JP3938126B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置、および、前記エレクトロルミネッセンス素子を備えた電子機器に関するものである。

エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）素子を用いた表示装置として、従来から種々のものが提案されている。たとえば、第１の従来技術には、透明な前面基板上に形成したＥＬ素子を内側にし、スペーサで所定の間隔を保って内面に着色透明膜を形成した背面板を上記前面基板に固定したＥＬ表示器が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。このＥＬ表示器は、背面板側から入射する光の透過率を抑制することによって、ＥＬ素子の発光による表示を前面基板から見易くするようにしている。

また、第２の従来技術には、ＥＬ素子によって構成される透明ＥＬパネルの背面側に、光透過率がそれぞれ４５％の固定偏光フィルタと円盤状の回転偏光フィルタが順に配され、回転偏光フィルタの偏光方向を回転させることが可能な表示装置が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。この表示装置は、回転偏光フィルタを回転させることで、透明ＥＬパネルの背面側から前面側に透過する光の量（透過率）を無段階に制御することによって、ＥＬ素子の発光による表示を前面側からさらに見易くするようにしている。

特許第２８３６４９７号公報 特開２００１−８５１５４号公報

これらの第１と第２の従来技術は、表示装置の観察者とは反対の背面側から入射する外光の影響によって、発光するＥＬ素子の見映えの劣化を抑制させるものであり、観察者とは反対の背面側には、透過率を抑制するための部材が設けられている。すなわち、第１の従来技術では、内面に着色透明膜を形成した背面板が使用され、第２の従来技術では、背面側に光透過率が４５％の２つの偏光フィルタが使用されている。したがって、これらの第１と第２の従来技術では、観察者は、常に前面側から表示装置を観察することを前提として、表示装置が作製されている。そのため、観察者が背面側から表示装置を観察することは困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、透明なＥＬ素子を用いた表示装置において、ＥＬ素子の発光面の両側から観察者が表示装置を観察することができ、しかも視認性に優れた表示装置、および、前記ＥＬ素子を備えた電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の表示装置は、両面表示可能な表示装置であって、対向する一対の透明基板間には、透明電極間に発光層を有したＥＬ素子が備えられ、該ＥＬ素子の外側には透過型偏光板により構成された一対の偏光部材が備えられ、前記一対の偏光部材は、該一対の偏光部材間を外光が透過しない消光位となるように互いの偏光軸の向きが設定されていることを特徴とする。これにより、表示装置を透過する光の全部または一部は一対の偏光部材によって吸収され、発光素子部（ＥＬ素子）からは、発光面の両側から光が出射される。したがって、一方の発光面側から観察した場合には、他方の発光面側の背景が透けて見えないようにすることができ、発光素子部の発光部分を発光面の両側から明瞭に観察することができるという効果を有する。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記一対の偏光部材は互いの偏光軸の向きが概ね直交するように配置されることを特徴とする。また、前記一対の偏光部材の一方の側から出射される光の偏光成分と、前記一対の偏光部材の他方の側から出射される光の偏光成分が異なっていることを特徴とする。これにより、表示装置を透過する光が一対の偏光部材によって遮断される。したがって、一方の発光面側から観察した場合には、他方の発光面側の背景が透けて見えることがなく、発光素子部の発光部分を発光面の両側から一層明瞭に観察することができるという効果を有する。

さらに、本発明の好ましい態様によれば、対向する一対の透明基板間には、透明電極間に発光層を有したＥＬ素子が備えられ、該ＥＬ素子の外側には一対の偏光部材が備えられ、前記ＥＬ素子と一方の前記偏光部材との間には位相差層が備えられてなり、前記偏光部材の偏光軸の向きと前記位相差層の光学軸の向きとが所定の角度に設定されていることを特徴とする。これにより、表示装置を透過する光の全部または一部は一対の偏光部材と位相差層によって吸収される。また、発光素子部からは、発光面の両側から光が出射される。したがって、一方の発光面側から観察した場合には、他方の発光面側の背景が透けて見えないようにすることができ、発光素子部の発光部分を発光面の両側から明瞭に観察することができるという効果を有する。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記偏光部材の偏光軸は、互いに略平行して設けられることを特徴とする。これにより、一対の偏光部材の偏光軸が互いにほぼ平行に配置される場合にも、表示装置を透過する光の全部または一部を遮断して、発光素子部からの光を明瞭に表示させることができる。その結果、一対の偏光部材の偏光軸の方向が異なると観察者に対して不具合を生じさせる場合でも、一対の偏光部材の偏光軸の方向をほぼ平行に配置して、明瞭な表示を行うことができるという効果を有する。たとえば、表示装置の観察者が偏光サングラスをかけている場合に、２つの偏光部材の偏光軸の方向を偏光サングラスの偏光方向と直交するような位置関係となることを防止することが可能となる。その結果、偏光サングラスをかけた観察者によっても、発光面の両側から表示を視認することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも一方の前記偏光部材と前記ＥＬ素子との間に、透過する光の偏光方向を可変する透過偏光軸可変手段をさらに有することを特徴とする。これにより、一対の偏光部材の間を透過する光の振動方向を可変させることが可能になる。その結果、表示装置を透過する外光の透過度、すなわち背景の濃度を調整して、発光素子部による表示の視認性の度合いを調節することができる。たとえば、表示を行わない場合には表示装置を外光が透過するようにして背景の視認性を高め、表示を行う場合には表示装置を外光が透過しないようにまたは外光の透過を抑えるようにして、表示の視認性を高めることができる。

さらに、本発明の好ましい態様によれば、前記透過偏光軸可変手段は、電界によって透過する光の偏光方向を回転させる電気光学素子によって構成されることを特徴とする。これにより、光の偏光方向が液晶分子などの電気光学素子によって行われる。その結果、電気光学素子に印加する電界によって、表示装置を透過する外光の量を容易にしかも精確に調整することが可能となる。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記ＥＬ素子の少なくとも一方の外側に、当該表示装置を観察する観察者を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記一方の外側の発光面を表側として像を表示するように前記透明電極に供給する電流を切り替える駆動部と、をさらに有することを特徴とする。これにより、検知部によって表示装置の発光面のいずれの側に観察者が存在するのかが検知され、その検知結果に基づいて駆動部が表示を行うように発光素子部を駆動する。したがって、観察者に対して、たとえば文字や図形などの方向性のある像をそのまま観察できる状態で提供することができるという効果を有する。

本発明の電子機器は、上記表示装置を備えたことを特徴とする。例えば、本発明の表示装置を携帯電話等の電子機器に搭載した場合には、１枚のＥＬ素子で両面の表示が可能になるため、部品点数が削減されコストダウンにつながる。また、大幅な薄型化が可能になる。さらに、背景の透け具合を任意に調整できるため、表示のバリエーションが増えると共に、背景の影響による見映えの劣化を抑制できる。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる表示装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明にかかる表示装置の実施例１の側面断面図を示す図である。この表示装置１は、対向する透明基板３，４間には文字や図形などの像を表示するために発光を行う発光素子部２が挟持され、透明基板３，４は接着剤５で接着されている。これらの第１と第２の透明基板３，４の発光素子部２が形成される側とは反対側の面にそれぞれ第１と第２の偏光部材６，７を貼付した構成を有する。このとき、第１と第２の偏光部材６，７は、２枚の偏光部材６，７間を外光が透過しない消光位となるように設けられることを特徴とする。

第１と第２の透明基板３，４は、透明な材料から構成されればよく、石英ガラス、硼酸塩ガラス、燐酸塩ガラス、燐珪酸ガラス、珪酸塩ガラスなどの透明な各種ガラス材料や、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホンなどの透明な各種樹脂材料、透明な結晶基板などを用いることができる。

発光素子部２は、透明陽極２１、少なくとも発光層２５を含む有機薄膜２２および透明陰極２３からなる構成が一般的である。このような発光素子部２の構成によって、発光層２５から発した光は、透明陽極２１が形成された側の面と透明陰極２３が形成された側の面の両側から発せられることになる。透明陽極２１および透明陰極２３は、スパッタや蒸着などの方法によって、たとえばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料を用いて形成される。図１の場合には、透明陽極２１は第１の透明基板３上に形成され、透明陰極２３は後述する有機薄膜２２の電子輸送層２６上に形成される。

有機薄膜２２は、有機ＥＬ素子から構成される。この有機ＥＬ素子は、正孔輸送層２４、蛍光性化合物からなる発光層２５、および電子輸送層２６のうち、少なくとも発光層２５を含む組合せから構成される。図１の場合では、有機薄膜２２が、正孔輸送層２４、発光層２５および電子輸送層２６からなる場合が示されている。これらの有機薄膜２２は、スパッタや蒸着などのほかに、インクジェット法や印刷法などの成膜手段によって形成することができる。

正孔輸送層２４は、有機薄膜２２中に含まれる場合には、発光層２５の透明陽極２１側に形成され、正孔を発光層２５に移行させる機能と発光層２５から正孔輸送層２４に移行する電子の移動をブロックする機能を有する層である。図１では、正孔輸送層２４は透明陽極２１上に形成される。この正孔輸送層２４を構成する材料として、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン薄膜などを例として挙げることができる。

発光層２５は、正孔輸送層２４上に形成され、後述する透明陰極２３からの電子と正孔輸送層２４からの正孔とが再結合するときのエネルギーによって、光を発する層である。この発光層２５を構成する材料として、ポリフルオレン系高分子誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体を例として挙げることができる。また、表示装置１に文字や図形などの像を着色して表示させる場合には、発光層２５に所望の色を発する材料を添加すればよい。たとえば、発光層２５を赤色に発光させるには、ローダミン、ＤＣＭの誘導体、ナイルレッドなどを上記の発光層２５を構成する材料に添加し、発光層２５を緑色に発光させるには、キナクリドン、クマリン６などを上記の発光層を構成する材料に添加し、そして、発光層２５を青色に発光させるには、ペリレン、テトラフェニルブタジエンなどを上記の発光層２５を構成する材料に添加する。

電子輸送層２６は、有機薄膜２２中に含まれる場合には、発光層２５の透明陰極２３側に形成され、電子を発光層２５に移行させる機能と発光層２５から電子輸送層２６に移行する正孔の移動をブロックする機能を有する層である。図１では、電子輸送層２６は発光層２５上に形成される。この電子輸送層２６を構成する材料として、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）などを用いることができる。なお、有機薄膜２２には、この他に、発光層２５への正孔の注入をより効率的に行うポリエチレンジオキシチオフェンなどのポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸などの混合物や、芳香族アミン誘導体（ＴＰＤ、α−ＴＰＤなど）、ＭＴＤＡＴＡ、銅フタロシアニン、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、フェニルアミン誘導体などの材料からなる正孔注入層や、発光層２５への電子の注入をより効率的に行うジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、オキサジアゾール誘導体、アントロン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、８−キノリノール誘導体、その他特定の電子伝達性化合物などの材料からなる電子注入層をさらに加えることも可能である。

第１と第２の偏光部材６，７は、光の偏光方向を一方向にするものであり、偏光板や偏光フィルムなどによって構成され、それぞれ第１と第２の透明基板３，４に接着剤などによって貼り付けられる。このとき、第１の偏光部材６から第２の偏光部材７にまたはその逆に外光が透過しない消光位の位置関係となるように、第１と第２の偏光部材６，７の偏光軸の向きが設定される。具体的には、第１と第２の透明基板３，４がたとえばガラス材料によって構成される場合には、基板の複屈折の影響を殆ど受けることはないため、第１と第２の偏光部材６，７のそれぞれの偏光軸の方向が互いにほぼ直角となるように、第１と第２の透明基板３，４に貼り付けられる。

なお、図１では、第１の透明基板３上に透明陽極２１、有機薄膜２２および透明陰極２３を順に形成して、第２の透明基板４で挟むように構成しているが、第１の透明基板３上に透明陰極２３、有機薄膜２２および透明陽極２１を順に形成して、第２の透明基板４で挟むようにしてもよい。また、有機ＥＬ素子は水分に弱いので、通常、有機薄膜２２が挟持される第１と第２の透明基板３，４の間には乾燥剤やゲッタ材が入れられるとともに、第１と第２の透明基板３，４との間が接着剤５でしっかりと固定される。

図２は、本発明にかかる表示装置における電極の配線方法の一例を模式的に示す図である。この図２では、第１の透明基板３に形成された発光素子部２と駆動部８，９のみを示している。図２に示されるように、透明陽極２１は、第１の透明基板３上に、複数の直線パターンを互いに平行にして（いわゆるストライプ状に）配列される。また、透明陰極２３は、透明陽極２１にほぼ直角に交差するように、有機薄膜２２上にストライプ状の複数の直線パターンが配列される。これらの透明陽極２１と透明陰極２３とが、有機薄膜２２を介してドットマトリクス状に交差する複数の点が、像を表示するための画素領域を形成する。そして、これらの複数の画素領域によって区画形成される領域が、文字や図形などの像を表示するための表示領域となる。また、それぞれのストライプ状の透明陽極２１と透明陰極２３には、画素領域の発光を制御するための回路よりなる駆動部８，９が接続されている。このような配線構造によれば、画素領域ごとに発光の有無を制御できるので、ドットの集まりによって任意の文字や図形などの像を表示することができる。さらに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の着色剤を添加した画素領域を一つの単位として、この単位を第１の透明基板３上に複数配列するように形成することで、単色表示だけでなく、多色表示を可能とする。

つぎに、本発明にかかる表示装置１の動作について説明する。駆動部８，９によって透明陽極２１と透明陰極２３に電流が流されていない画素領域、または、透明陽極２１と透明陰極２３の少なくともいずれか一方に電流が流れていない画素領域では、上述したように第１と第２の偏光部材の偏光軸が互いに消光するように配置されており、表示装置１に入射する外光はほとんど吸収されて背景が透けて見えることがない。そのため、表示装置１は黒地の状態となっている。一方、駆動部８，９によって透明陽極２１と透明陰極２３の両方に電流が流れる画素領域では、その電流量に応じた強度の光が発光層２５から発せられる。この光は、発光層２５の発光面の両側から発せられる。すなわち、一方は、発光層２５から透明陽極２１、第１の透明基板３および第１の偏光部材６を介して外部に発せられ、もう一方は、発光層２５から透明陰極２３、第２の透明基板４および第２の偏光部材７を介して外部に発せられる。これによって、発光しない黒地の領域上に発光した画素領域が存在することになるので、第１と第２の偏光部材６，７の側から観察する観察者に対して、発光した画素領域によって形成される像を鮮明に表示させることが可能となる。

なお、上述した説明では、第１と第２の偏光部材６，７は、その偏光軸が互いにほぼ直角となるように（すなわち、消光位となるように）設置されるようにしているが、この角度に限られるわけではない。光の入射面が互いに平行に配置された２つの偏光部材６，７の偏光軸のなす角度が、互いに平行な（０度の）場合に最も光の透過率が高くなり、これより大きくするにしたがって光の透過率が低くなり、互いに直角（９０度）の場合に光の透過率はほぼ０となる。したがって、発光層２５による表示の視認性を劣化させない程度の透過率となるように、２つの偏光部材６，７の偏光軸のなす角度を調整することも可能である。

この実施例１によれば、発光層２５を含む有機薄膜２２によって形成される画素領域を駆動するための陽極と陰極を透明な導電性材料を用いて形成した発光素子部２を、その発光面の両側から入射する光が消光位となるように偏光軸が設定された偏光部材６，７を有する透明な基板３，４で挟み込むようにして表示装置１を構成したので、文字や図形などの像の表示を黒地上に鮮明に表示させることができるとともに、表示装置１の発光面の両側から表示装置１上に表示された像を観察することができるという効果を有する。また、発光層２５から発せられた光の強度は、第１と第２の偏光部材６，７の両側で同じとなるため、発光面の表裏のどちらから表示装置１を観察しても同等の表示品位が得られ、表示装置１の両面を表示に使用することが可能となる。

図３は、本発明にかかる表示装置の実施例２の概略構成を示す側面断面図である。この表示装置１は、実施例１の図１において、第１の透明基板３と第１の偏光部材６との間、または第２の透明基板４と第２の偏光部材７との間に、位相差板１０をさらに備える構成を有する。この図３では、第２の透明基板４と第２の偏光部材７との間に、位相差板１０を挿入している場合が示されている。この位相差板１０は、第１と第２の偏光部材６，７の偏光軸が消光位とならない角度を有する場合でも、第１と第２の偏光部材６，７の間を外光が透過しないように、光を遮断することが可能なように配置される。なお、図１と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略している。

位相差板１０として、たとえば１／２波長板を用いることができる。１／２波長板は、直線偏光の振動方向が１／２波長板の光学軸に対してθ度の方位角で入射したときに、半波長分の位相差を与え、振動方向を２×θ度回転させた直線偏光として出射する機能を有する。図４は、図３で位相差板として１／２波長板を使用した場合の、第１と第２の偏光部材の偏光軸の向きと、１／２波長板の光学軸の向きを示す模式図である。この図４において、第１と第２の偏光部材６，７の偏光軸のなす角度を平行としている。この場合、１／２波長板１０ａは、上述した１／２波長板１０ａの性質によって、その光学軸１０１が第１と第２の偏光部材６，７の偏光軸６１，７１の方向に対して４５度傾くように配置することで、第１と第２の偏光部材６，７の間を透過する光を遮断することができる。すなわち、この状態では１／２波長板１０ａは、第１または第２の偏光部材６，７を透過して１／２波長板１０ａに入射する直線偏光の振動方向を、９０度回転させる役割を有する。

このような構成を有する表示装置１の動作について説明する。まず、表示装置１の外光の透過について説明する。第１の偏光部材６側から入力した外部光のうち、第１の偏光部材６の偏光軸と同じ方向に振動する偏光のみが、第１の偏光部材６を通過する。第１の偏光部材６を通過した光は位相差板（１／２波長板）１０に入射するが、上述したように、その偏光方向が入射時の偏光方向に比べて９０度回転した直線偏光が位相差板（１／２波長板）１０から出射される。その後、この直線偏光は透明な発光素子部２を通過して第２の偏光部材７に入射するが、第２の偏光部材７の偏光軸と直線偏光の振動方向とは直角であるので、光は第２の偏光部材７を通過することはできず、吸収されてしまう。そのため、この実施例２の場合でも、第１と第２の偏光部材６，７の偏光軸は平行に配置されているが、表示装置１の背景が透けて見えることはない。また、第２の偏光部材７側から入力する外部光の場合も、同様に、位相差板１０を通過してきた直線偏光の振動方向が第１の偏光部材６の偏光軸の方向と直交するので、第１の偏光部材６を透過することができない。したがって、この場合も表示装置１の背景が透けて見えることはない。

つぎに、表示装置１の発光素子部２から発せられた光の透過について説明する。駆動部による駆動電流の制御によって、発光素子部２のすべてまたは一部の画素領域が発光すると、第１と第２の偏光部材６，７の両側へと光が発せられる。第１の偏光部材６側へと発せられた光は、位相差板（１／２波長板）１０を透過し、第１の偏光部材６の偏光軸と同じ振動方向を有する光のみが第１の偏光部材６を透過して、表示装置１の外部に発せられる。光の発していない画素領域は、上述したように外光を遮る場合と同じなので黒地であり、発光素子部２による発光色が鮮明に表示されることになる。また、第２の偏光部材７側へと出射された光は、実施例１の場合と同様に外部に出射されるが、この場合にも、光の発してない黒地の部分に対して発光素子部２による発光色が鮮明に表示されることになる。

なお、この図３と図４の例では、位相差板１０として１／２波長板を使用したが、これに限られるものではなく、任意の位相差を生じさせる位相差板１０を用いることが可能である。

この実施例２によれば、発光素子部２を挟むように設けられる一対の偏光部材６，７の偏光軸の方向を平行にして、一方の偏光板６または７と発光素子部２との間に、一対の偏光部材６，７間を光が透過しないように光学軸を設定した位相差板１０を設けるように構成したので、表裏両面で同一の振動方向の偏光光が出射される。また、発光層２５からの発光色が黒地の上に表示されるので、鮮明な表示装置１を実現することができるという効果を有する。

また、実施例１のいずれかの偏光部材６または７の偏光軸と同一方向の偏光軸を有する偏光サングラスを介して実施例１の表示装置１を観察した場合、同方向の偏光軸を有する偏光部材側から出射される光を観測することはできるが、他方の偏光部材７または６側から出射される光を観測することができなくなる。しかし、この実施例２の表示装置１によれば、偏光サングラスの偏光軸と同一方向の偏光軸を有する２つの偏光部材６，７で発光素子部２を挟むように構成しているので、偏光サングラスを使用している場合でも、表示装置１の両面からその表示内容を観察することができるという効果も有する。

図５は、本発明にかかる表示装置の実施例３の概略構成を示す断面側面図である。この実施例３における表示装置１は、実施例１の図１の表示装置１において、第１の透明基板３と第１の偏光部材６との間または第２の透明基板４と第２の偏光部材７との間に、偏光方向を回転させて光の透過状態を切り替える透過偏光軸可変部１１がさらに備えられることを特徴とする。透過偏光軸可変部１１は、電界を印加することによって偏光方向が変化する電気光学素子などを使用することができる。図５の例では、第２の透明基板４と第２の偏光部材７との間に、透過偏光軸可変部１１として液晶素子を用いた場合を例示している。この液晶素子は、透明電極を配置した２枚のガラス基板１１１，１１２内に、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶などの液晶分子１１３を封入することによって形成される。また、この液晶分子１１３は、電界をかけない状態（以下、オフ状態という）において、第２の偏光部材７側に位置する液晶分子の配向方向は第２の偏光部材７の偏光軸と同じ方向を有し、反対側では第１の偏光部材６の偏光軸と同じ方向を有するように捻じれているが、電界をかけた状態（以下、オン状態という）では、液晶分子の持つ誘電率異方性により液晶分子の長軸が電界方向と平行になり基板に対して垂直に並び光学的に均一になっている。なお、この実施例３では、偏光軸の角度が直角（直交ニコル）となるように２つの偏光部材を配置しているものとする。

つぎに、透過偏光軸可変部１１として液晶素子を有する表示装置１の動作について説明する。液晶素子がオン状態の場合には、上述した仮定によって、電界をかけると液晶分子１１３の長軸が電界方向と平行になり基板に対して垂直に並び光学的に均一になるため、表示装置１の一方の側の偏光部材６または７側から入射した光は、他方の側の偏光軸と直交して吸収される。その結果、遮光状態となり、実施例１で説明したように、背景が透けて見えることはない。また、液晶素子がオフ状態の場合には、上述した仮定によって、表示装置１の一方の偏光部材６または７側から入射した光は、液晶素子を通過するうちにその振動方向が９０度回転し、他方の偏光部材７または６の偏光軸方向と一致する。その結果、透過状態となり、背景が透けて見えることになる。

また、この液晶素子のオン状態とオフ状態との間で液晶素子に印加する電圧を調整すると、上述した遮光状態から透過状態との間を連続的に切り替えることもできる。これによって、背景の濃淡を調整することが可能となる。このような動作を示す液晶素子を有する表示装置１を用いて、発光素子部２の発光による表示を行う場合には、背景を黒地または表示時に視認性が確保されるように、液晶素子はオン状態またはオン状態に近い電圧を印加すればよい。また、発光素子部２で発光による表示を行わない場合には、液晶素子をオフ状態とすることによって、背景を透かし見ることが可能な状態とすることも可能である。

なお、上述した説明では、２つの偏光部材６，７が直交ニコルの場合を説明したが、２つの偏光軸の角度が平行な（平行ニコルの）場合には、直交ニコルの場合とは逆に、液晶素子がオン状態の場合に透過状態となり、オフ状態の場合に遮光状態となる。また、上述した説明では、実施例１の表示装置１に透過偏光軸可変部１１をさらに備える場合を例に挙げて説明したが、実施例２の表示装置１に透過偏光軸可変部１１を設けるようにしてもよい。

さらに、液晶素子を全体で同一の状態にする場合には、液晶分子が配置される箇所全体に電極を配置する必要があるが、電極を選択的に形成し、部分的に透過状態と遮光状態とを切り替えることが可能なように構成してもよい。この場合には、液晶素子はドットマトリックス状に配置された電極に図示しない液晶素子用駆動部を接続して、所望の箇所の液晶分子の透過状態と遮光状態とを切り替えるようにすればよい。

さらにまた、液晶モードとしては、旋光性を利用したＴＮモード以外にも、複屈折モードを使用してもよい。この場合、液晶分子の屈折率異方性をΔｎ、液晶素子のセル厚をｄ、液晶素子に入射する光の波長をλとすると、Δｎ・ｄをλ／２に設定し、液晶分子の配向方向と偏光部材６，７の偏光軸とが概ね４５度となるように設定することで、直線偏光の振動方向を９０°回転させることができるため、上記ＴＮモードと同様に透過状態と遮光状態とを切り替えることが可能となる。

この実施例３によれば、表示装置１に何も表示させない場合には、表示装置１が透過状態となるように液晶素子を調整し、表示装置１に表示させる場合に、表示装置１が遮光状態または透過状態ではない状態に液晶素子を調整する透過偏光軸可変部１１を設けるように構成したので、表示装置１での表示を鮮明にすることが可能となる。また、表示を行わない場合に表示装置１を透過状態とすることによって、この表示装置１を、外界と区分けし外界の様子を確認することができる窓のような箇所にも適用することが可能となる。さらに、２つの偏光部材６，７の偏光軸の角度ではなく、透過偏光軸可変部１１によって背景の濃淡を任意に調整することができるという効果も有する。

図６は、本発明にかかる表示装置の実施例４の概略構成を示すブロック図である。この実施例４では、実施例１〜３で説明した表示装置１において、観察者の存在する側を検知する検知部１２をさらに備え、駆動部８，９は、検知部１２によって検知された側を表側として、文字や図形などの像を表示させる表示切り替え機能を有することを特徴とする。なお、この実施例４において、表側とは、方向性のある文字や図形などの像をそのまま読むことができる側をいい、裏側とは、方向性のある文字や図形などの像が逆向きになってしまう側をいう。

検知部１２は、観察者が発光素子部２の発光面のいずれの側に存在するかを検知し、その結果を駆動部８，９に出力する機能を有する。観察者を検知するためのセンサとして、たとえば焦電センサや赤外線センサなどを用いることができる。この検知部１２は、第１と第２の偏光部材６，７のいずれか一方の側、あるいは、両側に設けられるものとする。

駆動部８，９は、検知部１２によって検知された側を表側として、文字や図形などの像を表示させるように表示データの制御を行う。たとえば、初期状態として表示装置１の第１の偏光部材６側を表側として、像を表示するように設定された表示装置１において、第２の偏光部材７側を表側として表示させる場合には、表示させる像についての表示データを左右逆にして発光素子部２に表示データを送信する。

なお、検知部１２によって表示装置１の両側の面で観察者が検知された場合には、駆動部８，９は、観察者の存在を早く検知した検知部１２が設けられている側の面を表側とするように表示させる。また、検知部１２によって表示装置１の両側の面で観察者の存在が同時に検知された場合には、駆動部８，９は、予め設定された面を表側として表示させるようにしてもよい。さらに、観察者自身で表示面を選択するような構成としても良い。

この実施例４によれば、表示装置１の発光面のいずれかに観察者が存在するかを検知する検知部１２と、検知された側を表側として表示データの表示を行うように制御する駆動部８，９とを備えるように構成したので、方向性のある文字や図形などの像が、常に観察者の側から読み取れるように表示することが可能となる。

なお、上述した実施例１〜４では、発光素子部２として有機ＥＬ素子を用いた場合を例に挙げて説明したが、発光素子部２として無機ＥＬ素子を用いて表示装置を構成することも可能である。

本発明にかかる電子機器の実施形態について説明する。図７−１〜図７−２は、本発明にかかる表示装置を適用した携帯電話の一例を示す図である。本発明の電子機器の一実施形態たる携帯電話１００は、図７−１に示される折り畳み状態と、図７−２に示される使用状態とを備えた折り畳み式の携帯電話であって、本体部１０１と表示体部１０２とを有している。

表示体部１０２の内部には、上記表示装置が配置され、表示体部１０２にて折り畳み状態にて表示される表側表示面１０２ａと、使用状態で表示される裏側表示面１０２ｂにて表示画面１０２を視認できるように構成されている。このような携帯電話１００によると、各種操作や各種状況に応じて、特に折り畳み状態と使用状態の状態変化に応じてセンサを使用して表示面を認識して表示を切り替えるように構成した。

そのため、従来は表裏両面に１枚ずつ表示装置を必要としていたが、１枚で表裏両面の表示が可能になるため、大幅な薄型化が可能になると共に部品点数の削減が図れるため軽量化やコストダウンが図れる等の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる表示装置は、両面から観察することができる表示装置および前記表示装置を備えた電子機器に有用であり、特に、窓などの透明な部材に表示したい場合の表示装置に適している。

本発明の表示装置の実施例１の概略構成を示す側面断面図である。 表示装置の電極の配線方法の一例を模式的に示す図である。 本発明の表示装置の実施例２の概略構成を示す側面断面図である。 図３の表示装置における光の振動方向を示す図である。 本発明の表示装置の実施例３の概略構成を示す断面側面図である。 本発明の表示装置の実施例４の概略構成を示すブロック図である。 本発明の電子機器の一例を示す図である。 本発明の電子機器の一例を示す図である。

符号の説明

１ 表示装置、２ 発光素子部、３ 第１の透明基板、４ 第２の透明基板、５ 接着剤、６ 第１の偏光部材、７ 第２の偏光部材、２１ 透明陽極、２２ 有機薄膜、２３ 透明陰極、２４ 正孔輸送層、２５ 発光層、２６ 電子輸送層

Claims (4)

1. 両面表示可能な表示装置であって、対向する一対の透明基板間には、透明電極間に発光層を有したＥＬ素子が備えられ、該ＥＬ素子の外側には透過型偏光板により構成された一対の偏光部材が備えられ、前記一対の偏光部材は、該一対の偏光部材間を外光が透過しない消光位となるように互いの偏光軸の向きが設定されており、
   前記一対の偏光部材の一方の側から出射される光の偏光成分と、前記一対の偏光部材の他方の側から出射される光の偏光成分が異なっており、
   いずれか一方の前記偏光部材と前記ＥＬ素子との間に、透過する光の偏光方向を可変する透過偏光軸可変手段をさらに有し、
   前記透過偏光軸可変手段は、電界によって透過する光の偏光方向を回転させる電気光学素子によって構成され、遮光状態から透過状態との間を連続的に切り替え、背景の濃淡を連続的に調整可能とし、
   前記ＥＬ素子の少なくとも一方の外側に、当該表示装置を観察する観察者を検知する検知部と、前記検知部によって検知された前記一方の外側の発光面を表側として方向性のある像を表示するように前記透明電極に供給する電流を切り替える駆動部とをさらに有することを特徴とする表示装置。
2. 前記電気光学素子は液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記駆動部は、前記検知部によって前記表示装置の両側の面で観察者を同時に検知した場合には、予め設定された面を表側として前記像を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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