ３）ａ（Ｇａ２Ｏ３）ｂ（ＺｎＯ）ｃ層］（ａ、ｂ、ｃは、それぞれａ≧０、ｂ≧０、ｃ＞０の条件を満たす実数）でありうる。このように半導体活性層２１２を酸化物半導体で形成する場合には、画素領域３１のうち画素回路部３１１での光透過度がさらに高くなり、これにより、ディスプレイ部全体の外光透過度を上昇させる。
【００５４】
半導体活性層２１２を覆うように、ゲート絶縁膜２１３がバッファ膜２１１上に形成され、ゲート絶縁膜２１３上にゲート電極２１４が形成される。
【００５５】
ゲート電極２１４を覆うように、ゲート絶縁膜２１３上に層間絶縁膜２１５が形成される。この層間絶縁膜２１５上にソース電極２１６及びドレイン電極２１７が形成されて、それぞれ半導体活性層２１２とコンタクトホールを通じてコンタクトされる。
【００５６】
前記のような薄膜トランジスタＴＦＴの構造は必ずしも図示された形態に限定されるものではなく、多様な形態の薄膜トランジスタの構造が適用できることはいうまでもない。
【００５７】
これらの薄膜トランジスタＴＦＴを覆うように、パッシベーション膜２１８が形成される。パッシベーション膜２１８は、上面の平坦化した単一または複数層の絶縁膜になる。このパッシベーション膜２１８は、無機物及び／または有機物から形成される。パッシベーション膜２１８は、図４に示したように、画素領域３１及び透過領域３２をいずれも覆うように形成される。しかし、これに限定されず、図示しないが、透過領域３２に対応する位置に開口部を備えることで、透過領域３２の外光透過効率をさらに高めうる。
【００５８】
パッシベーション膜２１８上には、薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に連結された、有機発光素子ＥＬの第１電極２２１が形成される。第１電極２２１は、あらゆるサブピクセル別に独立したアイランド形態に形成される。第１電極２２１は、画素領域３１内の発光部３１２に位置し、画素回路部３１１と重畳しないように配される。
【００５９】
パッシベーション膜２１８及び第１電極２２１の一部の上には、有機及び／または無機絶縁物からなる画素定義膜２１９が形成される。画素定義膜２１９は、第１電極２２１のエッジを覆って中央部は露出させるように第３開口部２１９ａを有する。なお、この画素定義膜２１９は、画素領域３１を覆うように備えられるが、必ずしも画素領域３１の全体を覆うように備えられるものではなく、少なくとも一部、特に、第１電極２２１のエッジを覆うようにすれば十分である。また、画素定義膜２１９は、透過領域３２に対応する位置に第２開口部２１９ｂを備えることができる。画素定義膜２１９が透過領域３２には位置しないため、透過領域３２の外光透過効率がさらに高くなる。
【００６０】
パッシベーション膜２１８と画素定義膜２１９とは、いずれも透明な物質からなる。絶縁膜を透明な物質から形成することで、透明表示素子１０の外光透過効率はさらに向上する。
【００６１】
第３開口部２１９ａにより露出された第１電極２２１上には、有機膜２２３と第２電極２２２とが順に積層される。第２電極２２２は第１電極２２１と対向して、有機膜２２３と画素定義膜２１９とを覆い、画素領域３１内に位置する。第２電極２２２は、少なくとも一部が画素領域３１内に形成され、透過領域３２に対応する位置に第１開口部２２２ａを備える。第２電極２２２が透過領域３２には位置しないため、透過領域３２の外光透過効率がさらに向上する。なお、第１開口部２２２ａと第２開口部２１９ｂとは、互いに連結される。
【００６２】
有機膜２２３には、低分子または高分子有機膜が使われる。低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層して形成され、使用可能な有機材料も銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などを初めとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成される。この時、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は共通層であり、赤色、緑色、青色のピクセルに共通して適用される。
【００６３】
第１電極２２１はアノード電極の機能を行い、第２電極２２２はカソード電極の機能を行うが、もちろん、これら第１電極２２１と第２電極２２２との極性は互いに逆になってもよい。
【００６４】
本発明の一実施形態によれば、第１電極２２１は透明電極になり、第２電極２２２は反射電極になる。第１電極２２１は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明な導電性物質を含んで備えられる。そして、第２電極２２２は、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、またはＣａなどで形成される。したがって、有機発光素子ＥＬは、第１電極２２１の方向に画像を具現する背面発光型になる。この場合、第２電極２２２もディスプレイ部全体に電圧降下が起きないように十分な厚さに形成可能になって、大面積表示装置１００に適用するのに十分である。
【００６５】
図５は、本発明の他の実施形態による表示装置１００を概略的に示す断面図である。
【００６６】
図５に示した表示装置１００’は、図１に示した表示装置１００とは異なって、透明表示素子１０が前面発光する有機発光表示装置でありうる。したがって、透明表示素子１０から順に第１リターダー４１及び第１偏光板２１は、透明表示素子１０が光を放出する第２基板２の外側に配される。一方、透明表示素子１０から順に変換リターダー６１及び第２偏光板２２は、透明表示素子１０が光を放出しない側である第１基板１の外側に配される。その他の構成要素は、前述した図１の実施形態の対応する構成要素と、その機能が同一または類似しているので、これについての具体的な説明は省略する。
【００６７】
図６は、図５に示した透明表示素子１０に含まれた画素の一実施形態を示す図面である。図７は、画素の他の実施形態を示す図面である。
【００６８】
図６及び図７に示した画素は、図２及び図３に示した画素とは異なり、画素領域３１に含まれる画素回路部３１１と発光部３１２とが互いに重畳して配される。発光部３１２が第２基板２の方向に前面発光するので、画素回路部３１１と発光部３１２とが互いに重畳してもよい。発光部３１２がピクセル回路を含む画素回路部３１１を覆うことで、ピクセル回路による光干渉を排除できる。その他の構成要素は、前述した図２及び図３の実施形態の対応する構成要素と、その機能が同一または類似しているので、これに対する具体的な説明は省略する。
【００６９】
なお、透過領域３２は、図６に示したように、各サブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂに独立して備えられてもよく、図７に示したように、各サブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂにかけて互いに連結されるように備えられてもよい。
【００７０】
図８は、図６及び図７に示したサブ画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂのうちいずれか一つのサブ画素の断面を示す図面である。
【００７１】
図８に示したように、画素回路部３１１には薄膜トランジスタＴＦＴが配され、発光部３１２には発光素子である有機発光素子ＥＬが配される。
【００７２】
第１基板１上にバッファ膜２１１が形成され、バッファ膜２１１上に半導体活性層２１２が形成され、半導体活性層２１２上にゲート絶縁膜２１３、ゲート電極２１４、層間絶縁膜２１５が形成される。層間絶縁膜２１５上にはソース／ドレイン電極２１６、２１７が形成される。かかる薄膜トランジスタＴＦＴを覆うように、絶縁膜の一種であるパッシベーション膜２１８が形成される。パッシベーション膜２１８は、図８に示したように、画素領域３１と透過領域３２とをいずれも覆うように形成される。しかし、これに限定されるものではなく、図示しないが、パッシベーション膜２１８は、透過領域３２に対応する位置に開口部を備えることで透過領域の外光透過効率をさらに向上させる。
【００７３】
パッシベーション膜２１８上には、薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に連結された有機発光素子ＥＬの第１電極２２１が形成される。第１電極２２１は画素領域３１内の発光部３１２に位置し、画素回路部３１１と重畳して画素回路部３１１を覆うように配される。
【００７４】
パッシベーション膜２１８上には、有機及び／または無機絶縁物からなる画素定義膜２１９が形成される。
【００７５】
画素定義膜２１９は、第１電極２２１のエッジを覆って中央部は露出させるように第３開口部２１９ａを有する。一方、この画素定義膜２１９は、画素領域３１を覆うように備えられるが、必ずしも画素領域３１の全体を覆うように備えられるものではなく、少なくとも一部、特に、第１電極２２１のエッジを覆うようにすれば十分である。この画素定義膜２１９は、図８に示したように、透過領域３２に対応する位置に第２開口部２１９ｂを備える。画素定義膜２１９が透過領域３２には位置しないため、透過領域３２の外光透過効率がさらに向上する。
【００７６】
パッシベーション膜２１８と画素定義膜２１９とは、いずれも透明な物質からなる。絶縁膜を透明な物質から形成することで、透明表示素子１０の外光透過効率はさらに向上する。
【００７７】
第３開口部２１９ａにより露出された第１電極２２１上には、有機膜２２３と第２電極２２２とが順に積層される。第２電極２２２は、少なくとも一部が画素領域３１内に形成され、図８に示したように、透過領域３２に対応する位置に第１開口部２２２ａを備える。第２電極２２２が透過領域３２には位置しないため、透過領域３２の外光透過効率がさらに向上する。なお、第１開口部２２２ａと第２開口部２１９ｂとは互いに連結される。
【００７８】
図８に示した本発明の一実施形態によれば、第１電極２２１は透明な導電体と反射膜との積層構造で形成され、第２電極２２２は、半反射・半透過電極に形成できる。透明な導電体は、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などからなる。一方、反射膜は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ及びこれらの合金からなる群から選択された少なくとも一つの金属を含むことを特徴とする。また、第１電極２２１は、画素領域３１内に形成される。
【００７９】
第２電極２２２は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏまたはこれらの合金で形成される。第２電極２２２は、透過率が高くなるように１００ないし３００Å厚さの薄膜で形成することが望ましい。したがって、有機発光素子ＥＬは、第２電極２２２の方向に画像を具現する前面発光型になる。
【００８０】
図９ないし図１２は、本発明の一実施形態による表示装置１００の各モード別駆動を示す図面である。
【００８１】
表示装置１００は、２つのモードに大別されるが、各モードは、変換リターダー６１の位相遅延値によって、表示装置１００が光をどの位透過するかによって区分する。以下では、変換リターダー６１が液晶素子である場合を仮定し、変換リターダー６１の位相遅延値は、変換リターダー６１に印加される電源または電圧によって決定される。以下、変換リターダー６１の位相遅延値の変化による各モードにより表示装置１００に入射された外光の透過率について説明する。この時、偏光板の組み合わせの違いによって、図９及び図１０の実施形態と図１１及び図１２の実施形態とに大別して説明する。
【００８２】
図９及び図１２は、ブラックモードを示したものであり、図１０及び図１１は、透過モードを示したものである。図９ないし図１２では、ジョーンズ行列（Ｊｏｎｅｓ  ｍａｔｒｉｘ）の演算を参照して、各光学部材を通過する光の透過特性について説明する。また、図９ないし図１２では、画像の方向と逆方向に進む光、すなわち、前面入射光である第２外光５２について説明した後、画像の方向と同方向に進む光、すなわち、背面入射光である第１外光５１について順に説明する。
【００８３】
まず、図９及び図１０は、第１偏光板２１及び第２偏光板２２が同方向の偏光軸を有する実施形態に関する。
【００８４】
図９を参照すれば、表示装置１００が前面入射光及び背面入射光をそれぞれ透過しないブラックモードを示されている。
【００８５】
【表１】
0006054066.tif 000002
【００８６】
次に、前述した光学部材の組合せによる各外光の透過について説明する。
【００８７】
透明表示素子１０では、Ｄ１の方向に画像５０が放出されて、ユーザは画像５０を見ることができる。
【００８８】
第２外光５２は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第１偏光板２１を過ぎながら第２外光５２は線形偏光された第２ａ外光５２ａになる。第２ａ外光５２ａは、第１リターダー４１を過ぎながら位相が＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第２ｂ外光５２ｂになる。第２ｂ外光５２ｂは、変換リターダー６１ａを過ぎながら位相が再び＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第２ｃ外光５２ｃになる。第２ｃ外光５２ｃは、第２偏光板２２ａを過ぎながら線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０，Ｅ’ｙ＝０）である。言い換えれば、図９の表示装置で、第２外光５２はＤ２の方向に透過されなくなる。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【００８９】
【数１】
0006054066.tif 000003
【００９０】
第１外光５１は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第２偏光板２２ａを過ぎながら、第１外光５１は線形偏光された第１ａ外光５１ａになる。第１ａ外光５１ａは、変換リターダー６１ａを過ぎながら、位相が＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第１ｂ外光５１ｂになる。第１ｂ外光５１ｂは、第１リターダー４１を過ぎながら、位相が再び＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第１ｃ外光５１ｃになる。第１ｃ外光５１ｃは第１偏光板２１を過ぎながら、線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０，Ｅ’ｙ＝０）である。言い換えれば、図９の表示装置で、第１外光５１はＤ１の方向に透過されなくなる。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【００９１】
【数２】
0006054066.tif 000004
【００９２】
結果的に、図９のように、第１偏光板２１及び第２偏光板２２ａが同方向の偏光軸を有する時、変換リターダー６１ａが第１リターダー４１と同じ位相遅延値を有するように調節される表示装置の場合、第１外光５１及び第２外光５２の透過率は０（ｚｅｒｏ）になる。すなわち、変換リターダー６１の位相遅延値を変換して表示装置１００のブラックモードを容易に具現できる。
【００９３】
図１０を参照すれば、表示装置１００が前面入射光及び背面入射光をそれぞれ約５０％ほど透過する透過モードを示すものである。
【００９４】
【表２】
0006054066.tif 000005
【００９５】
透明表示素子１０ではＤ１の方向に画像５０が放出されて、ユーザは画像５０を見ることができる。
【００９６】
第２外光５２は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第１偏光板２１を過ぎながら、第２外光５２は線形偏光された第２ａ外光５２ａになる。第２ａ外光５２ａは第１リターダー４１を過ぎながら、位相が＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第２ｂ外光５２ｂになる。第２ｂ外光５２ｂは、変換リターダー６１ｂを過ぎながら、位相が再び−１／４波長（−λ／４）ほど遅延した第２ｃ外光５２ｃになる。第２ｃ外光５２ｃは、第２偏光板２２ａを過ぎながら線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０．５，Ｅ’ｙ＝０．５）である。言い換えれば、図１０の表示装置で第２外光５２は、Ｄ２の方向に約５０％ほど透過される。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【００９７】
【数３】
0006054066.tif 000006
【００９８】
第１外光５１は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第２偏光板２２ａを過ぎながら、第１外光５１は線形偏光された第１ａ外光５１ａになる。第１ａ外光５１ａは、変換リターダー６１ｂを過ぎながら、位相が−１／４波長（−λ／４）ほど遅延した第１ｂ外光５１ｂになる。第１ｂ外光５１ｂは、第１リターダー４１を過ぎながら、位相が再び＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第１ｃ外光５１ｃになる。第１ｃ外光５１ｃは、第１偏光板２１を過ぎながら線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０．５，Ｅ’ｙ＝０．５）である。言い換えれば、図１０の表示装置で、第１外光５１はＤ１の方向に約５０％ほど透過される。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【００９９】
【数４】
0006054066.tif 000007
【０１００】
結果的に、図１０のように、第１偏光板２１及び第２偏光板２２ａが同じ方向の偏光軸を有する時、変換リターダー６１が第１リターダー４１と互いに異なる位相遅延値を有するように制御することにより、第１外光５１及び第２外光５２の透過率は約５０％になる。すなわち、変換リターダー６１の位相遅延値を変換して表示装置の透過モードを容易に具現できる。さらに、本発明の実施形態によれば、透過率が約５０％ほどであって、透過モードで高い透過率を具現できる。
【０１０１】
次いで、図１１及び図１２は、第１偏光板２１及び第２偏光板２２が互いに直交する方向の偏光軸を有する実施形態に関する。
【０１０２】
図１１を参照すれば、表示装置１００が前面入射光及び背面入射光をそれぞれ５０％ほど透過する透過モードを示している。
【０１０３】
【表３】
0006054066.tif 000008
【０１０４】
透明表示素子１０では、Ｄ１の方向に画像５０が放出されて、ユーザは画像５０を見ることができる。
【０１０５】
第２外光５２は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第１偏光板２１を過ぎながら、第２外光５２は線形偏光された第２ａ外光５２ａになる。第２ａ外光５２ａは、第１リターダー４１を過ぎながら、位相が＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第２ｂ外光５２ｂになる。第２ｂ外光５２ｂは、変換リターダー６１ａを過ぎながら、位相が再び＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第２ｃ外光５２ｃになる。第２ｃ外光５２ｃは、第２偏光板２２ｂを過ぎながら、第１偏光板２１と異なる方向に線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０．５，Ｅ’ｙ＝０．５）である。言い換えれば、図１１の表示装置で第２外光５２は、Ｄ２の方向に約５０％ほど透過される。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【０１０６】
【数５】
0006054066.tif 000009
【０１０７】
第１外光５１は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を持つように表現され、第２偏光板２２ｂを過ぎながら、第１外光５１は線形偏光された第１ａ外光５１ａになる。第１ａ外光５１ａは、変換リターダー６１ａを過ぎながら、位相が＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第１ｂ外光５１ｂになる。第１ｂ外光５１ｂは、第１リターダー４１を過ぎながら、位相が再び＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第１ｃ外光５１ｃになる。第１ｃ外光５１ｃは、第１偏光板２１を過ぎながら線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０．５，Ｅ’ｙ＝０．５）である。言い換えれば、図１１の表示装置で第１外光５１は、Ｄ１の方向に約５０％ほど透過される。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【０１０８】
【数６】
0006054066.tif 000010
【０１０９】
結果的に、図１１のように、第１偏光板２１及び第２偏光板２２ａが相異なる方向の偏光軸を有する時、変換リターダー６１が第１リターダー４１と同じ位相遅延値を有するように制御することにより、第１外光５１及び第２外光５２の透過率は約５０％になる。すなわち、変換リターダー６１の位相遅延値を変換して表示装置の透過モードを容易に具現できる。さらに、本発明の実施形態によれば、透過率が約５０％ほどであって、透過モードで高い透過率を具現できる。
【０１１０】
図１２を参照すれば、表示装置が前面入射光及び背面入射光をそれぞれ透過しないブラックモードを示している。
【０１１１】
【表４】
0006054066.tif 000011
【０１１２】
透明表示素子１０では、Ｄ１の方向に画像５０が放出されて、ユーザは画像５０を見ることができる。
【０１１３】
第２外光５２は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第１偏光板２１を過ぎながら、第２外光５２は線形偏光された第２ａ外光５２ａになる。第２ａ外光５２ａは、第１リターダー４１を過ぎながら、位相が＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第２ｂ外光５２ｂになる。第２ｂ外光５２ｂは、変換リターダー６１ｂを過ぎながら、位相が再び−１／４波長（−λ／４）ほど遅延した第２ｃ外光５２ｃになる。第２ｃ外光５２ｃは、第２偏光板２２ａを過ぎながら線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０，Ｅ’ｙ＝０）である。言い換えれば、図１２の表示装置で第２外光５２は、Ｄ２の方向に透過されなくなる。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【０１１４】
【数７】
0006054066.tif 000012
【０１１５】
第１外光５１は、行列値が（Ｅｘ＝１，Ｅｙ＝０）を有するように表現され、第２偏光板２２ａを過ぎながら、第１外光５１は線形偏光された第１ａ外光５１ａになる。第１ａ外光５１ａは、変換リターダー６１ｂを過ぎながら、位相が−１／４波長（−λ／４）ほど遅延した第１ｂ外光５１ｂになる。第１ｂ外光５１ｂは、第１リターダー４１を過ぎながら、位相が再び＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延した第１ｃ外光５１ｃになる。第１ｃ外光５１ｃは、第１偏光板２１を過ぎながら線形偏光されるが、最終的な行列値が（Ｅ’ｘ＝０，Ｅ’ｙ＝０）である。言い換えれば、図１２の表示装置で、第１外光５１はＤ１の方向に透過されなくなる。これを数式で表現すれば、次の通りである。
【０１１６】
【数８】
0006054066.tif 000013
【０１１７】
結果的に、図１２のように、第１偏光板２１及び第２偏光板２２が互いに異なる方向の偏光軸を持つ表示装置の場合、変換リターダー６１が第１リターダー４１と互いに異なる位相遅延値を持つように制御することにより、第１外光５１及び第２外光５２の透過率は０（ｚｅｒｏ）になる。すなわち、変換リターダー６１の位相遅延値を変換して該当表示装置のブラックモードを容易に具現できる。
【０１１８】
以上のように、本実施形態によれば、シャッターなどの高電力及び透過率を大きく低下させる素子を配する必要なく、偏光板とリターダーなどの無電力、低電力及び透過率を低下させない光学部材を使用して表示装置の透過率を制御できるという特徴がある。これは、光学部材の組み合わせにより光の位相及び偏光方向を変化させることで可能となる。
【０１１９】
図１３は、本発明の他の実施形態による表示装置１００を概略的に示す断面図である。
【０１２０】
図１３を参照すれば、表示装置１００は、図１の表示装置１００と類似しており、下から順に第１偏光板２１、第１リターダー４１、透明表示素子１０、変換素子６５及び第２偏光板２２を備える。ここで、変換素子６５は、図１及び図５の変換リターダー６１に対応する位相遅延板である。変換素子６５は、第２リターダー６２及び液晶膜６４を備え、第２リターダー６２は透明表示素子１０と液晶膜６４との間に配され、液晶膜６４は第２リターダー６２と第２偏光板２２との間に配されることを特徴とする。液晶膜６４は、一般的な液晶モニタで使用される、低コストで取得の容易な液晶膜６４を採用できる。液晶膜６４は、入射される光を０ないし＋１／２波長（＋λ／２）ほど遅延させる位相遅延板であるか、入射される光を−１／２波長（−λ／２）ないし０ほど遅延させる位相遅延板でありうる。一方、第２リターダー６２は、入射される光を＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延させる位相遅延板であるか、入射される光を−１／４波長（−λ／４）ほど遅延させる位相遅延板でありうる。その外に、図１３に示した他の構成要素の場合、図１及び図５で説明した構成要素と対応するので、重なる説明は省略する。
【０１２１】
図１３の変換素子６５は、液晶膜６４と第２リターダー６２との組合せにより、図１及び図５に示した変換リターダー６１のように、入射される光を−１／４波長（−λ／４）ないし＋１／４波長（＋λ／４）の範囲内で位相遅延させる、位相遅延値を転換できる位相遅延板（ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  ｒｅｔａｒｄｅｒ）になりうる。
【０１２２】
例えば、第２リターダー６２が入射される光を−１／４波長（−λ／４）ほど遅延させる位相遅延板であり、同時に液晶膜６４が入射される光を０ないし＋１／２波長（＋λ／２）ほど遅延させる位相遅延板の場合を説明する。この場合、第２リターダー６２と液晶膜６４との組合せである変換素子６５は、位相遅延値が（−λ／４）＋（０）＝（−λ／４）または、（−λ／４）＋（＋λ／２）＝（＋λ／４）の範囲内になる。すなわち、図１及び図５の変換リターダー６１の位相遅延値の範囲と同一である。言い換えれば、変換素子６５は、変換リターダー６１の代わりに使用できる。
【０１２３】
他の例として、第２リターダー６２が入射される光を＋１／４波長（＋λ／４）ほど遅延させる位相遅延板であり、同時に、液晶膜６４が入射される光を−１／２波長（−λ／２）ないし０ほど遅延させる位相遅延板である場合を説明する。この場合、第２リターダー６２と液晶膜６４との組合せである変換素子は、位相遅延値が（＋λ／４）＋（−λ／２）＝（−λ／４）または、（＋λ／４）＋（０）＝（＋λ／４）の範囲内になる。すなわち、図１及び図５の変換リターダー６１の位相遅延値の範囲と同一である。言い換えれば、変換素子６５は、変換リターダー６１の代わりに使用できる。
【０１２４】
以上のように、本実施形態によれば、液晶素子またはエレクトロクロミック素子などの変換リターダー６１を使用しなくても、リターダーや液晶膜などの簡単な光学部材の組合せによっても、モードによって透過率を調節する表示素子を具現できるという長所がある。一方、図１３の表示装置１００’’も、第１偏光板２１及び第２偏光板２２の組合せによって、互いに同じ偏光軸を有する場合に、液晶膜６４に印加される電圧により表示モードとブラックモードとを、図９及び図１０と同一に具現できる。さらに他の実施形態として、第１偏光板２１及び第２偏光板２２が互いに直交する偏光軸を有する場合に、液晶膜６４に印加される電圧により表示モードとブラックモードとを、図１１及び図１２と同一に具現できる。これは重なる説明であるため、記述は省略する。
【０１２５】
一方、図１３には図示していないが、本実施形態は、図５のように、透明表示素子１０が前面発光素子である場合にも適用できる。そしてこれに限定されず、本発明のあらゆる実施形態は、透明表示素子１０が両面発光素子である場合にも同一に適用できる。
【０１２６】
なお、第１位相は（＋λ／４）であり、第２位相は（−λ／４）（または＋λ３／４）、第３位相は０、第４位相は（＋λ／２）、第５位相は（−λ／２）、第６位相は０でありうる。また第１位相は９０°、第２位相は−９０°（または２７０°）、第３位相及び第６位相は０°（または３６０°）、第４位相及び第５位相は１８０°でありうる。しかし、これは説明の便宜のための一実施形態であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２７】
本発明は、添付した図面に図示された一実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲のみによって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、表示装置関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０        透明表示素子、
２１、２２  第１偏光板、第２偏光板、
３１        画素領域（第１領域）、
３２        透過領域（第２領域）、
４１        第１リターダー、
５１        第１外光、
５２        第２外光、
６１        変換リターダー、
６２        第２リターダー、
６４        液晶膜、
１００      表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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