JP2005031293A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子を用いた表示装置及び液晶表示装置の利点を生かし、使用環境及び使用目的に応じて適切なカラーの画像表示を行うことを可能にする。
【解決手段】表示装置１１は、液晶パネル１３の表示面側に、有機ＥＬパネル１２及びカラーフィルタ１５が、有機ＥＬパネル１２が液晶パネル１３側となるように配置された構造に構成されている。有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３はいずれもユニット化され、液晶パネル１３は反射型として構成されている。有機ＥＬパネル１２には液晶パネル１３の各液晶サブピクセルに対応して白色に発光するＥＬサブピクセルが形成され、各ＥＬサブピクセルは少なくとも対応するカラーフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃが透過する波長の光に対して透過性を備えている。有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３は制御装置により選択的に駆動可能になっている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの表示面側に、ＥＬパネル及びカラーフィルタが順次配置された表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、携帯機器等の表示装置として広く用いられている。これら携帯機器においては、小型軽量化、低消費電力に対するニーズが高いことから、バックライト等の光源ユニットを備えずに液晶の配向状態を制御することで、外光の反射／非反射を制御して画像を表示する反射型の液晶パネルがある（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子等のＥＬ素子を用いたカラー表示装置が、優れた表示性能から注目されている（例えば、非特許文献２を参照。）。ＥＬ素子は、液晶パネルとは異なり自ら発光するため、外光がない場所であっても利用者に画像を視認させることができる。
【０００４】
【非特許文献１】
内田龍雄、内池平樹監修「フラットパネルディスプレイ大事典」、株式会社工業調査会出版、２００１年１２月２５日、ｐ４４−４５、ｐ４５図２（ｂ）
【非特許文献２】
「有機ＥＬ素子」、独立行政法人工業所有権総合情報館、［平成１５年６月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｙｕｔｕ．ｎｃｉｐｉ．ｇｏ．ｊｐ／ｃｈａｒｔ／ｋａｇａｋｕ４／ｆｒａｍｅ．ｈｔｍ＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射型の液晶パネルは、日中の屋外等、照度の高い環境での使用においては良好な視認性が確保されるが、夜間あるいは照度の低い室内等では視認性が低下する。また、液晶パネルは動きの速い動画の表示性能がＥＬ素子等の他の表示装置と比べると十分ではない。
【０００６】
また、有機ＥＬ素子を用いたカラー表示装置は、日中の屋外等、照度の高い環境での使用においては、コントラストが低下し、画質が低下する。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＥＬ素子を用いた表示装置及び液晶表示装置の利点を生かして、使用環境及び使用目的に応じて適切なカラーの画像表示を行うことができる新規な構成の表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明に係る第一の表示装置は、液晶パネルの表示面側に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル及びカラーフィルタが、ＥＬパネルが液晶パネル側となるように配置された表示装置である。前記液晶パネルは反射型であり、前記ＥＬパネルは、前記液晶パネルの各液晶サブピクセルに対応してＥＬサブピクセルが形成され、各ＥＬサブピクセルは、少なくとも、対応するカラーフィルタが透過する波長の光に対して光透過性を備え、白色発光する。表示装置は、さらに、前記液晶パネルに画像を表示させる液晶パネル用駆動手段と、前記ＥＬパネルに画像を表示させるＥＬパネル用駆動手段と、いずれの駆動手段を用いて画像を表示するかを決定する選択手段とを備えている。ここで、「サブピクセル」とは、画像を構成する最小の単位要素を意味し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する３個のサブピクセルが一組となって、１個のピクセル（画素）を構成する。
【０００８】
本発明に係る第二の表示装置は、液晶パネルの表示面側に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル及びカラーフィルタが、ＥＬパネルが液晶パネル側となるように配置された表示装置であり、液晶パネルは反射型である。ＥＬパネルは、液晶パネルの各液晶サブピクセルに対応してＥＬサブピクセルが形成され、各ＥＬサブピクセルは、少なくとも対応するカラーフィルタが透過する波長の光に対して光透過性を備え、かつ、少なくとも当該波長の光を発する。そして、表示装置は、さらに、液晶パネルに画像を表示させる液晶パネル用駆動手段と、ＥＬパネルに画像を表示させるＥＬパネル用駆動手段と、いずれの駆動手段を用いて画像を表示するかを決定する選択手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
この構成では、例えば、液晶パネルにおける赤の光の反射量（反射／非反射等）を制御するシャッターとしての液晶サブピクセルと、ＥＬパネルにおける赤を発するＥＬサブピクセルと、赤色の透過域を有するＥＬカラーピクセルとが、液晶パネルの表示面の法線方向に積層されている。
【００１０】
上記第一〜第二の表示装置は、前記選択手段が、さらに、前記液晶パネル用駆動手段を用いて画像を表示する際に、前記ＥＬパネル用駆動手段に対して、前記ＥＬパネルを非発光状態に保持させるか、前記液晶パネルと同期して前記ＥＬパネルを駆動させるかを選択してもよい。
【００１１】
上記第一〜第二の表示装置は、前記選択手段が、さらに、前記ＥＬパネル用駆動手段を用いて画像を表示する際に、前記液晶パネル用駆動手段に対し、前記液晶パネルが白を表示する状態に保持させるか黒を表示する状態に保持させるかを選択してもよい。
【００１２】
上記第一〜第二の表示装置は、前記選択手段が、さらに、前記ＥＬパネル用駆動手段を用いて画像を表示する際に、前記液晶パネル用駆動手段に対し、前記ＥＬパネルと同期して液晶パネルに白又は黒を表示する状態にさせてもよい。
【００１３】
上記第一〜第二の表示装置は、前記液晶パネルをノーマリホワイト方式とすると良い。
上記第一〜第二の表示装置は、前記ＥＬパネルが好ましくは有機ＥＬパネルである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。図１は表示装置の模式断面図であり、図２は表示装置の駆動回路の概略構成図である。図１において、下側が表示装置の表示側（光の出射方向側）となる。なお、図１及び図２に示す各構成要素の相対的な大きさ及び厚さは実際と異なる。
【００１５】
図１に示すように、表示装置１１は、液晶パネル１３の表示面側（図１における下側）に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルとしての有機ＥＬパネル１２及びカラーフィルタ１５が、有機ＥＬパネル１２が液晶パネル１３側となるように配置された構造に構成されている。有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３はいずれもユニット化され、有機ＥＬパネル１２はパッシブマトリックス駆動方式として構成され、液晶パネル１３はパッシブマトリックス駆動方式の反射型として構成されている。
【００１６】
有機ＥＬパネル１２は、ガラス製の透明な基板１４上に、カラーフィルタ１５、平坦化膜１６、第１電極１７、有機ＥＬ層１８、第２電極１９及びパッシベーション膜２０が順次積層されている。カラーフィルタ１５はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃにより構成され、各カラーフィルタ１５ａ〜１５ｃは、ストライプ状に複数本平行に形成されている。なお、この明細書で「透明」とは、各サブピクセルにおいて対応するカラーフィルタ１５の透過域内の光に対して少なくとも光透過性を有することをいう。
【００１７】
第１電極１７は、各カラーフィルタ１５ａ〜１５ｃと対向する位置にストライプ状に形成されている。有機ＥＬ層１８は図示しない絶縁性の隔壁により隔てられた状態で第１電極１７と直交する方向に延びる複数の平行なストライプ状に形成され、第２電極１９は有機ＥＬ層１８上に積層されている。第１電極１７及び第２電極１９の交差部分が有機ＥＬパネル１２のサブピクセル、即ちＥＬサブピクセルを構成し、ＥＬサブピクセルは表示装置１１を基板１４側から眺めた場合にマトリックス状に配置された状態となっている。そして、有機ＥＬ層１８から発した白色光は各カラーフィルタ１５ａ〜１５ｃを透過した後、対応する色の光となる。そして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３個一組のサブピクセルの組合せにより所望の色が再現される。
【００１８】
第１電極１７、有機ＥＬ層１８及び第２電極１９の互いに隣接する面以外の部分と、第１電極１７の平坦化膜１６と隣接する面以外の部分とがパッシベーション膜２０で被覆されている。
【００１９】
第１電極１７及び第２電極１９は、いずれもＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ等による、公知の有機ＥＬ素子で用いられる透明電極として形成されている。また、この実施の形態では第１電極１７が陽極を構成し、第２電極１９が陰極を構成する。
【００２０】
有機ＥＬ層１８には公知の構成のものが使用され、例えば、第１電極１７側から順に、正孔注入層、発光層及び電子注入層の３層あるいは正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の５層で構成されている。発光層は白色の発光を行うように構成されている。有機ＥＬ層１８も第１電極１７及び第２電極１９と同様に透明に形成されている。即ち、ＥＬサブピクセルは、少なくとも、対応するカラーフィルタ１５ａ〜１５ｃが透過する波長の光に対して光透過性を備えている。
【００２１】
パッシベーション膜２０は、少なくとも水分（水蒸気）及び酸素の透過を抑制する機能を有し、かつ透明な材料で形成され、この実施の形態では窒化ケイ素で形成されている。
【００２２】
液晶パネル１３は、一対の透明な基板２１，２２を備え、両基板２１，２２は所定の間隔を保った状態で、シール材２３により貼り合わされて、その間に液晶２４が封入されている。基板２１，２２は例えばガラス製である。有機ＥＬパネル１２側に配置された一方の基板２１には、液晶２４と対応する側の面に透明電極２５が、第２電極１９と対応して、平行なストライプ状に形成されている。基板２１の液晶２４と反対側の面には偏光板２６が形成されている。
【００２３】
他方の基板２２には液晶２４と対応する側の面に反射電極２７が透明電極２５と直交する状態に形成されている。透明電極２５はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成されている。反射電極２７は金属製で、例えばアルミニウムで形成されている。透明電極２５及び反射電極２７の各交差部が液晶パネル１３のサブピクセル、即ち液晶サブピクセルを構成する。液晶サブピクセルは、表示装置１１を基板１４側から眺めた場合に、ＥＬサブピクセルと重なるマトリックス状に配置された状態となっている。即ち、有機ＥＬパネル１２は、液晶パネル１３の各液晶サブピクセルに対応するＥＬサブピクセルが形成され、各ＥＬサブピクセルは、少なくとも、対応するカラーフィルタが透過する波長の光に対して光透過性を備え、かつ、白色発光する。そして、反射電極２７で反射して液晶サブピクセルを透過した光が、有機ＥＬパネル１２及びカラーフィルタ１５ａ〜１５ｃを経て基板１４から出射するようになっている。
【００２４】
また、液晶パネル１３はノーマリホワイト方式に構成されている。即ち、基板２１，２２間に封入された液晶２４は、透明電極２５及び反射電極２７間に電圧が印加されていない状態においては、反射電極２７で反射して液晶２４を透過した光が偏光板２６を透過可能になる。また、透明電極２５及び反射電極２７間に電圧が印加されることにより、反射電極２７で反射して液晶２４を透過した光が偏光板２６を透過する割合が低下し、所定電圧が印加されると、光が偏光板２６で遮断されるようになっている。従って、透明電極２５及び反射電極２７間に電圧が印加されていない状態においては白を表示する状態（白表示）となり、電圧が印加されることにより偏光板２６に対する透過率が低下して、所定電圧が印加されると黒を表示する状態（黒表示）になるように構成されている。
【００２５】
図２に示すように、有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３で構成される表示部２８の外側には、第１電極１７に電圧を印加する第１電極ドライバ２９と、第２電極１９に電圧を印加する第２電極ドライバ３０とが設けられている。第１電極ドライバ２９及び第２電極ドライバ３０は、有機ＥＬパネル１２に画像を表示させるＥＬパネル用駆動手段を構成する。また、表示部２８の外側には、透明電極２５に電圧を印加する透明電極ドライバ３１と、反射電極２７に電圧を印加する反射電極ドライバ３２とが設けられている。透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２は、液晶パネル１３に画像を表示させる液晶パネル用駆動手段を構成する。各ドライバ２９〜３２は制御装置３３からの制御信号により駆動制御される。
【００２６】
制御装置３３は複数の表示モードで有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３を駆動可能に構成されている。制御装置３３は、制御装置３３に装備された入力装置３４により入力された指令信号に基づいて表示モードを決定し、指令された表示モードで有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３を駆動するように各ドライバ２９〜３２に制御信号を出力するように構成されている。制御装置３３及び入力装置３４は、ＥＬパネル用駆動手段及び液晶パネル用駆動手段のいずれの駆動手段を用いて画像を表示するかを決定する選択手段を構成する。
【００２７】
表示モードには、ＥＬ表示モードと、液晶表示モードと、ＥＬ及び液晶同期表示モードとがある。ＥＬ表示モードにおいて、制御装置３３は、ＥＬパネル用駆動手段（第１電極ドライバ２９及び第２電極ドライバ３０）を用いて画像を表示し、液晶パネル１３を白表示に保持させるか又は黒表示に保持させるように各ドライバ２９〜３２を駆動制御する。その際、液晶パネル１３を白表示に保持させるか又は黒表示に保持させるかは、入力装置３４で入力された指令信号により選択される。即ち、ＥＬ表示モードには、液晶パネル１３を黒表示にするモードと、白表示にするモードとの２種類がある。
【００２８】
液晶表示モードにおいては、制御装置３３は、液晶パネル用駆動手段（透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２）を用いて画像を表示し、有機ＥＬパネル１２を非発光状態に保持させるように、各ドライバ２９〜３２を駆動制御する。
【００２９】
また、ＥＬ及び液晶同期表示モードおいては、制御装置３３は、有機ＥＬパネル１２と液晶パネル１３とを同期させてパッシブマトリックス駆動方式で駆動するように各ドライバ２９〜３２を駆動制御する。ＥＬ及び液晶同期表示モードでは、制御装置３３はＥＬパネル用駆動手段（第１電極ドライバ２９及び第２電極ドライバ３０）を用いて画像を表示し、同時に対応する液晶パネル１３に白又は黒を表示する状態にさせるように液晶パネル用駆動手段（透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２）を制御する。この実施の形態では、制御装置３３は発光状態となるＥＬサブピクセルに対応する液晶サブピクセルを白表示にさせ、非発光状態となるＥＬサブピクセルに対応する液晶サブピクセルを黒表示にさせるように、液晶パネル用駆動手段を制御する。
【００３０】
次に前記のように構成された表示装置１１の作用を説明する。
表示装置１１の電源が投入され、表示部２８の表示画面に画像を表示させる際、入力装置３４により入力された表示モードとなるように制御装置３３から各ドライバ２９〜３２に指令信号が出力される。
【００３１】
ＥＬ表示モードは、夜間あるいは照度の低い室内での使用や動画の表示の際に適しており、液晶表示モードは、日中の屋外等、照度の高い環境での使用に適している。また、ＥＬ及び液晶同期表示モードは、ＥＬ表示モードに比較してより高いコントラストの画像表示を行う場合に適している。
【００３２】
ＥＬ表示モードでは、液晶パネル１３を白表示にさせるか黒表示にさせるかが選択される。そして、液晶パネル１３がノーマリホワイト方式に構成されているため、白表示が選択された場合は、全ての透明電極２５及び反射電極２７間に電圧が印加されない状態に保持するように、透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２に指令信号が出力される。そして、各液晶サブピクセルは、液晶２４に入射して反射電極２７で反射した光の偏光板２６に対する透過率が最大となって白表示となる。
【００３３】
この状態で有機ＥＬパネル１２の第１電極ドライバ２９及び第２電極ドライバ３０に、制御装置３３から各第１電極１７及び第２電極１９をパッシブマトリックス駆動方式で駆動するように指令信号が出力される。そして、電圧が印加された第１電極１７と第２電極１９の交差部の有機ＥＬ層１８が白色に発光する。有機ＥＬ層１８の発光のうち、図３に矢印で示すように基板１４側に向かう光は対応するカラーフィルタ１５ａ〜１５ｃを透過し、透過したカラーフィルタ１５ａ〜１５ｃに対応する色の光として基板１４から出射する。また、有機ＥＬ層１８の発光のうち、液晶パネル１３側に向かう光は第２電極１９、パッシベーション膜２０、偏光板２６、基板２１、透明電極２５及び液晶２４を透過した後、反射電極２７で反射し、液晶２４及び有機ＥＬ層１８等を透過した後、カラーフィルタ１５ａ〜１５ｃを透過して基板１４から出射する。その結果、表示装置１１の輝度が向上する。なお、非発光状態の有機ＥＬ層１８と対応するＥＬサブピクセルに入射した外光も反射電極２７で反射して基板１４から出射する。
【００３４】
一方、黒表示が選択された場合は、全ての透明電極２５及び反射電極２７間に所定電圧が印加される状態に保持するように、制御装置３３から透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２に指令信号が出力される。そして、各液晶サブピクセルは、液晶２４に入射して反射電極２７で反射した光が偏光板２６で遮断されて黒表示に保持される。
【００３５】
従って、基板１４から出射される光は、電圧が印加された第１電極１７と第２電極１９の交差部の有機ＥＬ層１８からの白色の発光のうち、直接基板１４側に向かう光のみとなる。そして、発光状態のＥＬサブピクセル以外のＥＬサブピクセルは外光の反射光を出射することがなく、有機ＥＬパネル１２又は液晶パネル１３を単独で駆動して画像表示を行う場合に比較して、コントラストの高い画像表示を行うことができる。
【００３６】
液晶表示モードでは、有機ＥＬパネル１２を非発光状態に保持した状態で液晶パネル１３をパッシブマトリックス駆動方式で駆動するように各ドライバ２９〜３２が駆動制御される。即ち、第１電極１７及び第２電極１９間に電圧が印加されない状態に保持するように、制御装置３３から第１電極ドライバ２９及び第２電極ドライバ３０に指令信号が出力される。そして、液晶パネル１３の透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２に各透明電極２５及び反射電極２７をパッシブマトリックス駆動方式で駆動するように指令信号が出力される。図４に示すように、電圧が印加された透明電極２５と反射電極２７の交差部の液晶２４は、反射電極２７で反射して液晶２４を透過した光が偏光板２６を透過可能な状態に保持される。その結果、液晶パネル１３は高照度の外光を光源として視認性の良好な画像表示が行われる。
【００３７】
ＥＬ及び液晶同期表示モードでは、有機ＥＬパネル１２の第１電極ドライバ２９及び第２電極ドライバ３０に、制御装置３３から各第１電極１７及び第２電極１９をパッシブマトリックス駆動方式で駆動するように指令信号が出力される。そして、電圧が印加された第１電極１７と第２電極１９の交差部の有機ＥＬ層１８が白色に発光する。また、液晶パネル１３の透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２に、制御装置３３から各透明電極２５及び反射電極２７をパッシブマトリックス駆動方式で駆動するように指令信号が出力される。そして、白色に発光する状態のＥＬサブピクセルと対応する液晶サブピクセルの液晶２４は、反射電極２７の反射光が液晶２４を透過後、偏光板２６を透過可能な状態にされる。また、非発光状態のＥＬサブピクセルと対応する液晶サブピクセルの液晶２４は、反射電極２７の反射光が液晶２４を透過後、偏光板２６で遮断される状態にされる。
【００３８】
従って、図５に示すように、発光状態のＥＬサブピクセルと対応するカラーフィルタ１５ａ〜１５ｃからは、有機ＥＬ層１８からの白色の発光と、発光状態のＥＬサブピクセルを経て液晶パネル１３に入射するとともに反射電極２７で反射した外光とが基板１４に向かって出射される。有機ＥＬ層１８の白色の発光は、直接カラーフィルタ１５ａ〜１５ｃに向かって出射された光だけでなく、液晶パネル１３側に出射されて反射電極２７で反射した反射光もカラーフィルタ１５ａ〜１５ｃに向かって出射される。その結果、ＥＬ及び液晶同期表示モードでは、ＥＬ表示モードで黒表示が選択された場合よりも、より高コントラストの画像表示を行うことができる。
【００３９】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１） 有機ＥＬ素子を用いた表示装置及び液晶表示装置の利点を生かして、使用環境及び使用目的に応じて適切なカラーの画像表示を行うことができるという効果を得ることができる。その理由は、表示装置１１が、反射型の液晶パネル１３の表示面側に、有機ＥＬパネル１２及びカラーフィルタ１５の順に配置された構造に構成されている。そして、表示装置１１は、さらに、液晶パネル１３に画像を表示させる液晶パネル用駆動手段と、有機ＥＬパネル１２に画像を表示させるＥＬパネル用駆動手段と、いずれの駆動手段を用いて画像を表示するかを決定する選択手段とを備えているからである。
【００４０】
例えば、日中の屋外等、照度の高い環境での使用においては、エレクトロルミネセンスパネルを発光させず、液晶パネル用駆動手段を駆動して液晶パネル１３に画像を表示させることにより、電力を無駄に消費せずに消費電力を低減して、鮮明な表示を行うことができる。夜間あるいは照度の低い室内等ではＥＬパネル用駆動手段を駆動して有機ＥＬパネル１２に画像を表示させることにより、使用環境が明るくなくても鮮明な表示を行うことができる。即ち、使用環境（明るさ）を選ばずに使用することができる。また、動画の表示を行う場合には、有機ＥＬパネル１２で画像表示を行うことにより、動きの速い動画の表示性能が液晶パネル１３で画像表示を行う場合に比較して向上する。
【００４１】
（２） ＥＬサブピクセルを構成する有機ＥＬ層１８を赤色発光用、緑色発光用、青色発光用の３回に分けて形成する必要が無く、有機ＥＬ層１８として赤色発光用、緑色発光用、青色発光用の専用の有機ＥＬ層を個々に設ける場合に比較して、製造が容易になるという効果を得ることができる。
【００４２】
（３） 液晶パネル１３に画像を表示させる際に、有機ＥＬパネル１２又は液晶パネル１３を単独で駆動して画像表示を行う場合に比較して、コントラストの高い画像表示を行うことができるという効果を得ることができる。その理由は、液晶パネル１３を用いて画像を表示させる際に、ＥＬパネル用駆動手段に対して、有機ＥＬパネル１２を液晶パネル１３と同期して駆動させることが選択可能であるからである。また、有機ＥＬ素子をバックライトやフロントライトに使用した表示装置に比較して、消費電力を低減できる。その理由は、ＥＬサブピクセルのうち、透光状態の液晶サブピクセルと対応するＥＬサブピクセルのみを発光させるからである。
【００４３】
（４） ＥＬパネル用駆動手段を用いて有機ＥＬパネル１２に画像を表示させる際に、表示部２８全体の輝度が高い状態で表示を行わせるか、コントラストの高い画像表示を行わせるかを選択することができるという効果を得ることができる。その理由は、液晶パネル用駆動手段に対し、液晶パネル１３が白を表示する状態に保持させることを選択すれば、有機ＥＬ層１８から液晶２４側に向かって出射された光や外光が液晶パネル１３で反射して基板１４側から出射する光の割合が黒表示の場合に比較して多くなり、輝度が向上するからである。また、液晶パネル用駆動手段に対し、液晶パネル１３が黒を表示する状態に保持させることを選択すれば、有機ＥＬ層１８から液晶２４側に向かって出射された光や外光が液晶パネル１３で反射して再び有機ＥＬパネル１２側へ入射するのが抑制あるいは阻止されて、コントラストが向上するからである。
【００４４】
（５） 液晶パネル１３がノーマリブラック方式の場合よりコントラストの高い画像表示を行うことができるという効果を得ることができる。その理由は、液晶パネル１３がノーマリホワイト方式であるため、電圧を掛けた状態で液晶パネル１３が黒表示に保持されるため、ノーマリブラック方式に比較して黒色表示がくっきりとするからである。
【００４５】
（６） 表示装置１１の製造工程のレイアウトの自由度が大きくなるという効果を得ることができる。その理由は、有機ＥＬパネル１２はカラーフィルタ１５を備えたものとしてユニット化されており、液晶パネル１３もユニット化されているため、別々に製造された有機ＥＬパネル１２と液晶パネル１３とを組み合わせて表示装置１１を製造することができるからである。
【００４６】
（７） 有機ＥＬパネル１２のみで画像表示を行う際に、有機ＥＬパネル１２の表示面側に液晶パネル１３が存在する構成に比較して画像が見易くなるという効果を得ることができる。その理由は、有機ＥＬパネル１２が液晶パネル１３より表示面側に配置されているからである。
【００４７】
（８） 一方をパッシブマトリックス駆動方式、他方をアクティブマトリックス駆動方式とする構成に比較して制御が容易となるという効果を得ることができる。その理由は、有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３の両者をパッシブマトリックス駆動方式とする構成のため、両者を同期して駆動する際に制御信号を共通にできるからである。
【００４８】
（９） 有機ＥＬパネル１２の各サブピクセル毎にその近くに電圧の印加を制御するスイッチを設ける必要がないという効果を得ることができる。その理由は、有機ＥＬパネル１２がパッシブマトリックス駆動方式であるからである。
【００４９】
本実施の形態に係る表示装置は、次のように変形することもできる。また、以下の各変形例を、それぞれが矛盾しない範囲内で組み合わせて具体化することもできる。
【００５０】
〇 ＥＬパネル用駆動手段を用いて有機ＥＬパネル１２に画像を表示する際に、液晶パネル用駆動手段に対し、有機ＥＬパネル１２と同期して液晶パネル１３に白又は黒を表示する状態にさせる構成としてもよい。例えば、発光状態のＥＬサブピクセルに対応する液晶サブピクセルを白表示にさせ、非発光状態のＥＬサブピクセルに対応する液晶サブピクセルを黒表示にさせるように、透明電極ドライバ３１及び反射電極ドライバ３２を制御する。この場合、表示面の輝度が向上するとともに、コントラストも向上する。
【００５１】
〇 表示装置１１の表示モードの選択は、表示装置１１の利用者が入力装置３４を操作して制御装置３３に入力した指令信号に基づいてなされる構成に限らない。例えば、表示装置１１の外部（より好ましくは表示面）における明度を測定するセンサを備え、明度が閾値以上の場合には、有機ＥＬパネル１２を非発光状態に保持する表示モードで表示を行う構成としてもよい。この場合、利用者が判断を行って表示モードを指示しなくても、消費電力を無駄にせずに画像表示を行うことができる。
【００５２】
○ 動画の画像を表示する場合は、自動的にＥＬパネル用駆動手段を用いて有機ＥＬパネル１２に画像を表示させる構成としてもよい。また、動画の画像を表示する場合は、コントラストの高い表示、即ち、発光状態のＥＬサブピクセルに対応する液晶サブピクセルを白表示にさせ、非発光状態のＥＬサブピクセルに対応する液晶サブピクセルを黒表示にさせるようにしてもよい。これらの場合、動画の表示性能が向上する。
【００５３】
○ 前記のように入力装置３４から表示モードを入力する前に、表示モードが自動的に設定される構成においても、入力装置３４から表示モードを入力することにより、入力装置３４で入力された表示モードで画像表示を行うように構成してもよい。また、入力装置３４で入力された表示モードと、制御装置３３で自動的に設定された表示モードのいずれを優先させるかを選択可能に構成してもよい。例えば、切換スイッチを設ける。この場合、表示モードの選択の自由度が大きくなる。
【００５４】
○ 液晶パネル１３はノーマリホワイト方式に限らず、ノーマリブラック方式としてもよい。この場合、ＥＬパネル用駆動手段を用いて有機ＥＬパネル１２に画像を表示させる際に、液晶パネル１３を黒表示する状態に保持させる際の電力消費量がノーマリホワイト方式に比較して少なくなる。
【００５５】
○ 有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３をパッシブマトリックス駆動方式とする構成に限らない。例えば、有機ＥＬパネル１２をパッシブマトリックス駆動方式とし、液晶パネル１３をアクティブマトリックス駆動方式とする構成にしたり、有機ＥＬパネル１２及び液晶パネル１３の両方をアクティブマトリックス駆動方式とする構成でもよい。この場合、表示装置１１の設計の自由度が大きくなる。
【００５６】
〇 有機ＥＬパネル１２を構成するパッシベーション膜２０は窒化ケイ素に限らず、透明で水分や酸素等のガスの透過率の小さな他の材質、例えば酸化ケイ素やダイヤモンド・ライク・カーボンであってもよい。また、窒化ケイ素、酸化ケイ素やダイヤモンドライクカーボン等の蒸着膜に限らず、ポリシラザンのように塗布で形成される塗布膜で構成してもよい。
【００５７】
〇 有機ＥＬ層１８を外部の水分及び酸素から保護する構成として、パッシベーション膜２０を設ける代わりに、図６に示すように、第２電極１９の有機ＥＬ層１８と反対側に透明な基板３５を設ける。そして、基板３５と基板１４とを、有機ＥＬ層１８への外部から水分や酸素の侵入を防ぐ機能を備えたシール材３６を介して固定してもよい。基板３５としては例えばガラス基板が使用でき、シール材としては例えば、エポキシ樹脂を使用できる。この場合も、有機ＥＬパネル１２と液晶パネル１３とを別々に製造した後、両者を組み付けることによって表示装置１１を製造することができる。
【００５８】
〇 有機ＥＬ層１８を外部の水分及び酸素から保護する構成として、パッシベーション膜２０を設ける代わりに、封止缶（封止カバー）を使用する構成としてもよい。例えば、少なくともカラーフィルタ１５が透過する波長の光に対して光透過性を備えたガラス製のカバーを、カラーフィルタ１５、平坦化膜１６、第１電極１７、有機ＥＬ層１８及び第２電極１９を覆うように、封止剤を使用して基板１４に固着する。
【００５９】
○ ＥＬサブピクセル及び液晶サブピクセルの形状は複数本平行にストライプ状に配置される構成に限らず、ハニカム型に配置する構造としてもよい。この場合、カラーフィルタ１５ａ〜１５ｃも同じ形状で同じ配置にする。
【００６０】
〇 カラーフィルタ１５は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃが複数本平行にストライプ状に配置される構成に限らない。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃのうち、同じ色のフィルタが斜めに配置される所謂モザイク配列や、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃが三角形状に配置される所謂デルタ配列としてもよい。また、フィルタの個々の形状は、四角形に限らず六角形としてもよい。
【００６１】
○ 基板１４側に配設される第１電極１７を陰極とし、第２電極１９を陽極としてもよい。この場合、有機ＥＬ層１８の構成もそれに対応して変更する。例えば、第１電極１７側から電子注入層、発光層及び正孔注入層の３層あるいは電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び正孔注入層の５層とする。
【００６２】
○ 第１電極１７及び第２電極１９を導電性を有する透明な材質ではなく、極薄い金属層で透明に構成してもよい。極薄いとは５０ｎｍ以下を意味し、０．５〜２０ｎｍの範囲が好ましい。
【００６３】
○ ＥＬ表示モードにおいて、液晶パネル１３を白表示にするか黒表示にするかの選択ができず、液晶パネル１３は予め定められた白表示又は黒表示に保持される構成としてもよい。
【００６４】
〇 ＥＬ及び液晶同期表示モードにおいて、非発光状態のＥＬサブピクセルと対応する液晶サブピクセルの液晶２４を、反射電極２７の反射光が液晶２４を透過後、偏光板２６で遮断される状態にせず、一部が偏光板２６を透過可能な状態としてもよい。この場合、非発光状態のＥＬサブピクセルと対応する液晶サブピクセルは白表示と黒表示の中間の灰色表示となる。発光部の色によっては、バックが黒より灰色の方がコントラストが高くなる場合もあり、表示する色によってバックとなる非発光部と対応する液晶サブピクセルの透明電極２５及び反射電極２７への印加電圧を調整するようにしてもよい。
【００６５】
○ 反射電極２７に用いる電極材料は、アルミニウム以外に例えば、クロム、ニッケル、銀を使用してもよい。
○ 反射電極２７に代えて透明電極を設け、基板２２に反射面を設けたり、基板２２の外側に反射板を設けてもよい。
【００６６】
〇 有機ＥＬパネル１２に代えて、ＥＬパネルとして無機ＥＬパネルを使用してもよい。この場合、有機ＥＬパネル１２に比較してＥＬ素子を発光させる際の印加電圧が高くなるが、ＥＬ素子を用いた表示装置及び液晶表示装置の利点を生かして、使用環境及び使用目的に応じて適切なカラーの画像表示を行うことができる。
【００６７】
次に、本実施の形態に係る第二の表示装置について説明する。
第二の表示装置は、前記した表示装置とは以下の点が異なる。
・有機ＥＬパネルの各サブピクセル（ＥＬサブピクセル）の発光する光に、対応するカラーフィルタの透過域内の波長の光が少なくとも含まれている。
・ＥＬサブピクセルは、少なくとも、対応するカラーフィルタの透過域内の波長の光に対して透明である。
【００６８】
ＥＬパネルの発する波長の設定は、含有する材料を代えたり、層構成を代えたり、膜厚を代えたり、色変換部材を含有させたりするなど、公知の方法で実現できる。
【００６９】
この構成によっても、上記（１）、（３）〜（９）と同等の作用・効果を得ることができる。
また、前記したように種々変形すれば、前記したように、さらに優れた作用・効果を得ることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、ＥＬ素子を用いた表示装置及び液晶表示装置の利点を生かして、使用環境及び使用目的に応じて適切なカラーの画像表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の表示装置の模式断面図。
【図２】表示部の駆動回路の概略構成図。
【図３】作用を説明する模式断面図。
【図４】作用を説明する模式断面図。
【図５】作用を説明する模式断面図。
【図６】別の実施の形態の表示装置の模式断面図。
【符号の説明】
１１…表示装置、１２…ＥＬパネルとしての有機ＥＬパネル、１３…液晶パネル、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…カラーフィルタ、２９…ＥＬパネル用駆動手段を構成する第１電極ドライバ、３０…同じく第２電極ドライバ、３１…液晶パネル用駆動手段を構成する透明電極ドライバ、３２…同じく反射電極ドライバ、３３…選択手段を構成する制御装置、３４…同じく入力装置。

Claims (7)

1. 液晶パネルの表示面側に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル及びカラーフィルタが、ＥＬパネルが液晶パネル側となるように配置された表示装置であって、
   前記液晶パネルは反射型であり、
   前記ＥＬパネルは、前記液晶パネルの各液晶サブピクセルに対応するＥＬサブピクセルが形成され、各ＥＬサブピクセルは、少なくとも、対応するカラーフィルタが透過する波長の光に対して光透過性を備え、かつ、白色発光し、
   表示装置は、さらに、液晶パネル用駆動手段と、ＥＬパネル用駆動手段と、いずれの駆動手段を用いて画像を表示するかを決定する選択手段とを備えていることを特徴とする表示装置。
2. 液晶パネルの表示面側に、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネル及びカラーフィルタが、ＥＬパネルが液晶パネル側となるように配置された表示装置であって、
   前記液晶パネルは反射型であり、
   前記ＥＬパネルは、前記液晶パネルの各液晶サブピクセルに対応してＥＬサブピクセルが形成され、各ＥＬサブピクセルは、少なくとも対応するカラーフィルタが透過する波長の光に対して光透過性を備え、かつ、少なくとも当該波長の光を発し、
   表示装置は、さらに、液晶パネル用駆動手段と、ＥＬパネル用駆動手段と、いずれの駆動手段を用いて画像を表示するかを決定する選択手段とを備えていることを特徴とする表示装置。
3. 前記選択手段は、さらに、前記液晶パネル用駆動手段を用いて画像を表示する際に、前記ＥＬパネル用駆動手段に対して、前記ＥＬパネルを非発光状態に保持させるか、前記液晶パネルと同期して前記ＥＬパネルを駆動させるかを選択することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記選択手段は、さらに、前記ＥＬパネル用駆動手段を用いて画像を表示する際に、前記液晶パネル用駆動手段に対し、前記液晶パネルが白を表示する状態に保持させるか黒を表示する状態に保持させるかを選択することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
5. 前記選択手段は、さらに、前記ＥＬパネル用駆動手段を用いて画像を表示する際に、前記液晶パネル用駆動手段に対し、前記ＥＬパネルと同期して液晶パネルに白又は黒を表示する状態にさせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
6. 前記液晶パネルはノーマリホワイト方式であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記ＥＬパネルは有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。

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