(57)【要約】【課題】  光の利用効率を低下させることなく外光を吸収することが出来る自己発光型表示パネルを提供する。【解決手段】  本発明に係る自己発光型表示パネルにおいては、ガラス基板２上に有機ＥＬ層１が設けられ、該有機ＥＬ層１の発光層11から発せられる光線は陽極14及びガラス基板２を透過して出射される。ガラス基板２の外側には第１偏光選択反射層３及び直線偏光板５が積層され、陰極16の外側にはλ／４位相差板６、第２偏光選択反射層７及び可視光吸収層８が積層されている。第１偏光選択反射層３は、直線偏光板５を透過する光のＳ成分を透過させる一方、直線偏光板５によって吸収される光のＰ成分を反射するものであり、第２偏光選択反射層７は、Ｓ成分にλ／４の位相差が与えられた光成分を透過させる一方、Ｐ成分にλ／４の位相差が与えられた光成分を反射するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極が配備され、該発光層から発せられる光線を一方の電極を通過させて垂直方向に出射する表示パネルにおいて、前記一方の電極の外側には第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)が順次積層され、他方の電極の外側にはλ／４位相差板(６)、第２偏光選択反射層(７)及び可視光吸収層(８)が順次積層され、第１偏光選択反射層(３)は、直線偏光板(５)を透過する第１の光成分を透過させる一方、直線偏光板(５)によって吸収される第２の光成分を反射するものであり、第２偏光選択反射層(７)は、第１の光成分にλ／４の位相差が与えられた光成分を透過させる一方、第２の光成分にλ／４の位相差が与えられた光成分を反射するものであることを特徴とする自己発光型表示パネル。
【請求項２】
ガラス基板(２)上に、発光層(11)の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極(14)(16)を配備してなる有機ＥＬ層(１)が設けられ、該有機ＥＬ層(１)の発光層(11)から発せられる光線を一方の電極(14)及びガラス基板(２)を透過させて垂直方向に出射する表示パネルにおいて、前記ガラス基板(２)の外側には第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)が順次積層され、他方の電極(16)の外側にはλ／４位相差板(６)、第２偏光選択反射層(７)及び可視光吸収層(８)が順次積層され、第１偏光選択反射層(３)は、直線偏光板(５)を透過する第１の光成分を透過させる一方、直線偏光板(５)によって吸収される第２の光成分を反射するものであり、第２偏光選択反射層(７)は、第１の光成分にλ／４の位相差が与えられた光成分を透過させる一方、第２の光成分にλ／４の位相差が与えられた光成分を反射するものであることを特徴とする自己発光型表示パネル。
【請求項３】
第２偏光選択反射層(７)は、発光層からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層(４)によって構成されている請求項１又は請求項２に記載の自己発光型表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ等の自己発光型の表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬディスプレイの開発が進んでおり、有機ＥＬディスプレイを例えば携帯電話機の表示パネルに採用することが検討されている。
有機ＥＬディスプレイは、図６に示す如く、ガラス基板(２)上に有機ＥＬ層(１)を形成して構成されている。有機ＥＬ層(１)は、発光層(11)の両側にホール輸送層(12)及び電子輸送層(13)を配置して有機層を形成し、該有機層の両側に、ＩＴＯ(indium tin oxide)からなる陽極(14)と金属からなる陰極(16)とを配置し、陽極(14)の表面には開口部(17)を有するＴＦＴ部(15)を設けて構成されており、陽極(14)と陰極(16)の間に電圧を印加することによって、発光層(11)を発光させ、その光をＴＦＴ部(15)の開口部(17)から観察者の居る前方へ向けて出射するものである(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
図６に示す有機ＥＬディスプレイにおいては、ガラス基板(２)の表面にλ／４位相差板(９)及び直線偏光板(91)を配置して、外光を吸収することによってコントラストの低下を防止している。直線偏光板(91)は、発光層(11)から発せられた光のＳ成分にλ／４の位相差が与えられた光成分(Ｓ＋λ／４)を透過させる一方、発光層(11)から発せられた光のＰ成分にλ／４の位相差が与えられた光成分(Ｐ＋λ／４)を吸収するものである。
【０００４】
図７は、発光層(11)から発せられた光(Ｓ成分とＰ成分)が前方へ出射される様子を示し、図８は、外部から入射してくる光(外光)が吸収される様子を示している。
図７に示す如く、発光層(11)から前方へ向けて進行する光のＳ成分はλ／４位相差板(９)を通過してλ／４の位相差が与えられ、光成分(Ｓ＋λ／４)となって直線偏光板(91)を通過し、前方へ出射される。又、発光層(11)から前方へ向けて進行する光のＰ成分はλ／４位相差板(９)を通過してλ／４の位相差が与えられた後、直線偏光板(91)によって吸収される。
一方、発光層(11)から後方へ向けて進行する光のＳ成分は陰極(16)にて反射された後、λ／４位相差板(９)を通過してλ／４の位相差が与えられ、光成分(Ｓ＋λ／４)となって直線偏光板(91)を通過し、前方へ出射される。又、発光層(11)から後方へ向けて進行する光のＰ成分は陰極(16)にて反射された後、λ／４位相差板(９)を通過してλ／４の位相差を与えられ、直線偏光板(91)によって吸収される。
【０００５】
又、図８に示す如く、入射してくる外光の内、光成分(Ｓ＋λ／４)は直線偏光板(91)を透過し、更にλ／４位相差板(９)を通過してλ／４の位相差を与えられて光成分Ｐとなって発光層(11)内を進行した後、陰極(16)にて反射される。反射された光成分Ｐはλ／４位相差板(９)を通過してλ／４の位相差が与えられ、光成分(Ｐ＋λ／４)となって直線偏光板(91)へ入射し、直線偏光板(91)によって吸収される。又、入射してくる外光の内、光成分(Ｐ＋λ／４)は直線偏光板(91)によって吸収される。
【０００６】
図６に示す如くガラス基板(２)の表面にλ／４位相差板(９)及び直線偏光板(91)を具えた有機ＥＬディスプレイにおいては、上述の如く外光が吸収されて、陽極(14)や陰極(16)で反射されることはないので、反射光によるコントラストの低下は発生しない。
【特許文献１】米国特許第１５２６０２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１５０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図６に示す従来の有機ＥＬディスプレイにおいては、図７に示す如く、発光層(11)で発生した光のＰ成分が前方出射及び後方出射の何れの場合も直線偏光板(91)によって吸収されることとなるため、光の利用効率が２分の１に低下する問題があった。
そこで本発明の目的は、光の利用効率を低下させることなく外光を吸収することが出来る自己発光型表示パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る自己発光型表示パネルにおいては、ガラス基板(２)上に、発光層(11)の両側に該発光層を発光させるための正負一対の電極(14)(16)を配備してなる有機ＥＬ層(１)が設けられ、該有機ＥＬ層(１)の発光層(11)から発せられる光線は一方の電極(14)及びガラス基板(２)を透過して垂直方向に出射される。
前記ガラス基板(２)の外側には第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)が順次積層され、他方の電極(16)の外側にはλ／４位相差板(６)、第２偏光選択反射層(７)及び可視光吸収層(８)が順次積層されている。
ここで、第１偏光選択反射層(３)は、直線偏光板(５)を透過する第１の光成分(Ｓ成分又はＰ成分)を透過させる一方、直線偏光板(５)によって吸収される第２の光成分(Ｐ成分又はＳ成分)を反射するものであり、第２偏光選択反射層(７)は、第１の光成分(Ｓ成分又はＰ成分)にλ／４の位相差が与えられた信号成分を透過させる一方、第２の光成分(Ｐ成分又はＳ成分)にλ／４の位相差が与えられた信号成分を反射するものである。
【０００９】
上記本発明の自己発光型表示パネルにおいては、発光層(11)から観察者の居る前方へ向かって進行する内部光の内、第１の光成分は第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)を透過して、前方へ出射される。又、発光層(11)から前方へ向かって進行する内部光の内、第２の光成分は第１偏光選択反射層(３)にて反射された後、λ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、第２偏光選択反射層(７)にて反射される。その反射光はλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、第１の光成分となって発光層(11)内を進行し、更に第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)を透過して、前方へ出射される。
【００１０】
一方、発光層(11)から後方へ進行する内部光の内、第１の光成分はλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、第２偏光選択反射層(７)を通過した後、可視光吸収層(８)に入射し、該可視光吸収層(８)によって吸収される。又、発光層(11)から後方へ進行する内部光の内、第２の光成分はλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、第２偏光選択反射層(７)にて反射される。その反射光はλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、第１の光成分となって発光層(11)内を進行し、更に第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)を透過して、前方へ出射される。
【００１１】
入射してくる外光の内、第１の光成分は直線偏光板(５)及び第１偏光選択反射層(３)を透過し、更に発光層(11)内を進行して、λ／４位相差板(６)を通過し、λ／４の位相差を与えられた後、第２偏光選択反射層(７)を透過し、最終的に可視光吸収層(８)によって吸収される。又、入射してくる外光の内、第２の光成分は直線偏光板(５)によって吸収される。
【００１２】
具体的構成において、第２偏光選択反射層(７)は、発光層からの入射光をその入射方向とは逆方向へ反射するための再帰反射層(４)によって構成されている。
該具体的構成によれば、発光層(11)に発生した内部光の内、第２の光成分が再帰反射層(４)に入射することにより、該光成分はその入射方向とは逆方向に反射され、その反射光は、再帰反射層への入射光の経路と同じ経路を経て、観察者に向かって出射される。従って、クロストークや色滲みが発生することはない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る自己発光型表示パネルによれば、外光を全て吸収することが出来るばかりでなく、発光層(11)から後方へ向かって進行する内部光の内、第１の光成分が可視光吸収層(８)によって吸収されるに過ぎないので、発光層から前方へ向かって進行する内部光の第２の光成分と後方へ向かって進行する内部光の第２の光成分の両方が直線偏光板によって吸収されていた従来の自己発光型表示パネルに比べて、光の利用効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を有機ＥＬディスプレイに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る有機ＥＬディスプレイは、図１に示す如く、ガラス基板(２)上に有機ＥＬ層(１)を形成して構成されている。有機ＥＬ層(１)は、発光層(11)の両側にホール輸送層(12)及び電子輸送層(13)を配置して有機層を形成し、該有機層の両側に、ＩＴＯからなる陽極(14)と透明金属からなる陰極(16)とを配置し、陽極(14)の表面には開口部(17)を有するＴＦＴ部(15)を設けて、シースルー型の有機ＥＬディスプレイが構成されている。
【００１５】
ガラス基板(２)の外側には、第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)が順次積層されている。又、陰極(16)の外側には、λ／４位相差板(６)、第２偏光選択反射層(７)及び可視光吸収層(８)が順次積層されている。
ここで、直線偏光板(５)は、光のＳ成分を透過させる一方、Ｐ成分を吸収するものである。第１偏光選択反射層(３)は、Ｓ成分を透過させる一方、Ｐ成分を反射するものである。又、第２偏光選択反射層(７)は、Ｓ成分にλ／４の位相差が与えられた光成分(Ｓ＋λ／４)を透過させる一方、Ｐ成分にλ／４の位相差が与えられた光成分(Ｐ＋λ／４)を反射するものである。
【００１６】
図２は、発光層(11)から発せられた内部光(Ｓ成分とＰ成分)が前方へ出射される様子を示し、図３は、外部から入射してくる光(外光)が吸収される様子を示している。
図２に示す如く、発光層(11)から観察者の居る前方へ向かって進行する内部光の内、Ｓ成分は第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)を透過して、前方へ出射される。又、発光層(11)から前方へ向かって進行する光の内、Ｐ成分は第１偏光選択反射層(３)にて反射された後、陰極(16)及びλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、光成分(Ｐ＋λ／４)となって第２偏光選択反射層(７)にて反射される。その反射光はλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、Ｓ成分となって陰極(16)及び発光層(11)を透過し、更に第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)を透過して、前方へ出射される。
【００１７】
一方、発光層(11)から後方へ進行する内部光の内、Ｓ成分は陰極(16)及びλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、光成分(Ｓ＋λ／４)となって第２偏光選択反射層(７)を通過した後、可視光吸収層(８)に入射し、該可視光吸収層(８)によって吸収される。又、発光層(11)から後方へ進行する内部光の内、Ｐ成分は陰極(16)及びλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、光成分(Ｐ＋λ／４)となって第２偏光選択反射層(７)にて反射される。その反射光はλ／４位相差板(６)を通過してλ／４の位相差を与えられ、Ｓ成分となって、陰極(16)及び発光層(11)を通過し、更に第１偏光選択反射層(３)及び直線偏光板(５)を透過して、前方へ出射される。
【００１８】
図３に示す如く、入射してくる外光の内、Ｓ成分は直線偏光板(５)及び第１偏光選択反射層(３)を透過し、更に発光層(11)及び陰極(16)を経て、λ／４位相差板(６)を通過し、λ／４の位相差を与えられた後、第２偏光選択反射層(７)を透過し、最終的に可視光吸収層(８)によって吸収される。又、入射してくる外光の内、Ｐ成分は直線偏光板(５)によって吸収される。
【００１９】
図４に示す有機ＥＬディスプレイは、前述の第２偏光選択反射層(７)として、再帰反射層(４)を配置したものである。
再帰反射層(４)は、図５に示す如くベース(41)の表面に多数の半球状凹部を形成して、該半球状凹部の内面に、光成分(Ｓ＋λ／４)を透過させる一方で光成分(Ｐ＋λ／４)を反射する偏光選択反射層(43)を形成し、該反射層(43)の内面に真円球のガラスビーズ(42)を設置して構成されている。尚、ガラスビーズ(42)は、画素ピッチよりも小さな粒径(例えば４０〜９０μm)に形成され、画素ピッチよりも小さなピッチで配列されている。
該再帰反射層(４)は可視光吸収層(８)と接合されると共に、ガラスビーズ(42)を覆って塗布された接着層(44)を介してλ／４位相差板(６)と接合されている。
【００２０】
再帰反射層(４)においては、図中に矢印で示す様に、１つの発光点から発せられた光線が再帰反射層(４)へ入射した場合、該光線はガラスビーズ(42)内へ入射する際に屈折し、ガラスビーズ(42)内を進行した後、反射層(43)の表面にて反射される。そして、その反射光は、ガラスビーズ(42)から出射する際に再び屈折し、入射光の入射方向とは逆向きに出射されることになる。この様に、再帰反射層(４)へ入射した光線は、その入射方向に拘わらず、常に入射光の経路と殆どずれのない経路を辿って、元の発光点の位置へ戻ることになる。
尚、図４に示す有機ＥＬディスプレイにおける内部光の進行状況及び外部光の吸収状況は、図２及び図３に示すとおりである。
【００２１】
上述の如く本発明の有機ＥＬディスプレイによれば、外光を全て吸収することが出来るばかりでなく、図２に示す如く発光層(11)から後方へ向かって進行する内部光の内、Ｓ成分が可視光吸収層(８)によって吸収されるに過ぎない。従って、図７に示す様に発光層(11)から前方へ向かって進行する内部光のＰ成分と後方へ向かって進行する内部光のＰ成分の両方が直線偏光板(91)によって吸収されていた従来の自己発光型表示パネルに比べて、光の利用効率が向上する。
【００２２】
更に、図４に示す有機ＥＬディスプレイにおいては、発光層(11)から発せられた内部光のＰ成分が再帰反射層(４)に入射することにより(図２参照)、該Ｐ成分はその入射方向とは逆方向に反射され、その反射光は、再帰反射層(４)への入射光の経路と同じ経路を経て、前方へ出射される。従って、光路のずれに起因するクロストークや色滲みが発生することはない。
【００２３】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例で述べている光のＳ成分とＰ成分を入れ替えた構成や、図１及び図４に示す有機ＥＬ層(１)の積層構造を上下逆転させた構成によっても同一の効果が得られる。
又、本発明は、図１及び図４に示すシースルー型の有機ＥＬディスプレイに限らず、ボトムエミッション型或いはトップエミッション型の有機ＥＬディスプレイに実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの積層構造を示す断面図である。
【図２】該有機ＥＬディスプレイにおける内部光の進行状況を説明する図である。
【図３】該有機ＥＬディスプレイにおける外光の吸収状況を説明する図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの他の積層構造を示す断面図である。
【図５】再帰反射層の構造を示す拡大して示す断面図である。
【図６】従来の有機ＥＬディスプレイの積層構造を示す断面図である。
【図７】該有機ＥＬディスプレイにおける内部光の進行状況を説明する図である。
【図８】該有機ＥＬディスプレイにおける外光の吸収状況を説明する図である。
【符号の説明】
【００２５】
(１)  有機ＥＬ層
(２)  ガラス基板
(３)  第１偏光選択反射層
(４)  再帰反射層
(５)  直線偏光板
(６)  λ／４位相差板
(７)  第２偏光選択反射層
(８)  可視光吸収層
【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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