(57)【要約】【課題】明るいカラー画像を提供することができ、かつ、小型化や低コスト化に適した光学装置および表示装置を提供すること。【解決手段】光学装置１５０は、第１表示パネル２１と、第２表示パネル２２と、第１表示パネル２１から出射された光と第２表示パネル２２から出射された光とを合成する合成光学系６０とを有している。第１表示パネル２１は、第１発光素子を備えた複数の第１画素の各々から第１色光Ｌ１を出射し、第２表示パネル２２は、第２発光素子を備えた複数の第２画素と、第３発光素子を備えた複数の第３画素とを備えており、複数の第２画素の各々から第１色光Ｌ１と異なる波長域の第２色光Ｌ２を出射し、複数の第３画素の各々から第１色光Ｌ１および第２色光Ｌ２と異なる波長域の第３色光Ｌ３を出射する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が第１発光素子を備えた複数の第１画素を備え、前記複数の第１画素の各々から第１色光を出射する第１表示パネルと、
各々が第２発光素子を備えた複数の第２画素、および各々が第３発光素子を備えた複数の第３画素を備え、前記複数の第２画素の各々から前記第１色光と異なる波長域の第２色光を出射し、前記複数の第３画素の各々から前記第１色光および前記第２色光と異なる波長域の第３色光を出射する第２表示パネルと、
前記第１表示パネルから出射された光と前記第２表示パネルから出射された光とを合成する合成光学系と、
を有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記第１発光素子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記第１色光のピーク波長は、前記第２色光のピーク波長および前記第３色光のピーク波長より短波長であることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光学装置において、
前記第１発光素子は、一重項励起子および三重項励起子のうちの一方の励起子によって発光し、
前記第２発光素子および前記第３発光素子は、一重項励起子および三重項励起子のうちの他方の励起子によって発光することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光学装置において、
前記第２色光のピーク波長と前記第３色光のピーク波長との波長差は、前記第１色光のピーク波長と前記第２色光のピーク波長との波長差、および前記第１色光のピーク波長と前記第３色光のピーク波長との波長差より小さいことを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の光学装置において、
前記合成光学系は、前記第１色光を透過し、前記第２色光および前記第３色光を反射するダイクロイックミラーを備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項１から５までの何れか一項に記載の光学装置において、
前記合成光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光および前記第３色光を透過するダイクロイックミラーを備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項１から５までの何れか一項に記載の光学装置において、
前記合成光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光および前記第３色光を透過する第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光および前記第３色光を反射する第２ダイクロイックミラーと、を備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の光学装置において、
前記第２画素および前記第３画素は、前記第１画素よりサイズが大きいことを特徴とする光学装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載の光学装置を備えた表示装置であって、
前記合成光学系から出射された光を導光して観察者の面に向けて出射する導光系を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１から９までの何れか一項に記載の光学装置を備えた表示装置であって、
前記合成光学系から出射された光を投射する投射光学系を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の画素の各々に電界発光素子、有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光素子を備えた３つの表示パネルと、ダイクロイックプリズムとを有し、３つの表示パネルの各々から出射された色光をダイクロイックプリズムで合成した後、投射光学系を介して投射する投射型表示装置が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、複数の画素の各々から青色光を出射する液晶パネルからなる表示パネルと、一部の画素に設けた発光ダイオードから赤色光を出射し、他の画素に設けた発光ダイオードから緑色光を出射する表示パネルと、ダイクロイックプリズムとを有し、２つの表示パネルの各々から出射された色光をダイクロイックプリズムで合成した後、投射光学系を介して投射する投射型表示装置が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０６６３０１号公報
【特許文献２】特開２００４−０６２１０８号公報
【特許文献３】特開平６−１４１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載の表示装置では、３つの表示パネルを用いているため、３つの表示パネル分の配線や駆動用基板が必要である。また、３つの表示パネルを用いているため、組み立てに多大な手間がかかる。それ故、小型化や低コスト化が困難である。また、特許文献３に記載の表示装置では、液晶パネルを用いているため、光源を必要とする。それ故、小型化や低コスト化が困難である。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、明るいカラー画像を提供することができ、かつ、小型化や低コスト化に適した光学装置および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る光学装置の一態様は、各々が第１発光素子を備えた複数の第１画素を備え、前記複数の第１画素の各々から第１色光を出射する第１表示パネルと、各々が第２発光素子を備えた複数の第２画素、および各々が第３発光素子を備えた複数の第３画素を備え、前記複数の第２画素の各々から前記第１色光と異なる波長域の第２色光を出射し、前記複数の第３画素の各々から前記第１色光および前記第２色光と異なる波長域の第３色光を出射する第２表示パネルと、前記第１表示パネルから出射された光と前記第２表示パネルから出射された光とを合成する合成光学系と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る光学装置では、複数の表示パネルから出射された色光を合成光学系で合成するため、明るいカラー画像を提供することができる。また、第１表示パネルから出射された第１色光と、第２表示パネルから出射された第２色光および第３色光とを合成光学系で合成するため、表示パネルが２つで済む。従って、組み立てを効率よく行うことができる。また、第１表示パネルおよび第２表示パネルはいずれも発光素子を備えた表示パネルであるため、液晶パネルと違って、光源等を必要としない。それ故、本発明に係る光学装置を表示装置に用いた場合、明るいカラー画像を提供することができ、かつ、表示装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【０００９】
本発明において、前記第１発光素子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である態様を採用することができる。
【００１０】
本発明において、前記第１色光のピーク波長は、前記第２色光のピーク波長および前記第３色光のピーク波長より短波長である態様を採用することができる。一般に、短波長を出射する表示パネルは、長波長を出射する表示パネルより、同一条件で駆動した際、寿命が短い傾向にある。従って、１つの色光を出射する第１表示パネルから短波長の光を出射すれば、第１色光、第２色光および第３色光の輝度を等しくした場合でも、第１表示パネルに対する負荷を軽減することができる。それ故、第１表示パネルの寿命を延ばすことができる。
【００１１】
本発明において、前記第１発光素子は、一重項励起子および三重項励起子のうちの一方の励起子によって発光し、前記第２発光素子および前記第３発光素子は、一重項励起子および三重項励起子のうちの他方の励起子によって発光する態様を採用することができる。かかる態様によれば、第２発光素子および第３発光素子を形成する工程において、使用する材料を共通化しやすい。
【００１２】
本発明において、前記第２色光のピーク波長と前記第３色光のピーク波長との波長差は、前記第１色光のピーク波長と前記第２色光のピーク波長との波長差、および前記第１色光のピーク波長と前記第３色光のピーク波長との波長差より小さい態様を採用することができる。かかる態様によれば、例えば、合成光学系において、第１色光を透過および反射の一方を行い、波長が近い第２色光および第３色光を透過および反射の他方を行うことになるので、合成光学系に用いるダイクロイックミラー等を適正に設計するのが容易である。また、ダイクロイックミラー等の光学特性を最適化しやすいので、光量のロスを低減することができる。
【００１３】
本発明において、前記合成光学系は、前記第１色光を透過し、前記第２色光および前記第３色光を反射するダイクロイックミラーを備えている態様を採用することができる。本発明において、前記合成光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光および前記第３色光を透過するダイクロイックミラーを備えている態様を採用してもよい。
【００１４】
本発明において、前記合成光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光および前記第３色光を透過する第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光および前記第３色光を反射する第２ダイクロイックミラーと、を備えている態様を採用してもよい。
【００１５】
本発明において、前記第２画素および前記第３画素は、前記第１画素よりサイズが大きい態様を採用することができる。かかる態様によれば、第２発光素子、および第３発光素子に大きな負荷をかけずに、第２色光および第３色光の輝度を高めることができる。
【００１６】
本発明に係る光学装置は、前記合成光学系から出射された光を導光して観察者の面に向けて出射する導光系を有する表示装置に用いることができる。
【００１７】
本発明に係る光学装置は、前記合成光学系から出射された光を投射する投射光学系を有する表示装置に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置の外観の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】図１に示す表示部の光学系の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】図２に示す表示部を第３方向からみた平面図である。
【図４】図２等に示す光学装置を第３方向からみたときの説明図である。
【図５】図４に示す表示パネルの説明図である。
【図６】図２等に示す合成光学系に用いたダイクロイックミラーの透過率−波長特性を示すグラフである。
【図７】図２等に示す第１表示パネルから出射される第１色光のスペクトラムを示す説明図である。
【図８】図２等に示す第２表示パネルから出射される第２色光および第３色光のスペクトラムを示す説明図である。
【図９】図４等に示す合成光のスペクトラムを示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態４に係る光学装置を第３方向からみたときの説明図である。
【図１１】図１０に示す合成光学系に用いたダイクロイックミラーの透過率−波長特性を示すグラフである。
【図１２】図１０に示す第１表示パネルから出射される第１色光のスペクトラムを示す説明図である。
【図１３】図１０に示す第２表示パネルから出射される第２色光および第３色光のスペクトラムを示す説明図である。
【図１４】図１０に示す合成光Ｌｂのスペクトラムを示す説明図である。
【図１５】本発明の実施形態６に係る光学装置を第３方向Ｙからみたときの説明図である。
【図１６】本発明の実施形態７に係る表示装置の外観の一例を模式的に示す説明図である。
【図１７】図１６に示す表示装置を右側からみた側面図である。
【図１８】本発明の実施形態８に係る表示装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図において、は、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の数や縮尺を異ならしめてある。
【００２０】
［実施形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置１００の外観の一例を模式的に示す説明図である。図１に示す表示装置１００は、シースルー型のアイグラスディスプレイ等の頭部装着型表示装置として構成されており、テンプル１１１、１１２を左右に備えたフレーム１１０を有している。表示装置１００は、後述する表示部１０がフレーム１１０に支持されており、表示部１０から出射された画像を使用者に虚像として認識させる。本実施形態において、表示装置１００は、表示部１０として、左眼用の表示部１０１と、右眼用の表示部１０２とを備えている。左眼用の表示部１０１と右眼用の表示部１０２とは同一の構成をもって左右対称に配置されている。
【００２１】
以下の説明では、左眼用の表示部１０１を中心に説明し、右眼用の表示部１０２については説明を省略する。なお、以下の説明では、左右方向を第１方向Ｘとし、前後方向を第２方向Ｚとし、上下方向を第３方向Ｙとして説明する。また、第１方向Ｘの一方側（左側）にＸ１を付し、第１方向Ｘの他方側（右側）にＸ２を付し、第２方向Ｚの一方側（後側）にＺ１を付し、第２方向Ｚの他方側（前側）にＺ２を付し、第３方向Ｙの一方側（上側）にＹ１を付し、第３方向Ｙの他方側（下側）Ｙ２に付して説明する。ここで、左眼用の表示部１０１と右眼用の表示部１０２とは対称に配置されているため、左眼用の表示部１０１とで表示部１０２とは、第１方向Ｘの一方側Ｘ１と他方側Ｘ２とが左右で反転する。
【００２２】
（表示部１０の全体構成）
図２は、図１に示す表示部１０の光学系の構成を模式的に示す斜視図である。図３は、図２に示す表示部１０を第３方向Ｙからみた平面図である。なお、図２および図３には、赤色光、緑色光、および青色光に対応する部分に（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）を付してある。また、各表示パネル２０から出射される色光Ｌのうち、観察者の眼Ｅに画像光Ｌ０として入射する有効光束のみを図示してある。また、有効光束として、表示パネル２０の中央の画素から出射される有効光束を実線で示し、表示パネル２０の一方側の端部の画素から出射された有効光束を長い破線で示し、表示パネル２０の他方側の端部の画素から出射された有効光束を点線で示してある。
【００２３】
図２および図３に示すように、表示装置１００の表示部１０（表示部１０１）は、複数の色光を合成して出射する光学装置１５０と、光学装置１５０から出射された合成光Ｌｂを出射部５８に導く導光系３０とを有している。光学装置１５０は、複数の表示パネル２０と、複数の表示パネル２０から出射された色光を合成する合成光学系６０とを有している。表示装置１００において、合成光学系６０と導光系３０との間には、投射レンズ系７０が配置されており、合成光学系６０から出射された合成光Ｌｂは、投射レンズ系７０を介して導光系３０に入射する。投射レンズ系７０は、正のパワーを有する１つのコリメートレンズによって構成されている。
【００２４】
導光系３０は、合成光Ｌｂが入射する透光性の入射部４０と、第１方向Ｘの一方端５１側が入射部４０に接続された透光性の導光部５０とを備えており、本実施形態において、入射部４０と導光部５０とは、一体の透光性部材に構成されている。
【００２５】
入射部４０は、合成光学系６０から出射された合成光Ｌｂが入射する入射面４１と、入射面４１から入射した合成光Ｌｂを入射面４１との間で反射する反射面４２とを備えている。入射面４１は、第２方向Ｚの一方側Ｚ１に向いた平面、非球面、または自由曲面等からなり、投射レンズ系７０を介して合成光学系６０と対向している。投射レンズ系７０は、入射面４１の第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部４１１との間隔が入射面４１の第１方向Ｘの一方側Ｘ１の端部４１２との間隔より広くなるように斜めに配置されている。入射面４１には反射膜等が形成されていないが、臨界角以上の入射角で入射した光を全反射する。従って、入射面４１は透過性および反射性を備えている。反射面４２は、入射面４１に対して第２方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する面からなり、第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部４２２が第１方向Ｘの一方側Ｘ１の端部４２１より入射面４１から離間するように斜めに配置されている。従って、第３方向Ｙからみたとき、入射部４０は略三角形状を有している。反射面４２は、平面、非球面、または自由曲面等からなる。反射面４２については、反射膜等が形成されておらず、臨界角以上の入射角で入射した光を全反射する構成を採用することができる。また、反射面４２は、アルミニウム、銀、マグネシウム、クロム等を主成分とする反射性の金属層が形成されている構成を採用することができる。
【００２６】
導光部５０は、一方端５１（一方側Ｘ１の端部）から第１方向Ｘの他方端５２側（他方側Ｘ２の端部）に向けて延在する第１面５６（第１反射面）と、第１面５６に対して第２方向Ｚの一方側Ｚ１で第１面５６と平行に対向して第１方向Ｘの一方端５１側から他方端５２側に向けて延在する第２面５７（第２反射面）と、第２面５７の入射部４０から離間する部分に設けられた出射部５８とを備えている。第１面５６と入射部４０の反射面４２とは斜面４３を介して繋がっている。第１面５６と第２面５７との第２方向Ｚの厚さ（導光部５０の第２方向Ｚの寸法）は、入射部４０の第２方向Ｚの寸法より薄い。第１面５６および第２面５７は、導光部５０と外界（空気）との屈折率差に基づいて、臨界角以上の入射角で入射した光を全反射する。このため、第１面５６および第２面５７には反射膜等が形成されていない。
【００２７】
出射部５８は、導光部５０の厚さ方向の第２面５７側の一部に構成されている。出射部５８では、第３方向Ｙからみたときに第２面５７に対する法線方向から第１方向Ｘの一方側Ｘ１に傾いた複数の部分反射面５５が互いに平行に第１方向Ｘに沿って配置されている。出射部５８は、第２面５７のうち、複数の部分反射面５５に第１方向Ｘで重なる部分であり、第１方向Ｘにおいて所定の幅を有する領域である。複数の部分反射面５５は各々、誘電体多層膜からなる。また、複数の部分反射面５５のうちの少なくとも１つが、誘電体多層膜と、アルミニウム、銀、マグネシウム、クロム等主成分とする反射性の金属層（薄膜）との複合層であってもよい。部分反射面５５が金属層を含んでいる構成の場合、部分反射面５５の反射率を高める効果や、部分反射面５５の透過率および反射率の入射角依存性や偏光依存性を適正化できるという効果がある。なお、出射部５８については、回折格子やホログラム等の光学素子を設けた態様であってもよい。
【００２８】
（光学装置１５０の構成）
図４は、図２等に示す光学装置１５０を第３方向Ｙからみたときの説明図である。図５は、図４に示す表示パネル２０の説明図であり、図５の上段（ａ）には、第１表示パネル２１の構成を模式的に示してあり、図５の下段（ｂ）には、第２表示パネル２２の構成を模式的に示してある。図６は、図２等に示す合成光学系６０に用いたダイクロイックミラー６１１の透過率−波長特性を示すグラフである。
【００２９】
図２、図３および図４に示すように、光学装置１５０は、２つの表示パネル２０（第１表示パネル２１および第２表示パネル２２）を有している。第１表示パネル２１は、図５の上段（ａ）に示す第１発光素子２６０を備えた第１画素２６を複数備えており、複数の第１画素２６の各々から第１色光Ｌ１を出射する。第２表示パネル２２は、図５の下段（ｂ）に示す第２発光素子２７０を備えた第２画素２７、および図５の下段（ｂ）に示す第３発光素子２８０を備えた第３画素２８を各々、複数備えている。第２表示パネル２２は、複数の第２画素２７の各々から第１色光Ｌ１と異なる波長域の第２色光Ｌ２を出射し、複数の第３画素２８の各々から第１色光Ｌ１および第２色光Ｌ２と異なる波長域の第３色光Ｌ３を出射する。
【００３０】
合成光学系６０は、第１表示パネル２１の出射面、および第２表示パネル２２の出射面に対して斜めに配置された１つのダイクロイックミラー６１１を備えたダイクロイックプリズム６１によって構成されている。ダイクロイックプリズム６１は、投射レンズ系７０に対向する出射面６１６と、出射面６１６に平行に対向する第１入射面６１４と、出射面６１６と第１入射面６１４との間に形成された第２入射面６１５と、第２入射面６１５に平行に対向する端面６１３とを有している。第３方向Ｙからみたとき、ダイクロイックミラー６１１は、出射面６１６と端面６１３とが交わる角と、第１入射面６１４と第２入射面６１５が交わる角とを結ぶ対角線上に形成されている。
【００３１】
第１表示パネル２１は、第１入射面６１４に平行に配置され、第２表示パネル２２は、第２入射面６１５に平行に配置されている。ダイクロイックミラー６１１は、第１表示パネル２１から出射された第１色光Ｌ１を透過して出射面６１６から出射する一方、第２表示パネル２２から出射された第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３を反射して出射面６１６から出射する。従って、出射面６１６からは、第１表示パネル２１から出射され色光（第１色光Ｌ１）と、第２表示パネル２２から出射され色光（第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３）とを合成した合成光Ｌｂが投射レンズ系７０に出射される。
【００３２】
このように構成した光学装置１５０において、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３は各々、３原色の色光（赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、および青色光（Ｂ）のいずれかに対応する。本形態において、第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１のピーク波長は、第２表示パネル２２から出射される第２色光Ｌ２のピーク波長および第３色光Ｌ３のピーク波長より短波長である。すなわち、第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１は青色光（Ｂ）である。また、第２表示パネル２２から出射される第２色光Ｌ２は緑色光（Ｇ）であり、第２表示パネル２２から出射される第３色光Ｌ３は赤色光（Ｒ）である。
【００３３】
本実施形態において、青色光（Ｂ）は、ピーク波長が４００ｎｍから５００ｎｍまでの間に位置する光であり、緑色光（Ｇ）は、ピーク波長が５００ｎｍから５８０ｎｍまでの間に位置する光であり、赤色光（Ｒ）は、ピーク波長が５８０ｎｍから７８０ｎｍまでの間に位置する光である。従って、ダイクロイックミラー６１１は、例えば、図６に示す反射率−波長特性を有しており、透過領域と反射領域との境界が５００ｎｍから５２０ｎｍの波長領域に位置する。
【００３４】
（発光素子の構成）
図７は、図４等に示す第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１のスペクトラムを示す説明図であり、図７の上段（ａ）にダイクロイックミラー６１１に入射する前のスペクトラムを示し、図７の下段（ｂ）にダイクロイックミラー６１１を透過した後のスペクトラムを示してある。図８は、図２等に示す第２表示パネル２２から出射される第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３のスペクトラムを示す説明図であり、図８の上段（ａ）にダイクロイックミラー６１１に入射する前のスペクトラムを示し、図８の下段（ｂ）にダイクロイックミラー６１１を反射した後のスペクトラムを示してある。
【００３５】
図５に示す第１発光素子２６０、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０は各々、有機エレクトロルミネッセンス素子である。従って、第１表示パネル２１および第２表示パネル２２のいずれにおいても、基板２５０の一方面に複数層の絶縁膜２５１が形成されており、絶縁膜２５１の層間を利用して配線や駆動素子が形成されており、絶縁膜２５１に対して基板２５０とは反対側に第１発光素子２６０、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０が形成されている。本形態において、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０は各々、画素電極（陽極）としての第１電極２９１、正孔輸送層２９２、発光層２９３、電子輸送層２９４、および共通電極（陰極）としての第２電極２９５等が積層された構造を有している。また、第１電極２９１と正孔輸送層２９２との間には正孔注入層が形成されることもある。
【００３６】
本実施形態において、第１発光素子２６０（第１画素２６）、第２発光素子２７０（第２画素２７）および第３発光素子２８０（第３画素２８）は各々、蛍光あるいはりん光を出射する。すなわち、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０において、電子と正孔とが再結合して励起状態が形成された際の一重項励起子によって発光が発生する場合、蛍光が出射される。また、電子と正孔とが再結合して励起状態が形成された際の三重項励起子、および一重項励起子の項間交差によって形成された三重項励起子によって発光が発生する場合、りん光が出射される。
【００３７】
正孔輸送層２９２は、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）等が用いられる。
【００３８】
電子輸送層２９４としては、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等のフェナントロリン誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、アザインドリジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が用いられる。
【００３９】
正孔注入層としては、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）−Ｎ、 Ｎ’−ジフェニル−ビフェニル−４−４’−ジアミン等が用いられる。
【００４０】
発光層２９３において、ホストとしては、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のキノリノラト系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体等が用いられる。
【００４１】
また、発光層２９３において、赤色用のドーパントとしては、テトラアリールジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等が用いられる。また、赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つもの等が用いられる。
【００４２】
青色用のドーパントとしては、ジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］等が用いられる。また、青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体等が用いられる。
【００４３】
緑色用のドーパントとしては、キナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が用いられる。また、緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。
【００４４】
本実施形態において、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０は各々、例えば、以下の構造を有している。
第１発光素子２６０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３＝８質量％の青色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
第２発光素子２７０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３＝１０質量％の緑色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
第３発光素子２８０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３＝１．５質量％の赤色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
【００４５】
本実施形態において、有機エレクトロルミネッセンス素子を、光共振器を備えたトップエミッション型として構成する場合、第１電極２９１に対して基板２５０の側にアルミニウム等の反射層２９６が形成され、第２電極２９５は、マグネシウム−銀合金からなる厚さが１０ｎｍのハーフミラー層によって構成される。また、図５では、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０において、各層を同一の厚さで表してあるが、第１電極２９１や発光層２９３等の膜厚を調整して、第２電極２９５と反射層２９６との間等の光学長が調整される。本形態において、波長域は以下の関係にある。
第１色光Ｌ１（Ｂ）＜第２色光Ｌ２（Ｇ）＜第３色光Ｌ３（Ｒ）
従って、第１電極２９１や発光層２９３等の厚さは、以下の関係にある。
第１発光素子２６０＜第２発光素子２７０＜第３発光素子２８０
【００４６】
このように構成した第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１（Ｂ）のスペクトラムは図７の上段（ａ）に示す通りであり、ピーク波長は４７０ｎｍである。第２表示パネル２２から出射される第２色光Ｌ２（Ｇ）のスペクトラムは図８の上段（ａ）に示す通りであり、ピーク波長は５４０ｎｍである。第２表示パネル２２から出射される第３色光Ｌ３（Ｒ）のスペクトラムは図８の上段（ａ）に示す通りであり、ピーク波長は６１２ｎｍである。
【００４７】
（基本動作）
図９は、図４等に示す合成光Ｌｂのスペクトラムを示す説明図である。表示装置１００において、第１表示パネル２１および第２表示パネル２２を駆動すると、第１表示パネル２１は合成光学系６０に向けて第１色光Ｌ１（Ｂ）を出射し、第１色光Ｌ１（Ｂ）がダイクロイックミラー６１１を透過した後のスペクトラムは、図７の下段（ｂ）に示す通りである。第２表示パネル２２は合成光学系６０に向けて第２色光Ｌ２（Ｇ）および第３色光Ｌ３（Ｒ）を出射し、第２色光Ｌ２（Ｇ）および第３色光Ｌ３（Ｒ）がダイクロイックミラー６１１を透過した後のスペクトラムは、図８の下段（ｂ）に示す通りである。
【００４８】
そして、第１色光Ｌ１（Ｒ）、第２色光Ｌ２（Ｇ）、および第３色光Ｌ３（Ｂ）は、合成光学系６０によって合成され、合成光学系６０から出射された合成光Ｌｂは、投射レンズ系７０を介して導光系３０の入射部４０に入射する。合成光Ｌｂのスペクトラムは、例えば、図９に示す通りである。
【００４９】
入射部４０から入射した平行光からなる合成光Ｌｂは、入射面４１で屈折し、反射面４２に向かう。次に、合成光Ｌｂは、反射面４２で反射されて再び、入射面４１に向かう。その際、入射面４１には、合成光Ｌｂが臨界角以上の入射角で入射するため、合成光Ｌｂは、入射面４１で導光部５０に向けて反射され、導光部５０に向かう。なお、入射部４０では、平行光なる合成光Ｌｂが入射面４１に入射する構成になっているが、入射面４１および反射面４２を自由曲面等によって構成し、非平行光なる合成光Ｌｂが入射面４１に入射した後、反射面４２と入射面４１との間で反射する間に平行光に変換される構成を採用してもよい。この場合、投射レンズ系７０を省略することができる。
【００５０】
導光部５０では、合成光Ｌｂが第１面５６と第２面５７との間で反射して第１方向Ｘの一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に進行する。そして、部分反射面５５に入射した合成光Ｌｂの一部は、部分反射面５５で反射して出射部５８から観察者の眼Ｅに向けて出射される。また、部分反射面５５に入射した合成光Ｌｂの残りは、部分反射面５５を透過し、第１方向Ｘの他方側Ｘ２で隣り合う次の部分反射面５５に入射する。このため、複数の部分反射面５５の各々において、第２方向Ｚの一方側Ｚ１に反射した合成光Ｌｂは、出射部５８から観察者の眼Ｅに向けて出射される。
【００５１】
従って、観察者は、第１表示パネル２１から出射された第１色光Ｌ１（Ｂ）と、第２表示パネル２２から出射された第２色光Ｌ２（Ｇ）および第３色光Ｌ３（Ｒ）とを合成したカラー画像を認識することができる。このように構成した表示装置１００において、観察者が認識する画像は、第１方向Ｘに沿う方向が水平方向Ｈであり、第３方向Ｙに沿う方向が垂直方向Ｖである。また、外界の光は、外界から導光部５０に入射した光は、導光部５０に入射した後、部分反射面５５を透過して観察者の眼Ｅに到達する。このため、観察者は、外界の景色等をシースルーでみることができる。
【００５２】
（本実施形態の主な効果）
以上説明したように、本実施形態においては、第１表示パネル２１から出射された第１色光Ｌ１と、第２表示パネル２２から出射された第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３とを合成光学系６０で合成するため、２つの表示パネル２０（第１表示パネル２１および第２表示パネル２２）で明るいカラー表示を提供することができる。また、表示パネル２０が２つで済むため、組み立てを効率よく行うことができる。さらに、表示パネル２０が２つで済むため、合成光学系６０は、１つのダイクロイックミラー６１１を備えればよい。また、第１表示パネル２１および第２表示パネル２２はいずれも発光素子を備えた表示パネルであるため、液晶パネルと違って、光源等を必要としない。それ故、表示装置１００の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００５３】
また、第１色光Ｌ１のピーク波長は、第２色光Ｌ２のピーク波長および第３色光Ｌ３のピーク波長より短波長である。すなわち、第１色光Ｌ１は青色光（Ｂ）であり、第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３は各々、緑色光（Ｇ）および赤色光（Ｒ）である。一般に、短波長を出射する発光素子は、長波長を出射する発光素子より、同一条件で駆動した際、寿命が短い傾向にある。従って、１つの色光を出射する第１表示パネル２１から短波長の光を出射すれば、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３の輝度を等しくした場合でも、第１表示パネル２１に対する負荷を軽減することができる。それ故、第１表示パネル２１の寿命を延ばすことができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、短波長を出射する発光素子は、長波長を出射する発光素子より、同一条件で駆動した際、寿命が短い傾向にあるとして、１つの色光を出射する第１表示パネル２１から短波長の青色光（Ｂ）を出射する構成を採用したが、使用する材料等によって、青色光（Ｒ）以外の色光を出射する発光素子の寿命が短い場合、寿命の短い発光素子を備えた表示パネルから１つの色光を出射するように構成してもよい。例えば、緑色光（Ｇ）を出射する発光素子の寿命が短い等の事情がある場合、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応を以下のように設定してもよい。
第１色光Ｌ１＝緑色光（Ｇ）
第２色光Ｌ２＝青色光（Ｂ）
第３色光Ｌ３＝赤色光（Ｒ）
【００５５】
また、赤色光（Ｒ）を出射する発光素子の寿命が短い等の事情がある場合、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応を以下のように設定してもよい。
第１色光Ｌ１＝赤色光（Ｒ）
第２色光Ｌ２＝青色光（Ｂ）
第３色光Ｌ３＝緑色光（Ｇ）
【００５６】
［実施形態２］
上記実施形態１では、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応を、各色光の波長（寿命）に基づいて設定したが、発光メカニズムの違いに基づいて、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応を設定してもよい。例えば、第１発光素子２６０は、一重項励起子および三重項励起子のうちの一方の励起子によって発光し、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０は、一重項励起子および三重項励起子のうちの他方の励起子によって発光する態様を採用してもよい。より具体的には、第１発光素子２６０が一重項励起子によって青色光（Ｂ）の蛍光（第１色光Ｌ１（Ｂ））を出射し、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０が各々、三重項励起子によって、緑色光（Ｇ）のりん光（第２色光Ｌ（Ｇ））、および赤色光（Ｒ）のりん光（第３色光Ｌ（Ｒ））を出射するように構成してもよい。
【００５７】
この場合、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０は各々、例えば、以下の構造を有している。
第１発光素子２６０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３（蛍光材料）
＝８質量％の青色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
第２発光素子２７０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３（りん光材料）
＝１０質量％の緑色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
第３発光素子２８０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３（りん光材料）
＝１．５質量％の赤色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
【００５８】
このように構成した場合、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０を形成する工程において、使用する材料を共通化しやすいという利点がある。
【００５９】
［実施形態３］
実施形態２では、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応を発光メカニズムに基づいて設定したが、単純な蛍光および熱活性型遅延蛍光のいずれの発光メカニズムであるかに基づいて、第１色光Ｌ１、第２色光Ｌ２、および第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応を蛍光およびりん光とによって設定してもよい。
【００６０】
例えば、第１発光素子２６０については、第１色光Ｌ１として、単純な蛍光からなる青色光（Ｂ）を出射し、第２発光素子２７０および第３発光素子２８０については、第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３として、熱活性型遅延蛍光からなる緑色光（Ｇ）および赤色光（Ｒ）を出射するように構成してもよい。かかる構成の場合、熱活性型遅延蛍光では、発光効率が極めて高いので、第２表示パネル２２に形成された第２発光素子２７０および第３発光素子２８０に対する負荷を軽減することができる。従って、第２表示パネル２２に形成された第２発光素子２７０および第３発光素子２８０から高い輝度で色光を出射させても、第２表示パネル２２の寿命を延ばすことができるという利点がある。
【００６１】
［実施形態４］
図１０は、本発明の実施形態４に係る光学装置１５０を第３方向Ｙからみたときの説明図である。図１１は、図１０に示す合成光学系６０に用いたダイクロイックミラー６１１の透過率−波長特性を示すグラフである。図１２は、図１０に示す第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１のスペクトラムを示す説明図であり、図１２の上段（ａ）にダイクロイックミラー６１１に入射する前のスペクトラムを示し、図１２の下段（ｂ）にダイクロイックミラー６１１を反射した後のスペクトラムを示してある。図１３は、図１０に示す第２表示パネル２２から出射される第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３のスペクトラムを示す説明図であり、図１３の上段（ａ）にダイクロイックミラー６１１に入射する前のスペクトラムを示し、図１３の下段（ｂ）にダイクロイックミラー６１１を透過した後のスペクトラムを示してある。図１４は、図１０に示す合成光Ｌｂのスペクトラムを示す説明図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６２】
上記実施形態１において、合成光学系６０（ダイクロイックプリズム６１）に用いたダイクロイックミラー６１１は、第１色光Ｌ１を透過し、第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３を反射する特性を備えていた。これに対して、本実施形態においては、図１０に示すように、合成光学系６０（ダイクロイックプリズム６１）に用いたダイクロイックミラー６１１が、第１色光Ｌ１を反射し、第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３を透過する。このため、第１表示パネル２１は第２入射面６１５に平行に対向するように配置され、第２表示パネル２２は第１入射面６１４に平行に対向するように配置されている。本形態において、第１色光Ｌ１を赤色光（Ｒ）とし、第２色光Ｌ２を青色光（Ｂ）とし、第３色光Ｌ３を緑色光（Ｇ）としてある。従って、図１０に示す合成光学系６０に用いたダイクロイックミラー６１１の透過率−波長特性は、図１１に示す通りであり、透過領域と反射領域との境界が５９０ｎｍから６００ｎｍの波長領域に位置する。従って、ダイクロイックミラー６１１は、第１色光Ｌ１（Ｒ）を反射し、第２色光Ｌ２（Ｂ）および第３色光Ｌ３（Ｇ）を透過する。
【００６３】
かかる実施形態において、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０は各々、例えば、以下の構造を有している。
第１発光素子２６０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３＝１．５質量％の赤色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
第２発光素子２７０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３＝８質量％の青色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
第３発光素子２８０
正孔輸送層２９２＝４０ｎｍ
発光層２９３＝１０質量％の緑色用ドーパントを含むホスト材（１５ｎｍ）
電子輸送層２９４＝２５ｎｍ
【００６４】
このように構成した第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１（Ｒ）のスペクトラムは図１２の上段（ａ）に示す通りであり、ピーク波長は６１２ｎｍである。第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１（Ｒ）がダイクロイックミラー６１１を反射した後のスペクトラムは図１２の下段（ｂ）に示す通りである。第２表示パネル２２から出射された第２色光Ｌ２（Ｂ）のスペクトラムは図１３の上段（ａ）に示す通りであり、ピーク波長は４６９ｎｍである。第２表示パネル２２から出射される第３色光Ｌ３（Ｇ）のスペクトラムは図１３の上段（ａ）に示す通りであり、ピーク波長は５４２ｎｍである。第２表示パネル２２から出射された第２色光Ｌ２（Ｂ）、および第２表示パネル２２から出射された第３色光Ｌ３（Ｇ）がダイクロイックミラー６１１を透過した後のスペクトラムは図１３の下段（ｂ）に示す通りである。そして、第１色光Ｌ１（Ｒ）、第２色光Ｌ２（Ｇ）、および第３色光Ｌ３（Ｂ）は、合成光学系６０によって合成され、合成光学系６０から出射された合成光Ｌｂのスペクトラムは、例えば、図１４に示す通りである。
【００６５】
［実施形態５］
第１表示パネル２１から出射される第１色光Ｌ１、第２表示パネル２２から出射される第２色光Ｌ２、および第２表示パネル２２から出射される第３色光Ｌ３と、青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）、および赤色光（Ｒ）との対応については、ピーク波長が近い２つの色光を第２表示パネル２２から出射し、２つの色光からピーク波長が離れた１つの色光を第１表示パネル２２から出射するように構成してもよい。すなわち、第２色光Ｌ２のピーク波長と第３色光Ｌ３のピーク波長との波長差は、第１色光Ｌ１のピーク波長と第２色光Ｌ２のピーク波長との波長差、および第１色光Ｌ１のピーク波長と第３色光Ｌ３のピーク波長との波長差より小さい。このように構成すれば、合成光学系６０に用いるダイクロイックミラー６１１等を適正に設計するのが容易である。また、ダイクロイックミラー６１１の光学特性等を最適化しやすいので、光量のロスを低減することができる。
【００６６】
例えば、青色光（Ｂ）のピーク波長と緑色光（Ｇ）のピーク波長との波長差と、緑色光（Ｇ）のピーク波長と赤色光（Ｒ）のピーク波長との波長差を比較した際、青色光（Ｂ）のピーク波長と緑色光（Ｇ）のピーク波長との波長差が、緑色光（Ｇ）のピーク波長と赤色光（Ｒ）のピーク波長との波長差より大きい場合、以下のように設定する。
第１色光Ｌ１＝青色光（Ｂ）
第２色光Ｌ２＝緑色光（Ｇ）
第３色光Ｌ３＝赤色光（Ｒ）
【００６７】
これに対して、青色光（Ｂ）のピーク波長と緑色光（Ｇ）のピーク波長との波長差と、緑色光（Ｇ）のピーク波長と赤色光（Ｒ）のピーク波長との波長差を比較した際、青色光（Ｂ）のピーク波長と緑色光（Ｇ）のピーク波長との波長差が、緑色光（Ｇ）のピーク波長と赤色光（Ｒ）のピーク波長との波長差より小さい場合、以下のように設定する。
第１色光Ｌ１＝赤色光（Ｒ）
第２色光Ｌ２＝青色光（Ｂ）
第３色光Ｌ３＝緑色光（Ｇ）
【００６８】
［実施形態６］
図１５は、本発明の実施形態６に係る光学装置１５０を第３方向Ｙからみたときの説明図である。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６９】
上記実施形態１〜４において、合成光学系６０は、ダイクロイックミラー６１１によって、第１表示パネル２１および第２表示パネル２２の一方から出射された色光を透過し、他方から出射された色光を反射した。これに対して、本実施形態では、図１５に示すように、第１表示パネル２１から出射された色光（第１色光Ｌ１）を反射し、第２表示パネル２２から出射された色光（第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３）を透過する第１ダイクロイックミラー６１８と、第１表示パネル２１から出射された色光（第１色光Ｌ１）を透過し、第２表示パネル２２から出射された色光（第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３）を反射する第２ダイクロイックミラー６１９とを有している。
【００７０】
例えば、第１ダイクロイックミラー６１８は、第１表示パネル２１から出射された青色光（Ｂ）の第１色光Ｌ１（Ｂ）を反射し、第２表示パネル２２から出射された緑色光（Ｇ）の第２色光（Ｌ２（Ｇ））、および赤色光（Ｒ）の第３色光Ｌ３（Ｒ）を透過する。これに対して、第２ダイクロイックミラー６１９は、第１表示パネル２１から出射された青色光（Ｂ）の第１色光Ｌ１（Ｂ）を透過し、第２表示パネル２２から出射された緑色光（Ｇ）の第２色光（Ｌ２（Ｇ））、および赤色光（Ｒ）の第３色光Ｌ３（Ｒ）を反射する。
【００７１】
このように構成した場合も、２つの表示パネル（第１表示パネル２１および第２表示パネル２２）によってカラー画像を観察者に認識させることができる。
【００７２】
［実施形態７］
図１６は、本発明の実施形態７に係る表示装置１００の外観の一例を模式的に示す説明図である。図１７は、図１６に示す表示装置１００を右側からみた側面図である。図１に示す表示装置１００では、表示パネル２０および合成光学系６０（ダイクロイックプリズム６１）を観察者の耳側に配置し、耳側から鼻側に向けて合成光Ｌｂを導いた。これに対して、本実施形態では、図１６および図１７に示すように、表示パネル２０、および合成光学系６０（ダイクロイックプリズム６１）、および投射レンズ系７０が眼前の上方に配置し、導光部５０が上方から下方に延在している。このため、上方から下方に向けて合成光Ｌｂを導いて眼Ｅに向けて出射する。従って、本実施形態では、上下方向が第１方向Ｘに相当し、前後方向が第２方向Ｚに相当し、左右方向が第３方向Ｙに相当する。また、第１方向Ｘの一方側Ｘ１（導光部５０の一方端５１側）は上側に相当し、第１方向Ｘの他方側Ｘ２（導光部５０の他方端５２側）は下側に相当する。また、画像の垂直方向Ｖは、第１方向Ｘに相当し、画像の水平方向Ｈは、第３方向Ｙに相当する。
【００７３】
このように構成した表示装置１００の表示部１０１において、表示パネル２０の各画素から出射された色光Ｌは、各色に対応する光がダイクロイックプリズム６１で合成された後、合成光Ｌｂは、入射部４０を介して導光部５０に入射する。そして、合成光Ｌｂは、導光部５０において、第２方向Ｚで対向する第１面５６と第２面５７との間で反射しながら第１方向Ｘの一方端５１側から他方端５２側に進行し、出射部５８から第２方向Ｚの一方側Ｚ１に向けて出射される。従って、観察者は、第１方向Ｘに沿う垂直方向Ｖ、および第３方向Ｙに沿う水平方向Ｈの画像を認識することができる。
【００７４】
［実施形態８］
図１８は、本発明の実施形態８に係る表示装置３００の説明図である。実施形態１〜６では、頭部装着型の表示装置１００の表示部１０に用いられる光学装置１５０を中心に説明したが、光学装置１５０は、図１８に示すように、プロジェクターと称せられる投射型の表示装置３００に用いてもよい。かかる表示装置３００は、合成光学系６０から出射された合成光Ｌｂをスクリーン等の被投射部材３９０に拡大投射する投射光学系３１０を有している。
【００７５】
［実施形態８］
上記実施形態では、第１表示パネル２１と第２表示パネル２２とが同一サイズであったが、第２表示パネル２２が第１表示パネル２１よりサイズが大きい態様を採用してもよい。この場合、第２表示パネル２２に形成した第２画素２７（第２発光素子２７０）、および第３画素２８（第３発光素子２８０）のサイズを第１表示パネル２１に形成した第１画素２６（第１発光素子２１０）より大きくすることができる。このため、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０に大きな負荷をかけずに、第２色光Ｌ２および第３色光Ｌ３の輝度を高めることができる。
【００７６】
［実施形態９］
上記実施形態では、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０が各々、異なる色光を出射したが、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０から出射された白色光を第１画素２６、第２画素２７、および第３画素２８に設けたカラーフィルターによって着色し、各色の色光を出射する態様を採用してもよい。
【００７７】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、第１発光素子２６０、第２発光素子２７０、および第３発光素子２８０として、色光を基板２５０とは反対側に向けて出射するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた場合を例示したが、色光を基板２５０側から出射するボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた態様を採用してもよい。
【００７８】
上記実施の形態では、表示パネル２０において、複数の画素が各々、発光素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた場合を例示したが、発光素子として、発光ダイオード等を備えている場合に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０１、１０２…表示部、２０…表示パネル、２１…第１表示パネル、２２…第２表示パネル、２６…第１画素、２７…第２画素、２８…第３画素、３０…導光系、４０…入射部、４１…入射面、４２…反射面、５０…導光部、５５…部分反射面、５６…第１面、５７…第２面、５８…出射部、６０…合成光学系、６１…ダイクロイックプリズム、７０…投射レンズ系、１００、３００…表示装置、１１０…フレーム、１１１、１１２…テンプル、１５０…光学装置、６１４…第１入射面、６１５…第２入射面、２５０…基板、２６０…第１発光素子、２７０…第２発光素子、２８０…第３発光素子、２９１…第１電極、２９２…正孔輸送層、２９３…発光層、２９４…電子輸送層、２９５…第２電極、２９６…反射層、３１０…投射光学系、３９０…被投射部材、６１１…ダイクロイックミラー、６１３…端面、６１６…出射面、６１８…第１ダイクロイックミラー、６１９…第２ダイクロイックミラー、Ｅ…眼、Ｌ０…画像光、Ｌ１…第１色光、Ｌ２…第２色光、Ｌ３…第３色光、Ｌｂ…合成光。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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