JP2001195003A

JP2001195003A - 表示素子

Info

Publication number: JP2001195003A
Application number: JP2000002631A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Ogawa; 尚紀小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】直線偏光を射出する表示手段の視認性を向上
させた表示素子を提供する。【解決手段】本発明は、直線偏光を射出する表示手段
を視認者が偏光板を通して見る場合における視認性の角
度依存を低減した表示素子に関する。直線偏光を射出す
る表示手段としては、例えば有機ＥＬ積層膜２の視認側
にコントラスト向上のための円偏光手段１３を有する表
示手段１が挙げられる。この表示手段１の視認側に、円
偏光手段１３を構成する直線偏光板１３２の偏光軸１３
２ａに対して±（４０〜５０）度の偏光軸を有する１／
４波長板２を配置することにより、表示手段１からの射
出光（直線偏光）Ｌ５が円偏光Ｌ６に変換されるので、
偏光眼鏡３を着用した視認者にとっての視認性が大幅に
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示素子に関し、詳
しくは、直線偏光を射出する表示手段の視認性を向上さ
せた表示素子に関する。本発明は、コントラスト向上の
ための円偏光手段を備えた有機ＥＬ表示素子、液晶ディ
スプレイ等の分野に好適に利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来の有機ＥＬ表示素子では、素子に入
射した外部光が素子内部で反射して、外界の景色の写り
込みやコントラストの低下等、表示性能に悪影響を及ぼ
すという問題があった。

【０００３】このように外部光の反射が表示性能に悪影
響を及ぼすことを防止するために、特開平９−１２７８
８５号公報には、光射出面側に円偏光手段を設けること
により、外部からの入射光が素子内で反射した反射光が
遮蔽されて外部に出ないように構成した表示素子が開示
されている。具体的には、従来公知の有機ＥＬ素子等の
構成に加えて、図３に示すように、有機ＥＬ積層膜１２
の視認側に、１／４波長板（複屈折板）１３１と直線偏
光板１３２とからなる円偏光板（コントラスト向上のた
めの円偏光手段）１３を設けている。有機ＥＬ積層膜１
２からの射出光Ｌ５は、直線偏光板１３２を介すること
により直線偏光となっている。

【０００４】また、一般に液晶ディスプレイにおいて
は、液晶の両側に直線偏光板が設けられた構造を有す
る。液晶ディスプレイの表示は、液晶の視認側に設けら
れた直線偏光板を通して射出されたものであるので直線
偏光となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、水面、ガラス
面、光沢面等での反射光は一般に水平偏光であるため、
例えば釣りの際に水中を見やすくする等の目的で、直線
偏光板を用いた偏光眼鏡を着用する場合がある。また、
スキー用のゴーグル等にも、雪面の反射光を抑えるため
に直線偏光板を用いたものがある。

【０００６】ところが、このような直線偏光板を用いた
偏光眼鏡等を着用して、上述のような直線偏光を射出す
る表示手段を見る場合、偏光眼鏡の偏光軸と、表示手段
に設けられた直線偏光板の偏光軸とのなす角度によって
は表示手段の視認性が著しく低下する。すなわち、視認
者にとって、これらの偏光軸がほぼ一致しているときに
は問題はないが、これらの偏光軸のなす角度が大きくな
るにつれて表示が暗くなり、図３に示すように、射出光
Ｌ５の偏光軸１３２ａと偏光眼鏡３の偏光軸３ａのなす
角度が±９０°となると全く表示が見えなくなってしま
う。

【０００７】本発明の目的は、直線偏光を射出する表示
手段の視認性を向上させた表示素子を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１発明の表示素子は、
直線偏光を射出する表示手段を視認者が偏光板を通して
見る場合における視認性の角度依存を低減した表示素子
であって、該表示手段の視認側に設けられた１／４波長
板により、上記表示手段から射出される直線偏光を円偏
光に変換することを特徴とする。上記「直線偏光を射出
する表示手段」の代表例としては、コントラスト向上の
ための円偏光手段を備えた有機ＥＬ表示手段、液晶の両
側に直線偏光板を備える液晶表示手段等が挙げられる。

【０００９】また、第２発明の表示素子は、有機ＥＬ積
層膜の視認側にコントラスト向上のための円偏光手段を
有する表示手段と、該表示手段の視認側に設けられた１
／４波長板と、を備えることを特徴とする。上記円偏光
手段は通常、１／４波長板と直線偏光板とからなる。上
記円偏光手段の備える直線偏光板の偏光軸と、表示手段
の視認側に設けられた上記１／４波長板の偏光軸とのな
す角度は、±（４０〜５０）度であることが好ましい。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。上記「１
／４波長板」は、透明な樹脂フィルム等からなり、これ
を透過する光に１／４波長の位相差を与える機能を有す
る。１／４波長板の位相差ｄΔｎと複屈折率との間に
は、一般に下記式（１）に示す関係が成り立つ。ｄΔｎ＝ｄ（ｎ_e−ｎ₀）（１）（但し、Δｎは複屈折、ｎ_eは異常光の屈折率、ｎ₀は常
光の屈折率、ｄは板厚である。）複屈折Δｎの値は、樹脂フィルムの一軸延伸等によりｎ
_eとｎ₀との差を調整して制御することができる。一軸延
伸を行った場合には、その延伸軸が１／４波長板の偏光
軸となる。この複屈折Δｎ及び１／４波長板の厚さｄを
調節することにより、１／４波長板の位相差ｄΔｎを所
望の値とすることができる。例えば、表示手段から射出
される直線偏光が波長λ＝５５０ｎｍを中心とする緑色
発光である場合には、位相差ｄΔｎを５５０／４＝１１
５前後（好ましくは８５〜１４５ｎｍ、より好ましくは
１１０〜１２０ｎｍ）に調整することが好ましい。

【００１１】１／４波長板の材質としては、透明性、位
相差の均一性等の光学特性及び耐熱性に優れることか
ら、ポリエステル系樹脂（ＰＥＳ）、ポリカーボネート
系樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート系樹脂
（ＰＥＴ）などが好ましく使用される。１／４波長板の
厚さｄは、通常３０〜２００μｍであり、５０〜１５０
μｍとすることが好ましい。

【００１２】この１／４波長板は、表示手段から射出さ
れる直線偏光の偏光軸に対して、その偏光軸が±（２５
〜６５）度の範囲となるように設置されていることが好
ましく、±（４０〜５０）度とすることがより好まし
く、±４５度とすることが最も好ましい。これらの偏光
軸のなす角度が±４５度である場合には、１／４波長板
を透過した直線偏光は均一な円偏光となる。一方、この
角度が±２５度未満または±６５度以上では、十分な視
認性向上効果が得られにくい。なお、表示手段から射出
される直線偏光の偏光軸は、液晶表示手段においては液
晶の視認側に配置された直線偏光板の偏光軸と一致し、
有機ＥＬ積層膜の視認側にコントラスト向上のための円
偏光手段を備える有機ＥＬ表示手段においてはこの円偏
光手段を構成する直線偏光板の偏光軸と一致する。

【００１３】本発明の表示素子は、この１／４波長板を
視認側の最外面としてもよく、表面硬度、形状維持性、
封止性、取り扱い性等を高めるために、１／４波長板の
視認側にさらに他の透明材料からなる部材またはコーテ
ィング層等を有してもよい。また、１／４波長板は表示
手段の表面に積層されていてもよく、表示手段から離し
て設置されていてもよい。表示手段の表面に積層する場
合には、接着剤、粘着剤等により１／４波長板を表示手
段の表面と一体化するか、あるいは表示手段と他の透明
材料との間に１／４波長板を挟み込むことが好ましい。
また、表示手段から離して設置する場合には、１／４波
長板を単独で使用してもよく、形状維持性を付与する等
の目的で１／４波長板を他の透明材料に貼り付けて、ま
たは保持して使用してもよい。表示手段から離して設置
する場合、表示手段の表面に対してほぼ平行に１／４波
長板を設置することが好ましい。この１／４波長板の形
状は、通常は平板状であることが好ましいが、一部また
は全体が曲面状であってもよい。表示手段の表面が非平
面状である場合には、この表面に沿った形状とすること
が好ましい。

【００１４】第２発明の有機ＥＬ表示手段における「有
機ＥＬ積層膜」とは、陽極、有機ＥＬ膜及び陰極を積層
したものをいう。上記有機ＥＬ膜は、発光層のみからな
ってもよく、発光層に加えて正孔輸送層及び／又は電子
輸送層を有してもよく、更に正孔注入層及び／又は電子
注入層を有してもよい。陽極、陰極及び有機ＥＬ膜を構
成する材料としては、それぞれ種々の公知材料を用いる
ことができる。これらの各層を形成する方法は、真空蒸
着法、スピンコート法、キャスト法、スパッタリング
法、ＬＢ法等の方法から適宜選択すればよい。

【００１５】有機ＥＬ表示手段の備える「円偏光手段」
は通常、直線偏光板と１／４波長板とからなり、直線偏
光板の偏光軸と１／４波長板の偏光軸とのなす角度が±
（３５〜５５）度〔より好ましくは±（４２〜４８）
度、特に好ましくは±４５度〕となるように積層されて
いる。円偏光手段に用いられる１／４波長板としては、
有機ＥＬ表示手段の視認側に設けられる１／４波長板と
同様のものを使用することができる。この円偏光手段
は、１／４波長板側が有機ＥＬ積層膜側となるようにし
て、有機ＥＬ積層膜の視認側に配置されている。

【００１６】有機ＥＬ表示手段は、例えば、透明基板の
一方の表面に有機ＥＬ積層膜を形成し、他方の表面に円
偏光手段を固定したものとすることができる。この場合
には、円偏光手段の表面、またはこの円偏光手段から離
隔した視認側等に１／４波長板を設けることにより本発
明の表示素子が構成される。また、円偏光手段の一方の
表面に有機ＥＬ積層膜を形成した有機ＥＬ表示手段とし
てもよい。この場合には、円偏光手段の一方の表面に透
明基板を設け、その上に１／４波長板を固定するか、あ
るいは円偏光手段と透明基板との間に１／４波長板を挟
み込む等により本発明の表示素子を構成することができ
る。

【００１７】なお、第２発明の表示手段は通常、有機Ｅ
Ｌ積層膜を水分や酸素等から保護するための「封止部
材」を備える。この封止部材としては、ステンレス、ア
ルミニウム又はその合金等の金属類、ソーダ石灰ガラ
ス、珪酸塩ガラス等のガラス類、アクリル系樹脂、スチ
レン系樹脂等の樹脂類等の一種又は二種以上からなるも
のが好ましく使用される。この封止部材を、エポキシ樹
脂系接着剤、アクリレート系接着剤、熱硬化性樹脂、光
硬化性樹脂等の接着剤を用いて円偏光手段または透明基
板に接合することにより、有機ＥＬ積層膜を封止するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を更に
具体的に説明する。有機ＥＬ表示手段を有する本発明の
表示素子を図１に示す。この表示素子は、有機ＥＬ積層
膜１２の視認側にコントラスト向上のための円偏光手段
１３を有する有機ＥＬ表示手段１と、この有機ＥＬ表示
手段１の視認側に設けられた１／４波長板２と、を備え
る。

【００１９】（１）有機ＥＬ表示手段の構成図１に示すように、有機ＥＬ表示手段１は、透明基板１
１と、この透明基板１１の一方の表面上に形成された有
機ＥＬ積層膜１２と、透明基板１１の他方の表面に貼り
付けられた円偏光手段１３と、接着剤１５により透明基
板１１に接合されて有機ＥＬ積層膜１２を封止する封止
部材１４とからなる。

【００２０】有機ＥＬ積層膜１２は、厚さ１．１ｍｍの
ソーダ石灰ガラスからなる透明基板１１の一方の表面上
に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる陽極１２１、
有機ＥＬ膜１２２、及びアルミニウム合金からなる陰極
１２３を順次積層して構成されている。有機ＥＬ膜１２
２は、陰極１２３側から順に、ＬｉＦからなる電子注入
層、アルミキノリウム錯体からなる電子輸送層、アルミ
キノリウム錯体をホストとしキナクリドンをドーピング
した発光層（主発光の波長λ＝５５０ｎｍ）、ＴＰＴＥ
（トリフェニルアミンの４量体）からなる正孔輸送層、
及び銅フタロシアニン錯体からなる正孔注入層を積層し
てなる（いずれも図示せず）。

【００２１】円偏光手段１３は、一軸延伸された厚さ１
００μｍのＰＥＴフィルムからなる１／４波長板１３１
と、直線偏光板１３２とからなる。この１／４波長板１
３１の位相差は、ｄΔｎ＝５５０／４ｎｍ（１１５ｎ
ｍ）である。１／４波長板１３１と直線偏光板１３２と
は、図２に示すように、１／４波長板１３１の偏光軸１
３１ａと、直線偏光板１３２の偏光軸１３２ａとのなす
角度が４５度になるようにして、図示しない粘着層によ
り貼り合わせられている。そして、この円偏光手段１３
が透明基板１１の他方の表面に、１／４波長板１３２側
を透明基板１１側として、図示しない粘着剤層により貼
り付け固定されている。

【００２２】封止部材１４は厚さ１．１ｍｍのソーダ石
灰ガラスからなり、その周縁部は電気絶縁性の光硬化性
樹脂からなる接着剤１５によって透明基板１１に接合さ
れ、有機ＥＬ積層膜１２を気密に封止している。封止部
材１４と透明基板１１との間に形成された封止空間Ｋに
は窒素等の不活性気体が封入されている。

【００２３】（２）外部光反射防止の機構この有機ＥＬ表示手段１に入射した外部光Ｌは、図２に
示すように、直線偏光板１３２及び１／４波長板１３１
からなる円偏光手段１３を通過し、有機ＥＬ積層膜１２
の陰極で反射される。この反射光は直線偏光板１３２に
より遮蔽され、外部光入射側へ戻ることはない。以下、
この機構について詳しく説明する。

【００２４】まず、ランダムな偏光の外部光Ｌは、縦方
向の偏光軸１３２ａを有する直線偏光板１３２により縦
方向偏光の入射光Ｌ１となる。この入射光Ｌ１は、直線
偏光板１３２の偏光軸１３２ａに対して４５度傾斜した
偏光軸１３１ａを有する１／４波長板１３１を通過する
際に、右（又は左）円偏光Ｌ２となって有機ＥＬ積層膜
１２に入射する。即ち、素子内に入射した外部光Ｌは、
円偏光手段１３を通過することにより円偏光Ｌ２とな
る。

【００２５】そして、この円偏光Ｌ２は、有機ＥＬ積層
膜１２の陰極で反射されることにより、入射した円偏光
Ｌ２とは逆の左（又は右）円偏光Ｌ３となって戻り、再
度１／４波長板１３１に入射する。これにより円偏光Ｌ
３は、入射光Ｌ１の偏光方向と直行した横方向偏光の反
射光Ｌ４となる。この反射光Ｌ４は、縦方向の偏光軸１
３２ａを有する直線偏光板１３２により遮蔽されるの
で、有機ＥＬ表示手段１の外部に出ることはない。

【００２６】（３）視認性向上の機構一方、図１に示すように、有機ＥＬ膜１２２の発光は、
１／４波長板１３１および直線偏光板１３２を通過して
有機ＥＬ表示手段１から射出される。したがってこの射
出光Ｌ５は、偏光軸１３２ａに沿った直線偏光となって
いる。偏光眼鏡３をかけた視認者が、この偏光眼鏡３の
偏光軸３ａと偏光軸１３２ａとが直交する角度で有機Ｅ
Ｌ表示手段１を見るとき、１／４波長板２がない場合に
は射出光Ｌ５が偏光眼鏡３によってほぼ完全に遮られる
ため、表示の視認性は極めて悪い。

【００２７】ここで、一軸延伸された厚さ１００μｍの
ＰＥＴフィルムからなり、位相差ｄΔｎ＝５５０／４ｎ
ｍ（１１５ｎｍ）である１／４波長板２を、その偏光軸
と偏光軸１３２ａとのなす角度が±４５度となるよう
に、図示しない接着剤を用いて有機ＥＬ表示手段１の表
面に貼り付ける（図１では説明の便宜上１／４波長板２
と有機ＥＬ表示手段１とを離して表示している）。これ
により、有機ＥＬ表示手段１から１／４波長板２に入射
した射出光Ｌ５は右（又は左）円偏光Ｌ６に変換される
ので、偏光眼鏡３の偏光軸と直線偏光板１３２の偏光軸
１３２ａとのなす角度にかからわず、有機ＥＬ膜１２２
からの発光を同じ明るさで視認することができる。

【００２８】なお、上記実施例ではコントラスト向上の
ための円偏光手段を有する有機ＥＬ表示手段について説
明したが、直線偏光を射出する液晶表示手段においても
同様の機構により表示の視認性を向上させることができ
る。また、オートフォーカスのカメラにおいては合焦に
偏光を用いていることが多く、直線偏光による表示に焦
点を合わせることが困難であったが、上記のように表示
を円偏光とすることにより撮影が容易となる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の表示素子によると、直線偏光を
射出する従来の表示手段（液晶ディスプレイ、円偏光手
段を備える有機ＥＬ素子等）に加えて、その視認側に１
／４波長板を設けるという簡単な構成により、偏光眼鏡
等を着用した視認者に対する視認性を大幅に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の表示素子を示す縦断面図である。

【図２】実施例１の表示素子に用いられる有機ＥＬ表示
手段における、外部光の反射低減機構を示す模式図であ
る。

【図３】コントラスト向上のための円偏光手段を備えた
従来の有機ＥＬ表示素子を示す断面図である。

【符号の説明】１；有機ＥＬ表示手段（表示手段）、１１；透明基板、
１２；有機ＥＬ積層膜、１２２；有機ＥＬ膜、１３；円
偏光手段、１３１；１／４波長板、１３１ａ；偏光軸、
１３２；直線偏光板、１３２ａ；偏光軸、２；１／４波
長板、３；偏光眼鏡、Ｌ；外部光、Ｌ１；入射光、Ｌ
２；円偏光、Ｌ３；円偏光、Ｌ４；反射光、Ｌ５；射出
光、Ｌ６；円偏光。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直線偏光を射出する表示手段を視認者が
偏光板を通して見る場合における視認性の角度依存を低
減した表示素子であって、該表示手段の視認側に設けられた１／４波長板により、
上記表示手段から射出される直線偏光を円偏光に変換す
ることを特徴とする表示素子。
【請求項２】有機ＥＬ積層膜の視認側にコントラスト
向上のための円偏光手段を有する表示手段と、該表示手
段の視認側に設けられた１／４波長板と、を備えること
を特徴とする表示素子。
【請求項３】上記円偏光手段は直線偏光板を備え、該
直線偏光板の偏光軸と上記１／４波長板の偏光軸とのな
す角度は±（４０〜５０）度である請求項２記載の表示
素子。