(57)【要約】【課題】発光動作や表示動作に実質的に利用されない光のエネルギーを回収して動作電源として再利用することにより、駆動時間の長い、もしくは、省エネルギー性能の高い発光装置、及び、該発光装置を実装した電子機器を提供する。【解決手段】表示パネル１１０の側面の外方に、プリズムや反射板等の光学部材からなる導光部材１２０を設けて、表示動作時に画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示パネル１１０の出射側に出射されず、表示動作に寄与しない側面光ＬＴｓを任意の方向に屈折又は反射させ、さらに集光させた屈折光ＬＴｒを、光電変換素子である太陽電池１３０に照射する。これにより、太陽電池１３０において、屈折光ＬＴｒの光エネルギーが電気エネルギーに変換されて蓄電池１４０に蓄積される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面側に発光素子が形成された発光パネルを備えた発光装置において、
前記発光パネルは、前記発光素子の光を前記発光装置の外部に出射する第一出射面を備え、
前記発光素子から放射され、前記第一出射面と異なる、少なくとも一面以上の第二出射面側から出射される光を受光する光電変換素子を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第二出射面は、前記第一出射面と対向する面を含み、
前記光電変換素子は、前記第一出射面と対向する面に伝搬する光を受光することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光装置は、前記光の進路を任意の方向に変更する導光部材を有し、
前記光電変換素子は、前記発光パネルの前記第一出射面側に出射されない光を、前記導光部材を介して受光することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光パネル及び前記光電変換素子は、前記導光部材に密着して配置されていることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記導光部材は、透明な粘着性材料からなり、
前記発光パネル及び前記光電変換素子は、前記導光部材により接合されていることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項６】
前記導光部材は、前記発光パネルの前記第一出射面側に出射されない光を、前記任意の方向に反射させる光学部材であることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項７】
前記光電変換素子は、前記発光パネルの前記第一出射面側と反対側の面に直接形成されていることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光パネルは、前記基板の一面側に対向し、少なくとも前記発光素子を封止するように接合された対向基板を有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光装置は、前記光電変換素子により生成された電気エネルギーを蓄積する蓄電池と、前記蓄電池に蓄積された前記電気エネルギーを、前記発光装置の駆動電源として利用するように制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、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請求項１乃至９のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の発光装置が実装されてなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及び電子機器に関し、特に、基板上に複数の自発光素子が配列された発光パネルを備えた発光装置、及び、該発光装置を実装した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やデジタルカメラ等のディスプレイとして、また、テレビジョンやパーソナルコンピュータ等のディスプレイやモニタとして、薄型ディスプレイが多用されている。現在、その主流は液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイであるが、次世代の薄型ディスプレイとして、自発光素子を配列した表示パネルを備えた表示装置の研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
自発光素子の代表例である有機エレクトルミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）は、概略、対向して配置された陽極（アノード電極）と陰極（カソード電極）との間に、正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層が積層された素子構造を有している。そして、有機ＥＬ素子は、一般に、透明な基板の一面側に形成され、さらに、外気や物理的衝撃等の外的環境から保護するために、上記の透明な基板の一面側に対向するように封止用の基板を貼り合わせた構成や、上記の有機ＥＬ素子を被覆するように封止樹脂で封止した構成が採用されている。有機ＥＬ素子の素子構造や封止構造については、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子における発光動作は、直流電圧源から陽極（アノード電極）と陰極（カソード電極）との間に発光しきい値を超える電圧を印加することにより、正孔輸送層に注入された正孔と、電子輸送層に注入された電子が有機発光層内で再結合する際のエネルギーに基づいて光（励起光）が放射される。ここで、上述した素子構造を有する有機ＥＬ素子において、例えば、透明な基板の一面側に陽極を形成し、かつ、当該陽極を透明電極材料により形成し、陰極を反射特性を有する金属材料により形成した場合、上記有機発光層から放射された光は、陽極及び透明基板を直接透過して、また、陰極で反射したのち、陽極及び透明基板を透過して、透明基板の他面側である出射側に出射される。これにより、透明基板の他面側（出射側）で光が認識される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０８０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、有機ＥＬ素子の有機発光層から放射される光は、全周の全角度に対して均一に放射される完全拡散型の放射特性を有していることが知られている。そのため、有機発光層から放射される光は、上述した出射方向以外の他の方向にも放射される。また、有機発光層から出射方向に放射された光においても、その一部は有機ＥＬ素子を構成する各層や透明基板内での反射や散乱により、出射方向以外に伝搬して、出射側に出射されない。すなわち、出射側に出射されず、認識されない光は、実質的に有機ＥＬ素子の発光動作や、当該有機ＥＬ素子を例えば表示装置に適用した場合には、その表示動作や照明動作に利用されていない（寄与していない）ことになる。
【０００７】
詳しくは後述するが、有機ＥＬ素子の有機発光層から放射される光のうち、透明基板を透過して表示動作や照明動作に利用される面（表示面）側に出射されて、実質的に発光動作や表示動作に利用される光の割合（取り出し効率）は、一般に、概ね２０〜３０％程度に過ぎない（特開２０１０−１１４０２６号公報、特開２００２−０４３０５４号公報参照）。
【０００８】
一方で、有機ＥＬ素子をはじめとする自発光素子型の表示装置は、現在広く普及している液晶表示装置に比較して、表示特性に優れるとともに、導光板やバックライトを必要としないため、表示装置の薄型化や軽量化を図ることができるという特長を有している。そのため、自発光素子型の表示装置は、今後種々の電子機器や電化製品への搭載が期待されている。
【０００９】
しかしながら、例えばデジタルカメラや携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の携帯型又は可搬型の電子機器への適用を検討した場合、バッテリの電源容量に限界があるため、駆動時間が制約されて使い勝手が悪いという問題点を有している。また、薄型テレビジョンやデスクトップ型ＰＣ等の据え置き型の電子機器への適用を検討した場合には、近年の地球温暖化対策として重要視されている二酸化炭素排出量の削減のため、省エネルギー性能の高さが重要視されるようになっている。
【００１０】
そこで、本発明は、上述したような課題に鑑み、発光動作や表示動作に実質的に利用されてない光のエネルギーを回収して動作電源として再利用することにより、駆動時間の長い、もしくは、省エネルギー性能の高い発光装置、及び、該発光装置を実装した電子機器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】
【００１１】
請求項１記載の発明は、基板の一面側に発光素子が形成された発光パネルを備えた発光装置において、前記発光パネルは、前記発光素子の光を前記発光装置の外部に出射する第一出射面を備え、前記発光素子から放射され、前記第一出射面と異なる、少なくとも一面以上の第二出射面側から出射される光を受光する光電変換素子を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光装置において、前記第二出射面は、前記第一出射面と対向する面を含み、前記光電変換素子は、前記第一出射面と対向する面に伝搬する光を受光することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発光装置において、前記発光装置は、前記光の進路を任意の方向に変更する導光部材を有し、前記光電変換素子は、前記発光パネルの前記第一出射面側に出射されない光を、前記導光部材を介して受光することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発光装置において、前記発光パネル及び前記光電変換素子は、前記導光部材に密着して配置されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発光装置において、前記導光部材は、透明な粘着性材料からなり、前記発光パネル及び前記光電変換素子は、前記導光部材により接合されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項３記載の発光装置において、前記導光部材は、前記発光パネルの前記第一出射面側に出射されない光を、前記任意の方向に反射させる光学部材であることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発光装置において、前記光電変換素子は、前記発光パネルの前記第一出射面側と反対側の面に直接形成されていることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発光装置において、前記発光パネルは、前記基板の一面側に対向し、少なくとも前記発光素子を封止するように接合された対向基板を有していることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発光装置において、前記発光装置は、前記光電変換素子により生成された電気エネルギーを蓄積する蓄電池と、前記蓄電池に蓄積された前記電気エネルギーを、前記発光装置の駆動電源として利用するように制御する制御部と、を有することを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発光装置において、前記発光素子は、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。
請求項１１記載の発明に係る電子機器は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発光装置が実装されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発光動作や表示動作に実質的に利用されない光のエネルギーを回収して動作電源として再利用することができる。したがって、本発明によれば、駆動時間の長い、もしくは、省エネルギー性能の高い発光装置、及び、該発光装置を実装した電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る発光装置を適用した表示装置の第１の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る表示パネルを示す概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る表示パネルに配列される自発光素子の素子構造の一例を示す概略断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る表示装置の第１の構成例を示す概略図である。
【図５】表示装置を表示動作（発光動作）させた場合の光の放射状態を示す概念図である。
【図６】有機ＥＬ素子の放射特性を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る表示装置の第２〜第４の構成例を示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの第１の構成例を示す概略構成図である。
【図９】第２の実施形態の第１の構成例に係る表示装置の表示状態を示す概略図である。
【図１０】第２の実施形態の第１の構成例に係る表示パネルの他の例を示す概略構成図である。
【図１１】第２の実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの第２の構成例を示す概略構成図である。
【図１２】第２の実施形態の第２の構成例に係る表示装置の表示状態を示す要部断面図である。
【図１３】第２の実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの第３の構成例を示す概略構成図である。
【図１４】第２の実施形態の第３の構成例の他の例に係る表示装置の表示状態を示す要部断面図である。
【図１５】本発明に係る表示装置に適用される画素及びドライバの第１の具体例を示す概略構成図である。
【図１６】本発明に係る表示装置に適用される画素及びドライバの第２の具体例を示す概略構成図である。
【図１７】本発明に係る発光装置を適用したデジタルカメラの構成例を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る発光装置を適用した薄型テレビジョンの構成例を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る発光装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成例を示す斜視図である。
【図２０】本発明に係る発光装置を適用した携帯電話機の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る発光装置及び電子機器について実施の形態を示す。なお、以下に示す実施形態においては、本発明に係る発光装置を表示装置に適用した場合について説明するが、本発明は照明装置としても適用できるものである。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
（表示装置）
図１は、本発明に係る発光装置を適用した表示装置の第１の実施形態を示す概略ブロック図である。図２は、本実施形態に係る表示パネルを示す概略断面図である。図２（ａ）は、ザグリガラスを封止用基板に適用した構成例であり、図２（ｂ）は、平板ガラスを封止用基板に適用した構成例である。図３は、本実施形態に係る表示パネルに配列される自発光素子の素子構造の一例を示す概略断面図である。ここで、図３においては、自発光素子として、ボトムエミッション型の発光構造を有する有機ＥＬ素子を適用した場合を示す。
【００１７】
図１に示すように、第１の実施形態に係る表示装置（発光装置）１００は、表示パネル（発光パネル）１１０と、導光部材１２０と、太陽電池（光電変換素子）１３０と、蓄電池１４０と、制御部１５０と、を有している。
【００１８】
表示パネル１１０は、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラスや樹脂等の透明基板１１１の一面側（図面上面側）に、自発光素子である有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素が複数配列されている。各画素の有機ＥＬ素子ＯＥＬは絶縁膜１１２により隔離されて相互に離間して配置されている。これらの複数の画素からなる画素アレイは、保護絶縁膜１１３により被覆され、さらに、外気や物理的衝撃等の外的環境から画素アレイ（有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素）を保護するために、透明基板１１１の一面側に対向するように封止用基板（対向基板）１１４が貼り合わせられている。
【００１９】
ここで、封止用基板１１４は、図２（ａ）に示すように、画素アレイに対応する領域がザグリ加工されたザグリガラスを適用するものであってもよい。この場合、封止用基板１１４は、ザグリ加工されていない縁辺部において、接着剤を介して透明基板１１１に接合される。これにより、透明基板１１１上の画素アレイが封止用基板１１４のザグリ１１４ｚにより形成される封止空間１１５内に封止される。
【００２０】
また、封止用基板１１４は、図２（ｂ）に示すように、平板ガラスをそのまま適用するものであってもよい。この場合、透明基板１１１の縁辺部（画素アレイの周囲）に所定の高さの連続する突起部（具体的には所定の粒径のギャップ材を含む接着剤）１１８を形成し、当該突起部１１８を介して、封止用基板１１４となる平板ガラスが透明基板１１１に接合される。これにより、透明基板１１１上の画素アレイが突起部１１８と封止用基板１１４により形成される封止空間１１５内に封止される。
【００２１】
封止空間１１５には、例えば不活性ガスが封止され、さらに、封止空間１１５内の封止用基板１１４の表面には、乾燥剤や乾燥シートが設けられている。これにより、封止空間１１５内の水分（湿気）や腐食性の気体が除去又は低減されて、有機ＥＬ素子ＯＥＬの劣化の進行や不良の発生が抑制される。
【００２２】
なお、図２（ａ）、（ｂ）においては、画素アレイが形成された透明基板１１１に封止用基板を貼り合わせることにより封止する構造を示したが、画素アレイが形成された透明基板１１１の一面側に、少なくとも当該画素アレイを被覆するように樹脂材料により封止するものであってもよい。
【００２３】
表示パネル１１０に配列される各画素に設けられる有機ＥＬ素子ＯＥＬは、例えば図３に示すように、透明基板１１１の一面側（図面上面側）に、概略、アノード電極（陽極）ＥＬａと、正孔輸送層ＴＬｈと、発光層Ｌelと、電子輸送層ＴＬｅと、カソード電極（陰極）ＥＬｃが順次積層された素子構造を有している。ここで、ボトムエミッション型の発光構造を有する有機ＥＬ素子ＯＥＬにおいては、透明基板１１１側のアノード電極ＥＬａが酸化インジウム−スズ（Indium Thin Oxide：ＩＴＯ）等の透明電極膜により形成され、カソード電極ＥＬｃが反射特性を有する金属膜等により形成されている。これにより、図３に示すように、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光層Ｌelから放射された光ｈνは、アノード電極ＥＬａ及び透明基板１１１を透過して、又は、カソード電極ＥＬｃで反射したのちアノード電極ＥＬａ及び透明基板１１１を透過して、透明基板１１１の他面側（図面下面側)である表示動作や照明動作に利用される面（表示面）側に出射される。
【００２４】
導光部材１２０は、図１に示すように、矩形状を有する表示パネル１１０の各側面（端面）の外方に配置されている。導光部材１２０は、上述した表示パネル１１０の画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射され、透明基板１１１の他面側である表示面側に出射されない光（すなわち、表示パネル１１０における表示動作に寄与しない光）のうち、表示パネル１１０の側面から出射される光（以下、便宜的に「側面光」と記す）ＬＴｓを、後述する太陽電池１３０が配置された方向に導くとともに、集光して光の密度（光束）を高める光学部材である。導光部材１２０は、具体的には、例えばプリズムや反射板、高屈折レンズ等の光学部材が適用される。導光部材１２０による側面光ＬＴｓの屈折や反射の経路については、後述する具体例において詳しく説明する。
【００２５】
光電変換素子である太陽電池１３０は、上述した導光部材１２０により導かれ、集光された光（以下、便宜的に「屈折光」と記す）ＬＴｒが照射されることにより、当該光エネルギーを光電変換作用により電気エネルギーに変換する。ここで、本実施形態に適用される太陽電池１３０については特に限定するものではなく、例えば結晶系や薄膜系のシリコン、化合物系、有機物系等の種々の太陽電池を適用することができる。
【００２６】
蓄電池１４０は、上述した太陽電池１３０により生成された電気エネルギーを蓄積する。ここで、蓄電池１４０は、表示パネル１１０を駆動するための動作電源であるバッテリであってもよいし、当該バッテリとは別個に設けられた充電池やキャパシタであってもよい。
【００２７】
制御部１５０は、少なくとも、上記蓄電池１４０における電気エネルギーの充放電動作を制御する。すなわち、制御部１５０は、表示パネル１１０の表示動作時に、表示パネル１１０の側面から出射された側面光ＬＴｓに基づいて、太陽電池１３０において生成された電気エネルギーを蓄電池１４０に蓄積する制御を行うとともに、当該蓄積された電気エネルギーを出力して、表示パネル１１０の表示動作（例えば、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光動作）の動作電源として再利用する制御を行う。なお、制御部１５０は、蓄電池１４０に蓄積された電気エネルギーを上記表示パネル１１０の表示動作以外の動作電源として利用するように制御するものであってもよい。例えば、制御部１５０は、本実施形態に係る表示装置１００を実装した電子機器において、表示動作以外の演算機能や通信機能等の動作電源として、上記電気エネルギーを利用するように制御するものであってもよい。
【００２８】
（具体構成例）
次いで、上述した第１の実施形態に係る表示装置１００の具体構成例を示して、詳しく説明する。
図４は、本実施形態に係る表示装置の第１の構成例を示す概略図である。ここで、図４（ａ）は、第１の構成例に係る表示装置、及び、その表示状態を示す概略斜視図であり、図４（ｂ）は、第１の構成例に係る表示装置、及び、その表示状態を示す概略断面図である。ここでは、上述した図１に示した表示装置１００の構成のうち、表示パネル１１０、導光部材１２０及び太陽電池１３０のみを示し、蓄電池１４０と制御部１５０の図示を省略する。
【００２９】
第１の実施形態に係る表示装置１００の第１の構成例は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、矩形状の表示パネル１１０の四方の側面のそれぞれの外方に、各側面に対向するように、プリズムあるいは反射板、高屈折レンズ等からなる導光部材１２０が配置されている。また、各導光部材１２０において、表示パネル１１０の表示動作や照明動作に利用される面（表示面）側（図面上方側）とは反対方向側（反表示面側）に複数の太陽電池１３０が個別に配置されている。ここで、太陽電池１３０は、図４（ｂ）に示すように、例えば表示パネル１１０を含む表示装置１００の支持部材１３１等の任意の位置に固定されている。
【００３０】
上述したような第１の構成例に係る表示装置１００の製造方法は、まず、透明基板１１１の一面側に配列される各画素に含まれる有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光駆動するための機能素子（トランジスタやキャパシタ等）や、各種信号及び駆動電圧を印加するための信号線、電極等を形成する。次いで、図２、図３に示したように、画素ごとに透明電極膜からなるアノード電極ＥＬａを形成した後、隣接する画素の有機ＥＬ素子ＯＥＬと隔離するための絶縁膜１１２を形成する。次いで、各画素のアノード電極ＥＬａ上に有機ＥＬ薄膜層（正孔輸送層ＴＬｈ、発光層Ｌel、電子輸送層ＴＬｅ）を順次積層形成する。次いで、各画素に共通するように金属膜からなるカソード電極ＥＬｃを形成した後、画素アレイを構成する各画素を被覆するように保護絶縁膜１１３を形成する。その後、不活性ガス雰囲気中で、透明基板１１１の一面側に封止用基板１１４を接合して外気を遮断することにより、表示パネル１１０が完成する。次いで、表示パネル１１０の四方の側面の外方にプリズムや反射板からなる導光部材を個別に配置し、表示パネル１１０の側面光ＬＴｓを屈折又は反射させ、さらに集光させて出射される屈折光ＬＴｒの経路に光電変換素子として太陽電池１３０を配置する。
【００３１】
そして、このような構成を有する表示装置１００において、表示パネル１１０の表示動作時に、画素アレイを構成する各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射された光の一部が、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、直接側面から、あるいは、透明基板１１１内や封止用基板１１４内で反射や散乱を繰り返した後、表示パネル１１０の側面から側面光ＬＴｓとして出射される。導光部材１２０は、表示パネル１１０の側面から出射される側面光ＬＴｓを屈折又は反射させ、さらに集光させて表示パネル１１０の表示面側とは反対方向に屈折光ＬＴｒとして出射させる。導光部材１２０から出射された屈折光ＬＴｒは、太陽電池１３０に照射されて、光電変換作用によりその光エネルギーが電気エネルギーに変換される。太陽電池１３０により生成された電気エネルギーは、上述したように、蓄電池１４０（図示を省略；図１参照）に蓄積され、制御部１５０（図示を省略；図１参照）により表示装置１００の動作電源として再利用されるように制御される。
【００３２】
（作用効果の検証）
次に、本実施形態の第１の構成例に係る表示装置の作用効果について、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下の検証結果に基づく作用効果は、後述する他の構成例や実施形態においても同様に得られるものである。
【００３３】
図５は、表示装置を表示動作（発光動作）させた場合の光の放射状態を示す概念図である。図５（ａ）は、表示動作時の表示パネルの要部断面図であり、図５（ｂ）は、表示動作時の光の出射状態を示す概略斜視図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して説明を簡略化する。なお、図５（ａ）においては、図示の都合上、透明基板１１１の断面を示すハッチングを省略した。また、図６は、有機ＥＬ素子の放射特性を示す図である。
【００３４】
第１の実施形態（第１の構成例を含む）に示したようなパネル構造を有する表示パネル１１０を適用した表示装置１００において、表示動作（発光動作）を行うと、図３及び図５（ａ）に示すように、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光層Ｌelから放射された光は、透明なアノード電極ＥＬａ及び透明基板１１１を介して直接、あるいは、反射特性を有するカソード電極ＥＬｃで反射した後、アノード電極ＥＬａ及び透明基板１１１を介して、透明基板の他面側（図面上面側）の表示面側に出射される。
【００３５】
ここで、図６に示すように、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、完全拡散型の放射特性を有しているので、発光層Ｌelを発光点Ｐelとする光は、全周の全角度に対して均一に放射される。そのため、図５（ａ）に示すように、表示パネル１１０の基板平面に略垂直方向（図面上下方向）に放射される光は、直接、又は、カソード電極ＥＬｃで反射して、透明基板１１１の他面側である表示面側に表示光ＬＴｆとして出射して表示装置１００の表示動作に利用される（寄与する）。このとき、表示パネル１１０の表示面側に出射される表示光ＬＴｆの比率は、一般に、有機ＥＬ素子ＯＥＬの全放射光の概ね２０〜３０％程度にすぎない。
【００３６】
すなわち、有機ＥＬ素子ＯＥＬの全放射光の概ね７０〜８０％が表示装置１００の表示動作に利用されていない（寄与していない）。具体的には、有機ＥＬ素子ＯＥＬを構成する各層や透明基板１１１の屈折率にもよるが、表示パネル１１０の基板平面に垂直方向（図６中、ｚ方向）に対して、放射角θが例えば３５〜４０°以上となる方向に放射された光（図６中、Ｌθ）の大半が表示面側には出射されず、図５（ｂ）に示すように、表示パネル１１０内部で反射や散乱を繰り返して基板平面方向に伝搬し、その一部が、透明基板１１１や封止用基板１１４の側面（端面）から側面光ＬＴｓとして出射される。このとき、表示パネル１１０の側面から出射される側面光ＬＴｓの比率は、有機ＥＬ素子ＯＥＬの全放射光の最大３０〜４０％に達する場合があることが、発明者らの検証により判明した。従来、この側面光ＬＴｓは、表示装置１００の表示動作に寄与しない光として放置されていた。
【００３７】
そこで、本実施形態に係る表示装置１００においては、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、表示パネル１１０の側面の外方に、プリズムや反射板等の光学部材からなる導光部材１２０を設けて、側面光ＬＴｓを任意の方向に屈折又は反射させ、さらに集光させた屈折光ＬＴｒを、光電変換素子である太陽電池１３０に照射する構成を有している。これにより、太陽電池１３０において、屈折光ＬＴｒの光エネルギーが電気エネルギーに変換されて蓄電池１４０に蓄積される。
【００３８】
このように、本実施形態に係る表示装置１００においては、表示動作時に画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示パネル１１０の表示面側に出射されず、表示動作に寄与しない光の一部（側面光ＬＴｓとして出射される光）のエネルギーを回収して電気エネルギーに変換し、表示装置１００の動作電源として再利用することができる。したがって、本実施形態に係る表示装置を、携帯型又は可搬型の電子機器に適用した場合、バッテリの電源容量不足を補って、長時間の駆動が可能な使い勝手のよい電子機器を実現することができる。一方、本実施形態に係る表示装置を、据え置き型の電子機器に適用した場合、消費電力を抑制して、従来よりも省エネルギー性能の高い電子機器を実現することができる。
【００３９】
なお、上述した第１の構成例においては、表示パネル１１０の各側面から出射された側面光ＬＴｓを、導光部材１２０により屈折又は反射させ、さらに集光させて表示面側とは反対方向に出射させる構成を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。また、上述した第１の構成例においては、表示パネル１１０の各側面と導光部材１２０、また、導光部材１２０と太陽電池１３０とが、互いに離間して配置された構成を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。以下に、その具体例を示して説明する。
【００４０】
（他の具体構成例）
図７は、本実施形態に係る表示装置の第２〜第４の構成例を示す概略図である。ここでも、上述した図１に示した表示装置１００の構成のうち、表示パネル１１０、導光部材１２０及び太陽電池１３０のみを示す。なお、第１の構成例と同等の構成については、その説明を簡略化する。
【００４１】
第２の構成例に係る表示装置１００は、図７（ａ）に示すように、表示パネル１１０の各側面と導光部材１２０、また、導光部材１２０と太陽電池１３０とが、互いに密着するように設けられた構成を有している。これによれば、表示パネル１１０と導光部材１２０間、及び、導光部材１２０と太陽電池１３０間に空気層が介在しないので、表示パネル１１０の側面から出射される側面光ＬＴｓや、導光部材１２０により屈折あるいは反射され、さらに集光されて出射される屈折光ＬＴｒの界面反射を抑制することができる。したがって、本構成例によれば、太陽電池１３０に照射される屈折光ＬＴｒの密度を高めて電気エネルギーへの変換効率（電気エネルギーの生成量）を改善することができ、省エネルギー性能を一層向上させることができる。
【００４２】
第３の構成例に係る表示装置１００は、図７（ｂ）に示すように、表示パネル１１０の各側面と導光部材１２０と太陽電池１３０とが、互いに密着するように設けられ、かつ、太陽電池１３０が導光部材１２０を介して表示パネル１１０の各側面に対向するように配置された構成を有している。
【００４３】
また、第４の構成例に係る表示装置１００は、図７（ｃ）に示すように、表示パネル１１０の各側面と導光部材１２０と太陽電池１３０とが、互いに密着するように設けられ、かつ、太陽電池１３０が表示パネル１１０の封止用基板１１４の反表示面側の縁辺領域（側面光ＬＴｓが出射される側面近傍の領域）に配置された構成を有している。
【００４４】
これらの構成によれば、表示パネル１１０と導光部材１２０間、及び、導光部材１２０と太陽電池１３０間に空気層が介在しないので、上述した側面光ＬＴｓや屈折光ＬＴｒの界面反射を抑制することができ、太陽電池１３０の変換効率（電気エネルギーの生成量）を改善することができる。加えて、これらの構成によれば、太陽電池１３０の配置を比較的自由に決定することができるので、設計自由度を高めて、種々の電子機器への表示装置１００の実装時に良好に対応することができる。
【００４５】
なお、第２〜第４の構成例に示したように、表示パネル１１０と導光部材１２０、また、導光部材１２０と太陽電池１３０を密着させて配置する場合には、透明な接着剤の他、相互の接着面での界面反射を抑制することができる光学性の（例えば屈折率が調整された）接着剤や接着シートを良好に適用することができる。このような光学性の接着剤や接着シートとしては、例えばダイキン工業株式会社製の「オプトダイン（登録商標）ＵＶ」等を良好に適用することができる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る発光装置を適用した表示装置の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００４７】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの第１の構成例を示す概略構成図である。図８（ａ）は、第１の構成例に係る表示パネルの背面側（反表示面側）を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるVIIIＡ−VIIIＡ線（本明細書においては図８（ａ）中に示したローマ数字の「８」に対応する記号として便宜的に「VIII」を用いる）に沿った断面を示す概略断面図であり、図８（ｃ）は、第１の構成例に係る表示パネルの表示面側を示す平面図である。ここで、本実施形態においては、図示の都合上、図８（ｂ）の下方側を表示面側とする。また、上述した第１の実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００４８】
第２の実施形態に係る表示装置の第１の構成例は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、上述した第１の実施形態と同等の構成を有する表示パネル（発光パネル）１１０と、該表示パネル１１０の封止用基板１１４の表面に設けられた導光部材（光学部材）１２１と、該導光部材１２１を介して、封止用基板１１４に対向するように設けられた複数の太陽電池（光電変換素子）１３０と、を有している。
【００４９】
導光部材（光学部材）１２１は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、表示パネル１１０を構成する封止用基板１１４の表面（表示パネル１１０の表示面側と反対側；図８（ａ）の平面、又は、図８（ｂ）の上面側）の全域に、所定の厚さを有して設けられている。導光部材１２１は、例えば特定の屈折率を有するように調整された透明な接着剤又は接着シート等の粘着性の光学部材が適用される。具体的には、導光部材１２１は、後述するように、表示パネル１１０の各画素に含まれる有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射され、内部反射や散乱を繰り返して、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬した光を取り出し、さらに集光して後述する太陽電池１３０に照射するように、屈折率が調整された光学部材である。このような光学特性を有する接着剤や接着シートとしては、上述した第１の実施形態にも示したダイキン工業株式会社製の「オプトダイン（登録商標）ＵＶ」等を良好に適用することができる。
【００５０】
太陽電池１３０は、上記導光部材１２１を介して、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に対向し、かつ、当該封止用基板１１４の表面の縁辺領域に配置されるように接着されている。ここで、太陽電池１３０が配置される縁辺領域とは、図８（ａ）、（ｃ）に示すように、封止用基板１１４の表面のうち、透明基板１１１の一面側（図８（ｂ）の上面側）に形成された画素アレイにより、表示パネル１１０の略中央領域に設定される表示領域ＡＲｅに対応する領域以外の領域を指す。太陽電池１３０は、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬した光のうち、上述した導光部材１２１により取り出され、さらに集光された光が照射されることにより、上述した第１の実施形態と同様に、当該光エネルギーを光電変換作用により電気エネルギーに変換する。
【００５１】
図９は、第１の構成例に係る表示装置の表示状態を示す概略図である。図９（ａ）は、第１の構成例に係る表示装置の表示状態を示す概略斜視図であり、図９（ｂ）は、第１の構成例に係る表示装置の表示状態を示す要部断面図である。ここでは、上述した図１に示した表示装置１００の構成のうち、表示パネル１１０、導光部材１２０及び太陽電池１３０のみを示し、蓄電池１４０と制御部１５０の図示を省略する。
【００５２】
上述した第１の実施形態においては、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、表示装置１００において、表示パネル１１０の表示動作時に、画素アレイの各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射された光の一部が、透明基板１１１内や封止用基板１１４内で反射や散乱を繰り返した後、表示パネル１１０の側面から側面光ＬＴｓとして出射されることを説明した。そして、このとき、表示パネル１１０の側面から出射される側面光ＬＴｓの比率は、有機ＥＬ素子ＯＥＬの全放射光の最大３０〜４０％に達する場合があることを説明した。ここで、表示パネル１１０の表示面側に出射される表示光ＬＴｆの比率は、一般に、有機ＥＬ素子ＯＥＬの全放射光の概ね２０〜３０％程度であることから、上述した第１の実施形態に示した構成によっても、依然として、有機ＥＬ素子ＯＥＬの全放射光の概ね３０〜５０％の光が回収されず、放置されていることになる。
【００５３】
そこで、第２の実施形態においては、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、画素アレイの各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射された光のうち、透明基板１１１内や封止用基板１１４内で反射や散乱を繰り返して、表示パネル１１０（画素アレイ）の背面側の封止用基板１１４に伝搬し、減衰、喪失する光（以下、便宜的に「伝搬光」と記す）ＬＴｐの一部を、特定の屈折率を有するように調整された透明な接着剤又は接着シートからなる導光部材１２１により取り出し、さらに集光して太陽電池１３０に照射する構成を有している。これにより、太陽電池１３０において、伝搬光ＬＴｐの光エネルギーが電気エネルギーに変換されて蓄電池１４０に蓄積される。
【００５４】
このように、本実施形態の第１の構成例に係る表示装置１００においては、表示動作時に画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示パネル１１０の表示面側に出射されず、表示動作に寄与しない光の一部（伝搬光ＬＴｐとして表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬した光）を取り出し、当該光のエネルギーを回収して電気エネルギーに変換し、表示装置１００の動作電源として再利用することができる。したがって、本実施形態に係る表示装置を、携帯型又は可搬型の電子機器に適用した場合、バッテリの電源容量不足を補って、長時間の駆動が可能な使い勝手のよい電子機器を実現することができる。一方、本実施形態に係る表示装置を、据え置き型の電子機器に適用した場合、消費電力を抑制して、従来よりも省エネルギー性能の高い電子機器を実現することができる。
【００５５】
なお、上述した第１の構成例（図８、図９参照）に示した表示装置においては、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４の表面に、接着剤又は接着シート等からなる導光部材１２１を介して複数の太陽電池１３０を配置することにより、封止用基板１１４側に伝搬した伝搬光ＬＴｐを取り出して電気エネルギーに変換する場合についてのみ説明した。本実施形態はこれに限定されるものではなく、上述した第１の実施形態に示したように、表示パネル１１０の側面から出射される側面光ＬＴｓを導光部材１２０を介して太陽電池１３０に照射することにより電気エネルギーを生成する構成（図４、図７参照）を、本実施形態に適用して組み合わせた構成を有するものであってもよいことはいうまでもない。これによれば、表示パネル１１０の表示動作時に各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示動作に寄与しない光のエネルギーの回収率を大幅に高めることができ、長時間の駆動、もしくは、省エネルギー性能の高い電子機器を実現することができる。
【００５６】
また、上述した第１の構成例に示した表示装置においては、封止用基板１１４の表面の全域に導光部材１２１を設けた構成を示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば図１０に示すように、太陽電池１３０が配列される封止用基板１１４の縁辺領域にのみ導光部材１２１を設けて、封止用基板１１４の中央領域には導光部材１２１を設けないようにしたものであってもよい。ここで、図１０は、第１の構成例に係る表示パネルの他の例を示す概略構成図である。図１０（ａ）は、本構成例の他の例に係る表示パネルの背面側（反表示面側）を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＸＢ−ＸＢ線（本明細書においては図１０（ａ）中に示したローマ数字の「１０」に対応する記号として便宜的に「Ｘ」を用いる）に沿った断面を示す概略断面図である。
【００５７】
図１１は、第２の実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの第２の構成例を示す概略構成図である。図１１（ａ）は、第２の構成例に係る表示パネルの背面側（反表示面側）を示す平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるXIＣ−XIＣ線（本明細書においては図１１（ａ）中に示したローマ数字の「１１」に対応する記号として便宜的に「XI」を用いる）に沿った断面を示す概略断面図であり、図１１（ｃ）は、第２の構成例に係る表示パネルの表示面側を示す平面図である。また、図１２は、第２の構成例に係る表示装置の表示状態を示す要部断面図である。
【００５８】
第２の構成例に係る表示装置は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、上述した第１の実施形態と同等の構成を有する表示パネル（発光パネル）１１０と、少なくとも表示パネル１１０の側面を含む領域に設けられた反射特性を有する導光部材（光学部材）１２２と、該導光部材１２２を介して、封止用基板１１４の表面の縁辺領域に設けられた複数の太陽電池（光電変換素子）１３０と、を有している。
【００５９】
導光部材（光学部材）１２２は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくとも矩形状の表示パネル１１０の四方の側面に密着して設けられている。ここで、導光部材１２２は、表示パネル１１０の四方の側面のみならず、透明基板１１１の表示面側の表面や封止用基板１１４の反表示面側の表面の縁辺領域にまで延在するように設けられている。導光部材１２２は、例えば金属薄膜等の反射特性を有する反射板が適用される。このような金属性の反射板は、例えば表示パネル１１０とは別部材として形成されたものを取り付けるものであってもよいし、例えば蒸着法やメッキ法等の周知の金属薄膜成膜法を用いて、少なくとも表示パネル１１０の側面に直接形成するものであってもよい。
【００６０】
太陽電池１３０は、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４の表面の縁辺領域に配置されている。ここで、太陽電池１３０が配置される縁辺領域とは、図１２（ａ）、（ｃ）に示すように、封止用基板１１４の表面のうち、画素アレイにより表示パネル１１０の略中央領域に設定される表示領域ＡＲｅに対応する領域、及び、上述した導光部材１２２の延在領域を除く領域を指す。太陽電池１３０は、上述した導光部材１２２により表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬した光が照射されることにより、上述した第１の実施形態と同様に、当該光エネルギーを光電変換作用により電気エネルギーに変換する。
【００６１】
なお、太陽電池１３０は、透明な接着剤を介して、直接封止用基板１１４の表面に接着されているものであってもよいし、上述した第１の実施形態に示したような特定の光学特性を有する（例えば屈折率が調整された）接着剤や接着シートを適用するものであってもよい。また、光電変換素子として、薄膜系シリコン太陽電池を適用する場合には、太陽電池１３０を封止用基板１１４の表面に直接形成するものであってもよい。
【００６２】
すなわち、第２の構成例においては、図１２に示すように、画素アレイの各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射された光のうち、表示パネル１１０の側面方向への光を、当該側面に密着して設けられた反射板からなる導光部材１２２により、表示パネル１１０の内部方向に反射する構成を有している。これにより、上記導光部材１２２により反射した光（以下、「反射光」と記す）ＬＴｑは、透明基板１１１内や封止用基板１１４内で反射や散乱を繰り返して、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬し、封止用基板１１４表面に配置された太陽電池１３０に照射されて、電気エネルギーに変換される。
【００６３】
ここで、図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、導光部材１２２を、表示パネル１１０の側面だけでなく、透明基板１１１や封止用基板１１４の表面の縁辺領域にまで延在するように構成することにより、画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示動作に寄与しない光をより多く、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬光ＬＴｐとして伝搬させることができる。
【００６４】
このように、本実施形態の第２の構成例に係る表示装置においても、表示動作時に画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示パネル１１０の表示面側に出射されず、表示動作に寄与しない光の一部（伝搬光ＬＴｐとして表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬した光）を、光エネルギーとして回収して電気エネルギーに変換し、表示装置１００の動作電源として再利用することができる。
【００６５】
図１３は、第２の実施形態に係る表示装置に適用される表示パネルの第３の構成例を示す概略構成図である。図１３（ａ）は、第３の構成例に係る表示パネルの背面側（反表示面側）を示す平面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）におけるXIIIＤ−XIIIＤ線（本明細書においては図１３（ａ）中に示したローマ数字の「１３」に対応する記号として便宜的に「XIII」を用いる）に沿った断面を示す概略断面図である。図１３（ｃ）は、第３の構成例の他の例に係る表示パネルの背面側を示す平面図である。また、図１４は、第３の構成例の他の例に係る表示装置の表示状態を示す要部断面図である。図１４（ａ）は、第３の構成例の他の例に係る表示装置の表示状態を示す概略斜視図であり、図１４（ｂ）は、第３の構成例の他の例に係る表示装置の表示状態を示す要部断面図である。
【００６６】
第３の構成例に係る表示装置は、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、上述した第１の実施形態と同等の構成を有する表示パネル（発光パネル）１１０と、封止用基板１１４の表面に設けられた複数の太陽電池（光電変換素子）１３０と、を有している。
【００６７】
太陽電池１３０は、例えば図１３（ａ）に示すように、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４の表面の中央領域（表示領域ＡＲｅに対応する領域）を除く縁辺領域に配置されているものであってもよいし、図１３（ｃ）に示すように、封止用基板１１４の表面の全域に配置されているものであってもよい。
【００６８】
ここで、太陽電池１３０は、透明な接着剤を介して、直接封止用基板１１４の表面に接着されているものであってもよいし、薄膜系シリコン太陽電池を適用する場合には、封止用基板１１４を構成するガラス基板の表面に直接形成されているものであってもよい。
【００６９】
すなわち、上述した第１の構成例においては、図８、図９に示したように、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４の表面に、接着剤又は接着シートからなる導光部材１２１を介して、複数の太陽電池１３０を設けた構成を示したが、第３の構成例においては、図１３に示すように、封止用基板１１４の表面に直接、太陽電池１３０が設けられた構成を有している。これにより、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、上述した第１の構成例の場合（図９参照）と同様に、各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示パネル１１０の表示面側に出射されず、表示動作に寄与しない光の一部が、透明基板１１１内や封止用基板１１４内で反射や散乱を繰り返して、表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬光ＬＴｐとして伝搬し、封止用基板１１４表面に配置された太陽電池１３０に照射されて、電気エネルギーに変換される。
【００７０】
ここで、本構成例においては、上述した第１の構成例のように、封止用基板１１４と太陽電池１３０との間に導光部材１２１が介在していないので、上記伝搬光ＬＴｐが封止用基板１１４内部で反射や散乱を繰り返して、中央領域（表示領域ＡＲｅに対応する領域）内部にまで伝搬する。したがって、図１３（ｃ）、図１４に示すように、複数の太陽電池１３０を封止用基板１１４の表面の全域に配置することにより、封止用基板１１４内部を伝搬する伝搬光ＬＴｐを太陽電池１３０により多く照射して、電気エネルギーに変換することができる。
【００７１】
このように、本実施形態の第３の構成例に係る表示装置においても、表示動作時に画素アレイに配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、表示パネル１１０の表示面側に出射されず、表示動作に寄与しない光の一部（伝搬光ＬＴｐとして表示パネル１１０の背面側の封止用基板１１４に伝搬した光）を、光エネルギーとして回収して電気エネルギーに変換し、表示装置１００の動作電源として再利用することができる。
【００７２】
なお、上述した各実施形態においては、透明基板１１１の一面側に有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素が形成され、発光層Ｌelから放射された光が透明基板１１１を透過して他面側の表示面側に出射されるボトムエミッション型の発光構造を有する表示パネル（発光パネル）１１０について説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、透明基板１１１の一面側に形成された有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光層Ｌelから放射された光が封止用基板１１４を透過して透明基板１１１の一面側の表示面側に出射されるトップエミッション型の発光構造を有する表示パネルに適用するものであってもよい。この場合、上述した第２の実施形態においては、太陽電池１３０が透明基板１１１の他面側に配置されることになる。
【００７３】
＜表示装置の具体例＞
次に、上述した各実施形態に係る表示装置（表示パネル）に適用される画素及びドライバ（駆動回路）について具体例を示して説明する。ここで、以下に示す具体例においては、有機ＥＬ素子を含む複数の画素を２次元配列した構成を有し、各画素が画像データに応じた輝度階調で発光動作することにより画像情報を表示するアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示パネルを備えた表示装置について説明する。なお、本発明はこの具体例に限定されるものではなく、他の駆動方式（表示方法）の表示パネルを備えた表示装置に適用するものであってもよい。
【００７４】
図１５は、本発明に係る表示装置に適用される画素及びドライバの第１の具体例を示す概略構成図であり、図１６は、本発明に係る表示装置に適用される画素及びドライバの第２の具体例を示す概略構成図である。図１５（ａ）、図１６（ａ）は、各具体例に係る表示装置の概略構成図であり、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）は、各具体例に係る表示装置に適用される画素の等価回路図である。なお、第２の具体例において、第１の具体例と同等の構成については同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００７５】
（第１の具体例）
図１５（ａ）に示すように、第１の具体例に係る表示装置は、少なくとも、複数の画素ＰＩＸが二次元配列された表示パネル２１０と、各画素ＰＩＸを選択状態に設定するための選択ドライバ（選択駆動回路）２２０と、各画素ＰＩＸに画像データに応じた階調信号を供給するためのデータドライバ（信号駆動回路）２３０と、を備えている。ここで、表示パネル２１０は、上述した各実施形態に示した表示パネル１１０と同様に、周囲に導光部材１２０や太陽電池１３０が設けられている。
【００７６】
本具体例に係る表示パネル２１０に配列される画素ＰＩＸは、例えば図１５（ｂ）に示すように、発光駆動回路ＤＣと有機ＥＬ素子ＯＥＬとを備え、発光駆動回路ＤＣにより画像データに応じた電流値の発光駆動電流を生成して、有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給することにより、当該画像データに応じた所定の輝度階調で有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光させる。
【００７７】
発光駆動回路ＤＣは、例えば図１５（ｂ）に示すように、ｎチャネル型の薄膜トランジスタからなるトランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２と、キャパシタＣｓと、を備えている。トランジスタＴｒ１１は、ゲート端子が選択ラインＬｓに接続され、ドレイン端子がデータラインＬｄに接続され、ソース端子が接点Ｎ１１に接続されている。トランジスタＴｒ１２は、ゲート端子が接点Ｎ１１に接続され、ドレイン端子が高電位の電源電圧Ｖsaに接続され、ソース端子が接点Ｎ１２に接続されている。キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート端子（接点Ｎ１１）及びソース端子（接点Ｎ１２）に接続されている。
【００７８】
また、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、アノード端子（アノード電極）が上記発光駆動回路ＤＣの接点Ｎ１２に接続され、カソード端子（カソード電極）が低電位の基準電圧Ｖsc（例えば接地電位Ｖgnd）に接続されている。
【００７９】
画素ＰＩＸに接続される選択ラインＬｓは、上述した選択ドライバ２２０に接続されて、所定のタイミングで選択レベルの選択電圧Ｖselが印加される。また、データラインＬｄは、上述したデータドライバ２３０に接続されて、上記選択電圧Ｖselにより選択状態に設定された画素ＰＩＸに対して、画像データに応じた階調電圧（階調信号）Ｖdataが印加される。
【００８０】
このような回路構成を有する画素ＰＩＸを備えた表示装置の表示動作について、簡単に説明する。まず、選択期間において、選択ドライバ２２０から特定の行の選択ラインＬｓに選択レベル（ハイレベル）の選択電圧Ｖselを印加することにより、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ１１がオン動作して、当該行の画素ＰＩＸが選択状態に設定される。このタイミングに同期して、画像データに応じた階調電圧Ｖdataを、データドライバ２３０から各列のデータラインＬｄに印加することにより、階調電圧Ｖdataに応じた電位が各画素ＰＩＸの接点Ｎ１１に印加される。
【００８１】
これにより、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ１２が階調電圧Ｖdataに応じた導通状態でオン動作して、ドレイン・ソース間に所定の電流値の発光駆動電流が流れ、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、階調電圧Ｖdata（すなわち画像データ）に応じた輝度階調で発光する。このとき、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ１２のゲート・ソース間に接続されたキャパシタＣｓには、接点Ｎ１１に印加された階調電圧Ｖdataに基づいて電荷が蓄積（充電）される。
【００８２】
次いで、非選択期間において、選択ドライバ２２０から選択ラインＬｓに非選択レベル（ローレベル）の選択電圧Ｖselを印加することにより、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ１１がオフ動作して、当該行の画素ＰＩＸが非選択状態に設定される。これにより、各画素ＰＩＸのキャパシタＣｓに蓄積された電荷（すなわち、ゲート・ソース間の電位差）が保持されて、トランジスタＴｒ１２のゲート端子に階調電圧Ｖdataに相当する電圧が印加される。したがって、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ１２のドレイン・ソース間に上記の発光動作状態と同等の電流値の発光駆動電流が流れて、有機ＥＬ素子ＯＥＬは発光状態を継続する。そして、このような表示動作を、表示パネル２１０に２次元配列された全ての行の画素ＰＩＸについて順次実行することにより、所望の画像情報が表示される。
【００８３】
（第２の具体例）
図１６（ａ）に示すように、第２の具体例に係る表示装置は、少なくとも、表示パネル２１０と、選択ドライバ２２０と、データドライバ２３０と、電源ドライバ２４０と、を備えている。すなわち、本具体例に係る表示装置は、第１の具体例（図１５（ａ）参照）に示した構成に加え、電源ドライバ２４０を備えた構成を有している。
【００８４】
本具体例に係る表示パネル２１０に配列される画素ＰＩＸに設けられる発光駆動回路ＤＣは、例えば図１６（ｂ）に示すように、ｎチャネル型の薄膜トランジスタからなるトランジスタＴｒ２１〜Ｔｒ２３と、キャパシタＣｓと、を備えている。トランジスタＴｒ２１は、ゲート端子が選択ラインＬｓに接続され、ドレイン端子が電源ラインＬａに接続され、ソース端子が接点Ｎ２１に接続されている。トランジスタＴｒ２２は、ゲート端子が選択ラインＬｓに接続され、ソース端子がデータラインＬｄに接続され、ドレイン端子が接点Ｎ２２に接続されている。トランジスタＴｒ２３は、ゲート端子が接点Ｎ２１に接続され、ドレイン端子が電源ラインＬａに接続され、ソース端子が接点Ｎ２２に接続されている。キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ２３のゲート端子（接点Ｎ２１）及びソース端子（接点Ｎ２２）に接続されている。
【００８５】
また、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、アノード端子（アノード電極）が上記発光駆動回路ＤＣの接点Ｎ２２に接続され、カソード端子（カソード電極）が低電位の基準電圧Ｖsc（例えば接地電位Ｖgnd）に接続されている。画素ＰＩＸに接続される電源ラインＬａは、上述した電源ドライバ２４０に接続されて、所定のタイミングで発光レベル又は非発光レベルの電源電圧Ｖsaが印加される。
【００８６】
このような回路構成を有する画素ＰＩＸを備えた表示装置の表示動作について、簡単に説明する。まず、選択期間において、選択ドライバ２２０から特定の行の選択ラインＬｓに選択レベル（ハイレベル）の選択電圧Ｖselを印加するとともに、電源ドライバ２４０から当該行の電源ラインＬａに非発光レベル（基準電圧Ｖsc以下の電圧レベル；例えば負電圧）の電源電圧Ｖsaを印加する。これにより、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ２１、Ｔｒ２２がオン動作して、当該行の画素ＰＩＸが選択状態に設定される。このタイミングに同期して、画像データに応じた負の電圧値の階調電圧Ｖdataを、データドライバ２３０から各列のデータラインＬｄに印加することにより、階調電圧Ｖdataに応じた電位が各画素ＰＩＸの接点Ｎ２２に印加される。
【００８７】
これにより、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ２３がオン動作して、トランジスタＴｒ２３のゲート・ソース間に生じた電位差に応じた書込電流が、電源ラインＬａからトランジスタＴｒ２３、接点Ｎ２２、トランジスタＴｒ２２を介してデータラインＬｄ方向に流れる。このとき、各画素ＰＩＸのキャパシタＣｓには、接点Ｎ２１及びＮ２２間に生じた電位差に応じた電荷が蓄積される。
【００８８】
ここで、電源ラインＬａには、基準電圧Ｖsc以下の電源電圧Ｖsaが印加され、さらに、書込電流が画素ＰＩＸからデータラインＬｄ方向に引き抜かれるように設定されている。これにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬのアノード（接点Ｎ２２）に印加される電位は、カソードの電位（基準電圧Ｖsc）よりも低くなるため、有機ＥＬ素子ＯＥＬには電流が流れず、有機ＥＬ素子ＯＥＬは発光しない（非発光動作）。そして、このような書込動作を、表示パネル２１０に２次元配列された全ての行の画素ＰＩＸについて順次実行する。
【００８９】
次いで、非選択期間において、選択ドライバ２２０から選択ラインＬｓに非選択レベル（ローレベル）の選択電圧Ｖselを印加することにより、各画素ＰＩＸのトランジスタＴｒ２１、Ｔｒ２２がオフ動作して、当該行の画素ＰＩＸが非選択状態に設定される。これにより、各画素ＰＩＸのキャパシタＣｓに選択期間において蓄積された電荷が保持されるので、トランジスタＴｒ２３はオン状態を維持する。そして、電源ドライバ２４０から電源ラインＬａに発光レベル（基準電圧Ｖscよりも高い電圧レベル）の電源電圧Ｖsaを印加することにより、電源ラインＬａからトランジスタＴｒ２３、接点Ｎ２２を介して、有機ＥＬ素子ＯＥＬに所定の発光駆動電流が流れる。
【００９０】
このとき、各画素ＰＩＸのキャパシタＣｓに蓄積される電荷（電圧成分）は、トランジスタＴｒ２３において階調電圧Ｖdataに対応する書込電流を流す場合の電位差に相当するので、有機ＥＬ素子ＯＥＬに流れる発光駆動電流は、当該書込電流と略同等の電流値となる。これにより、各画素ＰＩＸの有機ＥＬ素子ＯＥＬは、書込動作時に書き込まれた画像データ（階調電圧Ｖdata）に応じた輝度階調で発光し、表示パネル２１０に所望の画像情報が表示される。
【００９１】
このような各具体例に係る表示パネル２１０及びドライバ２２０〜２４０は、上述した各実施形態に示した表示装置１００の表示パネル１１０及びその駆動回路として適用することができるものである。これにより、上述した表示動作により、各画素ＰＩＸの有機ＥＬ素子が発光して発光層から放射された光のうち、表示パネル１１０の表示面側に出射された表示光ＬＴｆが表示動作に寄与して、上述した画像情報として認識される。一方、表示パネル１１０の表示面側に出射されない光は、表示パネル１１０を構成する透明基板１１１や封止用基板１１４内で反射や散乱を繰り返した後、その一部が、表示パネル１１０の側面から側面光ＬＴｓとして出射され、あるいは、内部を伝搬する伝搬光ＬＴｐとなって、表示動作に寄与しない。上述した各実施形態においては、このような表示動作に寄与しない光を導光部材１２０〜１２２を介して、あるいは、直接、太陽電池１３０に照射することにより、その光エネルギーを回収して電気エネルギーに変換し、表示装置１００の動作電源として再利用することができる。
【００９２】
なお、上述した第１及び第２の具体例（図１５、図１６）においては、画像データに応じた電圧値の階調電圧Ｖdataを各画素ＰＩＸに印加することにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬに画像データに応じた発光駆動電流を流して、所望の輝度階調で発光動作（表示動作）させる電圧指定型の階調制御方式に対応した回路構成を有する発光駆動回路ＤＣを備えた場合について説明した。本発明に係る表示装置はこれに限定されるものではなく、例えば、画像データに応じた電流値の階調電流を各画素ＰＩＸに供給することにより、各画素ＰＩＸの発光素子に画像データに応じた発光駆動電流を流して、所望の輝度階調で発光動作させる電流指定型の階調制御方式に対応した回路構成を有する発光駆動回路を備えたものであってもよい。なお、第２の具体例に示した発光駆動回路ＤＣは、上記の電圧指定型及び電流指定型のいずれの階調制御方式にも対応した回路構成を有している。
【００９３】
＜電子機器への適用例＞
次に、上述した各実施形態に係る表示装置を適用した電子機器について、図面を参照して説明する。
【００９４】
上述したような表示パネル１１０や導光部材１２０、太陽電池１３０、蓄電池１４０、制御部１５０を備える表示装置１００は、例えばデジタルカメラや薄型テレビジョン、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機等、種々の電子機器の表示デバイスとして良好に適用できるものである。
【００９５】
図１７は、本発明に係る発光装置を適用したデジタルカメラの構成例を示す斜視図であり、図１８は、本発明に係る発光装置を適用した薄型テレビジョンの構成例を示す斜視図であり、図１９は、本発明に係る発光装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成例を示す斜視図であり、図２０は、本発明に係る発光装置を適用した携帯電話機の構成例を示す図である。
【００９６】
図１７において、デジタルカメラ３１０は、大別して、本体部３１１と、レンズ部３１２と、操作部３１３と、上述した実施形態に示した半導体装置を備えた表示装置１００を適用した表示部３１４と、シャッターボタン３１５とを備えている。これによれば、表示部３１４における表示動作に寄与しない光を回収して電気エネルギーに変換し、デジタルカメラ３１０の動作電源として再利用することができる。したがって、バッテリの電源容量不足を補って、長時間の駆動が可能なデジタルカメラ３１０を実現することができる。
【００９７】
また、図１８において、薄型テレビジョン３２０は、大別して、本体部３２１と、上述した実施形態に示した半導体装置を備えた表示装置１００を適用した表示部３２２と、操作用コントローラ（リモコン）３２３と、を備えている。これによれば、表示部３２２における表示動作に寄与しない光を回収して電気エネルギーに変換し、薄型テレビジョン３２０の動作電源として再利用することができる。したがって、消費電力を抑制して、従来よりも省エネルギー性能の高い薄型テレビジョン３２０を実現することができる。
【００９８】
また、図１９において、パーソナルコンピュータ３３０は、大別して、本体部３３１と、キーボード３３２と、上述した実施形態に示した半導体装置を備えた表示装置１００を適用した表示部３３３とを備えている。この場合においても、表示部３３３における表示動作に寄与しない光を回収して電気エネルギーに変換し、パーソナルコンピュータ３３０の動作電源として再利用することができる。したがって、バッテリの電源容量不足を補って、長時間の駆動が可能な、あるいは、消費電力を抑制して、従来よりも省エネルギー性能の高いパーソナルコンピュータ３３０を実現することができる。
【００９９】
また、図２０において、携帯電話機３４０は、大別して、操作部３４１と、受話口３４２と、送話口３４３と、上述した実施形態に示した半導体装置を備えた表示装置１００を適用した表示部３４４とを備えている。この場合においても、表示部３４４における表示動作に寄与しない光を回収して電気エネルギーに変換し、携帯電話機３４０の動作電源として再利用することができる。したがって、バッテリの電源容量不足を補って、長時間の駆動が可能な携帯電話機３４０を実現することができる。
【０１００】
なお、上述した各電子機器においては、本発明に係る発光装置を、表示装置（表示デバイス）として適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る発光装置は、例えば単一の発光素子、もしくは、複数の発光素子が面状に配列された発光パネルを有する照明装置に適用するものであってもよい。また、本発明に係る発光装置は、例えば発光素子を含む複数の画素が一方向に配列された発光素子アレイを備え、感光体ドラムに画像データに応じて発光素子アレイから出射した光を照射して露光する露光装置に適用するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１００    表示装置
１１０    表示パネル
１１１    透明基板
１１４    封止用基板
１２０    導光部材
１２１    導光部材
１２２    導光部材
１３０    太陽電池
１４０    蓄電池
１５０    制御部
２１０    表示パネル
ＯＥＬ    有機ＥＬ素子
ＬＴｓ    側面光
ＬＴｆ    表示光
ＬＴｒ    屈折光
【図１】
2012060008.tif 000003
【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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【図１９】
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【図２０】
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