(57)【要約】【課題】モアレを観察者に認識しにくくし、鮮明な画像を観察者へ供給する立体画像表示装置を提供する。【解決手段】立体画像表示装置は、少なくとも１つの前方透過型発光表示パネルと前方透過型発光表示パネルの後方に配置された後方発光表示パネルとからなり、前方透過型発光表示パネルは、エレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物からなる発光層を含んで２次元配置されている複数の発光部と、発光部の内の群毎に接続された複数のバスラインとを有し、バスラインの面積は、発光部の面積の５％以下である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの前方透過型発光表示パネルと前記前方透過型発光表示パネルの後方に配置された後方発光表示パネルとからなる立体画像表示装置であって、
前記前方透過型発光表示パネルは、エレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物からなる発光層を含んで２次元配置されている複数の発光部と、前記発光部の内の群毎に接続された複数のバスラインとを有し、前記バスラインの面積は、前記発光部の面積の５％以下であることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記前方透過型発光表示パネルの前記発光部は周期的なパターンで配置され、前記後方発光表示パネルは周期的なパターンで配置された発光部を有することを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記周期的なパターンはマトリクス配置であることを特徴とする請求項２記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記前方透過型発光表示パネルの前記発光部は、前記発光層に接触しかつ前記発光層へ正孔又は電子を供給する有機化合物からなる有機化合物材料層と、前記発光層及び前記有機化合物材料層を挟む１対の透明電極とを含み、前記透明電極の一方が前記バスラインに接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記バスラインに接続された前記透明電極の一方が陰極であることを特徴とする請求項４記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記バスラインが前記透明電極の一方に埋設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記バスラインが前記発光層以外に重複するように偏倚されて前記透明電極の一方に埋設されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光部を有する透過型発光表示パネルを用いた立体画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光部を有する透過型発光表示パネルには、たとえば、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）を呈する無機又は有機材料の薄膜を利用し、かかるＥＬ材料からなる発光層を備えたＥＬ表示パネルが知られている。
【０００３】
透過型発光表示パネルの応用の１つには立体画像表示装置がある。たとえば、ある後方の表示パネル上の映像を、奥行き方向に離して並べられた前方透過型発光表示パネル上の同一像とともに眺める場合、観察者からは奥行きの異なる２つの像としては見えず、融合して１つの像に見える。この原理に基づき、２つの同一像の明るさ（輝度）の比を変えてその融合像を、観察者の頭の中で立体画像として構築させる立体画像表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１５８１２号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、立体画像表示装置には限らないが、一般に、映像を表示している表示パネルでは、モアレが発生する場合がある。
そこで、本発明の解決しようとする課題には、モアレを観察者に認識しにくくし、鮮明な画像を観察者へ供給する立体画像表示装置を提供することが一例として挙げられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の立体画像表示装置は、少なくとも１つの前方透過型発光表示パネルと前記前方透過型発光表示パネルの後方に配置された後方発光表示パネルとからなる立体画像表示装置であって、
前記前方透過型発光表示パネルは、エレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物からなる発光層を含んで２次元配置されている複数の発光部と、前記発光部の内の群毎に接続された複数のバスラインとを有し、前記バスラインの面積は、前記発光部の面積の５％以下であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明による立体画像表示装置の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、図示しない枠体に支持されかつ前方から後方へ向けてその表示面の法線方向に沿って配置された前方透過型発光表示パネルＦＰ及び後方発光表示パネルＢＰを備えた立体画像表示装置を示す。かかる表示装置は、前後の表示パネルのほかに、図示しない電源、アドレスドライバ、データドライバ、コントローラなどの電気回路を有している。
【０００８】
前方透過型発光表示パネルＦＰは、たとえば、パッシブマトリクス駆動方式による複数の有機ＥＬ素子からなる透過型の有機ＥＬ表示装置である。後方発光表示パネルＢＰは、たとえば、アクティブマトリクス駆動方式による複数の有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬ表示装置である。
後方発光表示パネルＢＰは、その表示面において、それぞれ所定間隔で水平方向に平行に形成されているｎ本の走査ラインと、それぞれ所定間隔で垂直方向に平行に形成されているｍ本のデータラインとを備えており、走査ライン及びデータラインは所定間隔で離間して互いに直角となるように形成されている。よって、発光部１０２はｎ個走査ライン及びｍ個データラインとの各交点に対応する部分に形成され、ｎ×ｍ個となる。さらに、表示装置は、電源ラインなども備え各発光部１０２に接続されている。各ラインの一端は対応するドライバに接続されている。アドレスドライバは走査ラインに１本ずつ順に電圧を印加する。データドライバは、発光部を発光させるためのデータ電圧をデータラインに印加する。コントローラは、アドレスドライバ及びデータドライバに接続され、予め供給された画像データに従って、アドレスドライバ及びデータドライバの動作を制御する。
【０００９】
図２に示すように、前方透過型発光表示パネルＦＰ及び後方発光表示パネルＢＰの２つを例にとると、前方透過型発光表示パネルＦＰが奥行き方向にて後方発光表示パネルＢＰから離して並べられた場合、両者の発光は前方側から目視される。後方発光表示パネルＢＰにおける有機ＥＬ素子の発光部１０２は、図２に示すように、ガラス基板２上に、透明電極３、発光層を含む複数の有機化合物材料層４（非発光時はほぼ透明である）、金属電極５を順次、積層した構造を有している。また、前方透過型発光表示パネルＦＰにおける有機ＥＬ素子の発光部１０２は、図２に示すように、ガラス基板２上に、透明電極３、発光層を含む複数の有機化合物材料層４（非発光時はほぼ透明である）、第２の透明電極３ａを順次、積層した構造を有している。
【００１０】
したがって、後方発光表示パネルＢＰ及び前方透過型発光表示パネルＦＰにおける有機ＥＬ素子の発光部１０２からの光は前方側の観察者に向かうので、両表示パネル上の明るさ（輝度）の所定比率の同一発光像を眺める場合、観察者からは奥行きの異なる２つの像が融合して１つの像に見える。このとき、観察者の頭の中では、所定輝度比率の融合像を、立体画像として認識できる。
【００１１】
この立体画像表示装置は、３Ｄ専用の眼鏡が不要で、自然な立体表示ができるため観察者へ疲労感を与えることが少ない。
本実施形態では、図１に示すように、前方透過型発光表示パネルＦＰは、エレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物からなる発光層を含んで２次元配置されている複数の発光部１０２と、図２に示すように、発光部の内の隣接する発光部１０２の群毎に接続して架設された複数のバスライン６とを有し、バスライン６はこれが発光部１０２に重複する場合に、発光部１０２の面積Ｓ１の５％以下の面積Ｓ２を有する重複部分を有する。すなわち、バスラインの総面積は発光部の総面積の５％以下である。
【００１２】
それぞれの画素が対応するように前方透過型発光表示パネルＦＰ及び後方発光表示パネルＢＰの２枚を平行に重ねて表示し、３Ｄディスプレイを得る場合、前方透過型発光表示パネルＦＰの陰極には透明電極を使用する。透明電極の抵抗値が金属電極と比べ高いため、低抵抗のたとえばアルミニウムなどの金属又は合金からなるバスラインで透明電極を接続する必要がある。
【００１３】
金属などの不透明なバスラインの影響でモアレが発生するので、これを抑えるべく、前方透過型発光表示パネルＦＰ及び後方発光表示パネルＢＰからなる３Ｄディスプレイを構成して、バスラインの影響を確認した。３Ｄディスプレイは、通常の有機ＥＬ表示パネルを後方発光表示パネルＢＰに、透明な有機ＥＬ表示パネルを前方透過型発光表示パネルＦＰとしたものである。その詳細は以下のとおりである。
【００１４】
［後方発光表示パネル］
ガラス基板上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を膜厚１０００Å成膜し、各々の画素サイズ４００μｍ×４００μｍのパターニングを行い、周期的なパターンでドットマトリクス配置された複数のＩＴＯ透明電極（陽極）を形成した。
透明電極（陽極）上の発光部ための部分を露出させ、電流リークを抑えるため、それ以外の上にポリイミドを膜厚３０００Å形成し、絶縁膜ＩＬのパターニングを行った。
【００１５】
後に形成する陰極を任意の形状にパターニングするため、透明電極（陽極）の露出部分を避けて、陰極隔壁をレジストで形成した。
有機ＥＬ素子を構成する有機化合物材料層を、順次、真空蒸着法により透明電極（陽極）上に成膜した。正孔注入層に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、正孔輸送層に４，４’ｂｉｓ（Ｎ−（ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ：ＮＰＢ、発光層にｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ  Ｎｌ，Ｏ８）  ａｌｕｍｉｎｕｍ：Ａｌｑ３、電子輸送層に２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−，１，１０−ｐｈｅｎａｔｈｒｏｌｉｎｅ：ＢＣＰ、電子注入層にＬｉＦをそれぞれ用いた。この時、成膜エリアはパターンマスクにより限定した。
【００１６】
電子注入層上にＡｌを真空蒸着法により膜厚１０００Å成膜し、陰極隔壁によりマスクを使用せずに金属電極（陰極）のパターンを形成した。
有機ＥＬ素子を保護するため、金属陰極パターン上方からガラス缶により封止した。
［前方透過型発光表示パネル］
Ａｌ陰極パターンに代えてインジウム錫酸化物（ＩＺＯ）を透明陰極として用い、透明陰極上にＡｌを１０００Å真空蒸着法により成膜し、線幅（Ｗｆ）を１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍと変え、バスラインのパターンを形成した以外、上記の後方発光表示パネルと同一の前方透過型発光表示パネルを作製した。前方透過型発光表示パネルにおける発光部の画素（Ｗｂ＝４００μｍ）と各バスライン（Ｗｆ＝１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ）の平面図を図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す。隣接する透明陰極３ａを接続するバスライン６は水平方向に直線状に伸張して形成されている。
【００１７】
［パネル組み立て］
前方透過型発光表示パネルＦＰ及び後方発光表示パネルＢＰを所定５ｍｍ間隙で離間して、スペーサを介して互いに平行に固着し、駆動回路に接続して立体画像表示装置を完成させた。
［評価］
前方透過型発光表示パネルと後方発光表示パネルの画像明るさの差異をコントロールすることにより、それぞれのディスプレイにおいて観測者は画像に立体感を感じることができた。モアレの観察をした結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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面積比は、（バスラインが発光部に重複する部分の面積）／（発光部の面積）の百分率である。バスラインの線幅が１０μｍ（面積比２．５％）、２０μｍ（面積比５％）でモアレが確認されなかった。
【００１９】
［他の実施形態］
上記実験では、図４に示すように、前方透過型発光表示パネルが、透明基板２上の透明陽極３上にて、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、発光層４３、電子輸送層４４、電子注入層４５及び透明陰極３ａが絶縁膜ＩＬで画定され積層され、透明陰極３ａ上に細い幅のバスライン６が成膜されて作製されているが、他の有機ＥＬ素子構造には、図５に示すように、上記構造から電子輸送層４４及び透明陰極３ａ間の電子注入層を省いたものも含まれる。
【００２０】
さらに、他の有機ＥＬ素子構造には、図６に示すように、上記構造から陽極３及び正孔輸送層４２間の正孔注入層を省いたものも含まれる。
さらに、他の有機ＥＬ素子構造には、上記構造から、図７に示すように、電子注入層及び正孔注入層を省いたものも含まれる。
また、前方透過型発光表示パネルの構成をいわゆる順方向の積層としたが、透明な陽極と陰極を逆転させる逆方向の積層でも前方透過型発光表示パネルを得ることができる。この場合、図８に示すように、有機ＥＬ素子構造は、ガラスなどの透明基板２上に細い幅のバスライン６が成膜され、これが埋設されるように透明陰極３ａが成膜された上に、電子注入層４５、電子輸送層４４、発光層４３、正孔輸送層４２、正孔注入層４１、及び透明陽極３が絶縁膜ＩＬで画定され積層されて得られる。バスライン６はガラス基板２上にエッチングで形成可能なので、例えばＡｇのようなより低抵抗金属を使用して、画素部の発光部にかかる面積を小さくすることが可能である。
【００２１】
上記実施形態では、単色の波長のみについて説明したが、他の実施形態として、それぞれのマトリクス位置の画素部において、それぞれ電流印加時に異なる発光色の青、緑、赤のＥＬを呈する異なる有機化合物材料からなる発光層を独立して別個に積層して多色発光の表示装置とすることもできる。この場合、図９に示すように、バスライン６に接続された赤、緑及び青の発光色の有機ＥＬ素子発光部１０２Ｒ、１０２Ｇ及び１０２Ｂの組を１つの画素として絶縁膜ＩＬで画定した複数画素のマトリクス駆動表示装置が得られる。
【００２２】
さらに、バスライン６が透明陰極３ａに埋設される場合、その上の有機化合物材料層に段差が発生することを防ぐため、図９に示すように、バスライン６を絶縁膜ＩＬの下に設けることも可能である。これにより、バスライン６が発光層を含む発光部以外に重複するように偏倚されて、さらにモアレの発生が抑制された３Ｄディスプレイを実現することができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、３Ｄディスプレイを後方発光表示パネルＢＰ及び前方透過型発光表示パネルＦＰの２枚のパネルで構成したが、図１の波線に示すように前方透過型発光表示パネルをさらに増やして重ねて、後方発光表示パネルと複数の前方透過型発光表示パネルとでも構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態の立体画像表示装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明による実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネル及び後方発光表示パネルを示す概略部分断面図である。
【図３】本発明による実施形態の前方透過型発光表示パネルにおける発光部の画素とバスラインの平面図である。
【図４】本発明による実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図５】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図６】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図７】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図８】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図９】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの画素部の平面図である。
【図１０】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図１１】本発明による他の実施形態の立体画像表示装置における前方透過型発光表示パネルの画素部の平面図である。
【符号の説明】
２  透明基板
３  透明電極
４  有機化合物材料層
５  金属電極
４１  正孔注入層
４２  正孔輸送層
４３  発光層
４４  電子輸送層
４５  電子注入層
ＦＰ  前方透過型発光表示パネル
ＢＰ  後方発光表示パネル
１０２  発光部
【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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