(57)【要約】【課題】表示面の反射光の低減を図る。【解決手段】有機エレクトロルミネセンス表示素子と、この有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に配置された素子保護用カバーとを備えるものであって、前記素子保護用カバーの観察用の面に円偏光板が配置されている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機エレクトロルミネセンス表示素子と、この有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に配置された素子保護用カバーとを備えるものであって、
前記素子保護用カバーの観察用の面に円偏光板が配置されていることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項２】
有機エレクトロルミネセンス表示素子と、この有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に配置された素子保護用カバーとを備えるものであって、
前記素子保護用カバーの観察用の面に円偏光板が配置され、
前記円偏光板はその透過軸方向が観察者の両眼を結ぶ方向とほぼ一致づけられていることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項３】
有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に円偏光板が配置され、
前記円偏光板はその透過軸方向が観察者の両眼を結ぶ方向とほぼ一致づけられていることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項４】
円偏光板は直線偏光板および位相板とを有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれかに記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機エレクトロルミネセンス表示装置に係り、たとえば室外での使用において好適な有機エレクトロルミネセンス表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば携帯電話や携帯端末に用いられる有機エレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と称する）は、それが室外でも用いられることに鑑み、有機ＥＬ表示素子の観察側にいわゆる素子保護用カバーが配置されているのが通常である。
すなわち、有機ＥＬ表示素子の表示画像はこの素子保護用カバーを通して認識するようになっている。
室外では、雨あるいはゴミ等の付着が生じ、予期せぬ衝撃を受けることがあるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、室外で用いられるこのような構成の有機ＥＬ表示装置は、その外来光の光量も多く前記素子保護用カバーに反射される反射光によって、有機ＥＬ表示素子の表示画像を見にくくしてしまうことが指摘されるに至った。
また、表示の視野角も比較的狭いことから、その向上を図ることが検討されていた。
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、表示面の反射光の低減を図った有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、視野角の向上を図った有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
手段１．
本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置は、たとえば、有機エレクトロルミネセンス表示素子と、この有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に配置された素子保護用カバーとを備えるものであって、
前記素子保護用カバーの観察用の面に円偏光板が配置されていることを特徴とするものである。
【０００５】
手段２．
本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置は、たとえば、有機エレクトロルミネセンス表示素子と、この有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に配置された素子保護用カバーとを備えるものであって、
前記素子保護用カバーの観察用の面に円偏光板が配置され、
前記円偏光板はその透過軸方向が観察者の両眼を結ぶ方向とほぼ一致づけられていることを特徴とするものである。
【０００６】
手段３．
本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置は、たとえば、有機エレクトロルミネセンス表示素子の観察側の面に円偏光板が配置され、
前記円偏光板はその透過軸方向が観察者の両眼を結ぶ方向とほぼ一致づけられていることを特徴とするものである。
【０００７】
手段４．
本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置は、たとえば、手段１ないし３の構成のうちいずれかの構成にて、円偏光板は直線偏光板および位相板とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機ＥＬ表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《有機ＥＬ素子》
図２（ａ）は、本発明による有機ＥＬ表示装置を構成する有機ＥＬ素子ＰＮＬの一実施例を示す全体の平面図である。同図は等価回路で示しているが、実際の幾何学的配置にほぼ対応させて描いている。また、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線における断面を示している。
各図において、透明基板ＳＵＢ１がある。この透明基板ＳＵＢ１は観察者側に配置され、観察者は該透明基板ＳＵＢ１を通して表示を観察するようになっている。
透明基板ＳＵＢ１の裏面には、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されたゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されたドレイン信号線ＤＬとが形成されている。
【００１０】
各ゲート信号線ＧＬと各ドレイン信号線ＤＬとで囲まれた領域は画素領域を構成するとともに、これら各画素領域のマトリクス状の集合体は画像表示部ＡＲを構成するようになっている。
また、図中ｘ方向に配置される各画素に共通に対向電極信号線ＣＬが形成され、この対向電極信号線ＣＬは他の対向電極信号線ＣＬと共通に接続されている。
【００１１】
各画素領域には、その片側のゲート信号線ＧＬからの走査信号によって作動される薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して片側のドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸが形成されている。この画素電極ＰＸは、前記対向電極信号線ＣＬと接続される対向電極ＣＴとで有機ＥＬからなる発光材料層ＦＬＲを挟持するように構成され、該発光材料層ＦＬＲはそれに流れる電流によって発光するようになっている。
【００１２】
前記ゲート信号線ＧＬのそれぞれの一端は透明基板ＳＵＢ１の周辺にまで延在され、その延在端は走査信号駆動回路Ｖの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記走査信号駆動回路Ｖの入力端子は該透明基板ＳＵＢ１の周辺に配置されるプリント基板（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。
走査信号駆動回路Ｖはたとえばテープキャリア方式で形成された複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のゲート信号線ＧＬ毎にグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００１３】
同様に、前記ドレイン信号線ＤＬのそれぞれの一端も透明基板ＳＵＢ１の周辺にまで延在され、その延在端は映像信号駆動回路Ｈｅの出力端子が接続される端子を構成するようになっている。また、前記映像信号駆動回路Ｈｅの入力端子は透明基板ＳＵＢ１の周辺に配置されるプリント基板（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。
この映像信号駆動回路Ｈｅもテープキャリア方式で形成された複数個の半導体装置からなり、互いに隣接する複数のドレイン信号線ＤＬ毎にグループ化され、これら各グループ毎に一個の半導体装置があてがわれるようになっている。
【００１４】
前記各ゲート信号線ＧＬは、走査信号駆動回路Ｖからの走査信号によって、その一つが順次選択されるようになっている。
また、前記各ドレイン信号線ＤＬのそれぞれには、映像信号駆動回路Ｈｅによって、前記ゲート信号線ＧＬの選択のタイミングに合わせて映像信号が供給されるようになっている。
【００１５】
さらに、透明基板ＳＵＢ１の前記ゲート信号線ＧＬ、ドレイン信号線ＤＬおよび薄膜トランジスタＴＦＴ等が形成された側の面に、その画像表示部ＡＲを充分に被うようにして封止キャップＳＣが固定されている。
透明基板ＳＵＢ１と封止キャップＳＣとの間の空間にはたとえば窒素（Ｎ）等の不活性ガスが充填されているとともに、該封止キャップＳＣの透明基板ＳＵＢ１と対向する面には乾燥剤ＤＲが配置されている。
【００１６】
なお、上述した実施例では、走査信号駆動回路Ｖおよび映像信号駆動回路Ｈｅは透明基板ＳＵＢ１とプリント基板との間を跨って接続されるいわゆるテープキャリア方式の半導体装置を示したものであるが、たとえば透明基板ＳＵＢ１に搭載されたチップ状の半導体装置であってもよく、さらに、前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層が多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）から構成される場合、透明基板ＳＵＢ１面に前記多結晶シリコンからなる半導体素子を配線層とともに形成されたものであってもよい。
【００１７】
《画素の構成》
図３は、前記透明基板ＳＵＢ１の面に形成された一画素の構成を示す平面図で、該透明基板ＳＵＢ１の観察側と反対側から観た図を示している。また、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図を示している。
【００１８】
図３において、まず透明基板ＳＵＢ１の表面にＳｉＯあるいはＳｉＮからなる下地層ＧＷが形成されている。この下地層ＧＷは透明基板ＳＵＢ１に含まれるイオン性不純物が後述の薄膜トランジスタＴＦＴに影響を及ぼすのを回避するために形成されている。
この下地層ＧＷの各画素領域のたとえば左下の個所にｘ方向に延在するポリシリコン層からなる半導体層ＰＳが形成されている。この半導体層ＰＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。
【００１９】
そして、この半導体層ＰＳをも被って該基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＧＩが形成されている。この絶縁膜ＧＩは薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するものである。
この絶縁膜ＧＩの表面にはそのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとで前記画素領域を画するようにして形成される。
【００２０】
また、このゲート信号線ＧＬは、その一部において前記半導体層ＰＳのほぼ中央部を横切るようにして延在される延在部が形成され、この延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴとして機能するようになっている。
なお、このゲート電極ＧＴの形成後にはそれをマスクとして不純物イオンが打ち込まれ、該ゲート電極ＧＴの直下以外の領域の前記半導体層ＰＳの部分は低抵抗化されるようになっている。
【００２１】
ゲート信号線ＧＬ（ゲート電極ＧＴ）をも被って前記基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＮが形成されている。この絶縁膜ＩＮは後述のドレイン信号線ＤＬの形成領域において前記絶縁膜ＧＩとともにゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を有する。
【００２２】
絶縁膜ＩＮの表面にはそのｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。このドレイン信号線ＤＬの一部は前記半導体層ＰＳの一端部にまで延在され、絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ１を通して該半導体層ＰＳと接続されている。すなわち、ドレイン信号線ＤＬの前記延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＳＤ１として機能する。
【００２３】
また、前記半導体層ＰＳの他端部には絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ２を通して接続されたソース電極ＳＤ２が形成され、このソース電極ＳＤ２は後述の画素電極ＰＸと接続させるための延在部が形成されている。
【００２４】
そして、このようにドレイン信号線ＤＬ（ドレイン電極ＳＤ１）、ソース電極ＳＤ２が形成された基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＬが形成され、その上面にはさらに積層されて絶縁膜ＩＮＬが形成されている。
この絶縁膜ＩＮＬの上面には、各画素領域の僅かな周辺を除く中央にたとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の透光性の導電膜からなる画素電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸは該絶縁膜ＩＮＬおよび絶縁膜ＩＬに形成したスルーホールＴＨ３を通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２と接続されている。
【００２５】
画素電極ＰＸが形成された透明基板ＳＵＢ１の表面にはたとえば有機材料層からなるバンク膜ＢＮＫが形成され、このバンク膜ＢＮＫ膜はその一部が孔開けされて前記画素電極ＰＸの周辺を除く中央部が露出されるようになっている。
【００２６】
さらに、このバンク膜ＢＮＫおよびこのバンク膜ＢＮＫから露出された画素電極ＰＸの表面には有機ＥＬからなる発光材料層ＦＬＲが形成されている。
そして、この発光材料層ＦＬＲの表面の全域にはたとえばアルミニゥム等からなる対向電極ＣＴが形成されている。この場合、前記アルミニゥムは発光材料層ＦＬＲを介して画素電極ＰＸと対向する部分において対向電極ＣＴとして機能し、それ以外の部分は図２に示した対向電極信号線ＣＬとして機能することになる。
【００２７】
なお、この発明では前記画素構成を有するものに限定されることはなく、他の構成、すなわち、正孔注入層、電子注入層、あるいは電子輸送層と称される層が追加された構成、あるいは前記バンク膜ＢＮＫが存在しない構成のものにあっても適用されるものである。
【００２８】
《素子保護用カバー》
図１は、上述した有機ＥＬ素子の観察側の面側に、該有機ＥＬ素子ＰＮＬを外的障害から保護するための素子保護用カバーＰＣを配置させた構成の一実施例を示す断面図である。
この素子保護用カバーＰＣは、この素子保護用カバーＰＣを通して前記有機ＥＬ素子ＰＮＬの画像を認識するため、たとえばガラスあるいはプラスチック等の透明部材から構成されている。この場合、いわゆる屈折率異方性のない材料を用いることが好ましい。
【００２９】
そして、この素子保護用カバーＰＣの観察側の面には、いわゆる円偏光板ＣＰＯＬが配置されている。このため、この実施例では、前記有機ＥＬ素子ＰＮＬの観察側の面には該円偏光板が配置されていない構成となっている。
なお、図１に示した有機ＥＬ素子ＰＮＬは、前記素子保護用カバーＰＣに対向して配置される透明基板ＳＵＢ１と、この透明基板ＳＵＢ１の裏面に簡略化して描いた薄膜トランジスタＴＦＴの形成層ＴＦＴＬ、発光材料層ＦＬＲ、対向電極ＣＴが形成され、封止キャップＳＣ等と省略している。
【００３０】
《円偏光板》
ここで、円偏光板ＣＰＯＬは、図５に示すように、偏光板（検光子とも称される）と位相板（Ｐｈａｓｅ　Ｐｌａｔｅ：１／４波長板とも称される）とを組み合わせて構成されている。
前記偏光板は、色素（顔料）を混入させたフィルムを一方向に引っ張ることで、その一方向沿いに透過軸を、この一方向に直交する方向に吸収軸を形成するもので、自然光から直線偏光のみを濾し取るスリットの機能を有するようになっている。
ここで、透過軸沿いの屈折率をｎａ、吸収軸沿いの屈折率をｎｂとすると、ｎａ≠ｎｂの関係を有する。
【００３１】
前記位相板は、高分子フィルム等を一方向に引っ張ることで、その一方向沿いの屈折率とこれに直交する方向沿いの屈折率とを異ならしめるもので、該一方向沿いに振動する光の波長に比べ、これに直交する方向沿いに振動する光の波長が短くなるとともに、媒質におけるその進行も遅れるようになる。前者の方向を進相軸、後者の方向を遅相軸と称される。
【００３２】
ここで、進相軸沿いの屈折率をｎ１、吸収軸沿いの屈折率をｎ２とすると、ｎ１≠ｎ２の関係を有する。
また、この位相板において、次式（１）を満たす１／４波長板が用いられる。
【数１】λ／４＝Δｎ・ｄ　……（１）
ここで、λは波長で、表示装置では可視光の波長範囲４００〜６８０ｎｍから選ばれ、視感度の観点から例えばλ＝５５０ｎｍが選択される。Δｎは進相軸方向の屈折率をｎ１、遅相軸方向の屈折率をｎ２とした場合、ｎ１とｎ２の差である。ｄは位相板の厚みである。
【００３３】
なお、位相板はλ等を変えた複数枚の位相板として構成してもよく、この場合、各位相板同士の進相軸と遅相軸とは重ならず、偏光板においてはその透過軸と吸収軸とが約４５°の角度で交差させる配慮を要する。
このような円偏光板において、自然光がたとえば偏光板から位相板を通過した場合、真相軸沿いに振動する波形と、これに遅れて遅相軸沿いに振動する波形とのずれは位相板の面内に円（円偏光）を描くようになる。
【００３４】
《考察》
このように構成された有機ＥＬ表示装置は、図１に示すように、外来から照射される光は円偏光板ＣＰＯＬおよび素子保護用カバーＰＣを通過し、該素子保護用カバーＰＣの有機ＥＬ素子ＰＮＬ側の面で一部反射する光が生じるが、この光は前記円偏光板ＣＰＯＬによって通過が妨げられることになる。
【００３５】
また、前記素子保護用カバーＰＣの有機ＥＬ素子ＰＮＬ側の面を通過した光は、有機ＥＬ素子ＰＮＬの透明基板ＳＵＢ１を通過することになるが、該透明基板ＳＵＢ１の裏面に形成された薄膜トランジスタＴＦＴの形成層ＴＦＴＬ、発光材料層ＦＬＲ、対向電極ＣＴ等によって一部反射する光が生じるが、その光も前記円偏光板ＣＰＯＬによって通過が妨げられることになる。図６は、反射光における円偏光と直線偏光の関係を示した図で、直線偏光された光は偏光板によって妨げられていることを示している。
このことから、有機ＥＬ素子ＰＮＬの表示の観察者は外来光の反射を認識せずに、該表示のみを認識できることになる。
【００３６】
図７は、前記円偏光板ＣＰＯＬを有機ＥＬ素子ＰＮＬの素子保護用カバーＰＣ側の面に配置させた場合の外来光の経路を示した図で、図１と対応した図となっている。
この場合、素子保護用カバーＰＣを通過する外来光のうち該素子保護用カバーＰＣの有機ＥＬ素子ＰＮＬ側の面で一部反射する光がそのまま観察者の目に届くようになってしまい、該観察者は外来光の反射を認識せざるを得なくなる。
【００３７】
実施例２．
図８は本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図である。
同図は、たとえば有機ＥＬ素子ＰＮＬの観察側の面に配置させる円偏光板ＣＰＯＬのうち、直線偏光板において、その透過軸方向を図中ｘ方向にほぼ一致づけて形成していることにある。したがって、該直線偏光板の吸収軸方向は図中ｙ方向にほぼ一致づけられるようになる。
ここで、ｘ方向とは有機ＥＬ表示装置を観察する観察者の両眼を結ぶ線とほぼ一致づけられる方向である。また、換言すれば、表示面の高さ方向がｙ方向であるのに対して幅方向がｘ方向となる。
【００３８】
このように構成された有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ表示素子ＰＮＬからの表示がｘ方向に広がりを有するようになる。このことは有機ＥＬ表示装置を観察する観察者は、通常、該有機ＥＬ表示装置に対して上下方向よりも左右方向（ｘ方向）に観る角度を変えやすいという経験則から、この方向に対して実質上視野角を向上させることができる。
【００３９】
また、前記円偏光板はそれよりも大きな矩形状の原版から複数枚取りするのが通常であるが、前記原版はその透過軸が一対の辺と平行に形成されている。
このため、図９に示すように、上述した各円偏光板を切り出す場合に、捨てる領域を少なくでき多数の各円偏光板を得ることができる。
【００４０】
《考察》
有機ＥＬ表示装置は、たとえば液晶表示装置と異なり該素子から出射される光量が多く、全方位に分布されるという特性を有する。
そして、画面への映り込み防止のために円偏光板を用いた場合、出射光の強度を方位によって損ねるという不都合が浮上してきた。図１０は、有機ＥＬ表示素子ＰＮＬをその画面正面から観た場合に出射光のｓ波成分を視認することができるが、斜め横側から見ると円偏光板の透過軸の向きに応じてｓ波が視認できたり、できなかったりしていることを示している。同図の場合、透過軸の方向における斜めから観察した場合に該ｓ波が視認できるが確認できる。
ちなみに、液晶表示装置の場合はコントラストを優先的に考慮していたため、このことは特に問題とならなかった。
【００４１】
また、図１１は、円偏光板ＣＰＯＬの透過軸方向（水平方向）と吸収軸方向（垂直方向）の角度特性を測定したグラフを示している。このグラフから明らかとなるように、吸収軸方向より透過軸方向に視野角が広くとれることが判明する。また、図１２は、屈折率１．５から１．０に変化するモデルとして光の透過率を計算したグラフを示している。このグラフから明らかとなるように、吸収軸方向より透過軸方向に視野角が広くとれることが判明する。
【００４２】
実施例３．
実施例２に示した有機ＥＬ表示装置は、その円偏光板ＣＰＯＬを有機ＥＬ素子ＰＮＬの観察側の面に配置させたものであるが、これに限らず、実施例１に示したように、素子保護用カバーＰＣを具備する場合には、この素子保護用カバーＰＣの観察側の面に配置させるようにしてもよいことはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による有機ＥＬ表示装置によれば、その表示面の反射光の低減を大幅に図ることができる。また、視野角の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示す図である。
【図２】本発明による有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ表示素子の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の構成の一実施例を示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
【図５】円偏光板の構成及び作用を示す図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示す作用図である。
【図７】従来の有機ＥＬ表示装置の不都合を示す図である。
【図８】本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図である。
【図９】本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示す図である。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示す作用図である。
【図１１】本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示すグラフである。
【図１２】本発明による有機ＥＬ表示装置の効果を示すグラフである。
【符号の説明】
ＰＮＬ…有機ＥＬ素子、ＰＣ…素子保護用カバー、ＰＣＯＬ…円偏光板、ＳＵＢ１…透明基板、ＳＣ…封止キャップ、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、ＰＸ…画素電極、ＦＬＲ…発光材料層。
【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】
2004014227.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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