(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を適切に行い、且つ、この有機ＥＬ表示パネルを鏡として適切に機能させる。【解決手段】  有機ＥＬ表示パネル２と、有機ＥＬ表示パネル２の前面側に配置された偏光板４と、偏光板４と有機ＥＬ表示パネル２との間に配置された液晶パネル３とを備え、有機ＥＬ表示パネル２の表示領域に複数設けられた有機ＥＬ発光素子の各点灯を制御することにより画像表示が行われると共に、有機ＥＬ表示パネル２による画像表示を行わない非表示モードのときには、液晶パネル３に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、有機ＥＬ表示パネル２の表示領域を鏡として機能させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ表示パネルと、
前記有機ＥＬ表示パネルの前面側に配置された偏光板と、
前記偏光板と前記有機ＥＬ表示パネルとの間に配置された液晶パネルとを備え、
前記有機ＥＬ表示パネルの表示領域に複数設けられた有機ＥＬ発光素子の各点灯を制御することにより画像表示が行われると共に、前記有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を行わない非表示モードのときには、前記液晶パネルに印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、前記有機ＥＬ表示パネルの表示領域を鏡として機能させることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記偏光板と前記液晶パネルとの間に位相差板を備えることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルの一部領域に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、前記表示領域の前記一部領域に対応する部分を前記鏡として機能させることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を行う有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信分野における急速な技術開発の進展に伴い、ＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)に代わるフラットパネルディスプレイに大きな期待が寄せられている。なかでも有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイは、高速応答性、視認性、輝度などの点で優れているため、盛んに研究がなされている。
【０００３】
当初の有機ＥＬ素子は、有機薄膜による２層積層構造を有しており、その発光層にトリスアルミニウムを使用し、１０Ｖ以下の低電圧駆動により緑色の発光を生じ、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度を得ていた。最近の研究では、正孔注入電極（陽極）と電子注入電極（陰極）とに挟まれた有機層を１〜１０層程度積層した様々な有機ＥＬ素子が開発されている。有機ＥＬ材料に関しては、低分子を使用するものや、高分子を使用するものが研究されている。有機ＥＬ素子の製造方法としては、低分子化合物を真空蒸着法等により薄膜形成する方法や、高分子系化合物をスピンコート法、インクジェット、ダイコート、フレキソ印刷等により薄膜形成する方法によって、有機ＥＬ素子を作製することが提案されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、電流駆動によって発光を生じさせる。この有機ＥＬ素子の駆動方法としては、画素を構成する有機ＥＬ素子の選択のためにスイッチング素子を使用するアクティブ駆動方式や、スイッチング素子を使用しないパッシブ駆動方式がある。有機ＥＬディスプレイでは、単色発光によって表示を行うもの、部分的に異なる色で表示するエリアカラー表示や、フルカラー表示を行うものが知られている。単色有機ＥＬディスプレイでは、例えば赤色、青色、緑色又は白色の単色発光を行うものが知られている。
【０００５】
ところで、有機ＥＬ素子は、有機薄膜層を挟む陽極と陰極とのうち、陰極がＡｌなどの光反射性の金属膜で形成され、陽極がＩＴＯ(Indium-Tin Oxide)などの透明導電膜で形成されている。このため、有機ＥＬ表示装置では、外光が有機ＥＬ素子を構成する金属膜で鏡面反射されて、画像のコントラストが低下するといった問題が発生してしまう。この外光反射によるコントラストの低下を抑制するために、通常は有機ＥＬ表示パネルの前面側に円偏光板が配置される。円偏光板は、直線偏光板と１／４波長板との機能を組み合わせたものであり、外部から入射して有機ＥＬ素子で反射される光を遮断する機能を有している。
【０００６】
一方、本出願人は、特願２００４−１４７１４２において、有機ＥＬ装置の鏡面反射を鏡として利用することを提案している。具体的には、有機ＥＬ素子による発光領域を鏡として機能する鏡面領域と照明光を照射する照明領域とに分割することが提案されている。しかしながら、本出願の場合も、画像を表示した際に外光反射を防止する円偏光板を使用しないと、コントラストの低下を招く虞が生じてしまう。
【０００７】
また、本発明に関連する公知文献としては、例えば下記特許文献１がある。この特許文献１では、画像表示の他に鏡として機能するバックライト式画像表示装置が提案されている。しかしながら、このバックライト式画像表示装置では、ハーフミラー部材を備えた構成のため、表示画像の輝度低下の問題が発生してしまう。
【特許文献１】特開平１１−１５３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を適切に行い、且つ、この有機ＥＬ表示パネルを鏡として適切に機能させることを可能とした有機ＥＬ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】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、有機ＥＬ表示パネルと、有機ＥＬ表示パネルの前面側に配置された偏光板と、偏光板と有機ＥＬ表示パネルとの間に配置された液晶パネルとを備え、有機ＥＬ表示パネルの表示領域に複数設けられた有機ＥＬ発光素子の各点灯を制御することにより画像表示が行われると共に、有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を行わない非表示モードのときには、液晶パネルに印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、有機ＥＬ表示パネルの表示領域を鏡として機能させることを特徴とする有機ＥＬ表示装置である。
本発明の請求項２に係る発明は、偏光板と液晶パネルとの間に位相差板を備えることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置である。
本発明の請求項３に係る発明は、液晶パネルの一部領域に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、表示領域の一部領域に対応する部分を鏡として機能させることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置である。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明に係る有機ＥＬ表示装置では、液晶パネルに印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、偏光板の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル側で反射される光が偏光板により遮断される状態から偏光板を透過する状態、或いは、偏光板を透過する状態から偏光板により遮断される状態へと変換することができる。
したがって、有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を行う表示モードのときには、偏光板の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル側で反射される光が偏光板で遮断されるように液晶パネルの駆動状態を切り替えることで、外光反射を防止したコントラストの高い画像表示を行うことができる。
一方、有機ＥＬ表示パネルによる画像表示を行わない非表示モードのときには、偏光板の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル側で反射される光が偏光板を透過するように液晶パネルの駆動状態を切り替えることで、有機ＥＬ表示パネルの表示領域を鏡として適切に機能させることができる。
また、この非表示モードのとき、偏光板の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル側で反射される光が偏光板で遮断されるように液晶パネルの駆動状態を切り替えることで、有機ＥＬ表示パネルの表示領域を黒表示とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１２】
図１に示すように、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置１は、有機ＥＬ表示パネル２と、この有機ＥＬ表示パネル２の前面側に配置された液晶パネル３と、この液晶パネル３の前面側に配置された偏光板４とを備えている。
【００１３】
有機ＥＬ表示パネル２は、複数の有機ＥＬ発光素子が設けられた素子基板５と、この素子基板５に対向配置された封止基板６とを有し、これら基板５，６の周縁部がシール材７によって封止された構造を有している。
【００１４】
素子基板５は、例えばガラス基板８上に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる陽極９と、有機発光層を含む薄膜状の有機ＥＬ層１０と、Ａｌ等の金属導電膜からなる陰極１１とが順次積層されてなる有機ＥＬ発光素子を形成したものである。この有機ＥＬ発光素子は、陽極９と陰極１１との間に配置された有機ＥＬ層１０に電流が供給されることによって発光する。
【００１５】
有機ＥＬ表示パネル２は、例えばパッシブマトリックス駆動方式を採用したものである。このため、陽極９及び陰極１１は、それぞれ所定の間隔でストライプ状に複数配列されると共に、有機ＥＬ層１０を挟んで互いに直交して配列された構造を有している。また、これら電極９，１１が交差する各位置には、有機ＥＬ発光素子（画素）が形成され、さらに、これら有機ＥＬ発光素子がマトリクス状に複数配列されることで、画像を表示する表示領域が構成されている。また、この素子基板５には、これら電極９，１１間に印加される駆動電圧を制御するための駆動ドライバ１２が設けられている。
【００１６】
なお、有機ＥＬ表示パネル２は、上述したパッシブマトリックス駆動方式を採用したものに限定されるものではなく、アクティブマトリックス駆動方式（例えばＴＦＴ方式）を採用したものであってもよい。この場合、上記有機ＥＬ発光素子毎にＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のアクティブ素子を設けることで各有機ＥＬ発光素子の点灯を制御する。
【００１７】
封止基板６は、例えばステンレス、アルミニウム、又はそれら合金などの金属材料、若しくはガラス、又はアクリル系樹脂等からなる。この封止基板６は、素子基板５上の有機ＥＬ発光素子を覆うと共に、その周縁部が上記シール材７によりガラス基板８と接合されて、外部からの水分の侵入などを防止する密閉空間を形成している。さらに、この封止基板の内面には、有機ＥＬ発光素子の劣化の原因となる水分を捕集するための捕水材１３が設けられている。
【００１８】
液晶パネル３は、互いに対向して配置された背面側基板１４及び前面側基板１５と、これら背面側基板１４と前面側基板１５との間に挟み込まれた液晶層１６とを備えている。背面側基板１４及び前面側基板１５は、透明なガラスなどからなる。また、背面側基板１４と前面側基板１５との間は、液晶層１６内に分散されたスペーサ１７によって互いの対向間隔が均一に保持されると共に、互いの周縁部がシール材１８によって封止されている。
【００１９】
背面側基板１４と前面側基板１５との互いに対向する面（内面）には、それぞれ透明電極１９，２０が設けられている。これら透明電極１９，２０は、ＩＴＯ等の透明な導電材料からなる。また、図示を省略するが、背面側基板１４と前面側基板１５との内面には、それぞれ透明電極１９，２０上を覆う配向膜が設けられている。これら配向膜は、液晶層１６の配向を制御するものであり、例えばＴＮ(Twisted Nematic)方式を採用した場合には、これら配向膜によって液晶層１６の液晶分子が９０゜程度ねじれた配向状態となる。また、ＳＴＮ(Super Twisted Nematic)方式を採用した場合には、これら配向膜によって液晶層１６の液晶分子が１８０゜〜２７０゜程度ねじれた配向状態となる。
【００２０】
液晶層１６は、旋光性物質を含有したネマティック液晶からなる。この液晶層１６は、その液晶分子が持つ誘電異方性によって配向状態が電界に応答して変化する。したがって、この液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、液晶パネル３を通過する光の偏光状態を変化させることができる。
【００２１】
この液晶パネル３は、例えばセグメント駆動方式を採用したものであり、透明電極１９，２０は、ベタ電極として背面側基板１４及び前面側基板１５の内面に、それぞれ有機ＥＬ表示パネル２の表示領域に対応する領域に亘って形成されている。また、背面側基板１４には、これら電極１９，２０間に印加される駆動電圧を制御するための駆動ドライバ２１が設けられている。
【００２２】
なお、液晶パネル３は、上述したセグメント駆動方式を採用したものに限定されるものではなく、パッシブマトリックス駆動方式やアクティブマトリックス駆動方式などのフルドット駆動方式を採用したものであってもよい。例えばパッシブマトリックス駆動方式を採用した場合には、上記透明電極１９，２０は、それぞれ所定の間隔でストライプ状に複数配列されると共に、背面側基板１４と前面側基板１５との間で互いに直交して配列された構造とする。この場合、透明電極１９，２０が交差する各位置にはドットが形成され、これら各ドットがマトリクス状に複数配列された構造となる。一方、アクティブマトリックス駆動方式（例えばＴＦＴ方式）を採用した場合には、上述した透明電極１９，２０のうち、一方は基板全面に亘って形成されたベタ電極とし、もう一方は各ドットに対応してマトリックス状に複数配列された画素電極とする。また、各ドットにＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のアクティブ素子を設けた構造とする。
【００２３】
偏光板４は、有機ＥＬ表示パネル２による画像表示を行う表示モードのとき、上記有機ＥＬ発光素子の陰極１１による外光Ｌの反射を防止するためのものである。具体的に、この偏光板４は、特定方向の直線偏光のみを透過させる直線偏光板、この直線偏光板と１／４波長板（位相差板）との機能が組み合わされた円偏光板、或いは楕円偏光板からなり、上記液晶パネル３を構成する前面側基板１５の前面（外面）に貼り付けられている。
【００２４】
以上のような構造を有する有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ表示パネル２の表示領域に設けられた各有機ＥＬ発光素子の点灯を駆動ドライバ１２により制御することで画像表示を行う。具体的に、この有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ表示パネル２による画像表示を行う表示モードのとき、図２Ａに示すように、選択された有機ＥＬ発光素子の電極９，１１間に駆動電圧を印加し、この電極９，１１間に挟み込まれた有機ＥＬ層１０に電流を供給することで自発光する有機ＥＬ発光素子からの光ＯＬによって画像表示を行う。
【００２５】
また、この表示モードのときには、液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオフの状態にする。このとき、液晶パネル３は、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される外光Ｌを、液晶層１６を通過する間に変調しながら、偏光板４により遮断される偏光状態の光へと変換する。したがって、この有機ＥＬ表示装置１では、表示モードのとき、液晶パネル３の駆動をオフ状態とすることによって、外光反射を防止したコントラストの高い画像表示を行うことができる。
【００２６】
一方、有機ＥＬ表示パネル２による画像表示を行わない非表示モードのときには、図２Ｂに示すように、液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオン状態にする。このとき、液晶パネル３は、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される外光Ｌを、液晶層１６を通過する間に変調しながら、上述した偏光板４により遮断される偏光状態の光から偏光板４を透過する偏光状態の光へと変換する。したがって、この有機ＥＬ表示装置１では、非表示モードのとき、液晶パネル３の駆動をオン状態とすることによって、有機ＥＬ表示パネル２の表示領域を鏡として機能させることができる（以下、ミラーモードという。）。
【００２７】
また、この非表示モードのときには、図２Ｃに示すように、液晶パネル３の駆動をオフ状態とすることによって、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される外光Ｌが偏光板４で遮断されることになることから、有機ＥＬ表示パネル２の表示領域を黒表示とすることもできる（以下、ブラックモードという。）。
【００２８】
以上のように、この有機ＥＬ表示装置１では、液晶パネル３に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される外光Ｌが偏光板４により遮断される状態から偏光板４を透過する状態、或いは、偏光板４を透過する状態から偏光板４により遮断される状態へと変換することができる。したがって、この有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ表示パネル２による画像表示を適切に行い、且つ、この有機ＥＬ表示パネル２を鏡として適切に機能させることができる。
【００２９】
なお、上記有機ＥＬ表示装置１では、液晶パネル３の駆動がオン状態となるときに、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される光Ｌが、偏光板４により遮断される状態から偏光板４を透過する状態へと切り替わるように、上記偏光板４（具体的には直線偏光板、円偏光板、又は楕円偏光板の偏光方向）と上記液晶パネル３（具体的には液晶層１６の配向方向）とが設定されている。
【００３０】
一方、上記有機ＥＬ表示装置１では、液晶パネル３の駆動がオフ状態となるときに、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される光Ｌが、偏光板４により遮断される状態から偏光板４を透過する状態へと切り替わるように、上記偏光板４と上記液晶パネル３とを設定することもできる。
【００３１】
この場合、表示モードのときには、図３Ａに示すように、液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオンの状態にすることによって、液晶パネル３は、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される外光Ｌを、液晶層１６を通過する間に変調しながら、偏光板４により遮断される偏光状態の光へと変換する。したがって、この表示モードのときには、液晶パネル３の駆動をオフ状態とすることによって、外光反射を防止したコントラストの高い画像表示を行うことができる。
【００３２】
一方、非表示モードのときには、図３Ｂに示すように、液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオフ状態にすることによって、液晶パネル３は、偏光板４の前面側から入射して有機ＥＬ表示パネル２側で反射される外光Ｌを、液晶層１６を通過する間に変調しながら、上述した偏光板４により遮断される偏光状態の光から偏光板４を透過する偏光状態の光へと変換する。したがって、この非表示モードのときには、液晶パネル３の駆動をオフ状態とすることによって、ミラーモードとすることができる。
【００３３】
また、この非表示モードのときには、図３Ｃに示すように、液晶パネル３の駆動をオン状態とすることによって、ブラックモードとすることもできる。
【００３４】
なお、上記設定は、上述した偏光板４と液晶パネル３との組み合わせによって行うこともできるが、これら偏光板４と液晶パネル３との間に位相差板を配置することによっても行うことができる。
【００３５】
また、上記有機ＥＬ表示装置１では、表示領域の全面を表示モードとミラーモードとブラックモードとに切り替える構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。例えば図４に示すように、表示領域Ｓを２つの部分領域Ｓ１，Ｓ２に分割し、これら部分領域Ｓ１，Ｓ２毎に表示モードとミラーモードとブラックモードとに切り替える構成とすることもできる。
【００３６】
この場合、液晶パネル３は、背面側基板１４及び前面側基板１５の内面に形成される透明電極１９，２０を部分領域Ｓ１，Ｓ２に対応して分割された構成とする。このうち、部分領域Ｓ１に対応する電極１９，２０を所定の形状にパターニングすることで、この部分領域Ｓ１を例えば文字や図形、記号といったセグメントを表示するセグメント表示領域とする。一方、液晶パネル３の部分領域Ｓ２に対応する電極１９，２０は、ベタ電極とする。
この場合、図４Ａに示すように、部分領域Ｓ１では、この部分領域Ｓ１に対応する液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧を制御することによって、例えば時間表示等のセグメント表示を行うことができる。一方、部分領域Ｓ２では、この部分領域Ｓ２に対応する液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、表示モードとミラーモードとブラックモードとに切り替えることができる。さらに、表示領域Ｓでは、図４Ｂに示すように、液晶パネル３の駆動をオフ状態にすることによって、その全面を有機ＥＬ表示パネル２による表示モードとすることができる。
【００３７】
また、上記有機ＥＬ表示装置１では、例えば図５に示すように、表示領域Ｓを３つの部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に分割し、これら部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３毎に表示モードとミラーモードとブラックモードとに切り替える構成とすることもできる。
この場合、液晶パネル３は、上述したフルドット駆動方式を採用した構成とすることで、例えば、部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうち何れか１つ又は２つ以上を、任意の画像を表示するフルドット表示領域とすることができる。
さらに、これら部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３では、図４Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、各領域に対応する液晶パネル３の電極１９，２０間に印加される駆動電圧をオン又はオフの状態に切り替えることによって、上述した表示モードとミラーモードとブラックモードとに個別に切り替えることができる。
【００３８】
なお、上記有機ＥＬ表示装置１では、上記有機ＥＬ表示パネル２の素子基板５と、上記液晶パネル３の背面側基板１４とを一体化した構成とすることもできる。そして、このような構成とした場合には、装置全体を更に薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置装置の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す有機ＥＬ表示装置における動作切り替えを説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す有機ＥＬ表示装置における別の動作切り替えを説明するための図である。
【図４】図４は、表示領域を２つの部分領域に分割して動作切り替えを行った状態を説明するため図であり、Ａは、２つの部分領域を異なるモードで動作させた状態を示し、Ｂは、２つの部分領域を同じモードで動作させた状態を示す平面図である。
【図５】図５は、表示領域を３つの部分領域に分割して動作切り替えを行った状態を説明するため図であり、Ａは、３つの部分領域を異なるモードで動作させた状態を示し、Ｂは、３つの部分領域を同じモードで動作させた状態を示し、Ｃは、２つの部分領域を同じモードで動作させた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…有機ＥＬ表示装置、２…有機ＥＬ表示パネル、３…液晶パネル、４…偏光板、５…素子基板、６…封止基板、７…シール材、８…ガラス基板、９…陽極、１０…有機ＥＬ層、１１…陰極、１２…駆動ドライバ、１３…捕水材、１４…背面側基板、１５…前面側基板、１６…液晶層、１７…スペーサ、１８…シール材、１９，２０…透明電極、２１…駆動ドライバ
【図１】
2006308897.tif 000003
【図２】
2006308897.tif 000004
【図３】
2006308897.tif 000005
【図４】
2006308897.tif 000006
【図５】
2006308897.tif 000007