JP4749004B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏光板又は円偏光板を備える表示装置に関する。特に、発光素子がアクティブマトリクス状に配置され、当該発光素子からの発光が両面へ行われる表示装置に関する。

従来、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルにおいて偏光板又は円偏光板が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。これは、表示部に形成される電極に外光が反射して画像の視認性が低下するためである。特に、表示していない状態では、電極が鏡面となり、背景が映り込んでしまう。また表示を行っている状態でも、コントラストが低下したり、黒色が表示しにくくなる問題がある。

また単色光に対して１／２波長の位相差を与えるフィルムを積層して、全体として１／２波長板として機能させたり、１／２波長の位相差を与えるフィルムと、１／４波長の位相差を与えるものとを積層して、全体として１／４波長板として機能させたりする積層させた波長板、及びそれらを有する円偏光板に関するものがある（例えば、特許文献２参照）。
特許登録第２７６１４５３号 特許登録第３１７４３６７号

ＥＬ素子を表示部に有する電子機器の一例として、携帯用電話機が挙げられる。近年の携帯用電話機は、情報量や機能の増加に伴い、ＥＬ素子を有するパネルと液晶素子を有するパネルとを重ね合わせたり、液晶素子を有するパネル同士を重ね合わせたりして、主画面と、副画面とが表示できるようになってきた。

しかし、上述のようなパネルを重ね合わせて主画面と、副画面との表示を行う場合、電子機器が重く、厚くなってしまった。

そこで本発明は、複数の表示面を有し、且つ軽量、薄型化を達成する表示装置を提供することを課題とする。このような新たな構成の表示装置の課題を解決する。

上記課題を鑑み、発光素子に対して両面に発光が行われる表示装置（両面出射型表示装置と表記する）を提供する。両面出射型表示装置は、携帯用電話機で、発光素子を有する表示部をそれぞれ重ねて２画面表示を行っている構成とは技術的に異なり、一つの発光素子からの発光を、半導体素子が設けられている側と、それに対向する側から認識することができる。従って、両面出射型表示装置を搭載した電子機器の厚みを薄くすることができ、軽量化を達成できる。

両面出射型表示装置は、発光素子に対して両面に発光が行われるため、発光素子の対向にして設けられる両電極は透光性を有する必要がある。すると、上述のような電極による外光反射の問題は低減されるが、黒色の表示（黒表示）が困難であるという新たな問題が発生する。これは、両電極が透光性を有するため、黒表示、つまり表示を行わないオフの状態では向こう側が透けるためである。黒表示が困難となることに伴って、コントラストも低減されてしまう。

このように、両面出射型表示装置での新たな問題が生じてしまった。そこで本発明は、きれいな黒表示を行うことができ、コントラストの高い両面出射型表示装置を提供することを課題とする。

そこで本発明は、両面出射型表示装置において、出射面に偏光板、又は円偏光板を備えることを特徴とする。さらに、偏光板が有する透過軸、又は透過軸に対して９０度をなす吸収軸（以下、透過軸又は吸収軸を光軸と表記する）は、９０度をなし、さらに透過軸同士、又は吸収軸同士はずれ角（以下、両ずれ角のいずれも光軸のずれ角と表記する）を有してもよく、ずれ角は、±４５度以下、好ましくは±３０度以下、さらに好ましくは±１０度以下、さらに好ましくは、±５度以下の許容範囲となる特徴とする。このような偏光板を用いると、非発光状態となる黒表示をきれいに行うことができ、コントラストを高めることができる。

次に図４を用いて、ずれ角について説明する。図４（Ａ）に示すように、例えば、偏光板の吸収軸でみると、偏光板Ａの吸収軸Ａと、偏光板Ｂの吸収軸Ｂとが９０度をなす状態をクロスニコル状態という。なお、偏光板Ａの透過軸と、偏光板Ｂの透過軸とが９０度をなす状態もクロスニコル状態となる。

また吸収軸Ａと、吸収軸Ｂとが平行となる状態をパラレルニコル状態という。なお、偏光板Ａの透過軸と、偏光板Ｂの透過軸とが平行となる状態もパラレルニコル状態となる。

そしてずれ角とは、最初の状態の光軸からずれる角度を指し、図４（Ｂ）に示すように、クロスニコル状態となる９０度からの吸収軸のずれ、パラレルニコル状態の場合では、吸収軸Ａと、吸収軸Ｂとが平行となる状態（０度）からの吸収軸のずれを指す。なお透過軸を用いても同様である。またずれ角は、ずれる方向（ずらす回転方向）によりプラスと、マイナスの値をとりうる。

以上のような偏光板や円偏光板を、両面出射型表示装置の構造に応じて、出射面に配置することを特徴とする。偏光板と、円偏光板とを組み合わせて配置しても構わない。

さらに偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。また偏光板、又は円偏光板に加熱処理を施すアンチリフレクション処理を施してもよい。その後さらに、外部衝撃から保護するためハードコート処理を施すとよい。

以上のように本発明は、発光素子に対して両面に発光が行われる両面出射型表示装置という新たな構成での、黒表示の問題を解決することができる。それに伴い、コントラストを向上することができる。

本発明は、一つの発光素子からの発光を、半導体素子が設けられている側と、それに対向する側から認識することができる。従って、両面出射型表示装置を搭載した電子機器の厚みを薄くすることができ、軽量化を達成できる。そして本発明は、両面出射型表示装置での黒表示が困難である点を課題とし、偏光板、又は円偏光板を用いることにより、きれいな黒表示を行い、コントラストを高めることができる。黒表示がきれいな両面出射型表示装置により、新たな用途や市場を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、両面出射型表示装置に偏光板、又は円偏光板を設ける場合について説明する。

図１（Ａ）には、両面出射型表示装置の全体図を示す。両面出射型表示装置のパネル１００に、第１の偏光板１０１が配置され、第２の偏光板１０２は第１の偏光板と光軸が９０度をなすクロスニコル状態で配置される。

このとき、偏光板の光軸はクロスニコル状態からずれ角を有してもよく、ずれ角は、±４５度以下、好ましくは±３０度以下、さらに好ましくは±１０度以下、さらに好ましくは±５度以下とする。実施例２より、クロスニコル状態からのずれ角が±４５度以下であると、パラレルニコル状態の透過光と比較して、５割の透過光をカットしている。また、ずれ角が±１０度以下の場合９割以上の透過光をカットしており、ずれ角±５度以下の場合透過光は９．９割以上の透過光をカットしており、実用的である。

パネル１００には、発光素子や半導体素子が設けられる表示部１０３と、駆動回路部１０４とが設けられており、駆動回路部１０４はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、異方導電性フィルム（ＡＣＦ）等を介して外部回路１０５と接続している。外部回路１０５は、電源回路やコントローラ等を有している。このような両面出射型表示装置は、図１（Ｂ）に示すように、発光素子が設けられたパネルに対して両面（第１の表示面及び第２の表示面）に発光する。

また本発明において、発光素子の発光色はモノカラーであってもいいしＲ、Ｇ、Ｂ塗りわけのフルカラーであってもよい。例えば、白色発光材料を用いる場合、カラーフィルターやカラーフィルターと色変換層を用いて、また青色発光材料を用いる場合、色変換層を用いてフルカラー表示やエリアカラー表示を行うことができる。

図１（Ｃ）には、パネル断面の拡大図を示す。なお本実施の形態の駆動用トランジスタは、多結晶シリコン膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いる例で説明するが、非晶質シリコン膜を有する薄膜トランジスタ、単結晶を有するＭＯＳ型トランジスタを用いてもよい。また、駆動用ＴＦＴの極性をｐチャネル型の場合で説明するが、ｎチャネル型でもよいことは言うまでもない。

図１（Ｃ）に示すように、絶縁表面に設けられた駆動用ＴＦＴ１１０は、ボロン等の不純物元素を半導体膜に添加して形成されたソース領域及びドレイン領域となる不純物領域を有する。半導体膜には、レーザ照射や加熱、更にはＮｉ等の金属元素を用いた結晶化処理が行われている。半導体膜のチャネル形成領域上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられている。ゲート電極と同じレイアウトで走査線（図示しない）が設けられる。ゲート電極を覆うように第１の絶縁膜が設けられており、第１の絶縁膜には不純物領域上にコンタクトホールが開口される。コンタクトホールに形成される配線は、ソース配線及びドレイン配線として機能し、同じレイアウトで信号線（図示しない）が設けられる。ドレイン電極と電気的に接続するように、第１の電極１１１が設けられる。そして、第１の電極１１１を覆うように第２の絶縁膜が設けられ、第１の電極上に開口部を形
成する。開口部には、有機化合物を有する層（以下、有機化合物層（ＥＬ層）と表記する）１１２が設けられ、有機化合物層や第２の絶縁膜を覆うように第２の電極１１３が設けられる。

有機化合物層１１２は、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層されている。代表的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。

また、有機化合物層１１２として、フルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法などによって適宜、選択的に形成すればよい。具体的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃやＰＥＤＯＴ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰやＡｌｑ₃、ＥＩＬとしてＢＣＰ：ＬｉやＣａＦ₂をそれぞれ用いる。また例えばＥＭＬは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの発光色に対応したドーパント（Ｒの場合ＤＣＭ等、Ｇの場合ＤＭＱＤ等）をドープしたＡｌｑ₃を用いればよい。なお、上記有機化合物層の積層構造に限定されない。

より具体的な有機化合物層の積層構造は、赤色の発光を示す有機化合物層１１２を形成する場合、例えば、ＣｕＰｃを３０ｎｍ形成し、α-ＮＰＤを６０ｎｍ形成した後、同一のマスクを用いて、赤色の発光層としてＤＣＭ₂及びルブレンが添加されたＡｌｑ₃を４０ｎｍ形成し、電子輸送層としてＢＣＰを４０ｎｍ形成し、電子注入層としてＬｉが添加されたＢＣＰを１ｎｍ形成する。また、緑色の発光を示す有機化合物層１１２を形成する場合、例えば、ＣｕＰｃを３０ｎｍ形成し、α―ＮＰＤを６０ｎｍ成膜した後、同一の蒸着マスクを用いて、緑色の発光層としてクマリン５４５Ｔが添加されたＡｌｑ₃を４０ｎｍ形成し、電子輸送層としてＢＣＰを４０ｎｍ形成し、電子注入層としてＬｉが添加されたＢＣＰを１ｎｍ形成する。また、青色の発光を示す有機化合物層１１２を形成する場合
、例えば、ＣｕＰｃを３０ｎｍ形成し、α-ＮＰＤを６０ｎｍ形成した後、同一のマスクを用いて発光層としてビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛：Ｚｎ(ＰＢＯ)₂を１０ｎｍ形成し、電子輸送層としてＢＣＰを４０ｎｍ成膜し、電子注入層としてＬｉが添加されたＢＣＰを１ｎｍ形成する。

以上、各色の有機化合物層のうち、共通しているＣｕＰｃやα-ＮＰＤは、画素部全面に形成することができる。またマスクは、各色で共有して使用することもでき、例えば、赤色の有機化合物層を形成後、マスクをずらして、緑色の有機化合物層、再度マスクをずらして青色の有機化合物層を形成することができる。形成する各色の有機化合物層の順序は適宜設定すればよい。

また白色発光の場合、カラーフィルター、又はカラーフィルター及び色変換層などを別途設けることによってフルカラー表示を行ってもよい。カラーフィルターや色変換層は、第２の基板に設けた後、張り合わせればよい。また、下方に発光する白色光に対するカラーフィルターや色変換層は、ドレイン配線（またはソース配線）を形成後、絶縁膜を介して形成することができる。また一方の表示面をフルカラーとし、他方の面をモノカラーとする両面出射型表示装置も可能である。

そして窒素を含むパッシベーション膜１１４をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成し、水分や酸素の侵入を防止する。このとき形成される空間には、窒素を封入し、さらに乾燥剤を配置してもよい。さらに第１の電極、第２の電極、その他の電極により、表示部の側面を覆ってもよい。その後、封止基板を張り合わせ、基板及び封止基板のそれぞれ第１の偏光板１１５ａ、第２の偏光板１１５ｂを設ける。

このように形成された本発明の両面出射型表示装置は、第１の電極１１１及び第２の電極１１３が透光性を有している。その結果、発光層からの光が有機化合物層１１２に対して第１の電極１１１へ出射される第１の表示面、及び第２の電極１１３へ射出される第２の表示面となる。すなわち発光素子からの発光は、駆動用ＴＦＴが形成される基板側と、それと対向する封止基板側とへ出射する（光の出射方向を示す矢印参照）。

そして両面出射型表示装置に、クロスニコル状態となるように第１及び第２の偏光板を配置することにより、発光し、表示を行っている部分以外は、黒表示となりどちらの側から見ても背景が透けて見えることがない。すなわち本発明により両面出射型表示装置において、偏光板を用いることできれいな黒表示を行うことができ、コントラストが向上する。以下に示す実施例１で、円偏光板と比較して、偏光板の顕著な効果を表す実験結果を示す。

また図１（Ｄ）に示すように、両面出射型表示装置において円偏光板を用いてもよい。なお円偏光板の光軸は遅相軸と、進相軸とがあるが本実施の形態では遅相軸を用い、また偏光板の光軸は、吸収軸を用いて説明する。例えば、第１の偏光板１１５ａと第１の波長板１１６ａとを重ね、第２の偏光板１１５ｂと第２の波長板１１６ｂとを重ねて、それぞれ第１及び第２の円偏光板として設ける。第１及び第２の波長板は、１／４λ波長板の組み合わせ、１／２λ波長板の組み合わせ、又はそれらを積層した波長板の組み合わせのいずれでもよい。

以下に示す実施例１で、上記波長板の組み合わせの結果を示すが、第１及び第２の波長板に１／４λ波長板と１／２λ波長板を積層した組み合わせ、又は１／４λ波長板を用いた組み合わせが好ましいことがわかる。

特に、実施例１に示す条件（２）のように第１の偏光板の吸収軸（第１の吸収軸）と第１の１／４λ波長板の遅相軸（第１の遅相軸）、及び第２の偏光板の吸収軸（第２の吸収軸）と第２の１／４λ波長板の遅相軸（第２の遅相軸）とがそれぞれ４５度をなし、第１及び第２の吸収軸同士は平行、すなわちパラレルニコル状態とし、且つ第１及び第２の遅相軸同士は平行となるようにする（図１１（Ａ）参照）。また第１及び第２の吸収軸同士は垂直、すなわちクロスニコル状態とし、且つ第１及び第２の遅相軸同士は垂直となるように配置してもよい。つまり、第１の吸収軸に対して第１の遅相軸は４５度をなし、当該第１の遅相軸から第２の１／４λ波長板の遅相軸が９０度をなし、且つ偏光板の吸収軸はクロスニコル状態となっている。このとき第１の遅相軸と、第２の遅相軸とは、９０度をなし
、第２の吸収軸に対して第２の遅相軸は１３５度をなしている（図１１（Ｂ）参照）。これらの構成の場合、偏光板、１／４λ波長板、パネル（発光素子）、１／４λ波長板、偏光板の順に設ける。

また実施例１に示す条件（４）を参照して、第１及び第２の偏光板の吸収軸（第１及び第２の吸収軸）と、第１及び第２の１／２λ波長板の遅相軸（第１及び第２の１／２λの遅相軸）とがそれぞれ１７．５度をなし、第１及び第２の吸収軸と、第１及び第２の１／４λ波長板の遅相軸（第１及び第２の１／２λの遅相軸）とがそれぞれ８０度をなし、第１及び第２の吸収軸同士は平行、すなわちパラレルニコル状態とし、且つ第１及び第２の１／２λ波長板の遅相軸同士、及び第１及び第２の１／４λ波長板の遅相軸同士は平行となるようにする（図１２参照）。また図１１（Ｂ）と同様に、第１の１／４λ波長板の遅相軸と、第２の１／４λ波長板の遅相軸とは、９０度をなしてもよい。これらの構成の場合、偏光板、１／２λ波長板、１／４λ波長板、パネル（発光素子）、１／４λ波長板、１／
２λ波長板、偏光板の順に設ける。

実施例３では、偏光板と比較して、円偏光板は反射光を防止する効果が高いことがわかる。そのため、発光素子の電極、及び配線等からの反射、つまり外光の映り込みが問題となるときは、上記のように円偏光板を設けるとよい。

このように、本発明は両面出射型表示装置の構成に応じて、偏光板、円偏光板、またはそれらを組み合わせて設けることができる。その結果、きれいな黒表示を行え、コントラストが向上する。さらに、円偏光板を設けることにより反射光を防止することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、図１と異なる両面出射型表示装置の構成であって、円偏光板、又は偏光板を備える場合について説明する。

図１（Ｃ）と異なる両面出射型表示装置とは、光の出射方向が、第１の領域では第２の電極側からであり、第２の領域では第１の電極側からである。そのため、一画素に複数の発光素子と、複数の駆動用ＴＦＴを有し、第１の発光素子と電気的に接続する第１の電極は非透光性を有し、それに対向する第２の電極は透光性を有する。第２の発光素子と電気的に接続する第１の電極は透光性を有し、それに対向する第２の電極は非透光性を有する。非透光性を有するために、透光性を有する電極上に、金属や有色な樹脂を有する膜を形成してもよい。

この場合、非透光性の材料が設けられているため黒表示はきれいに行うことはできる。しかし、特に非透光性を有する電極に反射性の高い金属材料を用いると、外光の映り込みが問題となってしまう。そのため偏光板ではなく、円偏光板を設けるとよい。円偏光板が有する波長板としては、１／４λ波長板、１／２λ波長板、又はそれらを積層して用いることができる。また第１の領域側と第２の領域側に設けられる円偏光板において、波長板を異ならせてもよい。

図２（Ａ）には、パネル断面の拡大図を示し、第１の領域には、第１の駆動用ＴＦＴ２０１、第１の駆動用ＴＦＴ２０１に接続され、非透光性材料を有する第１の電極２０３、を有し、第２の領域には、第２の駆動用ＴＦＴ２０２、第２の駆動用ＴＦＴ２０２に接続され、透光性材料を有する第２の電極２０４、を有する。

第１の電極２０３及び第２の電極２０４上には発光層を含む有機化合物層２０５が設けられ、発光層上に第３の電極２０６が設けられ、さらに第２の領域では第３の電極２０６上に非透光性材料を有する膜２０７が設けられている。非透光性を有する第１の電極２０３や、第２の電極２０４上に設けられる膜２０７には、アルミニウム、チタン等金属材料を用い、透光性を有する第２の電極２０４や、第３の電極２０６はＩＴＯ等の材料を用いることができる。特に、半導体膜と接続する第２の電極２０４は、チタンを含む第１の金属層と、窒化チタンまたは窒化タングステンを含む第２の金属層と、アルミニウムを含む第３の金属層と、窒化チタンを含む第４の金属層とが積層したものを用いるとよい。

そして窒素を含むパッシベーション膜２０７をスパッタリング法やＣＶＤ法により形成し、水分や酸素の侵入を防止する。このとき形成される空間には、窒素を封入し、さらに乾燥剤を配置してもよい。さらに第１の電極、第２の電極、その他の電極により、表示部の側面を覆ってもよい。その後、封止基板を張り合わせ、第１の偏光板２０８ａと第１の波長板２０９ａを重ね、第２の偏光板２０８ｂと第２の波長板２０９ｂを重ねて、それぞれ第１及び第２の円偏光板としてを設ける。

第１及び第２の波長板は１／４λ波長板の組み合わせ、１／２λ波長板の組み合わせ、又はそれらを積層した波長板の組み合わせのいずれを用いてもよい。なお円偏光板の光軸は遅相軸と、進相軸とがあるが本実施の形態では遅相軸を用い、また偏光板の光軸は、吸収軸を用いて説明する。

例えば、実施例１より、第１及び第２の波長板にそれぞれ１／４λ波長板を用いると、第１及び第２の偏光板の吸収軸（第１及び第２の吸収軸）と、第１及び第２の１／４λ波長板の遅相軸（第１及び第２の遅相軸）とはそれぞれ４５度をなすように配置し、第１の円偏光板が有する第１の偏光板と、第２の円偏光板が有する第２の偏光板とはパラレルニコル状態、すなわち第１の偏光板の吸収軸と、第２の偏光板の吸収軸とが平行（０度）とし、且つ第１及び第２の遅相軸同士が平行となるように配置するとよい。本実施の形態において、図１１（Ａ）（Ｂ）に示した円偏光板の構成を組み合わせてもよく、詳しい構成は、図１１（Ａ）（Ｂ）を参照ればよい。また本実施の形態において、図１２に示した、第１及び第２の波長板にそれぞれ１／４λ波長板、及び１／２λ波長板を用いた円偏光板
の構成を組み合わせてもよい。

さらに別の組み合わせとして、第１の円偏光板の波長板には１／４λ波長板を用い、第２の円偏光板の波長板には１／２λ波長板と１／４λ波長板とを重ねて用いることができる。第１の１／２λ波長板の遅相軸は第１の偏光板の吸収軸（第１の吸収軸）と１７．５度をなし、第１の１／４λ波長板の遅相軸は第１の偏光板の吸収軸と２×（１７．５）＋４５＝８０度をなすように配置するとよい。このとき第２の円偏光板についても、第２の１／４λ波長板の遅相軸は第２の偏光板の吸収軸（第２の吸収軸）と８０度をなすように配置するとよい。そして第１の円偏光板が有する第１の偏光板の吸収軸と、第２の円偏光板が有する第２の偏光板の吸収軸とは２１５度をなすように配置するとよい。

なお偏光板の光軸はすれ角を有してもよく、ずれ角は、±４５度以下、好ましくは±３０度以下、さらに好ましくは±１０度以下、さらに好ましくは±５度以下とする。

第１の電極２０３、または第２の電極２０４と、第３の電極２０６との間に電流が流れ、有機化合物層２０５から発光する。このとき、金属材料を有する第１の電極２０３は光を反射し、第２の電極２０６は光を透過するため、第１の領域では第３の電極方向に光が出射され、第２の領域では第２の電極方向に光が出射される。

本実施の形態では、駆動用ＴＦＴを複数設ける場合で説明したが、駆動方法や配線により、第１の発光素子と第２の発光素子で駆動用ＴＦＴを共有することができる。また本実施の形態において、実施の形態１に記載の有機化合物層を用いることができる。

図２（Ｂ）には、円偏光板に変えて偏光板を配置し、偏光板２０８ａと、偏光板２０８ｂを設ける構成を示す。第２の領域での非透光性を有する第３の電極の面積と、第１の領域での非透光性を有する第１の電極の面積と大きさや、第１の領域での表示と、第２の領域での表示の用途を考慮して、偏光板を設ければよい。

図３には、図２に示す一画素の回路構成を示す。画素回路には、一画素に有機化合物層（回路では発光素子として記載する）２０５がそれぞれ配置するように記載するが、断面図から明らかなように発光層は第１の領域、及び第２の領域で共有することができる。

図３（Ａ）に示す画素回路は、第１の信号線３０１ａ、及び第２の信号線３０１ｂにそれぞれ接続され、走査線３０３に接続されるスイッチング用ＴＦＴ３０４、及び３０５を有する。スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５に容量素子３０６ａ、３０６ｂを介してそれぞれ接続される電流供給線３０２ａ、及び３０２ｂを有する。容量素子３０６ａ、３０６ｂはそれぞれ駆動用ＴＦＴ２０１、２０２のゲート・ソース間電圧を保持する機能を有する。しかしながら、駆動用ＴＦＴ２０１、２０２のゲート容量等により代用可能な場合は、容量素子３０６ａ、３０６ｂを設けなくても構わない。駆動用ＴＦＴ２０１、２０２は、それぞれ第１の電極を介して発光素子２０５に接続されている。

このような画素回路では、電流供給線をそれぞれ配置することにより、第１の領域のみで表示する場合は、第２の領域をオフとすることができる。さらに第１の領域と、第２の領域とで、異なる表示を行うことができる。

例えば異なる表示を行う場合、走査線３０３が選択されるとき、第１の信号線３０１ａ、第２の信号線３０１ｂからそれぞれの表示のビデオ信号が入力される。そして容量素子３０６ａ、３０６ｂに所定の電荷が保持され、駆動用ＴＦＴ２０１、２０２がオンとなると、発光素子へ電流が供給され発光する。

一方の領域、例えば第１の領域をオフとしたい場合は、容量素子３０６ａに電荷が蓄積されないように、信号線から入力される電圧が相対的に０となる電圧を、電流供給線３０２ａに入力すればよい。

図３（Ａ）では、スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５で走査線３０３を共有し、信号線３０１ａ、３０１ｂがそれぞれ接続している回路図を示すが、走査線をそれぞれのスイッチング用ＴＦＴに配置することにより、信号線を共有することができる。

電流供給線を共通とすることも可能であって、この場合、第１の領域と、第２の領域とが同様の表示を行うことになる。

容量素子３０６ａ、３０６ｂの両端に、消去用ＴＦＴを設け、時間階調表示を行う画素回路としてもよい。

次いで図３（Ｂ）に示す画素回路は、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０に加えて、発光素子２０５への電流の供給を制御する電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９を有する。

駆動用ＴＦＴ３０７、３１０と電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９は同じ極性である。駆動用ＴＦＴ３０７、３１０にはディプリーション型ＴＦＴ、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０以外のＴＦＴは、通常のエンハンスメント型ＴＦＴとする。また、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０を飽和領域、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９を線形領域で動作させる。また、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０のＬ（ゲート長）をＷ（ゲート幅）より長く、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９のＬをＷと同じか、それより短くてもよい。より望ましくは、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０のＷに対するＬの比が５以上にするとよい。

次に、図３（Ｂ）に示した画素の駆動方法について説明する。図３（Ｂ）に示す画素は、その動作を書き込み期間、保持期間とに分けて説明することができる。まず書き込み期間において走査線３０３ｂが選択されると、ゲートが接続されているスイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５がオンとなる。そして、信号線３０１ａ、３０１ｂに入力されたビデオ信号が、スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５を介して電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９のゲートに入力される。なお、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０はゲートが電流供給線３０２ａ、３０２ｂに接続されているため、常にオン状態である。

ビデオ信号によって電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオンとなる場合、電流供給線３０２ａ、３０２ｂを介して、発光素子２０５に電流が流れる。このとき電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９は線形領域で動作しているため、発光素子２０５に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ３０７、３１０と発光素子２０５の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子２０５は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。

またビデオ信号によって電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオフとなる場合は、発光素子２０５への電流の供給は行なわれず、発光しない。なお本発明では、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０がディプリーション型であっても、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がエンハンスメント型なので、発光素子２０５に電流が供給されないように制御することができる。

保持期間では、走査線３０３ｂの電位を制御することでスイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５とオフし、書き込み期間において書き込まれたビデオ信号の電位を保持する。書き込み期間において電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９をオンにした場合、ビデオ信号の電位は容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されているので、発光素子２０５への電流の供給は維持されている。逆に、書き込み期間において電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９をオフとした場合、ビデオ信号の電位は容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されているので、発光素子２０５への電流の供給は行なわれていない。

また時間階調表示を行う場合、消去用ＴＦＴ３１１、３１２及びそれらに接続される消去用走査線３０３ａにより消去期間を設けることができ、高階調表示に好ましい。

また図３（Ｃ）には、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０が走査線３０３ｃに接続される場合の画素回路を示す。駆動用ＴＦＴ３０７、３１０のゲート電極が新たに配置された走査線３０３ｃに接続された以外は、図３（Ｂ）に示す構成と同じであるため、詳しい説明は省略する。

まず書き込み期間において第１の走査線３０３ｂが選択されると、ゲートが接続されているスイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５がオンとなる。そして、信号線３０１ａ、３０１ｂに入力されたビデオ信号が、スイッチング用ＴＦＴ３０４、３０５を介して電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９のゲートに入力される。同時に、ビデオ信号の電位は容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持される。

点灯期間では走査線３０３ｃが選択され、第２の走査線Ｇｅｊ（ｊ＝１〜ｙ）にゲートが接続されている駆動用ＴＦＴ３０７、３１０がオンとなる。このとき容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオンとなる場合は、電流供給線３０２ａ、３０２ｂを介して電流が発光素子２０５に供給される。このとき電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９は線形領域で動作しているため、発光素子２０５に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ３０７、３１０と発光素子２０５の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子２０５は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。

また容量素子３０６ａ、３０６ｂによって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用ＴＦＴ３０８、３０９がオフとなる場合は、発光素子２０５への電流の供給は行なわれず、発光素子２０５は発光しない。

非点灯期間では、第２の走査線３０３ｃにより、駆動用ＴＦＴ３０７、３１０をオフとする。これにより、発光素子２０５への電流の供給は行なわれない。

なお、書き込み期間においては、走査線３０３ｃ選択しても、非選択としてもよい。

また時間階調表示を行う場合、消去用ＴＦＴ３１１、３１２及びそれらに接続される消去用走査線３０３ａにより消去期間を設けることができ、高階調表示に好ましい。

このように、本発明の画素構成では、多様な表示を行うことができる。

以上、円偏光板又は偏光板を透過率が最も低くなる状態に配置することにより、きれいな黒表示を行うことができ、さらに反射光も防止することができる。その結果、コントラストを高めることができる。

（実施の形態３）
本発明の両面出射型表示装置は、一つの表示部として用いることも可能であるが、本実施の形態では、電子機器の表示部と合わせて両面出射型表示装置（両面表示型パネル）を用いる場合を説明する。特に、プラスチック基板等の可撓性基板に両面出射型表示装置（両面表示型パネル）を設けた場合、筐体の厚さを抑えたり、フレキシビリティを高めることが可能となる。

まず本発明の両面出射型表示装置（両面表示型パネル）を、折りたたみ型の携帯電話機に、両面表示型パネル１００３を配置した例を図９（Ａ）に示す。折りたたみ型の携帯電話機は、第１の筐体１００１、第２の筐体１００２、両面表示型パネル１００３を有し、第１の筐体１００１は、音声出力部１００４、第１の表示部１００５等を有し、第２の筐体１００２は、操作ボタン１００６、音声入力部１００７等を有し、両面表示型パネル１００３は、第１の表示面１００８、及び第２の表示面１０１１を有する。本発明の携帯電話機は、第１の筐体１００１と第２の筐体１００２の間に、両面表示型パネル１００３を挟んだ構成となる。

図９（Ｂ）に示すように、両面表示型パネル１００３を第１の筐体１００１に重ねた時には、両面表示型パネル１００３の第１の表示面１００８、つまり１面のみ表示面として用いる。このとき両面出射型パネルには、実施の形態１又は２に記載の両面出射型表示装置を用いることができ、本実施の形態では偏光板１１０１を配置する。第１の表示部１００５は、発光素子又は液晶素子を有する表示パネルを用いることができ、本実施の形態では発光素子を有する表示パネルに円偏光板１１０２を配置する。

また図９（Ｃ）に示すように、両面表示型パネル１００３を第２の筐体１００２に重ねた時には、両面表示型パネル１００３の第２の表示面と第１の表示部１００５、つまり２面を表示面として用いることができる。またさらに、両面出射型パネルをデータ入力部として用いることもでき、このときタッチペン１１０３を用いて入力することができる。

図１０（Ａ）は、ノートパソコンに両面表示型パネル４１０３を搭載した例である。第１の筐体４１０５は第１の表示部４１０１を有し、第２の筐体４１０６は操作ボタン４１０４等を有し、両面表示型パネル４１０３は第１の表示面４１０２、及び第２の表示面を有し、両面表示型パネル４１０３は第１の筐体４１０５と第２の筐体４１０６の間に挟まれている。

通常の使用においては１面のみを表示させ、両面表示型パネル４１０３を第１の筐体に重ね、第１の表示面４１０２を用いる。また、大画面が必要な時には両面表示型パネルを第２の筐体に重ね、第２の表示面、及び第１の表示部４１０１及びを用いる２面表示させる。

図１０（Ｂ）は、ＰＤＡに両面表示型パネル４２０３を搭載した例である。第１の筐体４２０５は第１の表示部４２０１を有し、第２の筐体４２０６は操作ボタン４２０４等を有し、両面表示型パネル４２０３は第１の表示面４２０２、及び第２の表示面を有し、両面表示型パネル４２０３は第１の筐体４２０５と第２の筐体４２０６の間に挟まれている。

通常の使用においては１面のみを表示させ、両面表示型パネル４２０３を第１の筐体に重ね、第１の表示面４２０２を用いる。また、大画面が必要な時には両面表示型パネルを第２の筐体に重ね、第２の表示面、及び第１の表示部４２０１を用いる２面表示させる。

図１０（Ｃ）は、電子ブックに両面表示型パネル４３０３を搭載した例である。第１の筐体４３０５は第１の表示部４３０１を有し、第２の筐体４３０６は操作ボタン４３０４及び第２の表示部４３０７を有し、両面表示型パネル４３０３は、第１の表示面、及び第２の表示面４３０２を有し、両面表示型パネル４３０３は、第１の筐体と第２の筐体の間に挿入されている。

両面表示型パネル４３０３を挿入した電子ブックの使い方の例としては、第１の表示部４３０１及び第２の表示面４３０２で文章を読み、第２の表示部４３０７及び第１の表示面で図を参照するのは便利である。このとき、両面表示型パネル４３０３は、第１の表示面と第２の表示面４３０２を同時に表示することはできないため、ページをめくり始めたときに、第１の表示面の表示から第２の表示面の表示に切り替わるものとする。

また、第１の表示部４３０１から第１の表示面を読んで、次のページ、両面表示型パネルをめくり始めた時に、ある角度で第１の表示面及び第２の表示部は次のページの表示を行い、また、第２の表示面４３０２及び第２の表示部４３０７を使い終わり、両面表示型パネルをめくり始めると、ある角度で第１の表示面及び第１の表示部４３０１が次のページを表示する。これにより、画面の切り替わりを目に見えないようにし、視覚的な違和感等を抑えることが可能となる。より違和感を低減するために、可撓性基板に両面出射型パネルを設けるとよい。

本実施例では、光源にメタルハライドランプ（シグマ工機製）ＩＭＨ−２５０を用いて偏光板および波長板の組み合わせによる透過率の評価を行った。本実験のリファレンスは空気である。

偏向板又は波長板（（位相差板とも呼び、λ／４波長の位相差を与えるもの、λ／２波長の位相差を与えるものを使用）の配置条件は以下のとおりである。配置条件は光源からの順であり、（）内は偏光板の吸収軸と波長板の遅相軸とのなす角度を示している。
（１）偏光板Ａ＋偏光板Ｂ
（２）偏光板Ａ＋λ／４波長板（４５度）＋λ／４波長板（４５度）＋偏光板Ｂ
（３）偏光板Ａ＋λ／２波長板（４５度）＋λ／２波長板（４５度）＋偏光板Ｂ
（４）偏光板Ａ＋λ／４波長板（８０度）＋λ／４波長板（８０度）＋λ／２板（１７．５度）＋偏光板Ｂ
条件（３）、（４）では波長板の位相の合計が１λとなっている。

図５（Ａ）には、条件（２）の場合の測定系を示す。光源５１と、透過率測定器ＢＭ５Ａ（受光装置）５２との間に、λ／４板の遅相軸が、偏光板の吸収軸に対して４５度をなすように（図５（Ｂ）参照）、偏光板（Ｐｏｌ）５３、λ／４板５４を配置している。

表１に、配置条件（１）から（４）における透過光（ｃｎ／ｍ）の最大値と最小値、及び規格値（最小値／最大値）の値を示す。（）内は偏光板Ｂに対する偏光板Ａの角度を示す。

表１より、偏光板のみの組み合わせが漏れ光はもっとも小さく、黒レベルがよいことがわかる。また波長板の組み合わせでは条件（４）の黒レベルがもっとも良いが、偏光板のみと比べると黒レベルが低いことがわかる。また条件（３）のλ／２板の２枚使用は本実験においてもっとも黒レベルが悪かった。

波長板を使用した場合、光漏れが発生し黒レベルが悪くなるのは、指定波長以外の波長成分が楕円偏光等になり、直線成分からズレた分が漏れ光となるためと考えられる（指定波長においても入射角度等により楕円成分が形成される）。条件（３）と条件（４）が透過光で見た場合のλ条件となる。条件（３）のλ／２板の連結構成では、より大きな位相差を制御する必要があるため前記楕円成分が大きくなり、漏れ光も増大してしまう。条件（４）のλ／２板、λ／４板の組み合わせでは、広帯域化条件を適用することにより上記の楕円偏光成分は条件（２）のλ／４板の連結構成時の半分、条件（３）の１／４程度に抑えられる。しかし、楕円成分は抑えきれず偏光板のみの場合と比較すると、黒が浮くこと結果となった。

以上から、電極部での映り込み（反射成分）が少ない両面出射型表示装置の場合は、偏光板のみの組み合わせが黒レベルを沈め、コントラストを改善するために有効と考えられる。

両面出射型表示装置が実施の形態２に示すような構造を有する場合は、円偏光板を用いてもよいことは上述の通りである。

本実施例では、条件（１）のように配置した偏光板Ａ、Ｂの角度依存性を測定した。本実験のリファレンスは空気である。以下に結果を示す。

表２には、図５に示す測定系で偏光板Ａ、Ｂのみを９０度ずらしたクロスニコルに配置し、そこから偏光板Ａの光軸の角度をずらしていったときの透過光と、ずれ角の結果を示す。また輝度は、クロスニコル状態を１として規格化している。偏光板の光軸は吸収軸とする。

また表２に基づくグラフを図７に示す。

以上の結果より、偏光板Ａ、Ｂのずれ角は、輝度が５割程度低下する±４５度以下、好ましくは輝度が３割程度低下する±３０度以下、さらに好ましくは輝度が９．９割程度低下する±１０度以下、さらに好ましくは±５度以下が許容範囲と考えられる。

但し、本実験では光源にメタルハライドランプを使用しており、実際の発光素子を有するパネルを用いていない。そのため、発光素子の発光輝度が高ければ許容できるずれ角の許容範囲は大きくなり、コントラストが十分とれると考えられる。

本実施例では、光源にメタルハライドランプ（シグマ工機製）ＩＭＨ−２５０を用いて偏光板、又は各種円偏光板を用いて反射光を測定する実験を行った。

まず、以下に示す条件で作製した試料を用意した。
（１）ガラス基板＋金属膜
（２）ガラス基板＋金属膜＋偏光板
（３）ガラス基板＋金属膜＋λ／４波長板（４５度）＋偏光板
（４）ガラス基板＋金属膜＋λ／４波長板（８０度）＋λ／２波長板（１７．５度）＋偏光板
（５）ガラス基板＋金属膜＋λ／４波長板（４５度）＋λ／２波長板（４５度）＋偏光板
（６）ガラス基板＋金属膜＋λ／２波長板（４５度）＋偏光板
本実験のリファレンスは空気であり、金属膜はスパッタリング法によりＡｌ−Ｔｉ膜を１０００Å成膜した。

図６には、試料（３）の場合の測定系を示す。試料に対し、θ＝３０度をなすように光源６１を入射し、反射光測定装置ＢＭ５Ａ（受光装置）６２を試料に対して垂直に配置し、反射光（ｃｄ／ｍ）を測定した。

表３には、試料（１）〜（６）の実験結果を示す。

表３からわかるように、反射光の防止効果が高いものは試料（３）、（４）、（５）である。

また試料（１）〜（６）に対して、自記分光光度計U4000（日立製作所製）により反射光を４００〜８０ｎｍの範囲で測定した。その結果を図８に示す。

図８からわかるように、低反射率を得られたものは試料（３）、（４）、（５）である。特に、試料（３）、（４）では、広い範囲において低反射率を得ることができ、好ましい。また、表３と比較すると、偏光板、又は波長板を設ける場合、かなり反射光を防止できることがわかる。

本発明の両面出射型表示装置を示す図。 本発明の両面出射型表示装置を示す図。 本発明の両面出射型表示装置の回路構成を示す図。 本発明の偏光板の配置を示す図。 本発明に関する実験を示す図。 本発明に関する実験を示す図。 本発明に関する実験結果を示すグラフ。 本発明に関する実験結果を示すグラフ。 本発明の両面出射型表示装置を搭載した電子機器を示す図。 本発明の両面出射型表示装置を搭載した電子機器を示す図。 本発明の円偏光板の配置を示す図。 本発明の炎偏光板の配置を示す図。

Claims (10)

1. 第１の領域に配置された非透光性を有する第１の電極と、
   第２の領域に配置された透光性を有する第２の電極と、
   前記第１の電極上及び前記第２の電極上に設けられた発光層と、
   前記発光層上に設けられた透光性を有する第３の電極と、
   前記第３の電極上に設けられた非透光性材料を有する膜と、を一画素に有し、
   前記第３の電極は、前記第１の領域及び前記第２の領域に配置されており、
   前記非透光性材料を有する膜は、前記第２の領域に配置されており、
   第１の偏光板及び第２の偏光板を有し、
   前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極、前記発光層、及び前記非透光性材料を有する膜は、前記第１の偏光板と前記第２の偏光板との間に配置されていることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１において、
   前記第１の偏光板の光軸と前記第２の偏光板の光軸とは、４５度以上１３５度以下の角度をなすことを特徴とする表示装置。
3. 第１の領域に配置された非透光性を有する第１の電極と、
   第２の領域に配置された透光性を有する第２の電極と、
   前記第１の電極上及び前記第２の電極上に設けられた発光層と、
   前記発光層上に設けられた透光性を有する第３の電極と、
   前記第３の電極上に設けられた非透光性材料を有する膜と、を一画素に有し、
   前記第３の電極は、前記第１の領域及び前記第２の領域に配置されており、
   前記非透光性材料を有する膜は、前記第２の領域に配置されており、
   第１の円偏光板及び第２の円偏光板を有し、
   前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極、前記発光層、及び前記非透光性材料を有する膜は、前記第１の円偏光板と前記第２の円偏光板との間に配置されていることを特徴とする表示装置。
4. 請求項３において、
   前記第１の円偏光板は、第１の１／４λ波長板を有し、
   前記第２の円偏光板は、第２の１／４λ波長板を有し、
   前記第１の円偏光板が有する第１の偏光板の吸収軸と、前記第１の１／４λ波長板の遅相軸とは４５度をなし、
   前記第２の円偏光板が有する第２の偏光板の吸収軸と、前記第２の１／４λ波長板の遅相軸とは４５度をなし、
   前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸、及び、前記第１の１／４λ波長板の遅相軸と前記第２の１／４λ波長板の遅相軸は、それぞれ平行となることを特徴とする表示装置。
5. 請求項３において、
   前記第１の円偏光板は、第１の１／４λ波長板を有し、
   前記第２の円偏光板は、第２の１／４λ波長板を有し、
   前記第１の円偏光板が有する第１の偏光板の吸収軸と、前記第１の１／４λ波長板の遅相軸とは４５度をなし、
   前記第２の円偏光板が有する第２の偏光板の吸収軸と、前記第２の１／４λ波長板の遅相軸とは４５度をなし、
   前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸、及び、前記第１の１／４λ波長板の遅相軸と前記第２の１／４λ波長板の遅相軸は、それぞれ９０度となることを特徴とする表示装置。
6. 請求項３において、
   前記第１の円偏光板は、第１の１／４λ波長板及び第１の１／２λ波長板を有し、
   前記第２の円偏光板は、第２の１／４λ波長板及び第２の１／２λ波長板を有し、
   前記第１の円偏光板が有する第１の偏光板の吸収軸と、前記第１の１／２λ波長板の遅相軸とは１７．５度をなし、
   前記第１の偏光板の吸収軸と、前記第１の１／４λ波長板の遅相軸とは８０度をなし、
   前記第２の円偏光板が有する第２の偏光板の吸収軸と、前記第２の１／２λ波長板の遅相軸とは１７．５度をなし、
   前記第２の偏光板の吸収軸と前記第２の１／４λ波長板の遅相軸とは８０度をなし、
   前記第１の偏光板の吸収軸と前記第２の偏光板の吸収軸、及び、前記第１の１／４λ波長板の遅相軸と前記第２の１／４λ波長板の遅相軸は、それぞれ平行となることを特徴とする表示装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
   前記一画素に、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタを有し、
   前記第１の電極は、前記第１のトランジスタと電気的に接続されており、
   前記第２の電極は、前記第２のトランジスタと電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
8. 請求項７において、
   前記第１のトランジスタ上及び前記第２のトランジスタ上に設けられた絶縁膜を有し、
   前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記絶縁膜上に設けられていることを特徴とする表示装置。
9. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
   前記一画素に、トランジスタを有し、
   前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記トランジスタと電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
10. 請求項９において、
    前記トランジスタ上に設けられた絶縁膜を有し、
    前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記絶縁膜上に設けられていることを特徴とする表示装置。
    
    
    
    
    

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