JP2003186413A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光層から出射する光を効率良く表示に寄与さ
せて明るい表示と、発光層裏面の反射性部材による外光
の反射を低減した高コントラスト比の表示装置の提供。 【解決手段】発光層１００と、この発光層の裏面に配置
した光反射性部材とを有し、前記発光層の表面側に発光
層から出射する光に対応した所定の波長領域の光を反射
と透過により２種の偏光成分に分離する偏光分離手段５
００と位相差板７００および偏光板６００を配置した表
示装置。
せて明るい表示と、発光層裏面の反射性部材による外光
の反射を低減した高コントラスト比の表示装置の提供。 【解決手段】発光層１００と、この発光層の裏面に配置
した光反射性部材とを有し、前記発光層の表面側に発光
層から出射する光に対応した所定の波長領域の光を反射
と透過により２種の偏光成分に分離する偏光分離手段５
００と位相差板７００および偏光板６００を配置した表
示装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子の発光動
作を制御して表示を行う表示装置に係わり、特に、発光
層の裏面に光反射面を有する有機発光ダイオードなどの
発光素子と、これを備えた表示装置に関する。
作を制御して表示を行う表示装置に係わり、特に、発光
層の裏面に光反射面を有する有機発光ダイオードなどの
発光素子と、これを備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機発光ダイオード（Ｏrganic Ｌight-
Ｅmitting Ｄiode）は、有機薄膜からなる発光層に正負
の電荷を注入することで電気エネルギーを光エネルギー
に変換して発光する素子である。
Ｅmitting Ｄiode）は、有機薄膜からなる発光層に正負
の電荷を注入することで電気エネルギーを光エネルギー
に変換して発光する素子である。
【０００３】有機発光ダイオードから構成される表示装
置（以下、ＯＬＥＤディスプレイと呼ぶ）は、液晶表示
装置に代表される非発光型の表示装置とは異なり、自発
光型であるため、バックライトなどの補助光源が不要な
ことから薄型、軽量である。さらにＯＬＥＤディスプレ
イは視野角が広く、表示の応答速度が早いと云った特徴
を有する。
置（以下、ＯＬＥＤディスプレイと呼ぶ）は、液晶表示
装置に代表される非発光型の表示装置とは異なり、自発
光型であるため、バックライトなどの補助光源が不要な
ことから薄型、軽量である。さらにＯＬＥＤディスプレ
イは視野角が広く、表示の応答速度が早いと云った特徴
を有する。
【０００４】図１９は、従来のＯＬＥＤディスプレイの
一例を示す一部概略断面図である。このＯＬＥＤディス
プレイは、透明基板４００に陽極として機能する透明電
極２００、ホール輸送層１０２、発光層１００、電子輸
送層１０１、陰極として機能する光反射性の金属からな
る反射電極３００を順次積層した構造となっている。
一例を示す一部概略断面図である。このＯＬＥＤディス
プレイは、透明基板４００に陽極として機能する透明電
極２００、ホール輸送層１０２、発光層１００、電子輸
送層１０１、陰極として機能する光反射性の金属からな
る反射電極３００を順次積層した構造となっている。
【０００５】透明電極２００と反射電極３００との間に
直流電圧を印加すると、透明電極２００から注入された
ホールがホール輸送層１０２を経由して、また、反射電
極３００から注入された電子が電子輸送層１０１を経由
して、それぞれが発光層１００に到達し、電子−ホール
の再結合が生じ、ここから所定の波長の発光が生じる。
直流電圧を印加すると、透明電極２００から注入された
ホールがホール輸送層１０２を経由して、また、反射電
極３００から注入された電子が電子輸送層１０１を経由
して、それぞれが発光層１００に到達し、電子−ホール
の再結合が生じ、ここから所定の波長の発光が生じる。
【０００６】発光層１００から出射した光のうち、透明
電極２００側に向かった光は透明電極２００を通過し、
透明基板４００から出射する。また、反射電極３００に
向かった光は反射電極３００で反射して、発光層１０
０、透明電極２００等を通過して同じく透明基板４００
から出射する。
電極２００側に向かった光は透明電極２００を通過し、
透明基板４００から出射する。また、反射電極３００に
向かった光は反射電極３００で反射して、発光層１０
０、透明電極２００等を通過して同じく透明基板４００
から出射する。
【０００７】従って、このようなＯＬＥＤディスプレイ
では、反射電極を反射率の高い電極にして、透明電極側
から出射する光量を増やすようにすることが、明るい画
像を得るために重要である。
では、反射電極を反射率の高い電極にして、透明電極側
から出射する光量を増やすようにすることが、明るい画
像を得るために重要である。
【０００８】ところで、このような構造では、発光して
いない状態では反射電極が反射率の高い鏡のような状態
であるため、明るい環境下では周囲の景色が写り込んで
画質が劣化したり、外光の反射によって黒表示が暗くな
らずコントラスト比が低下すると云う問題が生ずる。こ
れを解決する方法として透明基板４００の光出射面側
に、円偏光板８００を配置した構造が実用化されてい
る。円偏光板８００は偏光板６００と１／４波長板とし
て機能する位相差板７００で構成される。
いない状態では反射電極が反射率の高い鏡のような状態
であるため、明るい環境下では周囲の景色が写り込んで
画質が劣化したり、外光の反射によって黒表示が暗くな
らずコントラスト比が低下すると云う問題が生ずる。こ
れを解決する方法として透明基板４００の光出射面側
に、円偏光板８００を配置した構造が実用化されてい
る。円偏光板８００は偏光板６００と１／４波長板とし
て機能する位相差板７００で構成される。
【０００９】この円偏光板８００は以下の通り作用す
る。周囲からＯＬＥＤディスプレイに入射する外光２０
００は一般に無偏光であるが、偏光板６００を通過する
際、特定の１方向に偏光面を持つ直線偏光は透過し、こ
れと偏光面が直交する直線偏光は吸収される。偏光板６
００を透過した直線偏光は、位相差板７００の作用を受
け、偏光面が回転する円偏光（例えば右回りの円偏光）
となる。
る。周囲からＯＬＥＤディスプレイに入射する外光２０
００は一般に無偏光であるが、偏光板６００を通過する
際、特定の１方向に偏光面を持つ直線偏光は透過し、こ
れと偏光面が直交する直線偏光は吸収される。偏光板６
００を透過した直線偏光は、位相差板７００の作用を受
け、偏光面が回転する円偏光（例えば右回りの円偏光）
となる。
【００１０】位相差板７００を通過した光は反射電極３
００で反射する際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（左回りの円偏光）になる。反射電極３００で反射し
た光２０００Ｒは再び位相差板７００に入射し、これを
通過するときその作用を受けて直線偏光に変換され、今
度は偏光板６００で吸収されるため外部には戻らなくな
る。つまり、外光の反射電極３００での反射は抑制され
て、黒表示が暗くなるためコントラスト比が著しく改善
される。
００で反射する際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（左回りの円偏光）になる。反射電極３００で反射し
た光２０００Ｒは再び位相差板７００に入射し、これを
通過するときその作用を受けて直線偏光に変換され、今
度は偏光板６００で吸収されるため外部には戻らなくな
る。つまり、外光の反射電極３００での反射は抑制され
て、黒表示が暗くなるためコントラスト比が著しく改善
される。
【００１１】このような構造は特表平８−５０９８３４
号公報、特開平９−１２７８８５号公報等に記載されて
いる。
号公報、特開平９−１２７８８５号公報等に記載されて
いる。
【００１２】ＯＬＥＤディスプレイのフルカラー化に関
しては、いくつかの方式が提案，実証されている。例え
ば、青色発光素子と蛍光性の色変換層（ＣＣＭ：Ｃolor
Ｃhanging Ｍediums）を組み合わせた方式（以下、Ｃ
ＣＭ法）、白色発光と赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色
（Ｂ）の３原色のカラーフィルタを組み合わせた方式
（以下、ＲＧＢ by white法）、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
の発光素子からなる画素を直接塗り分ける方式（以下、
ＲＧＢ並置型）などが提案されている。
しては、いくつかの方式が提案，実証されている。例え
ば、青色発光素子と蛍光性の色変換層（ＣＣＭ：Ｃolor
Ｃhanging Ｍediums）を組み合わせた方式（以下、Ｃ
ＣＭ法）、白色発光と赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色
（Ｂ）の３原色のカラーフィルタを組み合わせた方式
（以下、ＲＧＢ by white法）、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
の発光素子からなる画素を直接塗り分ける方式（以下、
ＲＧＢ並置型）などが提案されている。
【００１３】ＣＣＭ法は青色発光層で発生した光で蛍光
性の色変換用蛍光色素層を励起し、青色から緑色、赤色
へ変換し３原色発光を得るものである。この方式は色変
換効率が低いと素子効率が低くなる。さらに明るい環境
下では外光により色変換層が励起されて明るくなってし
まい、黒表示が暗くならないためコントラスト比が低下
する。
性の色変換用蛍光色素層を励起し、青色から緑色、赤色
へ変換し３原色発光を得るものである。この方式は色変
換効率が低いと素子効率が低くなる。さらに明るい環境
下では外光により色変換層が励起されて明るくなってし
まい、黒表示が暗くならないためコントラスト比が低下
する。
【００１４】ＲＧＢ by white法は、作成する発光層が
白色の１種だけなので、製造が最も容易と云う特長を有
するが、カラーフィルタで光が吸収されるため光の利用
効率が低くなってしまうと云う問題がある。
白色の１種だけなので、製造が最も容易と云う特長を有
するが、カラーフィルタで光が吸収されるため光の利用
効率が低くなってしまうと云う問題がある。
【００１５】ＲＧＢ並置型は、同一基板上に３種類の素
子をそれぞれ作成する必要があるため、製造プロセスが
やゝ複雑になるが、光の損失が最も少なく、効率の面か
らは理想的な方式と云われている。また、ＲＧＢのパタ
ーニング（塗り分け）については、分子量の低い蛍光色
素や金属錯体などのいわゆる低分子系材料を用いる場合
は、シャドウマスクを用いた有機層の真空蒸着によりＲ
ＧＢを微細に塗り分ける技術が提案されている。
子をそれぞれ作成する必要があるため、製造プロセスが
やゝ複雑になるが、光の損失が最も少なく、効率の面か
らは理想的な方式と云われている。また、ＲＧＢのパタ
ーニング（塗り分け）については、分子量の低い蛍光色
素や金属錯体などのいわゆる低分子系材料を用いる場合
は、シャドウマスクを用いた有機層の真空蒸着によりＲ
ＧＢを微細に塗り分ける技術が提案されている。
【００１６】この他にπ共役ポリマーや、色素を高分子
化した色素含有ポリマーなどのポリマー系の材料を用い
る方法が提案されている。この場合は、フォトエッチン
グによりポリイミドなどからなる土手を形成することで
画素領域を分離し、インクジェットにより有機材料を印
刷することでＲＧＢを微細に塗り分ける技術が提案され
ている（情報映像メディア学会誌 Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ
８，ｐｐ１１１５〜１１２０）。
化した色素含有ポリマーなどのポリマー系の材料を用い
る方法が提案されている。この場合は、フォトエッチン
グによりポリイミドなどからなる土手を形成することで
画素領域を分離し、インクジェットにより有機材料を印
刷することでＲＧＢを微細に塗り分ける技術が提案され
ている（情報映像メディア学会誌 Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ
８，ｐｐ１１１５〜１１２０）。
【００１７】自発光型の表示装置としては、ＯＬＥＤデ
ィスプレイの他にプラズマディスプレイがある。プラズ
マディスプレイは放電セル内でのプラズマ放電により生
じる紫外線で蛍光体を励起して所定の色の可視光を得て
いる。つまり、放電セル内の蛍光体が発光層として機能
する。
ィスプレイの他にプラズマディスプレイがある。プラズ
マディスプレイは放電セル内でのプラズマ放電により生
じる紫外線で蛍光体を励起して所定の色の可視光を得て
いる。つまり、放電セル内の蛍光体が発光層として機能
する。
【００１８】蛍光体は通常、可視光の下では白色を呈
し、散乱反射をするため、放電セルに入射する外光は反
射する。従って、明るい環境下では外光の反射により黒
表示が暗くならずコントラスト比が低下する。これを解
決する方法として、特開２００１−２１５８８６号公報
に反射型偏光板（反射型偏光膜）と吸収型偏光板（吸収
型偏光膜）を前面に備えたプラズマディスプレイパネル
が開示されている。
し、散乱反射をするため、放電セルに入射する外光は反
射する。従って、明るい環境下では外光の反射により黒
表示が暗くならずコントラスト比が低下する。これを解
決する方法として、特開２００１−２１５８８６号公報
に反射型偏光板（反射型偏光膜）と吸収型偏光板（吸収
型偏光膜）を前面に備えたプラズマディスプレイパネル
が開示されている。
【００１９】この場合、周囲からプラズマディスプレイ
パネルに入射する外光は、吸収型偏光板でその半分が吸
収されるため外光の反射は半分以下に抑制される。一
方、蛍光体から出射した光は、始めにその半分が反射型
偏光板および吸収型偏光板を透過して表示に寄与し、残
りの半分は反射型偏光板で反射する。反射型偏光板で反
射した光は放電セル内で反射した後、その半分が反射型
偏光板および吸収型偏光板を透過して表示に寄与し、残
りの半分は再び反射型偏光板で反射する。
パネルに入射する外光は、吸収型偏光板でその半分が吸
収されるため外光の反射は半分以下に抑制される。一
方、蛍光体から出射した光は、始めにその半分が反射型
偏光板および吸収型偏光板を透過して表示に寄与し、残
りの半分は反射型偏光板で反射する。反射型偏光板で反
射した光は放電セル内で反射した後、その半分が反射型
偏光板および吸収型偏光板を透過して表示に寄与し、残
りの半分は再び反射型偏光板で反射する。
【００２０】これを何度も繰り返すうちに、蛍光体から
出射した光のほとんどが吸収型偏光板で吸収されること
なく透過して、表示に寄与するため吸収型偏光板を配置
したことによる輝度低下の抑制と、外光下でのコントラ
スト比の向上が可能になると云うものである。
出射した光のほとんどが吸収型偏光板で吸収されること
なく透過して、表示に寄与するため吸収型偏光板を配置
したことによる輝度低下の抑制と、外光下でのコントラ
スト比の向上が可能になると云うものである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】反射型偏光板と吸収型
偏光板を前面に備えたプラズマディスプレイでは、周囲
からプラズマディスプレイに入射する外光は吸収型偏光
板でその半分が吸収されるが、吸収型偏光板を透過した
光は放電セル内で反射した後、吸収型偏光板を透過して
外部に出るため、外光の反射を完全に抑えることはでき
ない。
偏光板を前面に備えたプラズマディスプレイでは、周囲
からプラズマディスプレイに入射する外光は吸収型偏光
板でその半分が吸収されるが、吸収型偏光板を透過した
光は放電セル内で反射した後、吸収型偏光板を透過して
外部に出るため、外光の反射を完全に抑えることはでき
ない。
【００２２】一方、蛍光体から出射した光は、始めにそ
の半分が反射型偏光板および吸収型偏光板を透過して表
示に寄与し、残りの半分は反射型偏光板で反射する。反
射型偏光板で反射した光は放電セル内で反射した後、再
び反射型偏光板へ向かう。このとき一般に発光層である
蛍光体はこれを透過、あるいは、反射する光の偏光状態
を維持せずに解消する。このため、放電セル内で反射し
た光は非偏光となり、その半分は反射型偏光板および吸
収型偏光板を透過して表示に寄与するが、残りの半分は
再び反射型偏光板で反射する。
の半分が反射型偏光板および吸収型偏光板を透過して表
示に寄与し、残りの半分は反射型偏光板で反射する。反
射型偏光板で反射した光は放電セル内で反射した後、再
び反射型偏光板へ向かう。このとき一般に発光層である
蛍光体はこれを透過、あるいは、反射する光の偏光状態
を維持せずに解消する。このため、放電セル内で反射し
た光は非偏光となり、その半分は反射型偏光板および吸
収型偏光板を透過して表示に寄与するが、残りの半分は
再び反射型偏光板で反射する。
【００２３】このように蛍光体から出射した光は、反射
型偏光板と放電セルとの間で反射を繰り返すうちに、吸
収型偏光板で吸収されることなく表示に寄与することに
なる。
型偏光板と放電セルとの間で反射を繰り返すうちに、吸
収型偏光板で吸収されることなく表示に寄与することに
なる。
【００２４】しかし、放電セルの反射率は１００％では
ないので、反射型偏光板と放電セルとの間で反射を繰り
返す度に光の一部が吸収され損失となる。このため、実
際には蛍光体から出射した光の全てが表示に寄与できる
訳ではなく、４０％程度の光は損失となる。
ないので、反射型偏光板と放電セルとの間で反射を繰り
返す度に光の一部が吸収され損失となる。このため、実
際には蛍光体から出射した光の全てが表示に寄与できる
訳ではなく、４０％程度の光は損失となる。
【００２５】一方、円偏光板を備えたＯＬＥＤディスプ
レイでは、反射電極での外光の反射が円偏光板の作用に
より低減できるため、明るい環境下でも高いコントラス
ト比を実現することができる。
レイでは、反射電極での外光の反射が円偏光板の作用に
より低減できるため、明るい環境下でも高いコントラス
ト比を実現することができる。
【００２６】しかし、発光層から出射する光の一部が円
偏光板で吸収されるため表示が暗くなる。これは、一般
に発光層から出射する光は非偏光であるため、円偏光板
を構成する偏光板で少なくとも１／２の光が吸収される
ためである。
偏光板で吸収されるため表示が暗くなる。これは、一般
に発光層から出射する光は非偏光であるため、円偏光板
を構成する偏光板で少なくとも１／２の光が吸収される
ためである。
【００２７】また、有機発光ダイオードでフルカラーの
表示装置を実現する場合、ＲＧＢ並置型が素子効率の面
から最も好ましい。しかし、現状の有機発光ダイオード
は、色によっては発光波長の分布が広くなだらかである
ため、色純度が十分とは云えない。
表示装置を実現する場合、ＲＧＢ並置型が素子効率の面
から最も好ましい。しかし、現状の有機発光ダイオード
は、色によっては発光波長の分布が広くなだらかである
ため、色純度が十分とは云えない。
【００２８】本発明の目的は、上記に鑑み、発光層から
出射した光を効率良く表示に寄与させることで明るい表
示を実現すると同時に、外光の反射を低減することで明
るい環境下でも高いコントラスト比の表示を実現する表
示装置を提供することにある。
出射した光を効率良く表示に寄与させることで明るい表
示を実現すると同時に、外光の反射を低減することで明
るい環境下でも高いコントラスト比の表示を実現する表
示装置を提供することにある。
【００２９】さらに、本発明の目的は、明るさを損なう
ことなく色純度の高い表示を行う表示装置を提供するこ
とにある。
ことなく色純度の高い表示を行う表示装置を提供するこ
とにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は次ぎのとおりである。マトリクス状に配置し
た複数の画素を構成する発光素子を有する表示装置にお
いて、前記発光素子は、発光層と、この発光層の裏面に
配置した光反射面とを有し、前記発光層の表面側には、
発光層から出射する光を反射と透過により２種類の偏光
成分に分離する偏光分離手段と、位相差板と、偏光板と
を備える。さらに前記発光層はこれを透過する光の偏光
状態を略維持するものであり、前記光反射面は少なくと
も垂直入射した円偏光を回転方向が逆の円偏光として反
射する反射面である。
明の要旨は次ぎのとおりである。マトリクス状に配置し
た複数の画素を構成する発光素子を有する表示装置にお
いて、前記発光素子は、発光層と、この発光層の裏面に
配置した光反射面とを有し、前記発光層の表面側には、
発光層から出射する光を反射と透過により２種類の偏光
成分に分離する偏光分離手段と、位相差板と、偏光板と
を備える。さらに前記発光層はこれを透過する光の偏光
状態を略維持するものであり、前記光反射面は少なくと
も垂直入射した円偏光を回転方向が逆の円偏光として反
射する反射面である。
【００３１】また、前記偏光分離手段は前記発光層から
出射する光に対応した波長領域の光を反射と透過により
２種類の偏光成分に分離する偏光分離層を、発光層から
出射する光の色数に合わせて積層したものから構成され
る。
出射する光に対応した波長領域の光を反射と透過により
２種類の偏光成分に分離する偏光分離層を、発光層から
出射する光の色数に合わせて積層したものから構成され
る。
【００３２】偏光分離手段としては例えばコレステリッ
ク液晶層を用いることができる。この場合、コレステリ
ック液晶層はその選択反射の波長領域が特定の発光層の
発光波長領域と同じ、あるいはこれよりも狭いものを、
発光層の色数に合わせて積層する。つまり、発光層の色
数に対応した異なる選択反射の波長領域を有するコレス
テリック液晶層を発光層の色数に合わせて積層する。位
相差板としては１／４波長板を用いる。
ク液晶層を用いることができる。この場合、コレステリ
ック液晶層はその選択反射の波長領域が特定の発光層の
発光波長領域と同じ、あるいはこれよりも狭いものを、
発光層の色数に合わせて積層する。つまり、発光層の色
数に対応した異なる選択反射の波長領域を有するコレス
テリック液晶層を発光層の色数に合わせて積層する。位
相差板としては１／４波長板を用いる。
【００３３】この構造では発光層から出射した光は直
接、あるいは、発光層の裏面に配置した光反射面で反射
した後、偏光分離手段を構成するコレステリック液晶層
に入射する。コレステリック液晶層に入射した光は、発
光波長領域に対応した選択反射波長を有するコレステリ
ック液晶層で一方の回転方向の円偏光（例えば、左回り
の円偏光）成分は反射し、これとは逆回りの円偏光（右
回りの円偏光）成分は透過する。
接、あるいは、発光層の裏面に配置した光反射面で反射
した後、偏光分離手段を構成するコレステリック液晶層
に入射する。コレステリック液晶層に入射した光は、発
光波長領域に対応した選択反射波長を有するコレステリ
ック液晶層で一方の回転方向の円偏光（例えば、左回り
の円偏光）成分は反射し、これとは逆回りの円偏光（右
回りの円偏光）成分は透過する。
【００３４】コレステリック液晶層を透過した光は位相
差板の作用により円偏光から直線偏光に変換され、偏光
板で吸収されることなく透過して観察者へ向かう。
差板の作用により円偏光から直線偏光に変換され、偏光
板で吸収されることなく透過して観察者へ向かう。
【００３５】一方、コレステリック液晶層で反射した光
は、発光層を偏光状態を略維持したまま透過し、光反射
面で反射して再びコレステリック液晶層に向うが、光反
射面での反射の際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（右回りの円偏光）となる。このため今度はコレステ
リック液晶層を透過して位相差板の作用により偏光板を
透過する直線偏光に変換されて、偏光板を透過して観察
者へ向かう。
は、発光層を偏光状態を略維持したまま透過し、光反射
面で反射して再びコレステリック液晶層に向うが、光反
射面での反射の際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏
光（右回りの円偏光）となる。このため今度はコレステ
リック液晶層を透過して位相差板の作用により偏光板を
透過する直線偏光に変換されて、偏光板を透過して観察
者へ向かう。
【００３６】つまり、従来、偏光板で吸収され、無駄と
なっていた光を偏光板で吸収される前に偏光分離手段
（コレステリック液晶層）で反射して、再利用すること
で表示を明るくすることができる。
なっていた光を偏光板で吸収される前に偏光分離手段
（コレステリック液晶層）で反射して、再利用すること
で表示を明るくすることができる。
【００３７】この際、発光層から出射し、偏光分離手段
（コレステリック液晶層）で反射した光は、光反射面で
一回反射した後、偏光分離手段および偏光板を透過して
表示に寄与することになる。
（コレステリック液晶層）で反射した光は、光反射面で
一回反射した後、偏光分離手段および偏光板を透過して
表示に寄与することになる。
【００３８】つまり、偏光分離手段で反射した光の光反
射面での反射の回数は、たったの１回であり、反射の際
の損失が最小限に抑えられることになるため、光の再利
用が非常に効率良く行われて、より明るい表示が得られ
る。
射面での反射の回数は、たったの１回であり、反射の際
の損失が最小限に抑えられることになるため、光の再利
用が非常に効率良く行われて、より明るい表示が得られ
る。
【００３９】さらに偏光分離手段（コレステリック液晶
層）で反射して再利用される光の波長領域を、発光層の
発光波長領域よりも狭くすることで、実際に表示装置か
ら出射する光の波長分布を発光層の発光波長の分布より
も急峻な分布とすることで、発光層から出射する光自体
よりも色純度の高い光を得ることができる。
層）で反射して再利用される光の波長領域を、発光層の
発光波長領域よりも狭くすることで、実際に表示装置か
ら出射する光の波長分布を発光層の発光波長の分布より
も急峻な分布とすることで、発光層から出射する光自体
よりも色純度の高い光を得ることができる。
【００４０】一方、明るい環境下において周囲から表示
装置に入射する外光は、一般に無偏光であるため偏光板
を通過する際、少なくともその半分が吸収される。偏光
板を通過した光は位相差板を透過する際、その作用を受
け、円偏光（例えば右回りの円偏光）となり、コレステ
リック液晶層を透過する。
装置に入射する外光は、一般に無偏光であるため偏光板
を通過する際、少なくともその半分が吸収される。偏光
板を通過した光は位相差板を透過する際、その作用を受
け、円偏光（例えば右回りの円偏光）となり、コレステ
リック液晶層を透過する。
【００４１】コレステリック液晶層を透過した光は、発
光層を偏光状態を略維持したまま透過し、光反射面で反
射する際、回転方向が逆の円偏光（左回りの円偏光）と
なり、再びコレステリック液晶層に入射する。コレステ
リック液晶層に入射した光のうち、選択反射波長以外の
波長の光はそのまま透過し、位相差板の作用を受けて直
線偏光となり偏光板で吸収されるため外部には出ない。
光層を偏光状態を略維持したまま透過し、光反射面で反
射する際、回転方向が逆の円偏光（左回りの円偏光）と
なり、再びコレステリック液晶層に入射する。コレステ
リック液晶層に入射した光のうち、選択反射波長以外の
波長の光はそのまま透過し、位相差板の作用を受けて直
線偏光となり偏光板で吸収されるため外部には出ない。
【００４２】一方、選択反射波長に相当する波長の光
は、コレステリック液晶層で反射して、再び光反射面で
反射した後、コレステリック液晶層、位相差板、偏光板
を通過して外部に出る。この光は僅かなため明るい環境
下であっても黒（暗）表示が暗くなり、高いコントラス
ト比が実現できる。
は、コレステリック液晶層で反射して、再び光反射面で
反射した後、コレステリック液晶層、位相差板、偏光板
を通過して外部に出る。この光は僅かなため明るい環境
下であっても黒（暗）表示が暗くなり、高いコントラス
ト比が実現できる。
【００４３】なお、偏光分離手段を構成する複数のコレ
ステリック液晶層の選択反射の主たる波長領域は、それ
ぞれ互いに重複しないようにするとよい。これにより可
視波長範囲における選択反射波長以外の波長範囲の光が
増加して、以下の効果が得られる。
ステリック液晶層の選択反射の主たる波長領域は、それ
ぞれ互いに重複しないようにするとよい。これにより可
視波長範囲における選択反射波長以外の波長範囲の光が
増加して、以下の効果が得られる。
【００４４】即ち、発光素子に入射した外光のうち偏光
板を透過した光は位相差板，コレステリック液晶層等を
透過し、光反射面で反射して再びコレステリック液晶層
に入射するが、コレステリック液晶層に再入射した光の
うち、選択反射波長以外の光は、そのまま透過して偏光
板で吸収される。
板を透過した光は位相差板，コレステリック液晶層等を
透過し、光反射面で反射して再びコレステリック液晶層
に入射するが、コレステリック液晶層に再入射した光の
うち、選択反射波長以外の光は、そのまま透過して偏光
板で吸収される。
【００４５】この偏光板で吸収される光は、偏光分離手
段（コレステリック液晶層）の可視波長範囲における選
択反射波長以外の波長範囲の光が増加すると増えるた
め、結果として外光の反射が減り、明るい環境下であっ
ても、より高いコントラスト比が実現できる。
段（コレステリック液晶層）の可視波長範囲における選
択反射波長以外の波長範囲の光が増加すると増えるた
め、結果として外光の反射が減り、明るい環境下であっ
ても、より高いコントラスト比が実現できる。
【００４６】また、本発明では、明るい環境下でさらに
高コントラスト比を必要とする場合、発光層から出射す
る光の主たる波長領域の光を透過し、残りの可視波長領
域の光は吸収するカラーフィルタを配置するとよい。
高コントラスト比を必要とする場合、発光層から出射す
る光の主たる波長領域の光を透過し、残りの可視波長領
域の光は吸収するカラーフィルタを配置するとよい。
【００４７】この場合、発光素子に入射する外光は偏光
板，位相差板およびコレステリック液晶層等を透過し、
光反射面で反射した後、コレステリック液晶層に入射す
る。コレステリック液晶層に入射した光のうち、選択反
射波長に相当する波長の光はコレステリック液晶層で反
射して、再び光反射面で反射した後、今度はコレステリ
ック液晶層，位相差板，偏光板を通過して外部に出るこ
とになる。
板，位相差板およびコレステリック液晶層等を透過し、
光反射面で反射した後、コレステリック液晶層に入射す
る。コレステリック液晶層に入射した光のうち、選択反
射波長に相当する波長の光はコレステリック液晶層で反
射して、再び光反射面で反射した後、今度はコレステリ
ック液晶層，位相差板，偏光板を通過して外部に出るこ
とになる。
【００４８】この外部に出る光はカラーフィルタを複数
回通過することになるため、カラーフィルタを通過する
度に発光波長領域以外の可視波長領域の光は吸収され
て、僅かな光となる。このため、明るい環境下であって
も黒表示が暗くなり、より高いコントラスト比が実現で
きる。
回通過することになるため、カラーフィルタを通過する
度に発光波長領域以外の可視波長領域の光は吸収され
て、僅かな光となる。このため、明るい環境下であって
も黒表示が暗くなり、より高いコントラスト比が実現で
きる。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図１，図２は本発明の表
示装置の基本構成と動作原理を説明する一部概略断面図
である。
実施の形態について説明する。図１，図２は本発明の表
示装置の基本構成と動作原理を説明する一部概略断面図
である。
【００５０】本発明の表示装置に係る発光素子部は、図
示しない基板上に形成された陽極として機能する透明電
極２００と、陰極および鏡面状の光反射面として機能す
る反射電極３００と、陽極と陰極の間に形成した有機層
１１０とから構成される有機発光ダイオード１５０と、
有機発光ダイオード１５０の表側（透明電極２００側）
に順に配置した偏光分離手段５００と、位相差板７００
と、偏光板６００とから構成される。
示しない基板上に形成された陽極として機能する透明電
極２００と、陰極および鏡面状の光反射面として機能す
る反射電極３００と、陽極と陰極の間に形成した有機層
１１０とから構成される有機発光ダイオード１５０と、
有機発光ダイオード１５０の表側（透明電極２００側）
に順に配置した偏光分離手段５００と、位相差板７００
と、偏光板６００とから構成される。
【００５１】有機発光ダイオード１５０の有機層１１０
は、陽極（透明電極２００）と陰極（反射電極３００）
との間に陰極（反射電極３００）側から順に電子輸送層
１０１，発光層１００，ホール輸送層１０２を積層配置
したものを用いることができる。
は、陽極（透明電極２００）と陰極（反射電極３００）
との間に陰極（反射電極３００）側から順に電子輸送層
１０１，発光層１００，ホール輸送層１０２を積層配置
したものを用いることができる。
【００５２】なお、発光層１００と電子輸送層１０１
は、兼用できる材料を用いることで１層としてもよい。
また、有機発光ダイオード１５０の構造としては、この
他に陽極（透明電極２００）とホール輸送層１０２の間
に陽極バッファ層を配置したものを用いてもよい。陽極
バッファ層としては、ＣｕＰｃを用いることができる。
ＣｕＰｃは陽極とホール輸送層のコンタクトを向上する
役割を果たすものと考えられる。
は、兼用できる材料を用いることで１層としてもよい。
また、有機発光ダイオード１５０の構造としては、この
他に陽極（透明電極２００）とホール輸送層１０２の間
に陽極バッファ層を配置したものを用いてもよい。陽極
バッファ層としては、ＣｕＰｃを用いることができる。
ＣｕＰｃは陽極とホール輸送層のコンタクトを向上する
役割を果たすものと考えられる。
【００５３】陽極（透明電極２００）には仕事関数の高
い透明な電極材料を用いれば良く、例えば、ＩＴＯ（Ｉ
ndium Ｔin Ｏxide）が好適である。また、ＩｎＺｎＯ
を用いることもできる。
い透明な電極材料を用いれば良く、例えば、ＩＴＯ（Ｉ
ndium Ｔin Ｏxide）が好適である。また、ＩｎＺｎＯ
を用いることもできる。
【００５４】陰極である反射電極３００には，仕事関数
の低いＡｌ，Ｍｇ，Ｍｇ−Ａｇ合金やＡｌ−Ｌｉ合金な
どを用いることができる。Ａｌ単体では駆動電圧が高
く、寿命が短いことから有機層との間に極薄いＬｉ化合
物（酸化リチウムＬｉ2Ｏ，フッ化リチウムＬｉＦな
ど）を挿入して、Ａｌ−Ｌｉ合金に匹敵する特性を得る
ようにしたものを用いても良い。
の低いＡｌ，Ｍｇ，Ｍｇ−Ａｇ合金やＡｌ−Ｌｉ合金な
どを用いることができる。Ａｌ単体では駆動電圧が高
く、寿命が短いことから有機層との間に極薄いＬｉ化合
物（酸化リチウムＬｉ2Ｏ，フッ化リチウムＬｉＦな
ど）を挿入して、Ａｌ−Ｌｉ合金に匹敵する特性を得る
ようにしたものを用いても良い。
【００５５】また、陰極に接する部分の有機層をリチウ
ムやストリンチウムなどの反応性の高い金属でドーピン
グして、駆動電圧を低くするようにしても良い。なお、
反射電極３００は、光の反射率が高い材料から構成され
ることが、発光層から出射した光の利用効率向上の面か
ら望ましい。さらに、反射電極３００は、後述する理由
から少なくとも垂直入射した円偏光を、回転方向が逆の
円偏光として反射する鏡面であることが外光反射の低
減、および、発光層から出射した光の利用効率向上と云
う面から望ましい。
ムやストリンチウムなどの反応性の高い金属でドーピン
グして、駆動電圧を低くするようにしても良い。なお、
反射電極３００は、光の反射率が高い材料から構成され
ることが、発光層から出射した光の利用効率向上の面か
ら望ましい。さらに、反射電極３００は、後述する理由
から少なくとも垂直入射した円偏光を、回転方向が逆の
円偏光として反射する鏡面であることが外光反射の低
減、および、発光層から出射した光の利用効率向上と云
う面から望ましい。
【００５６】有機層１１０は、陽極（透明電極２００）
と陰極（反射電極３００）との間に所定の電圧が印加さ
れたとき、所望の色で発光する材料を用いる。
と陰極（反射電極３００）との間に所定の電圧が印加さ
れたとき、所望の色で発光する材料を用いる。
【００５７】赤色発光用の材料としては、例えばホール
輸送層１０２はα−ＮＰＤ（Ｎ,Ｎ'−ジ(α−ナフチル)
−Ｎ,Ｎ'−ジフェニル１,１'−ビフェニル−４,４'−ジ
アミン）や、トリフェニルジアミン誘導体ＴＰＤ（Ｎ,
Ｎ'−ビス(３−メチルフェニル)１,１'−ビフェニル−
４,４'−ジアミン）、電子輸送性発光層（電子輸送層１
０１と発光層１００を兼用）はＡｌｑ３（トリス(８−
キノリノレート)アルミニウム）に、ＤＣＭ−１（４−
(ジシアノメチレン)−２−メチル−６−(ｐ−ジメチル
アミノスチリル)−４Ｈ−ピラン）を分散したものを用
いることができる。
輸送層１０２はα−ＮＰＤ（Ｎ,Ｎ'−ジ(α−ナフチル)
−Ｎ,Ｎ'−ジフェニル１,１'−ビフェニル−４,４'−ジ
アミン）や、トリフェニルジアミン誘導体ＴＰＤ（Ｎ,
Ｎ'−ビス(３−メチルフェニル)１,１'−ビフェニル−
４,４'−ジアミン）、電子輸送性発光層（電子輸送層１
０１と発光層１００を兼用）はＡｌｑ３（トリス(８−
キノリノレート)アルミニウム）に、ＤＣＭ−１（４−
(ジシアノメチレン)−２−メチル−６−(ｐ−ジメチル
アミノスチリル)−４Ｈ−ピラン）を分散したものを用
いることができる。
【００５８】緑色発光用の材料としては、例えばホール
輸送層１０２はα−ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、電子輸送性発光層（電子輸送層１０１と発
光層１００を兼用）はＡｌｑ３，Ｂｅｂｑ，キナクリド
ンでドーピングしたＡｌｑ３を用いることができる。
輸送層１０２はα−ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、電子輸送性発光層（電子輸送層１０１と発
光層１００を兼用）はＡｌｑ３，Ｂｅｂｑ，キナクリド
ンでドーピングしたＡｌｑ３を用いることができる。
【００５９】青色発光用の材料としては、例えばホール
輸送層１０２はα−ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、発光層１００はＤＰＶＢｉ（４,４'−ビス
(２,２−ジフェニルビニル)ビフェニル）や、これとＢ
ＣｚＶＢｉ（４,４'−ビス(２−カルバゾールビニレン)
ビフェニル）からなる材料、あるいはジスチリルアリレ
ーン誘導体をホストとし、ジスチリルアミン誘導体をゲ
ストとしてドーピングしたもの、電子輸送層１０２とし
てはＡｌｑ３を用いることができる。
輸送層１０２はα−ＮＰＤや、トリフェニルジアミン誘
導体ＴＰＤ、発光層１００はＤＰＶＢｉ（４,４'−ビス
(２,２−ジフェニルビニル)ビフェニル）や、これとＢ
ＣｚＶＢｉ（４,４'−ビス(２−カルバゾールビニレン)
ビフェニル）からなる材料、あるいはジスチリルアリレ
ーン誘導体をホストとし、ジスチリルアミン誘導体をゲ
ストとしてドーピングしたもの、電子輸送層１０２とし
てはＡｌｑ３を用いることができる。
【００６０】また、電子輸送性発光層（電子輸送層１０
１と発光層１００を兼用）としてＺｎ（ｏｘｚ）２（２
−(ｏ−ヒドロキシフェニル)−ベンズオキサゾールの亜
鉛錯体）を用いることができる。
１と発光層１００を兼用）としてＺｎ（ｏｘｚ）２（２
−(ｏ−ヒドロキシフェニル)−ベンズオキサゾールの亜
鉛錯体）を用いることができる。
【００６１】さらに、上記低分子系の材料の他にポリマ
ー系の材料を用いることができる。ポリマー系の材料と
してはＰＥＤＴ／ＰＳＳ（Polyethylene dioxy thiophe
neとPolystylene sulphonateの混合層）とＰＰＶ（poly
(p-phenylene vinylen）の積層膜をホール輸送層１０
２、発光層１００として用いることができる。
ー系の材料を用いることができる。ポリマー系の材料と
してはＰＥＤＴ／ＰＳＳ（Polyethylene dioxy thiophe
neとPolystylene sulphonateの混合層）とＰＰＶ（poly
(p-phenylene vinylen）の積層膜をホール輸送層１０
２、発光層１００として用いることができる。
【００６２】また、緑色の発光はＰＰＶに緑インクを調
合したもの、赤色の発光は緑インクに赤発光ドーパント
としてローダミン１０１を添加調合したもので実現で
き、青色の発光層としてＦ８（Poly(dioctylfluoren
e)）を用いることができる。なお、Ｆ８は電子輸送層１
０１としても機能する。
合したもの、赤色の発光は緑インクに赤発光ドーパント
としてローダミン１０１を添加調合したもので実現で
き、青色の発光層としてＦ８（Poly(dioctylfluoren
e)）を用いることができる。なお、Ｆ８は電子輸送層１
０１としても機能する。
【００６３】また、ポリマー系の材料としてはこの他に
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）のような色素含有ポ
リマーを用いることができる。
ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）のような色素含有ポ
リマーを用いることができる。
【００６４】いずれにしても有機層１１０を構成する各
層は数十ｎｍ程度と薄く、これを透過する光の偏光状態
はほぼ維持されるものである。
層は数十ｎｍ程度と薄く、これを透過する光の偏光状態
はほぼ維持されるものである。
【００６５】以上から構成される有機発光ダイオード１
５０では、陽極である透明電極２００と陰極である反射
電極３００とに直流電源９１０を接続し、透明電極２０
０と反射電極３００との間に直流電圧を印加すると、透
明電極２００から注入されたホールがホール輸送層１０
２を経由し、また、反射電極３００から注入された電子
が電子輸送層１０１を経由して、それぞれが発光層に到
達し、電子−ホールの再結合が生じて、ここから所定の
波長の発光が生じるものである。
５０では、陽極である透明電極２００と陰極である反射
電極３００とに直流電源９１０を接続し、透明電極２０
０と反射電極３００との間に直流電圧を印加すると、透
明電極２００から注入されたホールがホール輸送層１０
２を経由し、また、反射電極３００から注入された電子
が電子輸送層１０１を経由して、それぞれが発光層に到
達し、電子−ホールの再結合が生じて、ここから所定の
波長の発光が生じるものである。
【００６６】透明電極２００の有機層１１０とは、反対
側に順に偏光分離手段５００，位相差板７００，偏光板
６００が積層配置される。
側に順に偏光分離手段５００，位相差板７００，偏光板
６００が積層配置される。
【００６７】偏光分離手段５００は、所定の波長領域の
光を反射と透過により２種類の偏光成分に分離する機能
を有するものである。偏光分離手段５００としてはコレ
ステリック液晶層が好適である。
光を反射と透過により２種類の偏光成分に分離する機能
を有するものである。偏光分離手段５００としてはコレ
ステリック液晶層が好適である。
【００６８】コレステリック液晶層は、ヘリカルな分子
配列に基づく特異な光学特性を示すもので、ヘリカル軸
に平行に入射した光はコレステリック螺旋のピッチに対
応する波長において、螺旋の回転方向に応じて一方の回
転方向の円偏光成分は反射し、他方は透過すると云う選
択反射を示すものである。
配列に基づく特異な光学特性を示すもので、ヘリカル軸
に平行に入射した光はコレステリック螺旋のピッチに対
応する波長において、螺旋の回転方向に応じて一方の回
転方向の円偏光成分は反射し、他方は透過すると云う選
択反射を示すものである。
【００６９】コレステリック液晶層による選択反射の中
心波長λ0と、その波長帯域Δλはそれぞれ式（１）、
式（２）で表される。 〔数１〕 λ0＝ｎm・ｐ …（１） Δλ＝Δｎ・ｐ …（２） ここで、ｐはコレステリック液晶層の螺旋ピッチ、ｎm
は液晶の平均屈折率、Δｎは液晶の複屈折であり、液晶
分子の長軸に平行および、垂直な方向の屈折率をそれぞ
れｎe、ｎ0とするとｎmと、Δｎはそれぞれ式（３）、
式（４）で表される。 〔数２〕 ｎm＝√（（ｎe 2＋ｎ0 2）／２） …（３） Δｎ＝ｎe−ｎ0 …（４） ここで、例えば、フルカラー表示を行う表示装置を実現
しようとする場合には、有機発光ダイオードの発光波長
を画素毎に赤色，緑色，青色の３原色に対応したものと
するとよい。
心波長λ0と、その波長帯域Δλはそれぞれ式（１）、
式（２）で表される。 〔数１〕 λ0＝ｎm・ｐ …（１） Δλ＝Δｎ・ｐ …（２） ここで、ｐはコレステリック液晶層の螺旋ピッチ、ｎm
は液晶の平均屈折率、Δｎは液晶の複屈折であり、液晶
分子の長軸に平行および、垂直な方向の屈折率をそれぞ
れｎe、ｎ0とするとｎmと、Δｎはそれぞれ式（３）、
式（４）で表される。 〔数２〕 ｎm＝√（（ｎe 2＋ｎ0 2）／２） …（３） Δｎ＝ｎe−ｎ0 …（４） ここで、例えば、フルカラー表示を行う表示装置を実現
しようとする場合には、有機発光ダイオードの発光波長
を画素毎に赤色，緑色，青色の３原色に対応したものと
するとよい。
【００７０】つまり、図２に簡易的に示すように、有機
層１１０は赤色発光有機層１１０Ｒ，緑色発光有機層１
１０Ｇ，青色発光有機層１１０Ｂの３原色に塗り分けた
ものとし、画素毎に有機発光ダイオード１５０の発光ピ
ーク波長は異なったものとする。
層１１０は赤色発光有機層１１０Ｒ，緑色発光有機層１
１０Ｇ，青色発光有機層１１０Ｂの３原色に塗り分けた
ものとし、画素毎に有機発光ダイオード１５０の発光ピ
ーク波長は異なったものとする。
【００７１】これに対してコレステリック液晶層の選択
反射の波長領域あるいは選択反射の中心波長λ0は、有
機発光ダイオード１５０の発光波長領域や発光ピーク波
長に対応させる。例えば、有機発光ダイオード１５０の
発光色が赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原色
から構成される場合、偏光分離手段５００はコレステリ
ック液晶層として選択反射の波長領域が赤色のコレステ
リック液晶層５００Ｒ，選択反射の波長領域が緑色のコ
レステリック液晶層５００Ｇ，選択反射の波長領域が青
色のコレステリック液晶層５００Ｂの３つの層を積層し
た構成とする。
反射の波長領域あるいは選択反射の中心波長λ0は、有
機発光ダイオード１５０の発光波長領域や発光ピーク波
長に対応させる。例えば、有機発光ダイオード１５０の
発光色が赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原色
から構成される場合、偏光分離手段５００はコレステリ
ック液晶層として選択反射の波長領域が赤色のコレステ
リック液晶層５００Ｒ，選択反射の波長領域が緑色のコ
レステリック液晶層５００Ｇ，選択反射の波長領域が青
色のコレステリック液晶層５００Ｂの３つの層を積層し
た構成とする。
【００７２】図３は、コレステリック液晶層に無偏光を
入射した場合の透過率の波長依存性を示すグラフで、そ
れぞれ赤色，緑色，青色の３原色に対応した選択反射を
有するコレステリック液晶層の透過率の一例を示したも
のである。
入射した場合の透過率の波長依存性を示すグラフで、そ
れぞれ赤色，緑色，青色の３原色に対応した選択反射を
有するコレステリック液晶層の透過率の一例を示したも
のである。
【００７３】有機発光ダイオード１５０の発光色が赤
色，緑色，青色の３原色に塗り分けされている場合は、
偏光分離手段５００としては図３に示すような赤色反射
の特性を示すコレステリック液晶層５００Ｒ，緑色反射
の特性を示すコレステリック液晶層５００Ｇ，青色反射
の特性を示すコレステリック液晶層５００Ｂを積層配置
すれば良い。
色，緑色，青色の３原色に塗り分けされている場合は、
偏光分離手段５００としては図３に示すような赤色反射
の特性を示すコレステリック液晶層５００Ｒ，緑色反射
の特性を示すコレステリック液晶層５００Ｇ，青色反射
の特性を示すコレステリック液晶層５００Ｂを積層配置
すれば良い。
【００７４】つまり、偏光分離手段５００としては、有
機発光ダイオード１５０の発光色に対応した選択反射の
波長領域を有するコレステリック液晶層を積層したもの
を用いると良い。
機発光ダイオード１５０の発光色に対応した選択反射の
波長領域を有するコレステリック液晶層を積層したもの
を用いると良い。
【００７５】位相差板７００および偏光板６００は、従
来技術において、いわゆる円偏光板を構成するものであ
る。つまり、偏光板６００はこれを通過する光のうち特
定の１方向に偏光面を持つ直線偏光は透過し、これと偏
光面が直交する直線偏光は吸収するものである。また、
位相差板７００は、偏光板６００を通過した直線偏光を
その偏波面が回転する円偏光に変換する１／４波長板と
して機能するものを用いる。
来技術において、いわゆる円偏光板を構成するものであ
る。つまり、偏光板６００はこれを通過する光のうち特
定の１方向に偏光面を持つ直線偏光は透過し、これと偏
光面が直交する直線偏光は吸収するものである。また、
位相差板７００は、偏光板６００を通過した直線偏光を
その偏波面が回転する円偏光に変換する１／４波長板と
して機能するものを用いる。
【００７６】偏光板６００は、延伸させたポリビニルア
ルコールにヨウ素を吸収させて偏光機能を付与した膜の
両面に、トリアセチルセルロースの保護層を施したもの
を用いることができる。
ルコールにヨウ素を吸収させて偏光機能を付与した膜の
両面に、トリアセチルセルロースの保護層を施したもの
を用いることができる。
【００７７】位相差板７００は、透明な一軸延伸した高
分子フィルム、例えば、ポリビニルアルコール，ポリカ
ーボネート，ポリスルフォン，ポリスチレン，ポリアリ
レート等を用いることができる。なお、一般に位相差板
を構成する高分子フィルムには屈折率の波長依存性があ
るため、太陽光や照明光などの外光のように波長領域が
広い光に対しては、一種類の位相差板では十分な性能が
得られない。このため屈折率の波長依存性の異なる２種
類の位相差フィルムをその光学軸をずらして張り合わ
せ、広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差
板を構成するようにしてもよい。
分子フィルム、例えば、ポリビニルアルコール，ポリカ
ーボネート，ポリスルフォン，ポリスチレン，ポリアリ
レート等を用いることができる。なお、一般に位相差板
を構成する高分子フィルムには屈折率の波長依存性があ
るため、太陽光や照明光などの外光のように波長領域が
広い光に対しては、一種類の位相差板では十分な性能が
得られない。このため屈折率の波長依存性の異なる２種
類の位相差フィルムをその光学軸をずらして張り合わ
せ、広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差
板を構成するようにしてもよい。
【００７８】なお、偏光板６００および位相差板７００
を通過した光の円偏光の回転方向が、偏光分離手段５０
０を構成するコレステリック液晶層が選択反射を示す円
偏光（例えば左回りの円偏光）とは逆回りの円偏光（右
回りの円偏光）となるように、位相差板７００の遅相軸
の向きを決定することが重要である。
を通過した光の円偏光の回転方向が、偏光分離手段５０
０を構成するコレステリック液晶層が選択反射を示す円
偏光（例えば左回りの円偏光）とは逆回りの円偏光（右
回りの円偏光）となるように、位相差板７００の遅相軸
の向きを決定することが重要である。
【００７９】次に、本表示装置の動作を図１，図２を参
照しながら説明する。透明電極２００と反射電極３００
とに直流電源９１０を接続し、電流を流すと発光層１０
０から所定の波長の発光が生じる。
照しながら説明する。透明電極２００と反射電極３００
とに直流電源９１０を接続し、電流を流すと発光層１０
０から所定の波長の発光が生じる。
【００８０】発光層１００から出射した光のうち、透明
電極２００側に向かった光１０００はそのまま透明電極
２００を透過して偏光分離手段５００に入射する。ま
た、発光層１００から出射した光のうち反射電極３００
側に向かった光１００１は反射電極３００で反射した
後、同じく透明電極２００を透過して偏光分離手段５０
０に入射する。
電極２００側に向かった光１０００はそのまま透明電極
２００を透過して偏光分離手段５００に入射する。ま
た、発光層１００から出射した光のうち反射電極３００
側に向かった光１００１は反射電極３００で反射した
後、同じく透明電極２００を透過して偏光分離手段５０
０に入射する。
【００８１】この際、発光層１００から出射した光は非
偏光であるため、偏光分離手段５００に入射した光のう
ち、発光波長領域に対応した選択反射の波長領域を有す
るコレステリック液晶層において、一方の回転方向の円
偏光（例えば、左回りの円偏光）成分は反射し、これと
は逆回りの円偏光（右回りの円偏光）成分は透過する。
偏光であるため、偏光分離手段５００に入射した光のう
ち、発光波長領域に対応した選択反射の波長領域を有す
るコレステリック液晶層において、一方の回転方向の円
偏光（例えば、左回りの円偏光）成分は反射し、これと
は逆回りの円偏光（右回りの円偏光）成分は透過する。
【００８２】即ち、赤色の光は赤色に選択反射の波長領
域を有するコレステリック液晶層５００Ｒ，緑色の光は
緑色に選択反射の波長領域を有するコレステリック液晶
層５００Ｇ，青色の光は青色に選択反射の波長領域を有
するコレステリック液晶層５００Ｂにおいて、それぞれ
一方の回転方向の円偏光（例えば、左回りの円偏光）成
分は反射し、これ以外は透過する。
域を有するコレステリック液晶層５００Ｒ，緑色の光は
緑色に選択反射の波長領域を有するコレステリック液晶
層５００Ｇ，青色の光は青色に選択反射の波長領域を有
するコレステリック液晶層５００Ｂにおいて、それぞれ
一方の回転方向の円偏光（例えば、左回りの円偏光）成
分は反射し、これ以外は透過する。
【００８３】偏光分離手段５００を透過した光１００２
は、位相差板７００の作用により偏光板６００を透過す
る直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して観察者
１００００の方向へ向かう。
は、位相差板７００の作用により偏光板６００を透過す
る直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して観察者
１００００の方向へ向かう。
【００８４】一方、偏光分離手段５００で反射した光１
００３は、発光層等を偏光状態を略維持したまま透過
し、反射電極３００で反射して再び偏光分離手段５００
に向うが、反射電極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光１００３は、位相差板７００の作
用により偏光板６００を透過する直線偏光に変換され、
偏光板６００を透過して観察者１００００の方向へ向か
う。従って、発光層１００から出射した光の大部分は、
偏光板６００で吸収されることなく観察者１００００側
に向かう。
００３は、発光層等を偏光状態を略維持したまま透過
し、反射電極３００で反射して再び偏光分離手段５００
に向うが、反射電極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光１００３は、位相差板７００の作
用により偏光板６００を透過する直線偏光に変換され、
偏光板６００を透過して観察者１００００の方向へ向か
う。従って、発光層１００から出射した光の大部分は、
偏光板６００で吸収されることなく観察者１００００側
に向かう。
【００８５】つまり、従来、偏光板で吸収され、無駄と
なっていた光を偏光板で吸収される前に偏光分離手段
（コレステリック液晶層）で反射して、再利用すること
で表示装置の輝度が向上すると云う効果がある。
なっていた光を偏光板で吸収される前に偏光分離手段
（コレステリック液晶層）で反射して、再利用すること
で表示装置の輝度が向上すると云う効果がある。
【００８６】この際、発光層から出射し、偏光分離手段
（コレステリック液晶層）で反射した光は、光反射面
（反射電極）で一回反射した後、偏光分離手段および偏
光板を透過して表示に寄与することになる。つまり、偏
光分離手段で反射した光の光反射面での反射の回数は、
たったの１回であり、反射の際の損失が最小限に抑えら
れるため、光の再利用が効率良く行われるので、より明
るい表示が得られる。
（コレステリック液晶層）で反射した光は、光反射面
（反射電極）で一回反射した後、偏光分離手段および偏
光板を透過して表示に寄与することになる。つまり、偏
光分離手段で反射した光の光反射面での反射の回数は、
たったの１回であり、反射の際の損失が最小限に抑えら
れるため、光の再利用が効率良く行われるので、より明
るい表示が得られる。
【００８７】次に、明るい環境下で周囲から表示装置に
入射する外光について説明する。周囲から表示装置に入
射する外光３０００は一般に無偏光であるが、偏光板６
００を通過する際に、所定の１方向に偏光面を持つ直線
偏光は吸収され、これと偏光面が直交する直線偏光は透
過する。偏光板６００を透過した直線偏光は位相差板７
００の作用を受け、偏光面が回転する円偏光（例えば右
回りの円偏光）となる。
入射する外光について説明する。周囲から表示装置に入
射する外光３０００は一般に無偏光であるが、偏光板６
００を通過する際に、所定の１方向に偏光面を持つ直線
偏光は吸収され、これと偏光面が直交する直線偏光は透
過する。偏光板６００を透過した直線偏光は位相差板７
００の作用を受け、偏光面が回転する円偏光（例えば右
回りの円偏光）となる。
【００８８】位相差板７００を通過した光は偏光分離手
段５００を透過して、反射電極３００で反射する際、位
相がπずれて回転方向が逆の円偏光（左回りの円偏光）
になる。
段５００を透過して、反射電極３００で反射する際、位
相がπずれて回転方向が逆の円偏光（左回りの円偏光）
になる。
【００８９】反射電極３００で反射した光は、偏光分離
手段５００に入射するが、偏光分離手段５００を構成す
る各コレステリック液晶層の選択反射波長領域以外の波
長の光３００１は、そのまま偏光分離手段５００を透過
し、選択反射波長領域に相当する波長の光は反射する。
手段５００に入射するが、偏光分離手段５００を構成す
る各コレステリック液晶層の選択反射波長領域以外の波
長の光３００１は、そのまま偏光分離手段５００を透過
し、選択反射波長領域に相当する波長の光は反射する。
【００９０】偏光分離手段５００を透過した光３００１
は、位相差板７００の作用を受けて偏光板６００で吸収
される直線偏光となり、偏光板６００で吸収されて外部
には戻らない。
は、位相差板７００の作用を受けて偏光板６００で吸収
される直線偏光となり、偏光板６００で吸収されて外部
には戻らない。
【００９１】一方、偏光分離手段５００で反射した光３
００２は、反射電極３００で反射して、再び偏光分離手
段５００に向うが、反射電極３００での反射の際、位相
がπずれて回転方向が逆の円偏光となるため、今度は偏
光分離手段５００を透過する。偏光分離手段５００を透
過した光３００２は、位相差板７００の作用により偏光
板６００を透過する直線偏光に変換され、偏光板６００
を透過して観察者１００００の方向へ向かう。
００２は、反射電極３００で反射して、再び偏光分離手
段５００に向うが、反射電極３００での反射の際、位相
がπずれて回転方向が逆の円偏光となるため、今度は偏
光分離手段５００を透過する。偏光分離手段５００を透
過した光３００２は、位相差板７００の作用により偏光
板６００を透過する直線偏光に変換され、偏光板６００
を透過して観察者１００００の方向へ向かう。
【００９２】つまり、表示装置に入射した外光３０００
のうち少なくとも半分はまず偏光板６００で吸収され
る。偏光板６００を透過した光は反射電極３００で反射
して、偏光分離手段５００に入射するが、このうち偏光
分離手段５００を透過する光３００１は偏光板６００で
吸収される。このため、外部に戻る光は、偏光分離手段
５００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波
長領域に相当する僅かな光３００２のみとなる。
のうち少なくとも半分はまず偏光板６００で吸収され
る。偏光板６００を透過した光は反射電極３００で反射
して、偏光分離手段５００に入射するが、このうち偏光
分離手段５００を透過する光３００１は偏光板６００で
吸収される。このため、外部に戻る光は、偏光分離手段
５００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波
長領域に相当する僅かな光３００２のみとなる。
【００９３】従って、本発明の表示装置では、明るい環
境下であっても外光の反射が低減するため黒表示が暗く
なり、コントラスト比が向上すると云う効果がある。
境下であっても外光の反射が低減するため黒表示が暗く
なり、コントラスト比が向上すると云う効果がある。
【００９４】なお、図３に例示した通り、偏光分離手段
５００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波
長分布は、一般に急峻な分布をしている。また、選択反
射の波長領域は上記の通り、採用する液晶のΔｎと螺旋
ピッチｐにより有機発光ダイオードの発光波長領域より
も小さくすることが可能である。
５００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波
長分布は、一般に急峻な分布をしている。また、選択反
射の波長領域は上記の通り、採用する液晶のΔｎと螺旋
ピッチｐにより有機発光ダイオードの発光波長領域より
も小さくすることが可能である。
【００９５】ここで、一般に同じ発光ピーク波長であっ
ても、発光波長の波長領域が広く、なだらかな分布の場
合には色純度（ここでは刺激純度、色度図上での白色光
源からの距離の比）が低い淡い色になる。
ても、発光波長の波長領域が広く、なだらかな分布の場
合には色純度（ここでは刺激純度、色度図上での白色光
源からの距離の比）が低い淡い色になる。
【００９６】従って、偏光分離手段５００で反射して再
利用される光の波長領域を、発光層の発光波長領域より
も狭く急峻にすれば、実際に表示装置から出射する光の
波長分布は、発光層から出射する光の波長分布よりも急
峻な分布になり、色純度を高くすることができる。
利用される光の波長領域を、発光層の発光波長領域より
も狭く急峻にすれば、実際に表示装置から出射する光の
波長分布は、発光層から出射する光の波長分布よりも急
峻な分布になり、色純度を高くすることができる。
【００９７】つまり、本発明の表示装置では、有機発光
ダイオード１５０自体の発光の色純度に対して、偏光分
離手段５００で反射して再利用される光の分だけ色純度
を高くすることができる。従って、赤色，緑色，青色の
３原色に対応した画素から出射する光の色純度を、それ
ぞれ高めることで色再現範囲が広い表示装置が実現でき
ると云う効果もある。
ダイオード１５０自体の発光の色純度に対して、偏光分
離手段５００で反射して再利用される光の分だけ色純度
を高くすることができる。従って、赤色，緑色，青色の
３原色に対応した画素から出射する光の色純度を、それ
ぞれ高めることで色再現範囲が広い表示装置が実現でき
ると云う効果もある。
【００９８】さらに、外光の反射は、偏光分離手段５０
０であるコレステリック液晶層の選択反射の波長領域が
狭ければ小さくなるため、明るい環境下で、より高いコ
ントラスト比が得られると云う効果がある。
０であるコレステリック液晶層の選択反射の波長領域が
狭ければ小さくなるため、明るい環境下で、より高いコ
ントラスト比が得られると云う効果がある。
【００９９】具体的には図３に例示する通り、少なくと
も偏光分離手段を構成するコレステリック液晶層の、主
たる反射の波長領域が重複しないように各コレステリッ
ク液晶層の選択反射の波長領域を狭くすることが、外光
の反射を抑え、明るい環境下で高いコントラスト比を実
現するために重要である。
も偏光分離手段を構成するコレステリック液晶層の、主
たる反射の波長領域が重複しないように各コレステリッ
ク液晶層の選択反射の波長領域を狭くすることが、外光
の反射を抑え、明るい環境下で高いコントラスト比を実
現するために重要である。
【０１００】図４は図３と同じく、コレステリック液晶
層に無偏光を入射した場合の透過率の波長依存性の一例
を示すグラフである。それぞれ赤色，緑色，青色の３原
色に対応した選択反射領域を示すコレステリック液晶層
の透過率の一例を示しており、各コレステリック液晶層
の主たる反射波長領域が、重複する場合を示すものであ
る。
層に無偏光を入射した場合の透過率の波長依存性の一例
を示すグラフである。それぞれ赤色，緑色，青色の３原
色に対応した選択反射領域を示すコレステリック液晶層
の透過率の一例を示しており、各コレステリック液晶層
の主たる反射波長領域が、重複する場合を示すものであ
る。
【０１０１】また、図５は、偏光分離手段５００として
それぞれ図３と図４に例示したコレステリック液晶層
を、３層積層したものを用いた場合の外光の反射率を示
す図である。図中、狭帯域と示した線が図３に示す各コ
レステリック液晶層の主たる反射の波長領域が重複しな
い場合、広帯域と示した線が図４に示す各コレステリッ
ク液晶層の主たる反射の波長領域が重複する場合であ
る。
それぞれ図３と図４に例示したコレステリック液晶層
を、３層積層したものを用いた場合の外光の反射率を示
す図である。図中、狭帯域と示した線が図３に示す各コ
レステリック液晶層の主たる反射の波長領域が重複しな
い場合、広帯域と示した線が図４に示す各コレステリッ
ク液晶層の主たる反射の波長領域が重複する場合であ
る。
【０１０２】図示の通り、各コレステリック液晶層の主
たる反射波長領域が重複する場合（以下、広帯域と呼
ぶ）には、反射率が低くなる波長領域がほとんど存在し
ない。これに対し、主たる反射波長領域が重複しないよ
うにした場合（以下、狭帯域と呼ぶ）には、各コレステ
リック液晶層の反射波長領域の間に、反射率の低い波長
領域が存在し、その分だけ外光の反射率が広帯域の場合
よりも低くなる。
たる反射波長領域が重複する場合（以下、広帯域と呼
ぶ）には、反射率が低くなる波長領域がほとんど存在し
ない。これに対し、主たる反射波長領域が重複しないよ
うにした場合（以下、狭帯域と呼ぶ）には、各コレステ
リック液晶層の反射波長領域の間に、反射率の低い波長
領域が存在し、その分だけ外光の反射率が広帯域の場合
よりも低くなる。
【０１０３】具体的には、この例の場合、狭帯域の場合
の反射率は広帯域の場合の７０％程度となり、明るい環
境下でのコントラスト比が約１.４倍向上することにな
る。
の反射率は広帯域の場合の７０％程度となり、明るい環
境下でのコントラスト比が約１.４倍向上することにな
る。
【０１０４】なお、狭帯域の場合は、コレステリック液
晶層の選択反射の波長領域が狭くなるため、輝度向上効
果が減ることが懸念されるが、選択反射の波長領域が狭
くなった部分は、所望の色の輝度の向上に対しては殆ど
寄与しない波長領域であるために、輝度向上効果に対す
る影響は小さい。
晶層の選択反射の波長領域が狭くなるため、輝度向上効
果が減ることが懸念されるが、選択反射の波長領域が狭
くなった部分は、所望の色の輝度の向上に対しては殆ど
寄与しない波長領域であるために、輝度向上効果に対す
る影響は小さい。
【０１０５】従って、偏光分離手段５００を構成する各
コレステリック液晶層の主たる反射波長領域が重複しな
いようにすることが、輝度の向上と外光反射の抑制を両
立する上で重要である。
コレステリック液晶層の主たる反射波長領域が重複しな
いようにすることが、輝度の向上と外光反射の抑制を両
立する上で重要である。
【０１０６】なお、一般に、コレステリック液晶層は図
３に例示するように、主たる反射波長領域と異なる波長
に、小さな反射波長のピークを有するが、これは主たる
反射波長領域の反射と比べると小さいので影響は小さい
と考えられる。
３に例示するように、主たる反射波長領域と異なる波長
に、小さな反射波長のピークを有するが、これは主たる
反射波長領域の反射と比べると小さいので影響は小さい
と考えられる。
【０１０７】図６は偏光分離手段５００として、図３に
示す狭帯域のコレステリック液晶層を用いた場合の、緑
色光の相対強度の波長依存性を示すグラフである。図に
は比較のため、同じ有機発光ダイオードを用い、円偏光
板を配置する従来方式の結果も併記した。
示す狭帯域のコレステリック液晶層を用いた場合の、緑
色光の相対強度の波長依存性を示すグラフである。図に
は比較のため、同じ有機発光ダイオードを用い、円偏光
板を配置する従来方式の結果も併記した。
【０１０８】図６に示す通り、本発明では従来偏光板で
吸収されていた光を再利用することで光の強度が増加す
る。特に、緑色の光として有効な波長領域の光強度が増
加しており、この場合は輝度が従来方式の１.６４倍に
向上する。
吸収されていた光を再利用することで光の強度が増加す
る。特に、緑色の光として有効な波長領域の光強度が増
加しており、この場合は輝度が従来方式の１.６４倍に
向上する。
【０１０９】ＣＩＥ１９３１色度図におけるｘｙ色度座
標としては、従来方式（ｘ，ｙ）＝（０.２５４３，０.
６７９１）に対して、本発明では（ｘ，ｙ）＝（０.２
５５４，０.６８４２）となり、色純度（ここでは刺激
純度）が９３.１％から９３.８％に向上する。
標としては、従来方式（ｘ，ｙ）＝（０.２５４３，０.
６７９１）に対して、本発明では（ｘ，ｙ）＝（０.２
５５４，０.６８４２）となり、色純度（ここでは刺激
純度）が９３.１％から９３.８％に向上する。
【０１１０】青色、赤色に関しても緑色と同様、輝度の
向上、色度の改善と云った効果が得られる。
向上、色度の改善と云った効果が得られる。
【０１１１】なお、上記の通り、有機発光ダイオード１
５０の発光波長領域と、偏光分離手段５００を構成する
コレステリック液晶層の選択反射の波長領域との関係
が、本発明の表示装置では重要である。つまり、重視す
る特性によりその関係を変えても良い。
５０の発光波長領域と、偏光分離手段５００を構成する
コレステリック液晶層の選択反射の波長領域との関係
が、本発明の表示装置では重要である。つまり、重視す
る特性によりその関係を変えても良い。
【０１１２】例えば、色純度と明るい環境下でのコント
ラスト比を重視する場合は、偏光分離手段５００を構成
するコレステリック液晶層の選択反射の波長領域は、で
きるだけ狭くすることが望ましい。この場合、選択反射
波長領域が狭ければ狭いほど、外光の反射が減りコント
ラスト比は向上するが、その分、表示装置の輝度の向上
効果は減るので、使用環境（想定される周囲の明るさ）
を考慮した上で、選択反射の波長領域を決定するように
すると良い。
ラスト比を重視する場合は、偏光分離手段５００を構成
するコレステリック液晶層の選択反射の波長領域は、で
きるだけ狭くすることが望ましい。この場合、選択反射
波長領域が狭ければ狭いほど、外光の反射が減りコント
ラスト比は向上するが、その分、表示装置の輝度の向上
効果は減るので、使用環境（想定される周囲の明るさ）
を考慮した上で、選択反射の波長領域を決定するように
すると良い。
【０１１３】ここで、一般に、コレステリック液晶層の
選択反射の波長領域は、光の入射角度により変化する。
このため、偏光分離手段５００を構成するコレステリッ
ク液晶層の選択反射の波長領域が狭い場合は、観察する
角度により色が変化する場合がある。
選択反射の波長領域は、光の入射角度により変化する。
このため、偏光分離手段５００を構成するコレステリッ
ク液晶層の選択反射の波長領域が狭い場合は、観察する
角度により色が変化する場合がある。
【０１１４】この色変化を抑制するには偏光分離手段５
００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長
領域を広くして、各コレステリック液晶層の主たる反射
波長領域が重複するようにすることで、可視波長領域
で、ほぼ均一な選択反射が得られるようにすると良い。
００を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長
領域を広くして、各コレステリック液晶層の主たる反射
波長領域が重複するようにすることで、可視波長領域
で、ほぼ均一な選択反射が得られるようにすると良い。
【０１１５】しかし、この場合は外光の反射が増えるこ
とになるので、明るい環境下での高いコントラスト比を
実現するために、更にカラーフィルタを設けると良い。
つまり、赤色の光を発する発光層の上には赤色の光を透
過するカラーフィルタを、緑色の光を発する発光層の上
には緑色の光を透過するカラーフィルタを、そして、青
色の光を発する発光の層の上には青色の光を透過するカ
ラーフィルタを配置すると良い。この場合、表示装置に
入射する外光は、カラーフィルタを通過する際に約２／
３の光が吸収されるため、外光の反射が低くなり、明る
い環境下でのコントラスト比が向上する。
とになるので、明るい環境下での高いコントラスト比を
実現するために、更にカラーフィルタを設けると良い。
つまり、赤色の光を発する発光層の上には赤色の光を透
過するカラーフィルタを、緑色の光を発する発光層の上
には緑色の光を透過するカラーフィルタを、そして、青
色の光を発する発光の層の上には青色の光を透過するカ
ラーフィルタを配置すると良い。この場合、表示装置に
入射する外光は、カラーフィルタを通過する際に約２／
３の光が吸収されるため、外光の反射が低くなり、明る
い環境下でのコントラスト比が向上する。
【０１１６】ところで、偏光分離手段５００であるコレ
ステリック液晶層に赤色，緑色，青色で同じ液晶材料を
使用する場合、選択反射の波長領域は原理的に選択反射
の中心波長が長くなるほど広くなる。つまり、赤色光に
対応したコレステリック液晶層は青色や緑色に対応した
コレステリック液晶層に比べて選択反射の波長領域が広
くなり、コントラスト比の向上効果や、色純度の向上効
果が小さくなる。
ステリック液晶層に赤色，緑色，青色で同じ液晶材料を
使用する場合、選択反射の波長領域は原理的に選択反射
の中心波長が長くなるほど広くなる。つまり、赤色光に
対応したコレステリック液晶層は青色や緑色に対応した
コレステリック液晶層に比べて選択反射の波長領域が広
くなり、コントラスト比の向上効果や、色純度の向上効
果が小さくなる。
【０１１７】従って、この場合には、赤色光に対応した
コレステリック液晶層の選択反射の中心波長は、有機発
光ダイオードの発光ピーク波長より長波長側に設定し
て、可視波長領域における選択反射の波長領域が有機発
光ダイオードの発光波長領域と一致するようにすると良
い。
コレステリック液晶層の選択反射の中心波長は、有機発
光ダイオードの発光ピーク波長より長波長側に設定し
て、可視波長領域における選択反射の波長領域が有機発
光ダイオードの発光波長領域と一致するようにすると良
い。
【０１１８】上記の通り、本発明は、発光層の裏面に光
反射面を有する発光素子を備えた表示装置において、前
面に偏光分離手段と、位相差板と、偏光板とを配置した
ものであり、上記条件を満たすものであれば、前記に記
載のない構成であっても同様な効果を得ることが可能で
ある。
反射面を有する発光素子を備えた表示装置において、前
面に偏光分離手段と、位相差板と、偏光板とを配置した
ものであり、上記条件を満たすものであれば、前記に記
載のない構成であっても同様な効果を得ることが可能で
ある。
【０１１９】例えば、プラズマディスプレイの前面に偏
光分離手段と、位相差板と、偏光板を配置した表示装置
であって、偏光分離手段を発光層（蛍光体）から出射す
る光の色数に合わせて偏光分離層を積層したものから構
成する場合には、以下の効果が得られる。
光分離手段と、位相差板と、偏光板を配置した表示装置
であって、偏光分離手段を発光層（蛍光体）から出射す
る光の色数に合わせて偏光分離層を積層したものから構
成する場合には、以下の効果が得られる。
【０１２０】この場合、発光層は、これを透過する光の
偏光状態を維持せず、光反射面も垂直入射した円偏光を
回転方向が逆の円偏光として反射する反射面でないた
め、本発明の全ての効果を実現するものではないが、偏
光分離手段を構成する複数の偏光分離層の主たる反射の
波長領域を、互いに重複しないものとすることで、前記
と同様に色純度の向上、表示色範囲の拡大と云った効果
が得られる。
偏光状態を維持せず、光反射面も垂直入射した円偏光を
回転方向が逆の円偏光として反射する反射面でないた
め、本発明の全ての効果を実現するものではないが、偏
光分離手段を構成する複数の偏光分離層の主たる反射の
波長領域を、互いに重複しないものとすることで、前記
と同様に色純度の向上、表示色範囲の拡大と云った効果
が得られる。
【０１２１】〔実施例１〕図７は、本実施例の表示装置
１の全体のレイアウトを模試的に示すブロック図であ
り、図８は、その表示部２に構成されたアクティブマト
リクスの等価回路図である。
１の全体のレイアウトを模試的に示すブロック図であ
り、図８は、その表示部２に構成されたアクティブマト
リクスの等価回路図である。
【０１２２】図７に示すように、表示装置１は、基板６
のほぼ中央部に表示部２が設けられる。表示部２の上側
には、データ線７に対して画像信号を出力するデータ駆
動回路３、左側にはゲート線８に対して走査信号を出力
する走査駆動回路４が設置されている。これらの駆動回
路３，４は、Ｎチャネル型とＰチャネル型のＴＦＴ（Ｔ
hin Ｆilm Ｔransistor）による相補型回路から構成さ
れるシフトレジスタ回路，レベルシフタ回路，アナログ
スイッチ回路などから構成される。
のほぼ中央部に表示部２が設けられる。表示部２の上側
には、データ線７に対して画像信号を出力するデータ駆
動回路３、左側にはゲート線８に対して走査信号を出力
する走査駆動回路４が設置されている。これらの駆動回
路３，４は、Ｎチャネル型とＰチャネル型のＴＦＴ（Ｔ
hin Ｆilm Ｔransistor）による相補型回路から構成さ
れるシフトレジスタ回路，レベルシフタ回路，アナログ
スイッチ回路などから構成される。
【０１２３】表示装置１では、アクティブマトリクス型
の液晶表示装置と同様、第１の基板６上に複数のゲート
線と、該ゲート線の延在方向に対して交差する方向に延
在させた複数のデータ線が設けられており、図８に示す
ようにそれらのゲート線Ｇ１，Ｇ２，…Ｇｍとデータ線
Ｄ１，Ｄ２，…Ｄｎとの交差するところにマトリクス状
に画素２０が配置される。
の液晶表示装置と同様、第１の基板６上に複数のゲート
線と、該ゲート線の延在方向に対して交差する方向に延
在させた複数のデータ線が設けられており、図８に示す
ようにそれらのゲート線Ｇ１，Ｇ２，…Ｇｍとデータ線
Ｄ１，Ｄ２，…Ｄｎとの交差するところにマトリクス状
に画素２０が配置される。
【０１２４】各画素は発光素子２４と、蓄積容量２３
と、ゲート電極がゲート線に接続し、ソース・ドレイン
電極の一方がデータ線に接続され、他方が蓄積容量２３
に接続されているＮチャネル型のＴＦＴからなるスイッ
チトランジスタ２１と、ゲート電極が該蓄積容量２３に
接続し、ソース電極が上記データ線と同じ方向に延在す
る共通電位配線９に接続され、ドレイン電極が発光素子
２４を構成する有機発光ダイオードの一方の電極（陰
極）に接続されているＮチャネル型のＴＦＴからなるド
ライバトランジスタ２２とから構成されている。
と、ゲート電極がゲート線に接続し、ソース・ドレイン
電極の一方がデータ線に接続され、他方が蓄積容量２３
に接続されているＮチャネル型のＴＦＴからなるスイッ
チトランジスタ２１と、ゲート電極が該蓄積容量２３に
接続し、ソース電極が上記データ線と同じ方向に延在す
る共通電位配線９に接続され、ドレイン電極が発光素子
２４を構成する有機発光ダイオードの一方の電極（陰
極）に接続されているＮチャネル型のＴＦＴからなるド
ライバトランジスタ２２とから構成されている。
【０１２５】また、発光素子２４を構成する有機発光ダ
イオードの他方の電極（陽極）は、全画素共通の電流供
給線に接続されて一定の電位Ｖａに保たれる。
イオードの他方の電極（陽極）は、全画素共通の電流供
給線に接続されて一定の電位Ｖａに保たれる。
【０１２６】発光素子２４は赤色，緑色，青色のいずれ
かの光を発するものが所定の順序でマトリクス状に配置
される。
かの光を発するものが所定の順序でマトリクス状に配置
される。
【０１２７】上記構成によれば、走査信号によってスイ
ッチトランジスタ２１がオン状態になると、データ線か
ら画像信号がスイッチトランジスタ２１を介して蓄積容
量２３に書き込まれる。従って、ドライバトランジスタ
２２のゲート電極は、スイッチトランジスタ２１がオフ
状態になっても、蓄積容量２３により画像信号に相当す
る電位に保持される。ドライバトランジスタ２２は、定
電流性に優れるソース接地モードでの駆動状態に保たれ
続けて、電流供給線からの電流が発光素子２４を構成す
る有機発光ダイオードを流れるので、発光状態に維持さ
れる。このときの発光輝度は、蓄積容量２３に書き込ま
れるデータに依存する。発光の停止は、ドライバトラン
ジスタ２２をオフ状態とすることで実現する。
ッチトランジスタ２１がオン状態になると、データ線か
ら画像信号がスイッチトランジスタ２１を介して蓄積容
量２３に書き込まれる。従って、ドライバトランジスタ
２２のゲート電極は、スイッチトランジスタ２１がオフ
状態になっても、蓄積容量２３により画像信号に相当す
る電位に保持される。ドライバトランジスタ２２は、定
電流性に優れるソース接地モードでの駆動状態に保たれ
続けて、電流供給線からの電流が発光素子２４を構成す
る有機発光ダイオードを流れるので、発光状態に維持さ
れる。このときの発光輝度は、蓄積容量２３に書き込ま
れるデータに依存する。発光の停止は、ドライバトラン
ジスタ２２をオフ状態とすることで実現する。
【０１２８】次に図９、図１０および図１１に基づき表
示装置１の構造を説明する。図９は表示装置１の画素部
の平面構造の一部該略図を示し、図１０は図９上のＡ−
Ａ’に沿った断面構造を示す。また、図１１は表示装置
１の一部断面を示す概略構成図であり、有機層１１０が
赤色の光を出射する有機層１１０Ｒ，緑色の光を出射す
る有機層１１０Ｇ，青色の光を出射する有機層１１０Ｂ
に塗り分けられている場合を示す。
示装置１の構造を説明する。図９は表示装置１の画素部
の平面構造の一部該略図を示し、図１０は図９上のＡ−
Ａ’に沿った断面構造を示す。また、図１１は表示装置
１の一部断面を示す概略構成図であり、有機層１１０が
赤色の光を出射する有機層１１０Ｒ，緑色の光を出射す
る有機層１１０Ｇ，青色の光を出射する有機層１１０Ｂ
に塗り分けられている場合を示す。
【０１２９】ガラスなどの平坦な第１の基板６上に、ス
イッチトランジスタ２１，ドライバトランジスタ２２を
形成するための島状のシリコン膜が形成され、その表面
にゲート絶縁膜が形成される。ゲート絶縁膜上には、ゲ
ート電極，ゲート線，蓄積容量用電極が形成され、その
後ゲート電極に自己整合的にソース・ドレイン領域が形
成されている。
イッチトランジスタ２１，ドライバトランジスタ２２を
形成するための島状のシリコン膜が形成され、その表面
にゲート絶縁膜が形成される。ゲート絶縁膜上には、ゲ
ート電極，ゲート線，蓄積容量用電極が形成され、その
後ゲート電極に自己整合的にソース・ドレイン領域が形
成されている。
【０１３０】さらに、第１の層間絶縁膜５０が設けら
れ、コンタクトホールを介してデータ線、共通電位配
線、蓄積容量用電極が形成されている。さらに第２の層
間絶縁膜５１と絶縁材料からなる平坦化膜５２が積層形
成され、その上に発光素子２４の陰極として機能する反
射電極３００が島状に形成されている。反射電極３００
は第２の層間絶縁膜５１および平坦化膜５２のコンタク
トホールを介してドライバトランジスタ２２のドレイン
電極と接続されている。
れ、コンタクトホールを介してデータ線、共通電位配
線、蓄積容量用電極が形成されている。さらに第２の層
間絶縁膜５１と絶縁材料からなる平坦化膜５２が積層形
成され、その上に発光素子２４の陰極として機能する反
射電極３００が島状に形成されている。反射電極３００
は第２の層間絶縁膜５１および平坦化膜５２のコンタク
トホールを介してドライバトランジスタ２２のドレイン
電極と接続されている。
【０１３１】平坦化膜５２の上には反射電極３００が形
成された領域を取り囲むように光吸収性の黒色顔料を分
散した感光性樹脂材料からなる隔壁６０が形成される。
隔壁６０はフォトリソグラフィ法により形成する。
成された領域を取り囲むように光吸収性の黒色顔料を分
散した感光性樹脂材料からなる隔壁６０が形成される。
隔壁６０はフォトリソグラフィ法により形成する。
【０１３２】反射電極３００には赤色、緑色、青色のい
ずれかの色に発光する発光層を有する有機層１１０が所
定の配置で塗り分けられる。有機層１１０は上述の構成
および材料から選択すれば良い。有機層１１０の塗り分
けは、有機層１１０が低分子系の場合は公知のシャドー
マスクによる真空蒸着有機膜のパターニング成膜技術
（例えばＳ．Ｍiyaguchi，et al．：“Ｏrganic ＬＥＤ
Ｆullcolor Ｐassive-matrix Ｄisplay”，Ｊournal o
f the ＳＩＤ，７，３，ｐｐ２２１−２２６（１９９
９）に記載）を用いることができる。この工程の際、隔
壁６０はシャドウマスクの突き当て部材として使用する
ことができる。
ずれかの色に発光する発光層を有する有機層１１０が所
定の配置で塗り分けられる。有機層１１０は上述の構成
および材料から選択すれば良い。有機層１１０の塗り分
けは、有機層１１０が低分子系の場合は公知のシャドー
マスクによる真空蒸着有機膜のパターニング成膜技術
（例えばＳ．Ｍiyaguchi，et al．：“Ｏrganic ＬＥＤ
Ｆullcolor Ｐassive-matrix Ｄisplay”，Ｊournal o
f the ＳＩＤ，７，３，ｐｐ２２１−２２６（１９９
９）に記載）を用いることができる。この工程の際、隔
壁６０はシャドウマスクの突き当て部材として使用する
ことができる。
【０１３３】また、有機層１１０をポリマー系の材料で
構成する場合は、公知のインクジェットパターニング技
術（例えば、Ｔ．Ｓhimada、et al.:“Ｍulticolor Ｐix
elＰatterning of Ｌight-Ｅmitting Ｐolymers by Ｉn
k-Ｊet Ｐrinting”，ＳＩＤ ９９ ＤＩＧＥＳＴ，３
７６（１９９９）に記載）を用いることができる。この
工程の際、隔壁６０は画素領域を分離する土手として機
能する。
構成する場合は、公知のインクジェットパターニング技
術（例えば、Ｔ．Ｓhimada、et al.:“Ｍulticolor Ｐix
elＰatterning of Ｌight-Ｅmitting Ｐolymers by Ｉn
k-Ｊet Ｐrinting”，ＳＩＤ ９９ ＤＩＧＥＳＴ，３
７６（１９９９）に記載）を用いることができる。この
工程の際、隔壁６０は画素領域を分離する土手として機
能する。
【０１３４】有機層１１０の上には、対向電極として陽
極として機能する透明電極２００が全面的に形成されて
いる。透明電極２００は図示しない電流供給線と接続さ
れる。
極として機能する透明電極２００が全面的に形成されて
いる。透明電極２００は図示しない電流供給線と接続さ
れる。
【０１３５】透明電極２００の上には、必要に応じて透
明な絶縁材料からなる平坦化膜７０が形成される。平坦
化膜７０は、透明電極２００を保護すると同時に、この
上に配置する部材の積層を容易にするためのものであ
る。
明な絶縁材料からなる平坦化膜７０が形成される。平坦
化膜７０は、透明電極２００を保護すると同時に、この
上に配置する部材の積層を容易にするためのものであ
る。
【０１３６】平坦化膜７０としては透明なアクリル系樹
脂，ベンゾシクロブテン樹脂，ポリイミド系樹脂等の有
機材料を用いれば良い。これらの有機材料は、スピンコ
ート法などで成膜することで、その表面が比較的容易に
平坦化できる。
脂，ベンゾシクロブテン樹脂，ポリイミド系樹脂等の有
機材料を用いれば良い。これらの有機材料は、スピンコ
ート法などで成膜することで、その表面が比較的容易に
平坦化できる。
【０１３７】平坦化膜７０の上方には、光学的に等方で
透明かつ平坦な基板からなる第２の基板９０が配置され
る。第２の基板９０には、一方の面に偏光分離手段５０
０が形成され、他方の面に位相差板７００と偏光板６０
０が積層配置されている。第２の基板９０は、偏光分離
手段５００が形成された面が、第１の基板６の有機層１
１０形成面と対向するように積層する。
透明かつ平坦な基板からなる第２の基板９０が配置され
る。第２の基板９０には、一方の面に偏光分離手段５０
０が形成され、他方の面に位相差板７００と偏光板６０
０が積層配置されている。第２の基板９０は、偏光分離
手段５００が形成された面が、第１の基板６の有機層１
１０形成面と対向するように積層する。
【０１３８】第２の基板９０としては透明なガラスの
他、キャスティング法により成膜したポリカーボネート
フィルムや、トリアセチルセルロースフィルム等のポリ
マーフィルム、あるいは、射出成形により形成した脂環
式アクリル樹脂（商品名オプトレッツ：日立化成工業
製）等の光学的に等方なプラスチックシートやプラスチ
ックフィルムなどを用いることができる。高分子フィル
ムや樹脂板を用いる場合は、ガスバリヤー層を形成する
などして、ガスバリアー処理を施すか、厚さ数十μｍ程
度のガラスを貼り合わせたもの等を用いることができ
る。
他、キャスティング法により成膜したポリカーボネート
フィルムや、トリアセチルセルロースフィルム等のポリ
マーフィルム、あるいは、射出成形により形成した脂環
式アクリル樹脂（商品名オプトレッツ：日立化成工業
製）等の光学的に等方なプラスチックシートやプラスチ
ックフィルムなどを用いることができる。高分子フィル
ムや樹脂板を用いる場合は、ガスバリヤー層を形成する
などして、ガスバリアー処理を施すか、厚さ数十μｍ程
度のガラスを貼り合わせたもの等を用いることができ
る。
【０１３９】また、十分なガスバリヤー性能が得られる
ような処理を施すのであれば、第２の基板を省略して偏
光分離手段５００，位相差板７００および偏光板６００
の積層体だけにしてもよい。
ような処理を施すのであれば、第２の基板を省略して偏
光分離手段５００，位相差板７００および偏光板６００
の積層体だけにしてもよい。
【０１４０】偏光分離手段５００は、有機層１１０を構
成する発光層の発光色に対応した選択反射の波長領域を
有するコレステリック液晶層を、発光層の発光色に対応
した数だけ積層したものを用いる。本実施例では赤色，
緑色，青色の発光色に対応させて、赤色の光を反射する
コレステリック液晶層５００Ｒ，緑色の光を反射するコ
レステリック液晶層５００Ｇ，青色の光を反射するコレ
ステリック液晶層５００Ｂを積層する。なお、コレステ
リック液晶層の選択反射の波長領域と、有機層１１０の
発光波長領域の関係は前記の通り、各コレステリック液
晶層の選択反射の主たる反射の波長領域が重複しないよ
うにする。
成する発光層の発光色に対応した選択反射の波長領域を
有するコレステリック液晶層を、発光層の発光色に対応
した数だけ積層したものを用いる。本実施例では赤色，
緑色，青色の発光色に対応させて、赤色の光を反射する
コレステリック液晶層５００Ｒ，緑色の光を反射するコ
レステリック液晶層５００Ｇ，青色の光を反射するコレ
ステリック液晶層５００Ｂを積層する。なお、コレステ
リック液晶層の選択反射の波長領域と、有機層１１０の
発光波長領域の関係は前記の通り、各コレステリック液
晶層の選択反射の主たる反射の波長領域が重複しないよ
うにする。
【０１４１】次に、第２の基板９０にコレステリック液
晶層からなる偏光分離手段５００を形成する方法を説明
する。赤色，緑色，青色の選択反射の波長領域を有する
コレステリック液晶層を積層形成する方法としては以下
の方法を用いることができる。
晶層からなる偏光分離手段５００を形成する方法を説明
する。赤色，緑色，青色の選択反射の波長領域を有する
コレステリック液晶層を積層形成する方法としては以下
の方法を用いることができる。
【０１４２】配向処理した第２の基板９０上に液晶ポリ
マーを塗工してから選択反射波長の温度依存性を利用
し、温度を所定の値に調整したのち、架橋により構造を
固定して所望の選択反射波長のコレステリック液晶層を
形成する。さらに、その上に新たな液晶ポリマーを塗工
し、温度を別の所定値に調整し、架橋により構造を固定
して別の所望の選択反射波長のコレステリック液晶層を
形成する。この工程を必要回数繰り返すことで、複数の
所望の選択反射の波長領域を有するコレステリック液晶
層の積層体が形成できる。
マーを塗工してから選択反射波長の温度依存性を利用
し、温度を所定の値に調整したのち、架橋により構造を
固定して所望の選択反射波長のコレステリック液晶層を
形成する。さらに、その上に新たな液晶ポリマーを塗工
し、温度を別の所定値に調整し、架橋により構造を固定
して別の所望の選択反射波長のコレステリック液晶層を
形成する。この工程を必要回数繰り返すことで、複数の
所望の選択反射の波長領域を有するコレステリック液晶
層の積層体が形成できる。
【０１４３】あるいは、選択反射波長を光照射により制
御する方法を用いることができる。この方法は、シッフ
塩基を介して光学活性基を結合したモノマーユニットを
一成分とする側鎖型液晶ポリマーに光酸発生剤を添加し
た系において、紫外線照射により光学活性基を切断する
ことで、選択反射波長を制御する方法である。つまり、
液晶ポリマー（共重合体）は光学活性基を含有するモノ
マー単位の含有率に基づいて、コレステリック液晶の螺
旋ピッチが変化するが、選択反射波長は当該ピッチで決
定されるため、前記含有率の制御により選択反射波長を
制御する方法である。
御する方法を用いることができる。この方法は、シッフ
塩基を介して光学活性基を結合したモノマーユニットを
一成分とする側鎖型液晶ポリマーに光酸発生剤を添加し
た系において、紫外線照射により光学活性基を切断する
ことで、選択反射波長を制御する方法である。つまり、
液晶ポリマー（共重合体）は光学活性基を含有するモノ
マー単位の含有率に基づいて、コレステリック液晶の螺
旋ピッチが変化するが、選択反射波長は当該ピッチで決
定されるため、前記含有率の制御により選択反射波長を
制御する方法である。
【０１４４】光学活性基を含有するモノマー単位の含有
率が高いほどピッチが小さくなり、選択反射波長は短波
長側にシフトする。このため、青色以下の選択反射波長
を示す液晶ポリマーをベースに用いるとよい。
率が高いほどピッチが小さくなり、選択反射波長は短波
長側にシフトする。このため、青色以下の選択反射波長
を示す液晶ポリマーをベースに用いるとよい。
【０１４５】この場合、配向処理した第２の基板９０上
に液晶ポリマーを塗工し、所望の選択反射波長となる量
の紫外線を照射した後、加熱処理により構造を固定して
所望の選択反射の波長領域を有するコレステリック液晶
層を形成する。これを冷却後、さらに、その上に新たな
液晶ポリマーを塗工し、別の所望の選択反射波長となる
量の紫外線を照射し、加熱処理により構造を固定した
後、冷却して別の所望の選択反射波長のコレステリック
液晶層を形成する。この工程を必要回数繰り返すこと
で、複数の所望の選択反射波長を有するコレステリック
液晶層の積層体が形成できる。
に液晶ポリマーを塗工し、所望の選択反射波長となる量
の紫外線を照射した後、加熱処理により構造を固定して
所望の選択反射の波長領域を有するコレステリック液晶
層を形成する。これを冷却後、さらに、その上に新たな
液晶ポリマーを塗工し、別の所望の選択反射波長となる
量の紫外線を照射し、加熱処理により構造を固定した
後、冷却して別の所望の選択反射波長のコレステリック
液晶層を形成する。この工程を必要回数繰り返すこと
で、複数の所望の選択反射波長を有するコレステリック
液晶層の積層体が形成できる。
【０１４６】あるいは、異なる選択反射波長を有するフ
ィルム状のコレステリック液晶層を前もって作成し、透
明な接着剤を介して積層することで、複数の所望の選択
反射波長を有するコレステリック液晶層の積層体を形成
することができる。
ィルム状のコレステリック液晶層を前もって作成し、透
明な接着剤を介して積層することで、複数の所望の選択
反射波長を有するコレステリック液晶層の積層体を形成
することができる。
【０１４７】複数の所望の選択反射波長を有するコレス
テリック液晶層を積層形成する方法は、これらの方法に
限定されるものではなく、この他の方法を用いても良い
が、偏光分離手段の全体の厚さはできるだけ薄いこと
が、表示装置の薄型化のために望ましい。
テリック液晶層を積層形成する方法は、これらの方法に
限定されるものではなく、この他の方法を用いても良い
が、偏光分離手段の全体の厚さはできるだけ薄いこと
が、表示装置の薄型化のために望ましい。
【０１４８】なお、コレステリック液晶層の表面には、
必要に応じて透明な保護層を設けても良い。
必要に応じて透明な保護層を設けても良い。
【０１４９】第２の基板９０の偏光分離手段５００が形
成された面とは逆の面には、位相差板７００および偏光
板６００が積層配置される。位相差板７００および偏光
板６００は上記説明の通りで、それぞれアクリル系の透
明接着剤により接着される。
成された面とは逆の面には、位相差板７００および偏光
板６００が積層配置される。位相差板７００および偏光
板６００は上記説明の通りで、それぞれアクリル系の透
明接着剤により接着される。
【０１５０】なお、第２の基板を用いず位相差板に直接
偏光分離手段を形成しても良い。この場合は、コレステ
リック液晶層を形成する工程で、位相差板の位相差など
の特性が変化しない材質を用いると良い。
偏光分離手段を形成しても良い。この場合は、コレステ
リック液晶層を形成する工程で、位相差板の位相差など
の特性が変化しない材質を用いると良い。
【０１５１】第１の基板６と第２の基板９０は透明粘着
材により全面を密着するか、表示部の周囲をビーズやロ
ッドなどのスペーサー材料を混入したシール材で枠状に
シールし、窒素を封入して密閉接着すればよい。
材により全面を密着するか、表示部の周囲をビーズやロ
ッドなどのスペーサー材料を混入したシール材で枠状に
シールし、窒素を封入して密閉接着すればよい。
【０１５２】次に、表示装置１の表示動作を図８，図１
２，図１３を用いて説明する。図１２はゲート線Ｇ１，
Ｇ２，…Ｇｍに順次印加される電圧ＶＧ１，ＶＧ２，…
ＶＧｍのタイムチャートである。
２，図１３を用いて説明する。図１２はゲート線Ｇ１，
Ｇ２，…Ｇｍに順次印加される電圧ＶＧ１，ＶＧ２，…
ＶＧｍのタイムチャートである。
【０１５３】また、図１３は１行１列に位置するゲート
電圧ＶＧ１とデータ電圧ＶＤ１、および、蓄積容量２３
の電圧状態を例示する図である。
電圧ＶＧ１とデータ電圧ＶＤ１、および、蓄積容量２３
の電圧状態を例示する図である。
【０１５４】図１２に示すとおりゲート線Ｇ１，Ｇ２，
…Ｇｍには、順次スイッチングトランジスタ２１をター
ンオンする電圧ＶＧ１，ＶＧ２，…ＶＧｍが印加され
る。
…Ｇｍには、順次スイッチングトランジスタ２１をター
ンオンする電圧ＶＧ１，ＶＧ２，…ＶＧｍが印加され
る。
【０１５５】時刻ｔ＝ｔ0にゲート線Ｇ１にスイッチン
グトランジスタ２１をターンオンする電圧ＶＧ１が印加
されると、１フレーム期間Ｔf内に垂直方向の走査を１
回終えて、再びゲート線Ｇ１にターンオン電圧が印加さ
れるのは時刻ｔ＝ｔ0＋Ｔfである。この駆動スキームで
は、１本のゲート線にターンオン電圧が印加される時間
は、Ｔf／ｍ以下となる。一般的に、Ｔfの値としては１
／６０秒程度が用いられる。
グトランジスタ２１をターンオンする電圧ＶＧ１が印加
されると、１フレーム期間Ｔf内に垂直方向の走査を１
回終えて、再びゲート線Ｇ１にターンオン電圧が印加さ
れるのは時刻ｔ＝ｔ0＋Ｔfである。この駆動スキームで
は、１本のゲート線にターンオン電圧が印加される時間
は、Ｔf／ｍ以下となる。一般的に、Ｔfの値としては１
／６０秒程度が用いられる。
【０１５６】あるゲート線にターンオン電圧が印加され
ているときは、そのゲート線に接続されたスイッチング
トランジスタは全てオン状態となり、それに同期してデ
ータ線Ｄ１，Ｄ２，…Ｄｎには画像信号に応じたデータ
電圧が印加される。これはいわゆる線順次走査方式と呼
ばれ、アクティブマトリクス液晶では一般的に用いられ
ている方式である。
ているときは、そのゲート線に接続されたスイッチング
トランジスタは全てオン状態となり、それに同期してデ
ータ線Ｄ１，Ｄ２，…Ｄｎには画像信号に応じたデータ
電圧が印加される。これはいわゆる線順次走査方式と呼
ばれ、アクティブマトリクス液晶では一般的に用いられ
ている方式である。
【０１５７】次に１行１列に位置する画素に着目し、ゲ
ート電圧ＶＧ１とデータ電圧ＶＤ１、および蓄積容量２
３の電圧状態を図１３を参照しながら説明する。
ート電圧ＶＧ１とデータ電圧ＶＤ１、および蓄積容量２
３の電圧状態を図１３を参照しながら説明する。
【０１５８】ｔ＝ｔ0において、ＶＧ１に同期したデー
タ電圧ＶＤ１の値をｄ１とし、次フレームｔ＝ｔ0＋Ｔf
においてのデータ電圧をｄ２とする。この場合、ゲート
線Ｇ１にターンオン電圧が印加されている間に、これら
のデータ電圧は蓄積容量２３に蓄えられ１フレーム期間
は、ほぼそれらの値に保たれる。これらの電圧値は、ド
ライバトランジスタ２２のゲート電圧を規定し、これに
よりトランジスタを流れる電流値が制御されるので、こ
れらと共通電位配線によって印加される電圧（一定）
と、透明電極に印加されている電圧Ｖａ（一定）とで決
まる一定の電流が発光素子を流れ、所定の発光を生じ
る。
タ電圧ＶＤ１の値をｄ１とし、次フレームｔ＝ｔ0＋Ｔf
においてのデータ電圧をｄ２とする。この場合、ゲート
線Ｇ１にターンオン電圧が印加されている間に、これら
のデータ電圧は蓄積容量２３に蓄えられ１フレーム期間
は、ほぼそれらの値に保たれる。これらの電圧値は、ド
ライバトランジスタ２２のゲート電圧を規定し、これに
よりトランジスタを流れる電流値が制御されるので、こ
れらと共通電位配線によって印加される電圧（一定）
と、透明電極に印加されている電圧Ｖａ（一定）とで決
まる一定の電流が発光素子を流れ、所定の発光を生じ
る。
【０１５９】つまり、発光量を制御すべき画素に対応し
たゲート線にターンオン電圧が印加されるのに同期し
て、画像情報に対応した電圧をデータ線を介して印加す
ることで、画素の発光量を制御することができる。従っ
て、表示部２を構成する複数の画素の発光量を、画像情
報に応じて制御することで所望の画像を表示することが
できる。なお、発光素子の陰極および陽極の両端に電圧
が印加されてから発光が始まるまでの応答時間は通常１
μｓ以下であるため、動きの速い画像にも追随できる画
像表示を実現できる。
たゲート線にターンオン電圧が印加されるのに同期し
て、画像情報に対応した電圧をデータ線を介して印加す
ることで、画素の発光量を制御することができる。従っ
て、表示部２を構成する複数の画素の発光量を、画像情
報に応じて制御することで所望の画像を表示することが
できる。なお、発光素子の陰極および陽極の両端に電圧
が印加されてから発光が始まるまでの応答時間は通常１
μｓ以下であるため、動きの速い画像にも追随できる画
像表示を実現できる。
【０１６０】ここで、一般に有機発光ダイオードはこれ
に流れる電流を大きくすると、その発光量が大きくなり
明るい表示が得られるが、その分消費電力が大きくな
り、素子の寿命（例えば、発光量が初期の半分になるま
での時間）が短くなる。
に流れる電流を大きくすると、その発光量が大きくなり
明るい表示が得られるが、その分消費電力が大きくな
り、素子の寿命（例えば、発光量が初期の半分になるま
での時間）が短くなる。
【０１６１】本発明の表示装置１は前記の通り、偏光分
離手段の作用により、従来、偏光板で吸収され損失とな
っていた光を表示光として効率よく利用できるため、輝
度が１.６倍以上に向上する。このため、同じ消費電力
であれば、輝度が高く、明るい表示の表示装置を実現で
きる。あるいは、同じ輝度（明るさ）であれば発光素子
に流れる電流を小さくできるので消費電力が小さくな
り、さらに寿命が長い表示装置を実現できると云う効果
がある。
離手段の作用により、従来、偏光板で吸収され損失とな
っていた光を表示光として効率よく利用できるため、輝
度が１.６倍以上に向上する。このため、同じ消費電力
であれば、輝度が高く、明るい表示の表示装置を実現で
きる。あるいは、同じ輝度（明るさ）であれば発光素子
に流れる電流を小さくできるので消費電力が小さくな
り、さらに寿命が長い表示装置を実現できると云う効果
がある。
【０１６２】さらに表示装置１は、上記の偏光分離手段
の作用により、発光層から出射される発光色自体より、
実際に観察者側へ出射する光の色純度が向上すると云う
効果がある。このため、表示装置の表示色範囲が広がる
と云う効果がある。
の作用により、発光層から出射される発光色自体より、
実際に観察者側へ出射する光の色純度が向上すると云う
効果がある。このため、表示装置の表示色範囲が広がる
と云う効果がある。
【０１６３】また、表示装置１では、各画素の発光素子
の周囲に光吸収性の顔料を分散した隔壁を設けた。この
隔壁により発光層から基板面に平行な方向へ出射する光
は遮断されるため、画素のぼやけが無い表示が得られ
る。さらにこの隔壁は、発光層から出射して偏光分離手
段で反射した光が、別の画素へ漏れることを防ぐため、
混色や、ぼやけを防止する効果がある。
の周囲に光吸収性の顔料を分散した隔壁を設けた。この
隔壁により発光層から基板面に平行な方向へ出射する光
は遮断されるため、画素のぼやけが無い表示が得られ
る。さらにこの隔壁は、発光層から出射して偏光分離手
段で反射した光が、別の画素へ漏れることを防ぐため、
混色や、ぼやけを防止する効果がある。
【０１６４】つまり、各画素は隔壁により光学的に分離
されるため、混色や、ぼやけのない高品位な表示が得ら
れる。
されるため、混色や、ぼやけのない高品位な表示が得ら
れる。
【０１６５】また、この隔壁は、有機発光ダイオードが
形成された第１の基板と、偏光分離手段が形成された第
２の基板を重ね合わせる際のスペーサーとして機能させ
ることができ、この場合は有機発光ダイオードと偏光分
離手段との接触による欠陥の発生を防止する効果があ
る。
形成された第１の基板と、偏光分離手段が形成された第
２の基板を重ね合わせる際のスペーサーとして機能させ
ることができ、この場合は有機発光ダイオードと偏光分
離手段との接触による欠陥の発生を防止する効果があ
る。
【０１６６】また、偏光分離手段，位相差板，偏光板は
面状に形成されており、塗り分けられた有機層、即ち、
画素と位置合せする必要がないので生産性が向上すると
云った効果が得られる。
面状に形成されており、塗り分けられた有機層、即ち、
画素と位置合せする必要がないので生産性が向上すると
云った効果が得られる。
【０１６７】なお、ここでは偏光分離手段と有機発光ダ
イオードを、異なる基板上に形成し、最後に重ね合わせ
る場合を述べた。これは、同一の基板に両者を形成する
場合、例えば、有機層等が既に形成された基板に偏光分
離手段を形成する場合には、偏光分離手段であるコレス
テリック液晶層を積層形成する際に、有機層が劣化する
などの不具合が生じる可能性があるからである。
イオードを、異なる基板上に形成し、最後に重ね合わせ
る場合を述べた。これは、同一の基板に両者を形成する
場合、例えば、有機層等が既に形成された基板に偏光分
離手段を形成する場合には、偏光分離手段であるコレス
テリック液晶層を積層形成する際に、有機層が劣化する
などの不具合が生じる可能性があるからである。
【０１６８】つまり、偏光分離手段と有機発光ダイオー
ドを、異なる基板に形成するようにすれば、それぞれの
工程の自由度は広がり、互いに劣化させることがないの
で、より高性能な素子を構成できる。
ドを、異なる基板に形成するようにすれば、それぞれの
工程の自由度は広がり、互いに劣化させることがないの
で、より高性能な素子を構成できる。
【０１６９】但し、例えば、将来耐性の高い有機材料が
開発されれば偏光分離手段と有機発光ダイオードを同一
の基板に形成してもよい。
開発されれば偏光分離手段と有機発光ダイオードを同一
の基板に形成してもよい。
【０１７０】なお、本発明の表示装置では、偏光分離手
段と反射電極との距離が長いと偏光分離手段で反射した
光が、対応する画素とは別の画素の反射電極へ漏れて解
像度が低下したり、発光層から出射した光や、偏光分離
手段で反射した光が隔壁などで吸収されて、観察者へ向
かう光が減ってしまうなどの弊害を生じる。このため、
偏光分離手段と反射電極との距離はできるだけ短いこと
が、画質および発光光の利用効率の面から望ましい。
段と反射電極との距離が長いと偏光分離手段で反射した
光が、対応する画素とは別の画素の反射電極へ漏れて解
像度が低下したり、発光層から出射した光や、偏光分離
手段で反射した光が隔壁などで吸収されて、観察者へ向
かう光が減ってしまうなどの弊害を生じる。このため、
偏光分離手段と反射電極との距離はできるだけ短いこと
が、画質および発光光の利用効率の面から望ましい。
【０１７１】ここで、有機発光ダイオードと偏光分離手
段の間に基板が介在する場合、基板がガラスであれば基
板の厚さだけで数百μｍ、プラスチックフィルムであっ
ても数十μｍ以上となり、偏光分離手段と反射電極の距
離が長くなってしまう。
段の間に基板が介在する場合、基板がガラスであれば基
板の厚さだけで数百μｍ、プラスチックフィルムであっ
ても数十μｍ以上となり、偏光分離手段と反射電極の距
離が長くなってしまう。
【０１７２】これに対し、本表示装置では、有機発光ダ
イオードからの光の取り出しを有機発光ダイオードが形
成された第１の基板とは逆の方向からとし、さらに、透
明で薄い平坦化膜や絶縁膜を介して偏光分離手段を重ね
合わせる構成とした。この構成により偏光分離手段と反
射電極との距離は１０μｍ以下と短くなるため、隔壁な
どで吸収され、損失となる光が減り、発光層から出射し
た光の利用効率が向上してより明るい表示が得られる。
さらにこの場合は、偏光分離手段で反射した光が異なる
画素の反射電極へ漏れて、解像度の低下や混色などを起
すことがないので、高品位な表示が得られると云う効果
がある。
イオードからの光の取り出しを有機発光ダイオードが形
成された第１の基板とは逆の方向からとし、さらに、透
明で薄い平坦化膜や絶縁膜を介して偏光分離手段を重ね
合わせる構成とした。この構成により偏光分離手段と反
射電極との距離は１０μｍ以下と短くなるため、隔壁な
どで吸収され、損失となる光が減り、発光層から出射し
た光の利用効率が向上してより明るい表示が得られる。
さらにこの場合は、偏光分離手段で反射した光が異なる
画素の反射電極へ漏れて、解像度の低下や混色などを起
すことがないので、高品位な表示が得られると云う効果
がある。
【０１７３】表示装置の表示部を構成する画素の配置は
ストライプ配置，モザイク配置，デルタ配置などいずれ
の配置でもよく、表示装置の仕様に合せて適切な配置を
選択すれば良い。
ストライプ配置，モザイク配置，デルタ配置などいずれ
の配置でもよく、表示装置の仕様に合せて適切な配置を
選択すれば良い。
【０１７４】なお、本実施例ではアクティブマトリクス
駆動の表示装置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。即ち、ＴＦＴなどのスイッチン
グ素子を設けずに本発明の発光素子の電極をそれぞれ垂
直走査線、水平走査線に直結して駆動する単純マトリク
ス駆動の表示装置に適用しても良い。
駆動の表示装置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。即ち、ＴＦＴなどのスイッチン
グ素子を設けずに本発明の発光素子の電極をそれぞれ垂
直走査線、水平走査線に直結して駆動する単純マトリク
ス駆動の表示装置に適用しても良い。
【０１７５】また、アクティブマトリクス駆動の表示装
置の場合には、アクティブマトリクスの回路構成は上記
構成に限定されるものではない。例えば一つの画素に4
つのスイッチング素子を設けて、スイッチング素子の閾
値特性のばらつきを補正する回路構成としても良い。
置の場合には、アクティブマトリクスの回路構成は上記
構成に限定されるものではない。例えば一つの画素に4
つのスイッチング素子を設けて、スイッチング素子の閾
値特性のばらつきを補正する回路構成としても良い。
【０１７６】〔実施例２〕次に、本実施例の表示装置に
ついて説明する。図１４は表示装置の概略を示す一部断
面図である。この表示装置は、カラーフィルタを有する
こと以外は、基本的な構成は実施例１と同じであるた
め、同じ部分には同じ符号を付け説明は省略する。
ついて説明する。図１４は表示装置の概略を示す一部断
面図である。この表示装置は、カラーフィルタを有する
こと以外は、基本的な構成は実施例１と同じであるた
め、同じ部分には同じ符号を付け説明は省略する。
【０１７７】図１４に示すとおり、本表示装置は図１１
を参照して説明した実施例１において、第２の基板９０
と偏光分離手段５００との間に、所定の波長領域の光は
透過し、残りの可視波長領域の光は吸収するカラーフィ
ルタ９００を配置したものである。
を参照して説明した実施例１において、第２の基板９０
と偏光分離手段５００との間に、所定の波長領域の光は
透過し、残りの可視波長領域の光は吸収するカラーフィ
ルタ９００を配置したものである。
【０１７８】カラーフィルタ９００は、第２の基板９０
上に染色法，顔料分散法，または、印刷法などの公知の
技術によって塗り分ければよい。つまり、赤色の光を出
射する有機層１１０Ｒを覆う位置に赤色の光を透過する
カラーフィルタ９００Ｒ，緑色の光を出射する有機層１
１０Ｇを覆う位置に緑色の光を透過するカラーフィルタ
９００Ｇ，青色の光を出射する有機層１１０Ｂを覆う位
置に青色の光を透過するカラーフィルタ９００Ｂをそれ
ぞれ塗り分ける。
上に染色法，顔料分散法，または、印刷法などの公知の
技術によって塗り分ければよい。つまり、赤色の光を出
射する有機層１１０Ｒを覆う位置に赤色の光を透過する
カラーフィルタ９００Ｒ，緑色の光を出射する有機層１
１０Ｇを覆う位置に緑色の光を透過するカラーフィルタ
９００Ｇ，青色の光を出射する有機層１１０Ｂを覆う位
置に青色の光を透過するカラーフィルタ９００Ｂをそれ
ぞれ塗り分ける。
【０１７９】偏光分離手段５００は、必要に応じてカラ
ーフィルタ９００上に図示しない透明な樹脂材料からな
る保護層などを形成した後、前記と同様な方法で形成す
れば良い。
ーフィルタ９００上に図示しない透明な樹脂材料からな
る保護層などを形成した後、前記と同様な方法で形成す
れば良い。
【０１８０】カラーフィルタ９００および偏光分離手段
５００が形成された第２の基板９０は、偏光分離手段５
００が形成された面が第１の基板６の有機層１１０を形
成した面と対向するよう積層する。この際、第１の基板
６と第２の基板９０は塗り分けられた有機層１１０の位
置と、塗り分けられたカラーフィルタ９００の位置が略
一致するように位置合せをした上で、透明粘着材により
全面を密着するか、ビーズなどのスペーサー材料を混入
した表示部を囲む枠状のシール材により、窒素を封入し
た後、密閉接着する。
５００が形成された第２の基板９０は、偏光分離手段５
００が形成された面が第１の基板６の有機層１１０を形
成した面と対向するよう積層する。この際、第１の基板
６と第２の基板９０は塗り分けられた有機層１１０の位
置と、塗り分けられたカラーフィルタ９００の位置が略
一致するように位置合せをした上で、透明粘着材により
全面を密着するか、ビーズなどのスペーサー材料を混入
した表示部を囲む枠状のシール材により、窒素を封入し
た後、密閉接着する。
【０１８１】また、第２の基板９０の偏光分離手段５０
０が形成された面とは逆の面には、位相差板７００およ
び偏光板６００を透明接着剤により接着する。
０が形成された面とは逆の面には、位相差板７００およ
び偏光板６００を透明接着剤により接着する。
【０１８２】次に、この表示装置の動作を説明する。こ
の表示装置の発光動作は実施例１と同じであり、発光量
を制御すべき画素に対応したゲート線にターンオン電圧
が印加されるのに同期して、画像情報に対応した電圧を
データ線を介して印加することで画素の発光量を制御す
るものであり、表示部を構成する複数の画素の発光量を
画像情報に応じて制御することで、所望の画像を表示す
るものである。
の表示装置の発光動作は実施例１と同じであり、発光量
を制御すべき画素に対応したゲート線にターンオン電圧
が印加されるのに同期して、画像情報に対応した電圧を
データ線を介して印加することで画素の発光量を制御す
るものであり、表示部を構成する複数の画素の発光量を
画像情報に応じて制御することで、所望の画像を表示す
るものである。
【０１８３】有機層１１０から出射した光は直接、また
は、反射電極３００で反射した後、偏光分離手段５００
に入射する。偏光分離手段５００は、各画素が表示すべ
き色の光に選択反射の波長領域を有するコレステリック
液晶層を積層形成したものである。
は、反射電極３００で反射した後、偏光分離手段５００
に入射する。偏光分離手段５００は、各画素が表示すべ
き色の光に選択反射の波長領域を有するコレステリック
液晶層を積層形成したものである。
【０１８４】このため、赤色の光を出射する有機層１１
０Ｒから出射して偏光分離手段５００に入射した光は、
偏光分離手段５００を構成するコレステリック液晶層５
００Ｒの選択反射により、一方の回転方向の円偏光（例
えば、左回りの円偏光）成分は反射し、これ以外の光は
透過する。
０Ｒから出射して偏光分離手段５００に入射した光は、
偏光分離手段５００を構成するコレステリック液晶層５
００Ｒの選択反射により、一方の回転方向の円偏光（例
えば、左回りの円偏光）成分は反射し、これ以外の光は
透過する。
【０１８５】偏光分離手段５００を透過した光は、赤色
の光を透過するカラーフィルタ９００Ｒを透過し、位相
差板７００の作用により円偏光から直線偏光に変換さ
れ、偏光板６００を透過して観察者１００００の方向へ
向かう。
の光を透過するカラーフィルタ９００Ｒを透過し、位相
差板７００の作用により円偏光から直線偏光に変換さ
れ、偏光板６００を透過して観察者１００００の方向へ
向かう。
【０１８６】一方、偏光分離手段５００で反射した光
は、反射電極３００で反射して再び偏光分離手段５００
に向うが、反射電極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光は赤色カラーフィルタ９００Ｒも
透過して、位相差板７００の作用により偏光板６００を
透過する直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して
観察者１００００の方向へ向かう。
は、反射電極３００で反射して再び偏光分離手段５００
に向うが、反射電極３００での反射の際、位相がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるた
め、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光は赤色カラーフィルタ９００Ｒも
透過して、位相差板７００の作用により偏光板６００を
透過する直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して
観察者１００００の方向へ向かう。
【０１８７】緑色、（あるいは青色）を表示する画素に
対応する有機層１１０Ｇ（あるいは１１０Ｂ）から出射
した光に関しても同様に、カラーフィルタ５００Ｇ（あ
るいはカラーフィルタ５００Ｂ）や、偏光板６００を透
過して観察者１００００に向かうため明るい緑色（ある
いは青色）の光が得られる。
対応する有機層１１０Ｇ（あるいは１１０Ｂ）から出射
した光に関しても同様に、カラーフィルタ５００Ｇ（あ
るいはカラーフィルタ５００Ｂ）や、偏光板６００を透
過して観察者１００００に向かうため明るい緑色（ある
いは青色）の光が得られる。
【０１８８】本実施例においても実施例１と同様、従
来、偏光板で吸収され、無駄となっていた光を有効に利
用することで発光素子の輝度が向上し、明るい表示がで
きると云う効果がある。
来、偏光板で吸収され、無駄となっていた光を有効に利
用することで発光素子の輝度が向上し、明るい表示がで
きると云う効果がある。
【０１８９】なお、表示装置に入射する外光は、偏光板
６００を通過する際、少なくともその半分が吸収され
る。偏光板６００を透過した光は、偏光分離手段５００
やカラーフィルタ９００等を透過して反射電極３００で
反射して、偏光分離手段５００に入射する。偏光分離手
段５００に入射した光のうち、偏光分離手段５００の反
射波長領域以外の光は偏光分離手段５００を透過して、
偏光板６００で吸収される。一方、偏光分離手段５００
の反射波長領域の光は偏光分離手段５００で反射した
後、再び反射電極３００で反射して、偏光分離手段５０
０，カラーフィルタ９００，位相差板７００，偏光板６
００を通過して観察者１００００の方向へ向かう。
６００を通過する際、少なくともその半分が吸収され
る。偏光板６００を透過した光は、偏光分離手段５００
やカラーフィルタ９００等を透過して反射電極３００で
反射して、偏光分離手段５００に入射する。偏光分離手
段５００に入射した光のうち、偏光分離手段５００の反
射波長領域以外の光は偏光分離手段５００を透過して、
偏光板６００で吸収される。一方、偏光分離手段５００
の反射波長領域の光は偏光分離手段５００で反射した
後、再び反射電極３００で反射して、偏光分離手段５０
０，カラーフィルタ９００，位相差板７００，偏光板６
００を通過して観察者１００００の方向へ向かう。
【０１９０】このとき、カラーフィルタ９００に入射し
た光は、所定の光、例えば、赤色透過のカラーフィルタ
９００Ｒであれば、赤色の光は透過するが、残りの可視
波長領域の光は吸収される。このため、表示装置に入射
する外光は、偏光板だけでなくカラーフィルタでも吸収
されるため、外光の反射は小さくなり、黒表示がより暗
くなるので、明るい環境下であってもコントラスト比の
高い画像表示が実現できる。
た光は、所定の光、例えば、赤色透過のカラーフィルタ
９００Ｒであれば、赤色の光は透過するが、残りの可視
波長領域の光は吸収される。このため、表示装置に入射
する外光は、偏光板だけでなくカラーフィルタでも吸収
されるため、外光の反射は小さくなり、黒表示がより暗
くなるので、明るい環境下であってもコントラスト比の
高い画像表示が実現できる。
【０１９１】なお、表示装置の実施例１では、外光の反
射を低減するために、偏光分離手段５００を構成する各
コレステリック液晶層の主たる反射波長領域が重複しな
いようにしたが、本実施例では、カラーフィルタを配置
することによる外光反射低減効果があるため、偏光分離
手段５００を構成する各コレステリック液晶層の選択反
射波長領域を広くし、各コレステリック液晶層の主たる
反射波長領域が重複するようにしてもよい。
射を低減するために、偏光分離手段５００を構成する各
コレステリック液晶層の主たる反射波長領域が重複しな
いようにしたが、本実施例では、カラーフィルタを配置
することによる外光反射低減効果があるため、偏光分離
手段５００を構成する各コレステリック液晶層の選択反
射波長領域を広くし、各コレステリック液晶層の主たる
反射波長領域が重複するようにしてもよい。
【０１９２】この場合、特に各コレステリック液晶層の
選択反射の波長領域を広くして、可視波長全域で、ほぼ
同等な選択反射が得られるようにすることで、コレステ
リック液晶層の選択反射の角度依存性に起因する斜めか
ら観察した際の色変化が、抑制できると云う効果が得ら
れる。
選択反射の波長領域を広くして、可視波長全域で、ほぼ
同等な選択反射が得られるようにすることで、コレステ
リック液晶層の選択反射の角度依存性に起因する斜めか
ら観察した際の色変化が、抑制できると云う効果が得ら
れる。
【０１９３】なお、カラーフィルタの特性としては、所
望の色の光の透過率が９５％以上と高いカラーフィルタ
を用いることが、表示輝度の向上と云う面から望まし
い。図１５はこのようなカラーフィルタの透過特性の一
例を示すグラフである。
望の色の光の透過率が９５％以上と高いカラーフィルタ
を用いることが、表示輝度の向上と云う面から望まし
い。図１５はこのようなカラーフィルタの透過特性の一
例を示すグラフである。
【０１９４】この場合、通常は吸収すべき波長の透過率
が上昇してしまうため、淡い色のカラーフィルタになっ
てしまうが、本表示装置では、発光層から出射する光自
体が所定の波長領域からなる光であるため色度など画質
への影響は小さい。また、表示装置に入射する外光は、
反射電極までの往路と反射電極で反射した後の復路の２
回、カラーフィルタを通過するために、十分に吸収され
て外光の反射が抑制される。
が上昇してしまうため、淡い色のカラーフィルタになっ
てしまうが、本表示装置では、発光層から出射する光自
体が所定の波長領域からなる光であるため色度など画質
への影響は小さい。また、表示装置に入射する外光は、
反射電極までの往路と反射電極で反射した後の復路の２
回、カラーフィルタを通過するために、十分に吸収され
て外光の反射が抑制される。
【０１９５】なお、本実施例では、カラーフィルタを偏
光分離手段と偏光板の間に配置した。これは、有機層か
ら出射し、偏光分離手段で反射して再利用される光がカ
ラーフィルタに吸収されて、輝度向上効果が小さくなる
ことを避けるためである。つまり、もしカラーフィルタ
を偏光分離手段と反射電極の間に配置したとすると、有
機層から出射した光のうち、偏光分離手段で反射し反射
電極で反射して、再び偏光分離手段に入射する光は、カ
ラーフィルタを２回通過することになるため、カラーフ
ィルタでの吸収により輝度が低下してしまうからであ
る。
光分離手段と偏光板の間に配置した。これは、有機層か
ら出射し、偏光分離手段で反射して再利用される光がカ
ラーフィルタに吸収されて、輝度向上効果が小さくなる
ことを避けるためである。つまり、もしカラーフィルタ
を偏光分離手段と反射電極の間に配置したとすると、有
機層から出射した光のうち、偏光分離手段で反射し反射
電極で反射して、再び偏光分離手段に入射する光は、カ
ラーフィルタを２回通過することになるため、カラーフ
ィルタでの吸収により輝度が低下してしまうからであ
る。
【０１９６】しかし、カラーフィルタを偏光分離手段と
反射電極の間に配置した場合には、表示装置に入射する
外光の反射が、カラーフィルタを偏光分離手段と偏光板
の間に配置した場合よりも小さくなり、明るい環境下で
のコントラスト比を向上できると云う効果がある。
反射電極の間に配置した場合には、表示装置に入射する
外光の反射が、カラーフィルタを偏光分離手段と偏光板
の間に配置した場合よりも小さくなり、明るい環境下で
のコントラスト比を向上できると云う効果がある。
【０１９７】これは、カラーフィルタを偏光分離手段と
反射電極の間に配置した場合、表示装置に入射した外光
は、まず偏光板で少なくとも１／２が吸収される。偏光
板を透過した光は位相差板，偏光分離手段，カラーフィ
ルタを通過して、反射電極で反射する。反射電極で反射
した光はカラーフィルタを通過して、偏光分離手段に入
射する。偏光分離手段に入射した光のうち、偏光分離手
段を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長領
域以外の光は偏光分離手段を透過し、位相差板を通過す
る際、位相差板の作用を受けて偏光板で吸収されるため
外部には出ない。
反射電極の間に配置した場合、表示装置に入射した外光
は、まず偏光板で少なくとも１／２が吸収される。偏光
板を透過した光は位相差板，偏光分離手段，カラーフィ
ルタを通過して、反射電極で反射する。反射電極で反射
した光はカラーフィルタを通過して、偏光分離手段に入
射する。偏光分離手段に入射した光のうち、偏光分離手
段を構成するコレステリック液晶層の選択反射の波長領
域以外の光は偏光分離手段を透過し、位相差板を通過す
る際、位相差板の作用を受けて偏光板で吸収されるため
外部には出ない。
【０１９８】一方、偏光分離手段を構成するコレステリ
ック液晶層の選択反射の波長領域の光は偏光分離手段で
反射して、カラーフィルタを通過した後、再び反射電極
で反射して、再度カラーフィルタを通過し、偏光分離手
段，位相差板，偏光板を通過して外部に出る。この外部
に出る光が外光の反射に相当するが、合計４回もカラー
フィルタを通過するため、カラーフィルタでの吸収によ
り僅かな光となるので、明るい環境下でのコントラスト
比が向上する。
ック液晶層の選択反射の波長領域の光は偏光分離手段で
反射して、カラーフィルタを通過した後、再び反射電極
で反射して、再度カラーフィルタを通過し、偏光分離手
段，位相差板，偏光板を通過して外部に出る。この外部
に出る光が外光の反射に相当するが、合計４回もカラー
フィルタを通過するため、カラーフィルタでの吸収によ
り僅かな光となるので、明るい環境下でのコントラスト
比が向上する。
【０１９９】なお、塗り分けられたカラーフィルタの間
には金属クロム，酸化クロムあるいは光吸収性の顔料を
分散した感光性樹脂からなるブラックマトリクスを形成
しても良い。この場合、カラーフィルタと画素との位置
合わせマージンが大きく取れるよう、ブラックマトリク
スの開口部は画素の大きさよりも大きくすることが望ま
しい。
には金属クロム，酸化クロムあるいは光吸収性の顔料を
分散した感光性樹脂からなるブラックマトリクスを形成
しても良い。この場合、カラーフィルタと画素との位置
合わせマージンが大きく取れるよう、ブラックマトリク
スの開口部は画素の大きさよりも大きくすることが望ま
しい。
【０２００】〔実施例３〕図１６は、本実施例の表示装
置の概略を示す一部断面図である。この表示装置は有機
層の発光色が白色であること以外、基本的な構成は実施
例２と同じであるため、同じ部分には同じ符号を付け説
明は省略する。
置の概略を示す一部断面図である。この表示装置は有機
層の発光色が白色であること以外、基本的な構成は実施
例２と同じであるため、同じ部分には同じ符号を付け説
明は省略する。
【０２０１】図１６に示すとおり、本表示装置は図１４
を参照して説明した上記実施例において、赤色発光，緑
色発光，青色発光に塗り分けられていた有機層を全て白
色発光の有機層１１０Ｗとしたものである。
を参照して説明した上記実施例において、赤色発光，緑
色発光，青色発光に塗り分けられていた有機層を全て白
色発光の有機層１１０Ｗとしたものである。
【０２０２】白色発光を実現する有機層としては、発光
色の異なる複数の発光層を積層する構成と、一つの発光
層中に発光色が異なる色素をドーピングする構成があ
る。
色の異なる複数の発光層を積層する構成と、一つの発光
層中に発光色が異なる色素をドーピングする構成があ
る。
【０２０３】前者の構成としては、例えば、ＴＰＤ、Ａ
ｌｑ３のＡｌｑ３を部分的にナイルレッドでドープし、
さらに１,２,４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）を組合
せたものがある。また、後者としてはＰＶＫに３種類の
色素、例えば１,１,４,４−テトラフェニル−１,３−ブ
タジエン（ＴＰＢ）、クマリン６、ＤＣＭ１をドープし
たものがある。いずれにせよ、白色発光の有機層として
は発光効率が高く、寿命の長い白色発光が得られるもの
を用いることが望ましい。
ｌｑ３のＡｌｑ３を部分的にナイルレッドでドープし、
さらに１,２,４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）を組合
せたものがある。また、後者としてはＰＶＫに３種類の
色素、例えば１,１,４,４−テトラフェニル−１,３−ブ
タジエン（ＴＰＢ）、クマリン６、ＤＣＭ１をドープし
たものがある。いずれにせよ、白色発光の有機層として
は発光効率が高く、寿命の長い白色発光が得られるもの
を用いることが望ましい。
【０２０４】図１７は本実施例で用いるカラーフィルタ
の透過特性の一例を示すグラフである。本実施例ではカ
ラーフィルタにより白色の光を赤色，緑色，青色の３原
色に変換する必要がある。このため、図１７に例示した
ような所望の波長の光は透過するが、それ以外の可視波
長領域の光の透過をできるだけ小さくするカラーフィル
タを用いることが、広い色再現範囲を実現する上で重要
である。
の透過特性の一例を示すグラフである。本実施例ではカ
ラーフィルタにより白色の光を赤色，緑色，青色の３原
色に変換する必要がある。このため、図１７に例示した
ような所望の波長の光は透過するが、それ以外の可視波
長領域の光の透過をできるだけ小さくするカラーフィル
タを用いることが、広い色再現範囲を実現する上で重要
である。
【０２０５】カラーフィルタは、赤色を表示する画素の
有機層１１０Ｗを覆う位置に赤色の光を透過するカラー
フィルタ９００Ｒを配置し、緑色を表示する画素の有機
層１１０Ｗを覆う位置に緑色の光を透過するカラーフィ
ルタ９００Ｇを配置し、青色を表示する画素の有機層１
１０Ｗを覆う位置に青色の光を透過するカラーフィルタ
９００Ｂを配置する。
有機層１１０Ｗを覆う位置に赤色の光を透過するカラー
フィルタ９００Ｒを配置し、緑色を表示する画素の有機
層１１０Ｗを覆う位置に緑色の光を透過するカラーフィ
ルタ９００Ｇを配置し、青色を表示する画素の有機層１
１０Ｗを覆う位置に青色の光を透過するカラーフィルタ
９００Ｂを配置する。
【０２０６】次に、この表示装置の動作を説明する。こ
の表示装置の発光動作は前記実施例と同じであり、発光
量を制御すべき画素に対応したゲート線にターンオン電
圧が印加されるのに同期して、画像情報に対応した電圧
をデータ線を介して印加することで画素の発光量を制御
するもので、表示部を構成する複数の画素の発光量を画
像情報に応じて制御することで所望の画像を表示するも
のである。
の表示装置の発光動作は前記実施例と同じであり、発光
量を制御すべき画素に対応したゲート線にターンオン電
圧が印加されるのに同期して、画像情報に対応した電圧
をデータ線を介して印加することで画素の発光量を制御
するもので、表示部を構成する複数の画素の発光量を画
像情報に応じて制御することで所望の画像を表示するも
のである。
【０２０７】有機層１１０Ｗから出射した光は直接、ま
たは、反射電極３００で反射後、偏光分離手段５００に
入射する。偏光分離手段は、各画素が表示すべき色の光
に選択反射波長を有するコレステリック液晶層を積層し
たものである。このため、赤色を表示すべき画素の有機
層１１０Ｗから出射して偏光分離手段５００に入射した
光は、偏光分離手段５００を構成するコレステリック液
晶層の選択反射により、一方の回転方向の円偏光（例え
ば、左回りの円偏光）成分は反射し、これ以外の光は透
過する。
たは、反射電極３００で反射後、偏光分離手段５００に
入射する。偏光分離手段は、各画素が表示すべき色の光
に選択反射波長を有するコレステリック液晶層を積層し
たものである。このため、赤色を表示すべき画素の有機
層１１０Ｗから出射して偏光分離手段５００に入射した
光は、偏光分離手段５００を構成するコレステリック液
晶層の選択反射により、一方の回転方向の円偏光（例え
ば、左回りの円偏光）成分は反射し、これ以外の光は透
過する。
【０２０８】偏光分離手段５００を透過した光は、赤色
光を透過する赤色カラーフィルタ９００Ｒに入射する
が、赤色に対応する所定の波長領域以外の光は赤色カラ
ーフィルタ９００Ｒで殆ど吸収される。一方、赤色に対
応する所定の波長領域の光は赤色カラーフィルタ９００
Ｒを透過し、位相差板７００の作用により円偏光から直
線偏光に変換され、偏光板６００で吸収されることなく
透過して観察者１００００の方向へ向かう。
光を透過する赤色カラーフィルタ９００Ｒに入射する
が、赤色に対応する所定の波長領域以外の光は赤色カラ
ーフィルタ９００Ｒで殆ど吸収される。一方、赤色に対
応する所定の波長領域の光は赤色カラーフィルタ９００
Ｒを透過し、位相差板７００の作用により円偏光から直
線偏光に変換され、偏光板６００で吸収されることなく
透過して観察者１００００の方向へ向かう。
【０２０９】一方、偏光分離手段５００で反射した光
は、反射電極３００で反射して再び偏光分離手段５００
に向うが、反射電極３００での反射の際、位置がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるため
に、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光は赤色カラーフィルタ９００Ｒも
透過して、位相差板７００の作用により偏光板６００を
透過する直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して
観察者１００００の方向へ向かう。
は、反射電極３００で反射して再び偏光分離手段５００
に向うが、反射電極３００での反射の際、位置がπずれ
て回転方向が逆の円偏光（右回りの円偏光）となるため
に、今度は偏光分離手段５００を透過する。偏光分離手
段５００を透過した光は赤色カラーフィルタ９００Ｒも
透過して、位相差板７００の作用により偏光板６００を
透過する直線偏光に変換され、偏光板６００を透過して
観察者１００００の方向へ向かう。
【０２１０】つまり、赤色を表示する画素に対応する有
機層１１０Ｗから出射した白色光のうち、赤色に対応す
る所定の波長領域の光のみが、カラーフィルタ９００Ｒ
や偏光板６００で吸収されることなく、観察者１０００
０に向かうため明るい赤色光が得られる。
機層１１０Ｗから出射した白色光のうち、赤色に対応す
る所定の波長領域の光のみが、カラーフィルタ９００Ｒ
や偏光板６００で吸収されることなく、観察者１０００
０に向かうため明るい赤色光が得られる。
【０２１１】緑色、（あるいは青色）を表示する画素に
対応する有機層１１０Ｗから出射した白色光に関しても
同様に、緑色（あるいは青色）に対応する所定の波長領
域の光のみが、カラーフィルタ９００Ｇ（あるいはカラ
ーフィルタ９００Ｂ）や、偏光板６００で吸収されるこ
となく観察者１００００に向かうため明るい緑色光（あ
るいは青色光）が得られる。
対応する有機層１１０Ｗから出射した白色光に関しても
同様に、緑色（あるいは青色）に対応する所定の波長領
域の光のみが、カラーフィルタ９００Ｇ（あるいはカラ
ーフィルタ９００Ｂ）や、偏光板６００で吸収されるこ
となく観察者１００００に向かうため明るい緑色光（あ
るいは青色光）が得られる。
【０２１２】本実施例においても前記実施例と同様、従
来、偏光板で吸収され、無駄となっていた光を有効に利
用することで輝度が向上し、明るい表示が得られると云
う効果がある。
来、偏光板で吸収され、無駄となっていた光を有効に利
用することで輝度が向上し、明るい表示が得られると云
う効果がある。
【０２１３】一方、表示装置に入射する外光は偏光板６
００を通過する際、少なくともその半分が吸収される。
偏光板６００を透過した光はカラーフィルタ９００，偏
光分離手段５００等を透過し、反射電極３００で反射し
て偏光分離手段５００に入射する。偏光分離手段５００
に入射した光のうち、偏光分離手段５００を構成するコ
レステリック液晶層の選択反射の波長領域以外の光は、
偏光分離手段を透過して、位相差板７００を通過する
際、位相差板７００の作用を受けて偏光板６００に吸収
されるため外部に出ない。
００を通過する際、少なくともその半分が吸収される。
偏光板６００を透過した光はカラーフィルタ９００，偏
光分離手段５００等を透過し、反射電極３００で反射し
て偏光分離手段５００に入射する。偏光分離手段５００
に入射した光のうち、偏光分離手段５００を構成するコ
レステリック液晶層の選択反射の波長領域以外の光は、
偏光分離手段を透過して、位相差板７００を通過する
際、位相差板７００の作用を受けて偏光板６００に吸収
されるため外部に出ない。
【０２１４】一方、偏光分離手段５００を構成するコレ
ステリック液晶層の選択反射の波長領域の光は、偏光選
択手段５００で反射した後、再び反射電極３００で反射
し、今度は偏光選択手段５００を透過し、カラーフィル
タ９００，位相差板７００，偏光板６００を通過して観
察者１００００の方向へ向かう。
ステリック液晶層の選択反射の波長領域の光は、偏光選
択手段５００で反射した後、再び反射電極３００で反射
し、今度は偏光選択手段５００を透過し、カラーフィル
タ９００，位相差板７００，偏光板６００を通過して観
察者１００００の方向へ向かう。
【０２１５】この光が外光の反射となるが、この光はカ
ラーフィルタを２回通過する際、大部分の光が吸収され
るため僅かな光となる。つまり、明るい環境下で表示装
置に入射する外光の反射は、カラーフィルタでの吸収に
よって小さくなり、黒表示がより暗くなるので、明るい
環境下であってもコントラスト比の高い画像表示が実現
できる。
ラーフィルタを２回通過する際、大部分の光が吸収され
るため僅かな光となる。つまり、明るい環境下で表示装
置に入射する外光の反射は、カラーフィルタでの吸収に
よって小さくなり、黒表示がより暗くなるので、明るい
環境下であってもコントラスト比の高い画像表示が実現
できる。
【０２１６】なお、本実施例においても偏光分離手段５
００を構成する各コレステリック液晶層の選択反射波長
領域を広くして、可視波長領域全域でほぼ均一な選択反
射が得られるようにすることで、コレステリック液晶層
の選択反射の角度依存性に起因する斜めから観察した際
の色変化の抑制を図ってもよい。
００を構成する各コレステリック液晶層の選択反射波長
領域を広くして、可視波長領域全域でほぼ均一な選択反
射が得られるようにすることで、コレステリック液晶層
の選択反射の角度依存性に起因する斜めから観察した際
の色変化の抑制を図ってもよい。
【０２１７】また、偏光分離手段を構成する各コレステ
リック液晶層の選択反射の波長領域を狭くして、表示装
置から出射される光の波長分布を、より急峻な分布とす
ることで色純度を向上することができる。この場合、本
表示装置は、従来の白色発光有機発光ダイオードにカラ
ーフィルタを組み合わせたカラー表示装置に比べて、高
コントラスト比で、色純度が高く、表示色範囲が広い表
示装置を実現することができる。
リック液晶層の選択反射の波長領域を狭くして、表示装
置から出射される光の波長分布を、より急峻な分布とす
ることで色純度を向上することができる。この場合、本
表示装置は、従来の白色発光有機発光ダイオードにカラ
ーフィルタを組み合わせたカラー表示装置に比べて、高
コントラスト比で、色純度が高く、表示色範囲が広い表
示装置を実現することができる。
【０２１８】〔実施例４〕図１８は本実施例の表示装置
の基本構成と動作原理を説明するための一部概略断面図
である。この表示装置は前記実施例において、偏光分離
手段として用いたコレステリック液晶層の代わりに、所
定の波長領域の直線偏光成分は反射し、他の成分は透過
する偏光分離手段（以下、直線偏光分離手段と呼ぶ）５
５０を用いたものである。このため前記実施例と共通な
部分には同じ符号を付け説明は省略する。
の基本構成と動作原理を説明するための一部概略断面図
である。この表示装置は前記実施例において、偏光分離
手段として用いたコレステリック液晶層の代わりに、所
定の波長領域の直線偏光成分は反射し、他の成分は透過
する偏光分離手段（以下、直線偏光分離手段と呼ぶ）５
５０を用いたものである。このため前記実施例と共通な
部分には同じ符号を付け説明は省略する。
【０２１９】図１８に示す通り、本表示装置は図示しな
い基板上に形成された透明電極２００と、鏡面状で光反
射機能を有する反射電極３００と、透明電極と反射電極
の間に形成した有機層１１０とから構成される有機発光
ダイオード１５０と、有機発光ダイオード１５０の透明
電極２００側から順に積層配置した位相差板７００と、
直線偏光分離手段５５０と、偏光板６００から構成され
る。
い基板上に形成された透明電極２００と、鏡面状で光反
射機能を有する反射電極３００と、透明電極と反射電極
の間に形成した有機層１１０とから構成される有機発光
ダイオード１５０と、有機発光ダイオード１５０の透明
電極２００側から順に積層配置した位相差板７００と、
直線偏光分離手段５５０と、偏光板６００から構成され
る。
【０２２０】直線偏光分離手段５５０は、これに入射す
る光のうち所定の波長領域の直線偏光成分は反射し、こ
れと偏光面が直交する直線偏光成分は透過する機能を有
する。直線偏光分離手段５５０の構成は種々考えられ、
例えば、国際出願の国際公開番号：ＷＯ９５／２７９１
９に記載される異なる複屈折性高分子フィルムを、交互
に複数層積層した複屈折反射型偏光フィルムや、ＳＩＤ
９２ Ｄｉｇｅｓｔｐ４２７に記載の頂角が略９０度の
プリズムアレイを２枚重ね、その重ね合わせ部に、多層
膜による偏光分離面を形成したものを使用することがで
きる。
る光のうち所定の波長領域の直線偏光成分は反射し、こ
れと偏光面が直交する直線偏光成分は透過する機能を有
する。直線偏光分離手段５５０の構成は種々考えられ、
例えば、国際出願の国際公開番号：ＷＯ９５／２７９１
９に記載される異なる複屈折性高分子フィルムを、交互
に複数層積層した複屈折反射型偏光フィルムや、ＳＩＤ
９２ Ｄｉｇｅｓｔｐ４２７に記載の頂角が略９０度の
プリズムアレイを２枚重ね、その重ね合わせ部に、多層
膜による偏光分離面を形成したものを使用することがで
きる。
【０２２１】直線偏光分離手段５５０は、有機層１１０
の発光波長領域と略一致した反射波長領域を有する直線
偏光反射層を、有機層１１０の発光色に対応した数だけ
積層したものである。つまり、有機層１１０が赤色発光
の有機層１１０Ｒ，緑色発光の有機層１１０Ｇ，青色発
光の有機層１１０Ｂの３色である場合、直線偏光分離手
段５５０は赤色反射の直線偏光反射層５５０Ｒ，緑色反
射の直線偏光反射層５５０Ｇ，青色反射の直線偏光反射
層５５０Ｂの３層を積層したものとする。
の発光波長領域と略一致した反射波長領域を有する直線
偏光反射層を、有機層１１０の発光色に対応した数だけ
積層したものである。つまり、有機層１１０が赤色発光
の有機層１１０Ｒ，緑色発光の有機層１１０Ｇ，青色発
光の有機層１１０Ｂの３色である場合、直線偏光分離手
段５５０は赤色反射の直線偏光反射層５５０Ｒ，緑色反
射の直線偏光反射層５５０Ｇ，青色反射の直線偏光反射
層５５０Ｂの３層を積層したものとする。
【０２２２】位相差板７００および偏光板６００は従来
技術における、いわゆる円偏光板を構成するものを用い
れば良い。つまり、偏光板６００は、これを通過する光
のうち特定の１方向に偏光面を持つ直線偏光は透過し、
これと偏光面が直交する直線偏光は吸収するものであ
る。また、位相差板７００は、直線偏光をその偏波面が
回転する円偏光に変換する１／４波長板として機能する
ものを用いる。
技術における、いわゆる円偏光板を構成するものを用い
れば良い。つまり、偏光板６００は、これを通過する光
のうち特定の１方向に偏光面を持つ直線偏光は透過し、
これと偏光面が直交する直線偏光は吸収するものであ
る。また、位相差板７００は、直線偏光をその偏波面が
回転する円偏光に変換する１／４波長板として機能する
ものを用いる。
【０２２３】直線偏光分離手段５５０は、この円偏光板
を構成する偏光板６００と位相差板７００の間に配置す
るが、その際、直線偏光分離手段５５０の直線偏光の透
過軸は、偏光板６００の直線偏光の透過軸と一致するよ
うに配置する。
を構成する偏光板６００と位相差板７００の間に配置す
るが、その際、直線偏光分離手段５５０の直線偏光の透
過軸は、偏光板６００の直線偏光の透過軸と一致するよ
うに配置する。
【０２２４】次に、表示装置の動作を図１８に基づき説
明する。透明電極２００と反射電極３００とに直流電源
９１０を接続し、透明電極２００と反射電極３００との
間に直流電圧を印加すると発光層１００から所定の波長
の発光が生じる。発光層１００から出射した光のうち、
透明電極２００側に向かった光１１００は、そのまま透
明電極２００および位相差板７００を透過して直線偏光
分離手段５５０に入射する。
明する。透明電極２００と反射電極３００とに直流電源
９１０を接続し、透明電極２００と反射電極３００との
間に直流電圧を印加すると発光層１００から所定の波長
の発光が生じる。発光層１００から出射した光のうち、
透明電極２００側に向かった光１１００は、そのまま透
明電極２００および位相差板７００を透過して直線偏光
分離手段５５０に入射する。
【０２２５】また、発光層１００から出射した光のうち
反射電極３００側に向かった光１１０１は反射電極３０
０で反射して、同じく透明電極２００および位相差板７
００を透過し、直線偏光分離手段５５０に入射する。こ
の際、発光層１００から出射し、直線偏光分離手段５５
０に入射する光は非偏光であるため、偏光板６００で吸
収されるベき直線偏光成分は反射し、偏光板６００を透
過する直線偏光成分は透過する。直線偏光分離手段５５
０を透過した光１１０２は、偏光板６００を透過して観
察者１００００の方向へ向かう。
反射電極３００側に向かった光１１０１は反射電極３０
０で反射して、同じく透明電極２００および位相差板７
００を透過し、直線偏光分離手段５５０に入射する。こ
の際、発光層１００から出射し、直線偏光分離手段５５
０に入射する光は非偏光であるため、偏光板６００で吸
収されるベき直線偏光成分は反射し、偏光板６００を透
過する直線偏光成分は透過する。直線偏光分離手段５５
０を透過した光１１０２は、偏光板６００を透過して観
察者１００００の方向へ向かう。
【０２２６】一方、直線偏光分離手段５５０で反射した
光１１０３は、位相差板７００を通過して反射電極３０
０へ向うが、位相差板７００を通過する際、その作用を
受けて偏波面が回転する円偏光となる。反射電極３００
へ向かった光１１０３は反射電極３００での反射の際、
位相がπずれて回転方向が逆の円偏光となり、再び位相
差板７００を通過する際にその作用を受け、今度は直線
偏光分離手段５５０を透過する直線偏光に変換される。
このため直線偏光分離手段６００および偏光板６００を
透過して観察者１００００の方向へ向かう。
光１１０３は、位相差板７００を通過して反射電極３０
０へ向うが、位相差板７００を通過する際、その作用を
受けて偏波面が回転する円偏光となる。反射電極３００
へ向かった光１１０３は反射電極３００での反射の際、
位相がπずれて回転方向が逆の円偏光となり、再び位相
差板７００を通過する際にその作用を受け、今度は直線
偏光分離手段５５０を透過する直線偏光に変換される。
このため直線偏光分離手段６００および偏光板６００を
透過して観察者１００００の方向へ向かう。
【０２２７】つまり、本表示装置においても発光層１０
０から出射した光のうち、従来、偏光板で吸収され、損
失となっていた光を効率よく再利用することで観察者１
００００へ向かう光量が増加し、輝度が向上する。
０から出射した光のうち、従来、偏光板で吸収され、損
失となっていた光を効率よく再利用することで観察者１
００００へ向かう光量が増加し、輝度が向上する。
【０２２８】次に、周囲が明るい環境下で外部から発光
素子に入射する外光について説明する。周囲から表示装
置に入射する外光３１００は一般に無偏光であるが、偏
光板６００を通過する際に所定の１方向に偏光面を持つ
直線偏光は吸収され、これと偏光面が直交する直線偏光
のみが透過する。偏光板６００を透過した直線偏光は直
線偏光反射手段５５０も透過し、位相差板７００の作用
を受け、偏光面が回転する円偏光となる。位相差板７０
０を通過した光は反射電極３００で反射する際、位相が
πずれて回転方向が逆の円偏光になる。
素子に入射する外光について説明する。周囲から表示装
置に入射する外光３１００は一般に無偏光であるが、偏
光板６００を通過する際に所定の１方向に偏光面を持つ
直線偏光は吸収され、これと偏光面が直交する直線偏光
のみが透過する。偏光板６００を透過した直線偏光は直
線偏光反射手段５５０も透過し、位相差板７００の作用
を受け、偏光面が回転する円偏光となる。位相差板７０
０を通過した光は反射電極３００で反射する際、位相が
πずれて回転方向が逆の円偏光になる。
【０２２９】反射電極３００で反射した光は再び位相差
板７００を通過する際、今度は偏光板６００で吸収され
る直線偏光に変換された後、直線偏光分離手段５５０に
入射する。直線偏光分離手段５５０では発光層の発光波
長領域に相当する波長領域の光は反射し、それ以外の波
長の光は透過する。直線偏光分離手段５５０を透過した
光３１０１は偏光板で６００で吸収されるため外部には
戻らない。
板７００を通過する際、今度は偏光板６００で吸収され
る直線偏光に変換された後、直線偏光分離手段５５０に
入射する。直線偏光分離手段５５０では発光層の発光波
長領域に相当する波長領域の光は反射し、それ以外の波
長の光は透過する。直線偏光分離手段５５０を透過した
光３１０１は偏光板で６００で吸収されるため外部には
戻らない。
【０２３０】一方、直線偏光分離手段５５０で反射した
光３１０２は位相差板７００を通過する際、その作用を
受けて円偏光に変換され、反射電極３００で再度反射す
る際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏光となる。反
射電極３００で再度反射した光は位相差板７００を通過
する際、今度は偏光板６００を透過する直線偏光に変換
されるため、直線偏光分離手段５５０および偏光板６０
０を透過して観察者１００００の方向へ向かう。
光３１０２は位相差板７００を通過する際、その作用を
受けて円偏光に変換され、反射電極３００で再度反射す
る際、位相がπずれて回転方向が逆の円偏光となる。反
射電極３００で再度反射した光は位相差板７００を通過
する際、今度は偏光板６００を透過する直線偏光に変換
されるため、直線偏光分離手段５５０および偏光板６０
０を透過して観察者１００００の方向へ向かう。
【０２３１】つまり、発光素子に入射した外光３１００
のうち、少なくとも半分がまず偏光板７００で吸収さ
る。偏光板７００を透過した光は、直線偏光分離手段５
５０および位相差板７００等を透過して、反射電極３０
０で反射して、再び直線偏光分離手段５５０に入射する
が、このうち直線偏光分離手段５５０を透過する光３１
０１は偏光板６００で吸収される。従って、外部へ出射
する光は、直線偏光分離手段５５０で反射される波長領
域の僅かな光３１０２のみである。
のうち、少なくとも半分がまず偏光板７００で吸収さ
る。偏光板７００を透過した光は、直線偏光分離手段５
５０および位相差板７００等を透過して、反射電極３０
０で反射して、再び直線偏光分離手段５５０に入射する
が、このうち直線偏光分離手段５５０を透過する光３１
０１は偏光板６００で吸収される。従って、外部へ出射
する光は、直線偏光分離手段５５０で反射される波長領
域の僅かな光３１０２のみである。
【０２３２】即ち、本表示装置においても前記実施例と
同様、明るい環境下であっても外光の大部分がカットさ
れるために、黒表示が暗くなりコントラスト比の高い表
示が実現できる。
同様、明るい環境下であっても外光の大部分がカットさ
れるために、黒表示が暗くなりコントラスト比の高い表
示が実現できる。
【０２３３】また、直線偏光分離手段５５０の直線偏光
の反射波長領域を発光層の発光波長領域よりも小さくす
ることで観察者１００００へ向かう光の色純度を向上し
たり、明るい環境下でのコントラスト比をさらに向上す
ることができると云う効果がある。
の反射波長領域を発光層の発光波長領域よりも小さくす
ることで観察者１００００へ向かう光の色純度を向上し
たり、明るい環境下でのコントラスト比をさらに向上す
ることができると云う効果がある。
【０２３４】
【発明の効果】本発明の表示装置は、コレステリック液
晶層などから構成される偏光分離手段の作用により、従
来、偏光板で吸収されて損失となっていた光を効率よく
再利用できるので観察者へ向かう光量が増加する。従っ
て、同じ消費電力であれば、より輝度が高く、明るい表
示装置を実現できる。
晶層などから構成される偏光分離手段の作用により、従
来、偏光板で吸収されて損失となっていた光を効率よく
再利用できるので観察者へ向かう光量が増加する。従っ
て、同じ消費電力であれば、より輝度が高く、明るい表
示装置を実現できる。
【０２３５】また、同じ輝度（明るさ）であれば、発光
素子に流れる電流を小さくできるので消費電力が小さく
なり、長寿命の表示装置を実現できる。
素子に流れる電流を小さくできるので消費電力が小さく
なり、長寿命の表示装置を実現できる。
【０２３６】さらに、偏光分離手段で反射して再利用さ
れる光の波長領域の制御により、発光層から出射する光
自体よりも高い色純度の光が得られ、色再現範囲の広い
表示装置が実現できる。
れる光の波長領域の制御により、発光層から出射する光
自体よりも高い色純度の光が得られ、色再現範囲の広い
表示装置が実現できる。
【０２３７】また、外光の反射の大部分がカットされて
黒表示が暗くなるので、明るい環境下であっても高コン
トラスト比の表示装置を実現できる。
黒表示が暗くなるので、明るい環境下であっても高コン
トラスト比の表示装置を実現できる。
【図１】本発明の表示装置の一実施例を示す一部概略断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の表示装置の一実施例を示す一部概略断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の表示装置に係るコレステリック液晶層
の透過率の波長依存性の一例を示すグラフである。
の透過率の波長依存性の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の表示装置に係るコレステリック液晶層
の透過率の波長依存性の一例を示すグラフである。
の透過率の波長依存性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の表示装置の外光の相対反射率の一例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】本発明の表示装置の光の相対強度の波長依存性
の一例を示すグラフである。
の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の表示装置の全体のレイアウトを模試的
に示すブロック図である。
に示すブロック図である。
【図８】本発明の表示装置の表示部に構成されたアクテ
ィブマトリクスの一例を示す等価回路図である。
ィブマトリクスの一例を示す等価回路図である。
【図９】本発明の表示装置の画素部の構造の一例を示す
一部平面図である。
一部平面図である。
【図１０】本発明の表示装置の画素部の構造の一例を示
す一部断面図である。
す一部断面図である。
【図１１】本発明の表示装置の一例を示す一部概略断面
図である。
図である。
【図１２】本発明の表示装置の表示動作の説明図であ
る。
る。
【図１３】本発明の表示装置の表示動作の説明図であ
る。
る。
【図１４】本発明の表示装置の一例を示す一部概略断面
図である。
図である。
【図１５】本発明の表示装置に係るカラーフィルタの光
学特性の一例を示すグラフである。
学特性の一例を示すグラフである。
【図１６】本発明の表示装置の一例を示す一部概略断面
図である。
図である。
【図１７】本発明の表示装置に係るカラーフィルタの光
学特性の一例を示すグラフである。
学特性の一例を示すグラフである。
【図１８】本発明の表示装置の一例を示す一部概略断面
図である。
図である。
【図１９】従来の表示装置の一部概略断面図である。
１…表示装置、２…表示部、３…データ駆動回路、４…
走査駆動回路、６…第１の基板、７…データ線、８…ゲ
ート線、２０…画素、２１…スイッチトランジスタ、２
２…ドライバトランジスタ、２３…蓄積容量、２４…発
光素子、２５…共通電位線、５０，５１…層間絶縁膜、
５２…平坦化膜、６０…隔壁、６１…隔壁６０の境界
線、７０…平坦化膜、９０…第２の基板、１００…発光
層、１０１…電子輸送層、１０２…ホール輸送層、１１
０，１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ，１１０Ｗ…有機
層、１５０…有機発光ダイオード、２００…透明電極、
３００…反射電極、５００，５００Ｒ，５００Ｇ，５０
０Ｂ…偏光分離手段（コレステリック液晶層）、５５０
…直線偏光分離手段、６００…偏光板、７００…位相差
板（１／４波長版）、８００…円偏光板、９００，９０
０Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂ…カラーフィルタ、９１０…
直流電源、１０００…透明電極２００側に向かった光、
１００１…反射電極３００側に向かった光、１００００
…観察者。
走査駆動回路、６…第１の基板、７…データ線、８…ゲ
ート線、２０…画素、２１…スイッチトランジスタ、２
２…ドライバトランジスタ、２３…蓄積容量、２４…発
光素子、２５…共通電位線、５０，５１…層間絶縁膜、
５２…平坦化膜、６０…隔壁、６１…隔壁６０の境界
線、７０…平坦化膜、９０…第２の基板、１００…発光
層、１０１…電子輸送層、１０２…ホール輸送層、１１
０，１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ，１１０Ｗ…有機
層、１５０…有機発光ダイオード、２００…透明電極、
３００…反射電極、５００，５００Ｒ，５００Ｇ，５０
０Ｂ…偏光分離手段（コレステリック液晶層）、５５０
…直線偏光分離手段、６００…偏光板、７００…位相差
板（１／４波長版）、８００…円偏光板、９００，９０
０Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂ…カラーフィルタ、９１０…
直流電源、１０００…透明電極２００側に向かった光、
１００１…反射電極３００側に向かった光、１００００
…観察者。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｂ 33/02 Ｈ０５Ｂ 33/02 ５Ｇ４３５
33/14 33/14 Ａ
(72)発明者 小村 真一
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 相澤 馨
大阪府茨木市下穂積一丁目１番２号 日東
電工株式会社内
Ｆターム(参考） 2H048 BB02 BB08 BB10 BB42
2H049 BA02 BA03 BA05 BA07 BA16
BA42 BB03 BB63 BC22
2H099 AA11 BA09 CA00 CA07 CA11
DA05
3K007 AB04 AB17 BB06 DB03
5C094 AA06 AA10 AA22 BA03 BA27
BA43 CA19 CA24 ED03 ED11
ED14
5G435 AA02 BB05 BB12 BB16 CC09
CC12 FF02 FF05 GG12 GG14
HH02
Claims (14)
- 【請求項１】 マトリクス状に配置した複数の画素を構
成する発光素子を有する表示装置であって、 前記発光素子は、発光層と、この発光層の裏面に配置し
た光反射面とを有し、前記発光層の表面側には、発光層
から出射する光を反射と透過により２種類の偏光成分に
分離する偏光分離手段，位相差板および偏光板を備え、
発光層はこれを透過する光の偏光状態を略維持するもの
であり、前記光反射面は少なくとも垂直入射した円偏光
を回転方向が逆の円偏光として反射する反射面であるこ
とを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 マトリクス状に配置した複数の画素を構
成する発光素子を有する表示装置であって、 前記発光素子は、発光層と、この発光層の裏面に配置し
た光反射面とを有し、前記発光層の表面側には、発光層
から出射する光を反射と透過により２種類の偏光成分に
分離する偏光分離手段，位相差板および偏光板を備え、
前記偏光分離手段は前記発光層から出射する光に対応し
た波長領域の光を反射と透過により２種類の偏光成分に
分離する偏光分離層を、発光層から出射する光の色数に
合わせて積層したことを特徴とする表示装置。 - 【請求項３】 前記偏光分離手段を構成する複数の偏光
分離層の主たる反射の波長領域が互いに重複しないよう
構成した請求項２に記載の表示装置。 - 【請求項４】 前記発光層はこれを透過する光の偏光状
態を略維持するものであり、前記光反射面は少なくとも
垂直に入射した円偏光を回転方向が逆の円偏光として反
射する反射面である請求項２に記載の表示装置。 - 【請求項５】 前記画素を構成する発光層が、それぞれ
赤色発光の発光層，緑色発光の発光層および青色発光の
発光層のいずれかで構成されカラー表示を行う表示装置
であって、 前記赤色発光の発光層の表面側に赤色を透過するカラー
フィルタ，前記緑色発光の発光層の表面側に緑色を透過
するカラーフィルタ，前記青色発光の発光層の表面側に
青色を透過するカラーフィルタが、それぞれ塗り分けら
れている請求項１または２に記載の表示装置。 - 【請求項６】 前記複数の画素を構成する発光層が白色
発光の発光層であって、前記発光層の表面側に白色とは
異なる所定の色を透過するカラーフィルタが塗り分けら
れている請求項１または２に記載の表示装置。 - 【請求項７】 前記偏光分離手段がコレステリック液晶
層から構成されており、前記位相差板が１／４波長板で
あって、前記発光層側から偏光分離手段，位相差板，偏
光板の順に配置されている請求項１または２に記載の表
示装置。 - 【請求項８】 前記偏光分離手段が所定の波長領域の直
線偏光成分は反射し、それ以外の光は透過する直線偏光
反射手段であり、前記位相差板が１／４波長板であって
前記発光層側から位相差板，偏光分離手段，偏光板の順
に配置された請求項１または２に記載の表示装置。 - 【請求項９】 前記発光素子が光反射面としても機能す
る電極と、有機薄膜からなる発光層と、透明電極を積層
した有機発光ダイオードである請求項１または４に記載
の表示装置。 - 【請求項１０】 前記偏光分離手段を構成する複数の偏
光分離層の主たる反射の波長領域が互いに重複している
請求項５または６に記載の表示装置。 - 【請求項１１】 前記カラーフィルタを偏光分離手段よ
りも表面側に配置した請求項５または６に記載の表示装
置。 - 【請求項１２】 前記カラーフィルタは、発光層から出
射する光の主たる波長の透過率が９５％以上である請求
項５または６に記載の表示装置。 - 【請求項１３】 前記発光層と前記偏光分離手段との間
に基板が介在しないよう構成した請求項１または２に記
載の表示装置。 - 【請求項１４】 前記画素の非発光部分に光吸収性の顔
料を分散した隔壁を有する請求項１または２に記載の表
示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384413A JP3748406B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 表示装置 |
| US10/321,546 US6841803B2 (en) | 2001-12-18 | 2002-12-18 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384413A JP3748406B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003186413A true JP2003186413A (ja) | 2003-07-04 |
| JP3748406B2 JP3748406B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=19187725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001384413A Expired - Fee Related JP3748406B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6841803B2 (ja) |
| JP (1) | JP3748406B2 (ja) |
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| US8169386B2 (en) | 2008-08-19 | 2012-05-01 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
| US8198802B2 (en) | 2008-07-25 | 2012-06-12 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display for suppressing reflection of external light |
| US8502753B2 (en) | 2009-12-07 | 2013-08-06 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
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| US8981349B2 (en) | 2009-01-09 | 2015-03-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
| JP2017097217A (ja) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 大日本印刷株式会社 | 光学フィルム及び画像表示装置 |
| WO2018006868A1 (zh) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 偏振光学组件、oled器件及制备方法、显示装置 |
| CN107634083A (zh) * | 2016-07-19 | 2018-01-26 | 三星显示有限公司 | 显示设备 |
| KR20190136737A (ko) * | 2018-05-31 | 2019-12-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시장치 |
| CN110959132A (zh) * | 2017-05-27 | 2020-04-03 | 李汶基 | 使用反射镜的眼镜型透明显示器 |
| JP2021036346A (ja) * | 2020-12-03 | 2021-03-04 | 大日本印刷株式会社 | 光学フィルム及び画像表示装置 |
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| US6734930B2 (en) * | 2002-06-10 | 2004-05-11 | Allied Material Corp. | Structure of organic light-emitting TFT LCD and method of making the same |
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| JP4401665B2 (ja) | 2003-03-20 | 2010-01-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電界発光素子 |
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