JP5263751B2 - Single screen display device - Google Patents

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本発明は、液晶ディスプレイ用バックライトなどの照明装置、及び、視野角の制御機能、2次元表示/3次元表示の切り替え機能などを有する薄型の表示装置に関する。   The present invention relates to an illumination device such as a backlight for a liquid crystal display, and a thin display device having a viewing angle control function, a two-dimensional display / three-dimensional display switching function, and the like.

ディスプレイは一般に視野角が広い方が見やすいが、携帯電話やノートPC等のディスプレイでは、他人の覗き見を防止するには視野角を狭くすればよい。従って、使用場面に応じて視野角を切り替える機能(以下「視野角制御機能」とも記す)を備えることが望ましい。そこで従来から、液晶ディスプレイの視野角を電気的に切り替える方法が提案されている。例えば下記特許文献1には、図10に示すように、液晶表示パネル1とバックライト2との間に、電界制御型パネル3を挿入した構成の表示装置が開示されている。ここで、電界制御型パネル3は、透明電極を備えた透明基板2枚の間に高分子分散型液晶層を配置した構成であり、透明電極の間に電圧を印加すると透明状態になる。このとき、バックライト2から照射される光は散乱されることなく液晶表示パネル1に入射し、視野角は正面方向の狭い範囲となる。一方、電界制御型パネル3に電圧を印加しないときには、高分子分散型液晶層がバックライト2からの光を散乱するため、液晶表示パネル1から広い範囲に光が放射されて、視野角は広くなる。   In general, a display with a wider viewing angle is easier to see. However, in a display such as a mobile phone or a notebook PC, the viewing angle may be narrowed to prevent others from peeping. Therefore, it is desirable to have a function of switching the viewing angle according to the usage scene (hereinafter also referred to as “viewing angle control function”). Therefore, conventionally, a method of electrically switching the viewing angle of the liquid crystal display has been proposed. For example, Patent Document 1 below discloses a display device having a configuration in which an electric field control panel 3 is inserted between a liquid crystal display panel 1 and a backlight 2 as shown in FIG. Here, the electric field control panel 3 has a configuration in which a polymer-dispersed liquid crystal layer is disposed between two transparent substrates provided with a transparent electrode, and becomes transparent when a voltage is applied between the transparent electrodes. At this time, the light irradiated from the backlight 2 enters the liquid crystal display panel 1 without being scattered, and the viewing angle is in a narrow range in the front direction. On the other hand, when no voltage is applied to the electric field control panel 3, the polymer dispersed liquid crystal layer scatters the light from the backlight 2, so that light is emitted from the liquid crystal display panel 1 in a wide range, and the viewing angle is wide. Become.

一方、2眼式の両眼視差方式による立体表示と平面画像表示とを切り替える機能(以下「立体/平面表示切替機能」とも記す)を有する液晶ディスプレイが知られている。例えば、光源を2つ備えたバックライトを用いる方法が、下記非特許文献1に開示されている。非特許文献1では、図11に示すように、エッジ点灯型のバックライトの導光板の両端にそれぞれ光源1及び2を配置して、これらを交互に点灯する。導光体の表面には、特殊な光学部品(断面形状は、上面がレンチキュラーレンズであり、下面がプリズムである。)が配置される。例えば、光源1を点灯したときには、この光学部品の機能により、LCDの法線から右側へ約10°傾いた方向へ光が放射される。従って、光は右目には到達するが、左目には到達しない。光源2を点灯したときには、左側へ約10°傾いた方向へ光が放射され、左目のみに入射する。これら2組の光源1、2のON/OFFと同期して、液晶パネルに右目用と左目用の画像データを入力すると、右目には右目用画像のみが入射し、左目には左目用画像のみが入射することになる。この動作を高速に切り替えることにより立体表示が可能になる。この構成で両方の光源1及び2を同時に点灯すれば、平面画像が表示される。この平面画像の精細度は、立体表示と同じである。   On the other hand, a liquid crystal display having a function of switching between stereoscopic display and planar image display by a binocular binocular parallax method (hereinafter also referred to as “stereo / planar display switching function”) is known. For example, a method using a backlight having two light sources is disclosed in Non-Patent Document 1 below. In Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 11, light sources 1 and 2 are arranged at both ends of a light guide plate of an edge lighting type backlight, and these are alternately lit. A special optical component (the cross-sectional shape is a lenticular lens on the upper surface and a prism on the lower surface) is disposed on the surface of the light guide. For example, when the light source 1 is turned on, light is emitted in a direction inclined about 10 ° to the right from the normal line of the LCD by the function of this optical component. Thus, the light reaches the right eye but does not reach the left eye. When the light source 2 is turned on, light is emitted in a direction inclined about 10 ° to the left side, and is incident only on the left eye. When the right and left eye image data is input to the liquid crystal panel in synchronization with the ON / OFF of these two sets of light sources 1 and 2, only the right eye image is incident on the right eye and only the left eye image is input to the left eye. Will be incident. By switching this operation at high speed, stereoscopic display becomes possible. If both light sources 1 and 2 are turned on simultaneously in this configuration, a planar image is displayed. The definition of the planar image is the same as that of the stereoscopic display.

また、下記特許文献2も知られている。特許文献2では、図12に示すように、2つのレンチキュラーレンズ31、32を対向させて、液晶ディスプレイ2の表面に設置する。レンチキュラーレンズの1つの曲面31aは、液晶ディスプレイ2の隣接する2つの画素41、42に対応している。図12の(a)の立体画像表示モードでは、レンズの効果により、画素41を通過した光は、表示面の法線から右の方向へ曲げられる。同様にして、画素41を通過した光は、左の方向へ曲げられる。従って、画素41に右目用、画素42に左目用の画像を表示することにより、両眼視差方式による立体表示が可能になる。一方、図12の(b)では、2つのレンチキュラーレンズ31、32を半ピッチずらして対向させて配置しており、この場合、レンズ効果が打ち消されて、平面画像を表示する。ここで表示される平面画像は、立体画像表示モードの画像の2倍の精細度になる。逆に言えば、立体表示の画像の精細度は、平面表示の画像の精細度の1/2である。   The following Patent Document 2 is also known. In Patent Document 2, as shown in FIG. 12, two lenticular lenses 31 and 32 are placed on the surface of the liquid crystal display 2 so as to face each other. One curved surface 31 a of the lenticular lens corresponds to two adjacent pixels 41 and 42 of the liquid crystal display 2. In the stereoscopic image display mode of FIG. 12A, the light that has passed through the pixel 41 is bent in the right direction from the normal line of the display surface due to the effect of the lens. Similarly, the light passing through the pixel 41 is bent in the left direction. Therefore, by displaying an image for the right eye on the pixel 41 and an image for the left eye on the pixel 42, stereoscopic display by the binocular parallax method is possible. On the other hand, in FIG. 12B, the two lenticular lenses 31 and 32 are arranged so as to face each other with a half pitch shift. In this case, the lens effect is canceled and a planar image is displayed. The planar image displayed here is twice as fine as the image in the stereoscopic image display mode. In other words, the definition of the stereoscopic display image is ½ of the definition of the flat display image.

また、図11及び図12の技術は、2つの観察方向に応じて異なる画像(視差画像)を表示するものである。従って、立体表示の他にも、例えばカーナビゲーション用ディスプレイとして、運転者用と助手席用に異なる画像を表示することもできる。但し、この場合の視差は、運転者の目と助手席の人の目とディスプレイを頂点とする三角形の2辺の成す角度に等しいので、立体表示のときの視差に比べて大きく設定する必要がある。   Moreover, the technique of FIG.11 and FIG.12 displays a different image (parallax image) according to two observation directions. Therefore, in addition to stereoscopic display, different images can be displayed for the driver and the passenger seat, for example, as a car navigation display. However, since the parallax in this case is equal to the angle formed by the two sides of the triangle whose vertex is the driver's eye, the passenger's eye, and the display, it is necessary to set the parallax larger than the parallax for stereoscopic display. is there.

以上に説明したように、表示装置には、利用場面に応じて、視野角が広いモードと狭いモードとを切り替える機能、立体画像表示モードと平面画像表示モードとを切り替える機能が求められており、それぞれの機能を実現する構成が提案されている。
特開2006−119291号公報 特開2004−085924号公報 T. Sasagawa, A. Yuuki, S. Tahata, O. Murakami, and K. Oda, “Dual directional backlight for stereoscopic LCD,” SID03 Digest, pp. 399-401, 2003.
As described above, a display device is required to have a function of switching between a wide viewing angle mode and a narrow mode, a function of switching between a stereoscopic image display mode and a planar image display mode, depending on the usage scene. A configuration for realizing each function has been proposed.
JP 2006-119291 A JP 2004-085924 A T. Sasagawa, A. Yuuki, S. Tahata, O. Murakami, and K. Oda, “Dual directional backlight for stereoscopic LCD,” SID03 Digest, pp. 399-401, 2003.

仮に、一つの表示装置で、視野角制御機能と立体/平面表示切替機能とを実現できれば、携帯電話などの利便性が更に向上する。また、カーナビゲーション用ディスプレイで地図の表示と立体的な風景の表示とを切り替えることができれば、ナビゲーションシステムの有効性が向上する。   If the viewing angle control function and the stereoscopic / planar display switching function can be realized with a single display device, the convenience of a mobile phone or the like is further improved. In addition, if the display for a map and the display of a three-dimensional landscape can be switched on the car navigation display, the effectiveness of the navigation system is improved.

しかし、次のような問題がある。第1に、上記した特許文献1、2及び非特許文献1を組み合わせても、視野角制御機能及び立体/平面表示切替機能の両方を有する表示装置を実現することは困難である。   However, there are the following problems. 1stly, even if it combines the above-mentioned patent documents 1, 2 and nonpatent literature 1, it is difficult to implement | achieve the display apparatus which has both a viewing angle control function and a three-dimensional / planar display switching function.

第2に、機能の追加に伴って表示装置が大型化する問題がある。一般に、液晶ディスプレイを薄くするために、液晶パネルの透明基板の研磨、プラスチック材料の採用、偏光板やバックライトなどの構成要素の薄型化や機能の統合などの様々な技術革新がなされているが、現時点で最も薄い液晶ディスプレイの厚さは1mm程度である。これに、従来技術により視野角制御機能を搭載すると、図10の構成では電界制御型パネルの厚さが加わるため、少なくとも約0.4mmは厚くなる。また、立体表示方式切替機能を搭載すると、図12の構成では1〜2mmも厚さが増加する。従って、従来技術では、これらの機能を(同時ではなく、独立して)有する表示装置を1mm以下にまで薄くすることは困難である。   Secondly, there is a problem that the display device becomes larger with the addition of functions. In general, in order to make liquid crystal displays thinner, various technological innovations have been made, such as polishing of transparent substrates of liquid crystal panels, adoption of plastic materials, thinning of components such as polarizing plates and backlights, and integration of functions. At present, the thinnest liquid crystal display has a thickness of about 1 mm. If the viewing angle control function is installed according to the prior art, the thickness of the electric field control panel is added to the configuration of FIG. When the stereoscopic display mode switching function is installed, the thickness increases by 1 to 2 mm in the configuration of FIG. Therefore, in the prior art, it is difficult to thin a display device having these functions (not simultaneously but independently) to 1 mm or less.

第3に、2眼式の両眼視差方式の立体表示には、立体画像を観察できる場所の範囲が狭いという問題がある。これを解決するには、多眼式の手法が知られている。即ち、右目用と左目用の2つの画像だけではなく、少しずつ見る角度の異なる多数の画像をわずかに異なる方向へ出力することにより、一人の観察者が場所を移動しても、また複数の観察者が同時に、それぞれの位置に対応した画像を観察できるようになる。しかし、図11の構成では、光の放射方向は特殊な光学部品の形状によって2方向に制限されているため、多眼式の手法を適応できない。図12のようにレンチキュラーレンズを用いる構成では、多数の画素と一つのレンズとを対応させることにより、多眼式にすることが可能と考えられる。しかし、多数の画素を用いて一つの立体画像を表示する必要があるため、画像の精細度が著しく劣化する問題を生じる。   Thirdly, the binocular binocular parallax stereoscopic display has a problem that the range of places where stereoscopic images can be observed is narrow. To solve this, a multi-view method is known. That is, not only two images for the right eye and left eye, but also a number of images with slightly different viewing angles are output in slightly different directions, so that even if an observer moves from place to place, The observer can observe images corresponding to the respective positions at the same time. However, in the configuration of FIG. 11, the light emission direction is limited to two directions by the shape of a special optical component, so that the multi-view method cannot be applied. In the configuration using a lenticular lens as shown in FIG. 12, it is considered that a multi-lens system can be realized by associating many pixels with one lens. However, since it is necessary to display one stereoscopic image using a large number of pixels, there arises a problem that the definition of the image is remarkably deteriorated.

従って、本発明は、視野角制御機能、立体/平面表示切替機能、及び多眼式立体表示機能を実現することができる薄型の表示装置、及び、薄型の照明装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin display device and a thin illumination device capable of realizing a viewing angle control function, a stereoscopic / planar display switching function, and a multi-view stereoscopic display function. .

本発明の目的は、以下の手段によって達成される。   The object of the present invention is achieved by the following means.

即ち、本発明に係る一画面表示装置は、基板上に形成された複数の所定数の発光素子と、前記発光素子の各々の発光量を調整する駆動回路と、前記発光素子の上に配置された光学手段とを備え、前記所定数の前記発光素子及び前記光学手段が1つのサブ画素を構成し、1つのサブ画素と、該サブ画素の周辺に隣接する複数のサブ画素とが、単位画素を構成し、前記単位画素を構成する複数のサブ画素から放射される光の分光強度分布のうち、少なくとも2つの分光強度分布が相互に異なり、複数の前記単位画素が2次元状に配列され、前記光学手段が、前記サブ画素中の前記発光素子または前記サブ画素中の前記発光素子の一部集合である発光素子群の各々から放射される光を、相互に異なる方向に導くものであり、前記光学手段がレンズであり、1つのサブ画素に含まれる発光素子が、前記レンズの湾曲面に対向した位置に少なくとも3個配置され、前記駆動回路が、第1モードにおいて、中央に位置する発光素子のみをONとすることにより狭視野表示を行い、第2モードにおいて、両側に位置する発光素子のみをONとすることにより立体表示を行い、第3モードにおいて、全ての発光素子をONとすることにより広視野表示を行うことを特徴としている。 That is, the one-screen display device according to the present invention is disposed on the light emitting element, a plurality of predetermined number of light emitting elements formed on the substrate, a drive circuit for adjusting the light emission amount of each of the light emitting elements. The predetermined number of the light emitting elements and the optical means constitute one sub-pixel, and one sub-pixel and a plurality of sub-pixels adjacent to the periphery of the sub-pixel are unit pixels. Among the spectral intensity distributions of light emitted from a plurality of sub-pixels constituting the unit pixel, at least two spectral intensity distributions are different from each other, and the plurality of unit pixels are arranged two-dimensionally, The optical means guides light emitted from each of the light-emitting elements in the sub-pixel or the light-emitting element group that is a partial set of the light-emitting elements in the sub-pixel in different directions; The optical means is a lens In other words, at least three light emitting elements included in one sub-pixel are arranged at positions facing the curved surface of the lens, and the driving circuit turns on only the light emitting element located in the center in the first mode. In the second mode, the stereoscopic display is performed by turning on only the light emitting elements located on both sides. In the third mode, the wide field display is performed by turning on all the light emitting elements. It is characterized by performing.

また、前記発光素子は、有機EL発光素子であることができる。   The light emitting device may be an organic EL light emitting device.

また、前記光学手段は、半円筒状レンズ、マイクロレンズ、又は屈折率分布型の光学手段の何れかであることができる。   The optical means can be any of a semi-cylindrical lens, a microlens, or a gradient index optical means.

本発明によれば、視野角制御機能と立体/平面表示切替機能とを共に有する薄型の表示装置を実現することができる。従来技術では、視野角制御機能と立体/平面表示切替機能のいずれか一方を提供できるに過ぎず、何れの場合にも表示装置の厚さが1mm以上増加する。現在これらの機能を持たない表示装置が1mm程度まで薄型化されているので、これらの機能の追加により2倍以上に厚くなることを意味する。   According to the present invention, a thin display device having both a viewing angle control function and a stereoscopic / planar display switching function can be realized. In the prior art, only one of the viewing angle control function and the stereoscopic / planar display switching function can be provided, and in any case, the thickness of the display device increases by 1 mm or more. Since display devices that do not have these functions are currently thinned to about 1 mm, the addition of these functions means that the thickness becomes twice or more.

これに対して、本発明では、これらの機能を提供するために、表示装置の厚さが、高々100μm〜200μm程度増加するだけである。本発明を有機ELディスプレイに適用すれば、表示装置の厚さを0.4mm以下にすることができ、同様の機能を備えた液晶ディスプレイに比べて格段の薄型化を達成することができる。   On the other hand, in the present invention, in order to provide these functions, the thickness of the display device is only increased by about 100 μm to 200 μm at most. When the present invention is applied to an organic EL display, the thickness of the display device can be reduced to 0.4 mm or less, and a marked reduction in thickness can be achieved as compared with a liquid crystal display having a similar function.

更に、本発明の表示装置によれば、一つの表示装置で、広/狭視野角と立体/平面画像の4種類の表示モードを切り替えることもできるので、映像表示装置を備えた種々の装置の付加価値を高めることができる。例えば、携帯電話などの利便性を更に向上させることができる。また、カーナビゲーション用ディスプレイに適用した場合、例えば、地図の表示と立体的な風景の表示とを切り替えて表示することなどができる。また、立体表示の他にも、運転者用と助手席用に異なる画像を表示することも可能になるので、カーナビゲーションシステムの有効性を向上させることができる。   Furthermore, according to the display device of the present invention, four display modes of wide / narrow viewing angle and stereoscopic / planar image can be switched with a single display device, so that various devices including video display devices can be switched. Added value can be increased. For example, the convenience of a mobile phone or the like can be further improved. When applied to a car navigation display, for example, it is possible to switch between a map display and a three-dimensional landscape display. In addition to the three-dimensional display, different images can be displayed for the driver and the passenger seat, so that the effectiveness of the car navigation system can be improved.

また、サブ画素を構成する発光素子の数を増やし、一部の複数の発光素子を発光素子群とし、発光素子群に多眼式立体表示用の視差画像を表示すれば、画像の精細度の高い多眼式立体表示を容易に実現することができる。   Further, if the number of light-emitting elements constituting a sub-pixel is increased, a plurality of light-emitting elements are used as a light-emitting element group, and a parallax image for multi-view stereoscopic display is displayed on the light-emitting element group, the definition of the image is improved. High multi-view stereoscopic display can be easily realized.

また、本発明の照明装置を液晶ディスプレイのバックライトとして使用すれば、表示装置の厚さは0.4mmのバックライトに0.4mmの液晶パネルを加えた0.8mm程度とすることが可能である。   In addition, when the lighting device of the present invention is used as a backlight of a liquid crystal display, the thickness of the display device can be about 0.8 mm obtained by adding a 0.4 mm liquid crystal panel to a 0.4 mm backlight. is there.

以下、本発明に係る実施の形態を、添付した図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。本表示装置は、有機ELディスプレイとして構成した例である。本表示装置は、表面に複数の有機発光素子(Organic Light Emitting Diode、以下OLEDとも記す)及びその駆動回路を形成した基板1と、基板1に密着して配置された半円筒状レンズアレイ2とを備えて構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention. This display device is an example configured as an organic EL display. The display device includes a substrate 1 on which a plurality of organic light emitting diodes (hereinafter also referred to as OLEDs) and a driving circuit thereof are formed, and a semicylindrical lens array 2 disposed in close contact with the substrate 1. It is configured with.

図1の右側には、画像表示の単位要素となる画素の構成を拡大して示している。カラー表示のための単位画素3は、それぞれ分光強度分布の異なる赤(R)、緑(G)、青(B)の光を出力する3つのサブ画素31(図1のR、G、B)を一組として構成される。各サブ画素31は、3つの短冊状のOLED#1、OLED#2及びOLED#3と、1つの半円筒状レンズ21とで構成されている。OLED#2は中央部に配置され、OLED#1及び#3はOLED#2の周囲に配置されている。OLED#1、#2、#3のON/OFFや発光量は、個々のOLEDに独立して設けられた駆動回路により制御される。一般に、有機ELディスプレイの製造工程においては、薄膜トランジスタ(TFT)技術により、画素回路と呼ばれる駆動回路の一部が基板1の表面に形成され、その上に絶縁膜などを形成した後にOLED#1などが形成される。また、これらの多数の画素回路は、基板1の周辺部に配置された駆動回路(図1において符号4、4’で模式的に示す)により制御される。   On the right side of FIG. 1, an enlarged configuration of a pixel serving as a unit element for image display is shown. The unit pixel 3 for color display has three sub-pixels 31 (R, G, and B in FIG. 1) that output red (R), green (G), and blue (B) light having different spectral intensity distributions. Is configured as a set. Each sub-pixel 31 is composed of three strip-shaped OLED # 1, OLED # 2 and OLED # 3, and one semi-cylindrical lens 21. OLED # 2 is disposed at the center, and OLED # 1 and # 3 are disposed around OLED # 2. ON / OFF of OLEDs # 1, # 2, and # 3 and the amount of light emission are controlled by a drive circuit provided independently for each OLED. In general, in a manufacturing process of an organic EL display, a part of a driving circuit called a pixel circuit is formed on the surface of a substrate 1 by thin film transistor (TFT) technology, and an insulating film or the like is formed thereon, and then OLED # 1 or the like. Is formed. These many pixel circuits are controlled by driving circuits (schematically indicated by reference numerals 4 and 4 ′ in FIG. 1) disposed in the peripheral portion of the substrate 1.

図1では、単位画素3として、R、G、Bの光を出力する3つのサブ画素31をストライプ状に併置する構成の例を挙げたが、複数のサブ画素を併置するには多様な方法が知られている。例えば、Gのサブ画素2個とRとBのサブ画素各1個をセットにして2行2列に配置した構成でもよい。あるいは、輝度向上のためにR、G、Bに白色のサブ画素を加えたり、色再現性向上を目指して第4の色のサブ画素を加えたりする方法もある。   In FIG. 1, an example of a configuration in which three subpixels 31 that output R, G, and B light are arranged in a stripe shape as the unit pixel 3 has been described. However, various methods are available for arranging a plurality of subpixels. It has been known. For example, a configuration in which two G subpixels and one R and B subpixels as a set are arranged in two rows and two columns may be used. Alternatively, there are methods of adding white subpixels to R, G, and B to improve luminance, or adding a fourth color subpixel to improve color reproducibility.

なお、モノクロ画像を表示するには、1種類のOLEDのみを用いて、各単位画素を1つのサブ画素で構成すればよい。   Note that in order to display a monochrome image, only one type of OLED is used, and each unit pixel may be composed of one sub-pixel.

図2は、図1に示した表示装置を部分的に示す水平断面図であり、1つのサブ画素31と1つの主要な構成要素との位置関係を示している。1つの半円筒状レンズ21に対して3つのOLED#1〜#3が配置されている。図2には、本表示装置に関する重要な設計パラメータである、半円筒状レンズ21のレンズ材料の屈折率n、半円筒状レンズ21の曲率半径r、半円筒状レンズ21の円弧の中心のz座標L、複数のサブ画素31間のピッチ(サブ画素31の幅)の1/2の距離Hを示している。なお、点Oはxz座標の原点である。   FIG. 2 is a horizontal sectional view partially showing the display device shown in FIG. 1, and shows a positional relationship between one sub-pixel 31 and one main component. Three OLEDs # 1 to # 3 are arranged for one semicylindrical lens 21. In FIG. 2, the refractive index n of the lens material of the semicylindrical lens 21, the radius of curvature r of the semicylindrical lens 21, and the z of the center of the arc of the semicylindrical lens 21, which are important design parameters for this display device, are shown. A coordinate L and a distance H that is ½ of the pitch between the sub-pixels 31 (the width of the sub-pixels 31) are shown. Note that the point O is the origin of the xz coordinate.

ここでは、サブ画素31が3つのOLEDで構成されているが、後述するように、サブ画素31を構成するOLEDの数は3に限定されず、ディスプレイの仕様に応じて適切なOLEDの数を決定すればよい。また、半円筒状レンズ21の光が放射される表面の水平断面形状は、真円の一部である円弧に限定されず、視野角制御の要求仕様に応じて適切に決定すればよい。レンズ材料の屈折率nも適切に決定すればよい。以下では、半円筒状レンズ21に一般的なポリマー材料やガラス材料を用いることとして、屈折率nを約1.5として説明する。   Here, the sub-pixel 31 is composed of three OLEDs. However, as will be described later, the number of OLEDs composing the sub-pixel 31 is not limited to three, and an appropriate number of OLEDs is selected according to the display specifications. Just decide. Further, the horizontal cross-sectional shape of the surface from which the light of the semi-cylindrical lens 21 is radiated is not limited to the circular arc that is a part of a perfect circle, and may be appropriately determined according to the required specification of the viewing angle control. The refractive index n of the lens material may be appropriately determined. In the following description, it is assumed that a general polymer material or glass material is used for the semicylindrical lens 21 and the refractive index n is about 1.5.

次に、本実施の形態に係る表示装置の動作原理を説明する。一般的な素子構造のOLEDでは、全ての方向に光が放射され、その角度分布はランバート則に従う。即ち、発光部(OLED)の法線方向と成す角度θの方向に放射される光の強度I(θ)は、I0を定数として、I(θ)=I0cos(θ)と表される。OLEDから放射された光は、レンズと空気との境界に到達して屈折される。境界面に入射するときの角度によっては全反射することがあるので、全反射する確率が低くなるように設計することが望ましい。図2に実線で示したように、OLED#2のみが点灯すると、放射された光は、レンズの屈折作用によりz軸方向に進路を変えられる。従って、光は、ディスプレイの正面方向を中心とする狭い角度範囲に出力される。また、図2に破線で示したように、OLED#3のみを点灯すると、光はレンズ表面で屈折して、主に図2の右下方へ、即ち、OLED#3からOLED#2の方向に、光の進路が変えられる。逆に、OLED#1のみを点灯すると、光はレンズ表面で屈折して、右上方へ、即ち、OLED#1からOLED#2の方向に、光の進路が変えられる(図示せず)。 Next, the operation principle of the display device according to this embodiment will be described. In an OLED having a general element structure, light is emitted in all directions, and its angular distribution follows Lambert law. That is, the intensity I (θ) of light emitted in the direction of the angle θ formed with the normal direction of the light emitting unit (OLED) is expressed as I (θ) = I 0 cos (θ), where I 0 is a constant. The The light emitted from the OLED reaches the boundary between the lens and air and is refracted. Since total reflection may occur depending on the angle at which the light enters the boundary surface, it is desirable to design such that the probability of total reflection is low. As indicated by the solid line in FIG. 2, when only the OLED # 2 is lit, the emitted light can be changed in the z-axis direction by the refractive action of the lens. Therefore, the light is output in a narrow angle range centered on the front direction of the display. Further, as shown by the broken line in FIG. 2, when only OLED # 3 is turned on, the light is refracted on the lens surface, and mainly in the lower right direction of FIG. The path of light can be changed. Conversely, when only OLED # 1 is turned on, the light is refracted on the lens surface, and the light path is changed to the upper right, that is, from OLED # 1 to OLED # 2 (not shown).

従って、本実施の形態に係る表示装置において、視野角を狭くする場合には、OLED#2のみを点灯し、視野角を広くする場合には、全てのOLED#1〜#3を点灯すればよい。このように、点灯させるOLEDを選択してそれらの発光量を調整することによって、視野角が狭い状態と広い状態とを切り替えることができる。また、本実施の形態に係る表示装置において、2眼式の両眼視差方式の立体表示を行う場合には、OLED#2を点灯させずに、例えば、OLED#1のみを点灯させて右目画像を表示し、OLED#3のみを点灯させて左目画像を表示すればよい。OLED#1、#3を点灯するタイミングは、両方同時に点灯させてもよく、交互に高速に切り替えて点灯させてもよい。   Therefore, in the display device according to the present embodiment, when the viewing angle is narrowed, only the OLED # 2 is lit, and when the viewing angle is widened, all the OLEDs # 1 to # 3 are lit. Good. In this way, by selecting the OLED to be lit and adjusting the amount of emitted light, it is possible to switch between a narrow viewing angle and a wide viewing angle. Further, in the display device according to the present embodiment, when performing binocular binocular parallax stereoscopic display, for example, only the OLED # 1 is turned on without turning on the OLED # 2, and the right-eye image is turned on. And only the OLED # 3 is lit to display the left-eye image. The timing for turning on the OLEDs # 1 and # 3 may be turned on at the same time, or alternatively may be turned on at high speed.

このように、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置では、サブ画素を複数のOLEDとそれらに対応したレンズとで構成し、各OLEDの発光強度を調整することによりサブ画素が出力する光の強度(角度分布)を制御する。   As described above, in the display device according to the first embodiment of the present invention, the sub-pixel is composed of a plurality of OLEDs and lenses corresponding to them, and the sub-pixels are output by adjusting the emission intensity of each OLED. Control the intensity of light (angle distribution).

次に、数値例を挙げて、視野角制御機能及び立体/平面表示切替機能の両方の機能を、同じ構成により実現可能であることを、より詳細に説明する。ここでは、レンズの屈折率nを1.5、半径rを1.5、z座標Lを1.7、距離Hを1.5とする。また、サブ画素を構成するOLEDは#1〜#5の5個とし、それぞれの位置は、図2のx座標を用いて、OLED#1は−1.0<x<−0.7、OLED#2は−0.6<x<−0.3、OLED#3は−0.2<x<0.2、OLED#4は0.3<x<0.6、OLED#5は0.7<x<1.0とする。これらの値は相似形の関係を満足するように決定すればよく、例えばr=60(μm)のときには、OLEDの幅は6μm〜8μmとなる。このとき、ディスプレイの厚さは、レンズの厚さ(128μm)だけ増加することになる。   Next, by giving numerical examples, it will be described in more detail that both the viewing angle control function and the stereoscopic / planar display switching function can be realized by the same configuration. Here, the refractive index n of the lens is 1.5, the radius r is 1.5, the z coordinate L is 1.7, and the distance H is 1.5. The sub-pixels are composed of five OLEDs # 1 to # 5. The positions of the OLEDs # 1 are -1.0 <x <-0.7, and the OLED # 1 uses the x coordinate of FIG. # 2 is −0.6 <x <−0.3, OLED # 3 is −0.2 <x <0.2, OLED # 4 is 0.3 <x <0.6, and OLED # 5 is 0. 7 <x <1.0. These values may be determined so as to satisfy the similar relationship. For example, when r = 60 (μm), the width of the OLED is 6 μm to 8 μm. At this time, the thickness of the display is increased by the thickness of the lens (128 μm).

光強度の出力角度依存性は、光線追跡の手法を用いて数値計算により求めることができる。即ち、各OLEDを多数の微小な光源の集合として、それぞれの光源からランバート則に従って光線を発生させる。個々の光線の軌跡を追跡し、レンズと空気の境界で全反射するか否かを判定し、全反射しない場合にはスネルの法則を適用して放射角度を求めて、レンズから放射される光の方向を求める。最後に、放射角度毎に光線が発生する頻度を加算する。   The output angle dependency of the light intensity can be obtained by numerical calculation using a ray tracing technique. That is, each OLED is set as a set of a large number of minute light sources, and light rays are generated from the respective light sources according to the Lambert law. The light emitted from the lens is traced by tracing the trajectory of each ray, determining whether or not it is totally reflected at the boundary between the lens and air, and if not totally reflected, applying the Snell's law to obtain the radiation angle. Find the direction. Finally, the frequency with which light rays are generated is added for each radiation angle.

光線追跡の手法により、OLEDから放射される光の強度の角度分布をシミュレーションした結果を図3〜図5に示す。図3は、OLED#1〜#5の各々から放射される光の強度の角度分布を示している。個々のOLEDで発生させた光線数は全て同じである。   The result of simulating the angular distribution of the intensity of light emitted from the OLED by the ray tracing technique is shown in FIGS. FIG. 3 shows an angular distribution of the intensity of light emitted from each of the OLEDs # 1 to # 5. The number of rays generated by each OLED is the same.

図3のデータを基に、視野角制御機能を評価するために、OLED#3のみを点灯したときと、全てのOLED#1〜#5を点灯したときとを比較した。シミュレーション結果を図4に示す。図4に示したように、サブ画素の中央に位置するOLED#3のみを点灯すると、正面方向を中心とした角度分布(半値幅は20°)が得られ、全てのOLED#1〜#5を点灯すると、比較的広い角度の分布が得られる。視野角は、OLED#3のみを点灯した場合±15°程度、全てのOLED#1〜#5を点灯した場合±35°程度となった。   Based on the data in FIG. 3, in order to evaluate the viewing angle control function, a comparison was made between when only OLED # 3 was lit and when all OLEDs # 1 to # 5 were lit. The simulation results are shown in FIG. As shown in FIG. 4, when only the OLED # 3 located at the center of the sub-pixel is turned on, an angle distribution (half-value width is 20 °) centering on the front direction is obtained, and all the OLEDs # 1 to # 5 are obtained. When is turned on, a relatively wide angular distribution is obtained. The viewing angle was about ± 15 ° when only OLED # 3 was turned on, and about ± 35 ° when all OLED # 1 to # 5 were turned on.

次に、2眼式の両眼視差方式による立体表示を評価するために、OLED#2及び#4をそれぞれ点灯する場合をシミュレーションした。得られた光強度の角度依存性を図5に示す。図5から、OLED#2及び#4の2つの角度分布(それぞれの半値幅は約18°)が完全に分離されていることが確認できる。   Next, in order to evaluate stereoscopic display by the binocular binocular parallax method, a case where OLEDs # 2 and # 4 are turned on was simulated. FIG. 5 shows the angle dependency of the obtained light intensity. From FIG. 5, it can be confirmed that the two angular distributions of OLEDs # 2 and # 4 (each half width is about 18 °) are completely separated.

さらに、OLED#1及び#5のみを点灯する場合、2つの強度分布が、図5の場合よりもさらに左右に分離される。従って、2人が表示装置の両側から、異なる映像を見ることが可能となり、デュアルディスプレイを実現することができる。   Further, when only OLEDs # 1 and # 5 are lit, the two intensity distributions are further separated on the left and right sides as compared with the case of FIG. Therefore, two people can view different images from both sides of the display device, and a dual display can be realized.

尚、図3〜5では、約±50°以上の大きな角度の方向に光が出力されているが、これらは目的とする画像表示には利用できない。これらが迷光として問題になる場合には、隣接するレンズの間(図2において、基板表面に垂直な点線部分)に光の吸収体を挿入する等の手法により、迷光を除去すればよい。   In FIGS. 3 to 5, light is output in the direction of a large angle of about ± 50 ° or more, but these cannot be used for the intended image display. When these become problems as stray light, stray light may be removed by a technique such as inserting a light absorber between adjacent lenses (a dotted line portion perpendicular to the substrate surface in FIG. 2).

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態においては、図1の構成を照明装置として用いる。この場合、単位画素が単位照明素子の役割をすることになる。例えば、図1の構成をバックライトとして液晶パネルの後方に配置することにより、液晶ディスプレイを構成することができる。この場合には、対応するOLEDの発光強度を同時に調整できればよい。前述の画素回路が不要なので、駆動回路は非常に単純になる。例えば、図1における各サブ画素31を構成するOLED#i(i=1〜3)を相互に接続すれば、バックライト表面での明るさが均一になるようにするには、OLED#i(i=1〜3)毎の発光強度を調節するだけでよい。なお、液晶パネルの透過率は光の入射角度に依存し、特に、一般に用いられている液晶の配向方式のねじれネマッティック(TN)型液晶では、表示面の法線方向とのなす角度が50°を超えると、光の透過率が著しく低下する。この場合には、図3〜5の例で見られた大きな角度方向の光は液晶パネルに吸収されて、ディスプレイからは出力されない。なお、単位照明素子の配列は、2次元状の配列に限定されず、例えば1次元状の配列であってもよい。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, the configuration of FIG. 1 is used as a lighting device. In this case, the unit pixel serves as a unit illumination element. For example, a liquid crystal display can be configured by arranging the configuration of FIG. 1 as a backlight behind the liquid crystal panel. In this case, it is only necessary to adjust the emission intensity of the corresponding OLED at the same time. Since the above-described pixel circuit is unnecessary, the driving circuit is very simple. For example, if the OLED # i (i = 1 to 3) constituting each sub-pixel 31 in FIG. 1 are connected to each other, in order to make the brightness on the backlight surface uniform, OLED # i ( It is only necessary to adjust the emission intensity for each of i = 1 to 3). The transmittance of the liquid crystal panel depends on the incident angle of light. In particular, in a generally used liquid crystal alignment type twisted nematic (TN) type liquid crystal, the angle formed with the normal direction of the display surface is 50 °. If it exceeds, the light transmittance is significantly reduced. In this case, the light in the large angular direction seen in the examples of FIGS. 3 to 5 is absorbed by the liquid crystal panel and is not output from the display. The arrangement of the unit illumination elements is not limited to a two-dimensional arrangement, and may be a one-dimensional arrangement, for example.

以上、有機ELディスプレイを一例として本発明の実施の形態に係る表示装置を説明したが、これに限定されない。OLEDを用いたディスプレイに関しては、駆動方法、カラー化の方法、使用する材料や製造方法に関して、様々な構成が知られている。例えば、駆動方法に関しては、TFTを用いるか否かにより、アクティブ駆動とパッシブ駆動とがある。カラー化の方法に関しては、上記したように発光波長の異なる3種の発光素子を併置する構成や、白色発光素子とカラーフィルタを組み合わせる構成がある。材料と製造方法の視点では、真空蒸着法で製造する低分子系材料を用いたOLEDと、インクジェットやレーザー光の照射による転写法等の手法で製造する高分子系材料のOLEDがある。本発明は、サブ画素を構成する面状発光素子及び光学手段(図1の例ではOLED#1〜#3及び半円筒状レンズ21)を対応させて配置する点に特徴がある。従って、面状発光素子の任意の駆動方法、任意のカラー化の方法、任意の材料や任意の製造方法に適用可能である。例えば、図1では上面発光型OLEDの例を示したが、本発明は下面発光型OLEDにも適用できる。図6を用いて具体的に示す。   As described above, the display device according to the embodiment of the present invention has been described using the organic EL display as an example, but the present invention is not limited thereto. Regarding displays using OLEDs, various configurations are known with respect to driving methods, coloring methods, materials used and manufacturing methods. For example, there are active driving methods and passive driving methods depending on whether TFTs are used. As described above, the colorization method includes a configuration in which three types of light emitting elements having different emission wavelengths are juxtaposed, and a configuration in which a white light emitting element and a color filter are combined. From the viewpoint of materials and manufacturing methods, there are OLEDs using low molecular weight materials manufactured by vacuum vapor deposition, and high molecular weight materials OLEDs manufactured by a method such as a transfer method using ink jet or laser light irradiation. The present invention is characterized in that the planar light emitting elements and the optical means (OLEDs # 1 to # 3 and the semicylindrical lens 21 in the example of FIG. 1) constituting the subpixels are arranged in correspondence with each other. Therefore, the present invention can be applied to any driving method of a planar light emitting element, any coloration method, any material, and any manufacturing method. For example, FIG. 1 shows an example of a top-emitting OLED, but the present invention can also be applied to a bottom-emitting OLED. This will be specifically described with reference to FIG.

図6は、上面発光型及び下面発光型の構成を示す断面図である。図6の(a)は、図1と同じ上面発光型の表示装置であるが、図1で省略されているOLEDの構成(有機材料層、透明電極、金属電極)、封止材料(保護層)も示している。ここで、各部の厚さに関しては、レンズの厚さt1は約100〜200μm、OLED部分及び保護層の厚さt2は約1μm、基板の厚さt3は約200μm、OLED部分の厚さt4は1μm未満である。一方、図6の(b)は、下面発光型の表示装置である。下面発光型では、光がOLEDの透明基板を透過して外部に出力される。これは、図1において、発光素子であるOLED#1〜#3と半円筒形状レンズ21との間に一様な厚さの透明媒体が挿入された構成と等価である。従って、設計パラメータLの下限に制限が加わるだけで、基本的な設計は同じである。なお、図6の(b)の各部の厚さに関しては、レンズ及び透明基板の厚さt5は約200〜400μm、OLED及び保護層の厚さt2は約1μm、金属又はガラス製の蓋の厚さt6は約100〜1000μmである。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a top emission type and a bottom emission type. 6A shows the same top emission type display device as that in FIG. 1, but the configuration of OLED (organic material layer, transparent electrode, metal electrode) omitted in FIG. 1, sealing material (protective layer) ). Here, regarding the thickness of each part, the thickness t1 of the lens is about 100 to 200 μm, the thickness t2 of the OLED part and the protective layer is about 1 μm, the thickness t3 of the substrate is about 200 μm, and the thickness t4 of the OLED part is It is less than 1 μm. On the other hand, FIG. 6B shows a bottom emission type display device. In the bottom emission type, light is transmitted to the outside through the transparent substrate of the OLED. This is equivalent to a configuration in which a transparent medium having a uniform thickness is inserted between the OLEDs # 1 to # 3 which are light emitting elements and the semicylindrical lens 21 in FIG. Accordingly, the basic design is the same only by limiting the lower limit of the design parameter L. 6B, the thickness t5 of the lens and the transparent substrate is about 200 to 400 μm, the thickness t2 of the OLED and the protective layer is about 1 μm, and the thickness of the lid made of metal or glass. The length t6 is about 100 to 1000 μm.

また、面状発光素子はOLEDに限らず、例えば無機EL素子であってもよい。無機EL素子は、無機材料と電極材料とを積層した構成の薄膜発光素子であり、高い交流電圧を印加して駆動するため、携帯電話のような低消費電力が要求される用途にはOLEDに比べて不向きであるが、消費電力がそれほど問題とならない用途では、無機EL素子に本発明を適用して製造した表示装置も有効である。   Further, the planar light emitting element is not limited to the OLED, and may be, for example, an inorganic EL element. An inorganic EL element is a thin-film light emitting element having a structure in which an inorganic material and an electrode material are laminated, and is driven by applying a high AC voltage. Therefore, an OLED is used for an application requiring low power consumption such as a mobile phone. A display device manufactured by applying the present invention to an inorganic EL element is also effective for applications where power consumption is not a problem, although it is not suitable.

また、上記ではサブ画素を構成するOLEDの個数が奇数の場合を説明したが、偶数であってもよい。例えば、図1においてOLED#2を2つに分割して、中央部に配置してもよく、周囲に配置されたOLED#1、#3をそれぞれ複数に分割して、隣接させて配置してもよい。   Moreover, although the case where the number of OLED which comprises a sub pixel is an odd number was demonstrated above, an even number may be sufficient. For example, in FIG. 1, OLED # 2 may be divided into two parts and arranged in the center, and OLED # 1 and # 3 arranged in the periphery are divided into plural parts and arranged adjacent to each other. Also good.

また、光学手段に関して、上記では半円筒状レンズ(レンチキュラーレンズ)を用いる場合を説明したが、複数の発光素子に対応して配置する光学手段は、光の伝搬角度を適切に変換する機能を持つものであれば、様々なものを使用できる。例えば、図7に示したように、半円筒状ではなく半球状の光学手段(マイクロレンズ)を複数の1組の面状発光素子(図7では9個(3×3))に対応させて配置したマイクロレンズアレイであってもよい。この場合には、右目用と左目用に加えて上下方向の画像も用意することにより、上下左右の方向から立体画像を観察することができるようになる。また、プリズムシートなどを使用してもよい。光学手段の形状に関して、発光素子からの光が放射される側の表面形状は、その断面形状が完全な円の一部(円弧)である必要はなく、実際に使用する発光素子の光学特性、要求される機器の仕様等に応じて適切に選択すればよい。   In addition, regarding the optical means, the case where a semi-cylindrical lens (lenticular lens) is used has been described above. However, the optical means arranged corresponding to a plurality of light emitting elements has a function of appropriately converting the light propagation angle. If it is a thing, various things can be used. For example, as shown in FIG. 7, hemispherical optical means (microlenses), not semicylindrical, are associated with a plurality of sets of planar light emitting elements (9 (3 × 3) in FIG. 7). The arranged micro lens array may be sufficient. In this case, by preparing images in the vertical direction in addition to those for the right eye and left eye, a stereoscopic image can be observed from the vertical and horizontal directions. A prism sheet or the like may be used. Regarding the shape of the optical means, the surface shape on the side where the light from the light emitting element is emitted does not have to be a part of a complete circle (arc), and the optical characteristics of the light emitting element actually used, Appropriate selection may be made according to the required specifications of the equipment.

また、光学手段及び発光素子の位置関係に関しても、適切に設計すればよい。例えば、図8の(a)〜(c)に示したように、種々のレンズ形状に応じて発光素子を配置することが可能である。   Further, the positional relationship between the optical means and the light emitting element may be appropriately designed. For example, as shown in FIGS. 8A to 8C, the light emitting elements can be arranged according to various lens shapes.

また、光学手段は、レンズのような凹凸の形状を持つものである必要はなく、光の進路を適切に変更する機能を有していればよい。例えば、図9に示すような屈折率分布型の光学手段を備えていてもよい。図9の(a)では、2枚のガラス板の間に、周期的に変化する屈折率分布を有する薄い層を備えている。また、図9の(b)は、表面付近に、周期的に変化する屈折率分布を有する光学部品(屈折率分布型マイクロレンズ)の一例を示す。このような光学部品は、例えばガラス板の表面の一部にイオンを注入して拡散させることにより形成することができる。   Further, the optical means does not need to have an uneven shape like a lens, and may have a function of appropriately changing the light path. For example, a refractive index distribution type optical means as shown in FIG. 9 may be provided. In FIG. 9A, a thin layer having a periodically changing refractive index distribution is provided between two glass plates. FIG. 9B shows an example of an optical component (refractive index distribution type microlens) having a refractive index distribution that periodically changes in the vicinity of the surface. Such an optical component can be formed, for example, by implanting ions into a part of the surface of a glass plate and diffusing them.

また、光学手段は、上記したように光の伝搬角度を適切に変換する機能を持つものであればよく、光を屈折させる手段に限定されない。例えば、回折によって所定の方向に光を伝搬させる、回折格子などを用いてもよい。   The optical means may be any means as long as it has a function of appropriately converting the light propagation angle as described above, and is not limited to means for refracting light. For example, a diffraction grating that propagates light in a predetermined direction by diffraction may be used.

また、本発明の表示装置の製造方法に関しても、光学部品と発光素子を別々に製造し、両者の位置を合わせて張り合わせる方法、発光素子の表面に直接にマイクロレンズアレイを形成する方法、予め屈折率分布型マイクロレンズを形成した基板の表面にOLEDを形成する方法等の様々な手法が可能である。   In addition, regarding the manufacturing method of the display device of the present invention, the optical component and the light emitting element are manufactured separately, the positions of both are aligned and bonded, the method of forming the microlens array directly on the surface of the light emitting element, Various methods such as a method of forming an OLED on the surface of a substrate on which a gradient index microlens is formed are possible.

本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した表示装置を部分的に示す水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view partially showing the display device shown in FIG. 1. OLED#1〜#5の各々から放射される光の強度の角度分布を示すグラフである。It is a graph which shows angle distribution of the intensity | strength of the light radiated | emitted from each of OLED # 1- # 5. OLED#3のみを点灯した場合、及び、全てのOLED#1〜#5を点灯した場合に放射される光の強度の角度分布を示すグラフである。It is a graph which shows angle distribution of the intensity | strength of the light radiated | emitted when only OLED # 3 is lighted and when all OLED # 1- # 5 is lighted. OLED#2及び#4をそれぞれ点灯した場合に放射される光の強度の角度分布を示すグラフである。It is a graph which shows angle distribution of the intensity | strength of the light radiated | emitted when OLED # 2 and # 4 are each lighted. 本発明の変形実施例である上面発光型及び下面発光型の表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the display apparatus of the upper surface light emission type | mold and lower surface light emission type | mold which is a modified example of this invention. 本発明の変形実施例であるマイクロレンズアレイを用いた表示装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the display apparatus using the microlens array which is a modified example of this invention. 本発明の変形実施例である光学手段及び発光素子の位置関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the positional relationship of the optical means and light emitting element which are the modified examples of this invention. 本発明の変形実施例である屈折率分布を有する層を用いた表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the display apparatus using the layer which has a refractive index distribution which is the deformation | transformation Example of this invention. 視野角を電気的に切り替えることができる従来の液晶ディスプレイを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional liquid crystal display which can switch a viewing angle electrically. 両眼視差方式による立体表示と平面画像表示とを切り替える機能を有する従来の液晶ディスプレイにおける立体表示の動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement of the stereoscopic display in the conventional liquid crystal display which has a function which switches the stereoscopic display by a binocular parallax system, and a planar image display. 両眼視差方式による立体表示と平面画像表示とを切り替える機能を有する従来の液晶ディスプレイにおける切り替え動作を示す図である。It is a figure which shows the switching operation | movement in the conventional liquid crystal display which has a function which switches the stereoscopic display by a binocular parallax system, and a planar image display.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 半筒状レンズアレイ
3 単位画素
4、4’ 駆動回路
21 半円筒状レンズ
31 サブ画素
OLED#1〜#3 有機発光素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Semi-cylindrical lens array 3 Unit pixel 4, 4 'Drive circuit 21 Semi-cylindrical lens 31 Subpixel OLED # 1- # 3 Organic light emitting element

Claims (3)

基板上に形成された複数の所定数の発光素子と、
前記発光素子の各々の発光量を調整する駆動回路と、
前記発光素子の上に配置された光学手段とを備え、
前記所定数の前記発光素子及び前記光学手段が1つのサブ画素を構成し、
1つのサブ画素と、該サブ画素の周辺に隣接する複数のサブ画素とが、単位画素を構成し、
前記単位画素を構成する複数のサブ画素から放射される光の分光強度分布のうち、少なくとも2つの分光強度分布が相互に異なり、
複数の前記単位画素が2次元状に配列され、
前記光学手段が、前記サブ画素中の前記発光素子または前記サブ画素中の前記発光素子の一部集合である発光素子群の各々から放射される光を、相互に異なる方向に導くものであり、
前記光学手段がレンズであり、
1つのサブ画素に含まれる発光素子が、前記レンズの湾曲面に対向した位置に少なくとも3個配置され、
前記駆動回路が、第1モードにおいて、中央に位置する発光素子のみをONとすることにより狭視野表示を行い、第2モードにおいて、両側に位置する発光素子のみをONとすることにより立体表示を行い、第3モードにおいて、全ての発光素子をONとすることにより広視野表示を行うことを特徴とする一画面表示装置。
A plurality of predetermined number of light emitting elements formed on the substrate;
A drive circuit for adjusting the light emission amount of each of the light emitting elements;
Optical means disposed on the light emitting element,
The predetermined number of the light emitting elements and the optical means constitute one sub-pixel;
One subpixel and a plurality of subpixels adjacent to the periphery of the subpixel constitute a unit pixel,
Among spectral intensity distributions of light emitted from a plurality of sub-pixels constituting the unit pixel, at least two spectral intensity distributions are different from each other,
A plurality of the unit pixels are arranged two-dimensionally,
The optical means guides light emitted from each of the light-emitting elements in the sub-pixel or the light-emitting element group that is a partial set of the light-emitting elements in the sub-pixel in different directions;
The optical means is a lens;
At least three light emitting elements included in one subpixel are disposed at positions facing the curved surface of the lens,
In the first mode, the driving circuit performs narrow-field display by turning on only the light emitting element located in the center, and in the second mode, stereoscopic display is achieved by turning on only the light emitting elements located on both sides. And performing a wide-field display by turning on all the light emitting elements in the third mode .
前記発光素子が有機EL発光素子であることを特徴とする請求項1に記載の一画面表示装置。 The single-screen display device according to claim 1, wherein the light-emitting element is an organic EL light-emitting element. 前記光学手段が、半円筒状レンズ、マイクロレンズ、又は屈折率分布型の光学手段の何れかであることを特徴とする請求項1に記載の一画面表示装置。 2. The one-screen display device according to claim 1, wherein the optical unit is any one of a semi-cylindrical lens, a micro lens, and a refractive index distribution type optical unit.
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