光源装置及び表示装置
【課題】有機ＥＬ表示装置の輝度を向上し見栄えを改善する。
【解決手段】光透過部１１と光吸収部１２とが所定のピッチで交互に配置された光制御部材１を表側に備え、透明な電極２とミラー反射性のアルミニウム電極４に挟持された有機ＥＬ発光層３を備える発光部材６を裏側に配置し、不要な外部光は光吸収部１２で光吸収せしめ、有機ＥＬ発光層から発した光は光制御部材１の光透過部１１を通過して表側に出射するように構成した光源装置及び、電極２とアルミニウム電極をパターン化してマトリックス電極とした表示装置を構成する。
【解決手段】光透過部１１と光吸収部１２とが所定のピッチで交互に配置された光制御部材１を表側に備え、透明な電極２とミラー反射性のアルミニウム電極４に挟持された有機ＥＬ発光層３を備える発光部材６を裏側に配置し、不要な外部光は光吸収部１２で光吸収せしめ、有機ＥＬ発光層から発した光は光制御部材１の光透過部１１を通過して表側に出射するように構成した光源装置及び、電極２とアルミニウム電極をパターン化してマトリックス電極とした表示装置を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部材を備える光源装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の薄型表示素子（以下、「ＦＰＤ」と略記する）として、有機ＥＬ発光素子が脚光をあびている。有機ＥＬ発光素子は、高速応答性、視認性、輝度などの点で格段に優れており、新世代の表示素子や照明光源として期待されている。現在、広く使用されている偏光板付きＬＣＤは、偏光板による光損失が大きく、絶対的な明るさを得るのが難しい。光吸収型等の表示素子と異なり、有機ＥＬ発光素子は自発光型の表示素子であるため、明るい表示を得ることができる。その基本的構成や動作原理は、例えば、非特許文献１に示されている。
【０００３】
しかしながら、自発光型の表示装置として知られている有機ＥＬ表示装置は、一方の非透明性電極の材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いている。この場合、表示装置の表面における反射のみではなく、装置内部のＡｌの電極面からの反射の影響が大きい。
【０００４】
そのため、表面側をＩＴＯ等の透明電極、裏面側をＡｌ電極の構成とした場合、そのままの状態では外部光による反射により黒を出すことができない。
そして表示において重要なコントラスト比が低下する。そのため、白黒のコントラスト比を得るために、偏光板と位相差板を組み合わせた反射防止層を設けている。
【０００５】
また、表示装置において外部光の反射防止は重要な技術要素である。一般的な反射防止として、アンチリフレクション（ＡＲ）処理が知られている。ＡＲは空気層と表示装置の表面との間の界面に生ずる反射（表面反射）を多層干渉膜により低減する方法である。
【０００６】
図１０に従来例の有機ＥＬ発光素子の基本構成を示す。表側から順に、偏光板１０４及び位相差板１０５からなる円偏光フィルタ１０３、透明電極２、有機ＥＬ層を含む発光層３、反射電極４を備える発光部材６が配置されている。
【０００７】
外部光は偏光板１０４により直線偏光となり、次の（λ／４）位相差板１０５により円偏光となる。円偏光は反射電極４で反射されて再度（λ／４）位相差板１０５を通過し入射光に対して９０°回転した直線偏光となる。よって、偏光板１０４により吸収されて外部には出射されることがない。
【０００８】
しかし、この従来例の構成では、偏光板を用いているので全体として透過率が低下する。自発光型の光学装置であるにもかかわらず、本来出射されるべき光量の約４０％程度しか利用できない。そのため表示が暗いという問題がある。
【０００９】
また、有機ＥＬ表示装置は、明るさと発光寿命とが反比例の関係を有している。表示装置としての明るさを高めると、逆に発光寿命が短くなる。短い発光寿命は実用上の問題となるため、できる限り発光強度を低く抑えたい。また、消費電力の観点からも発光強度を抑えたい。よって、発光効率を高めるために偏光板を用いないデバイス構造が望まれている。
【００１０】
また、携帯表示装置を屋外等で使用する場合、第三者によるのぞき見防止としてルーバーを表示装置に取り付けることが知られている。ルーバーとして、例えばＬＣＦ（商品名：３Ｍ社製）、ＶＣＦＩＬＭ（商品名：信越ポリマー社製）がある。しかし、自発光型の表示装置の内部電極の表面反射を防止することは達成できていない。
【００１１】
ここで、ルーバーの構造を説明する。図１４は一般的構造を持つルーバーの一例の模式的断面図である。ルーバーは光吸収部１２と光透過部１１を交互に配置された構造を有している。光透過部１１と光吸収部１２との交互配列層の上下に支持体１３Ａ、１３Ｂが配置されている。内部構造の保護のためである。
【００１２】
光吸収部の表面の垂線に対する傾き角θは所望の角度に変更することができる。現在、入手可能な市販品の傾き角は０°または１８°である。また、ルーバーの性能を表す場合、透過率がゼロではない角度領域を定義し、これを可視角度としている。一般的には、９０°、６０°のものが商品化されている。
【００１３】
また、ＣＲＴなどで外部光による表面反射防止としてはｎｅｘｙ（商品名：有澤製作所製）が知られている。これも、自発光型の表示装置の内部電極の表面反射を防ぐ目的で使われてはいない。
【００１４】
図４にｎｅｘｙの模式的断面図を示す。鋸歯形状をした光透過部２１と鋸歯をなす２辺のうちの垂直な一辺に光吸収部２２を有している。光吸収部２２の表面はさらに凸凹処理がなされることがある。光吸収性を高めるためである。ｎｅｘｙの市販品の例では、全体の厚みＨが４６０μｍ程度、鋸歯のピッチＧが１４０μｍである。鋸歯の傾き角Φは約４０°である。ｈは光吸収部の高さである。
【００１５】
また、発光素子の輝度を高めるために反射面や微細構造を利用する方法が知られている（特許文献１）。
【００１６】
【特許文献１】国際公開第２００２／０３７５６８号パンフレット
【非特許文献１】有機ＥＬ発光素子とその工業化最前線、株式会社エヌ・ティー・エス、１９９８年１１月３０日 初版発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、自発光型の光源装置または表示装置の性能向上を目的とする。偏光板を用いずに自発光の光の輝度を高め、さらに表示に必要なコントラストを確保する。そして、光利用効率が高い表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
すなわち、本発明の第１の態様は、光吸収部と光透過部とを備える面状の光制御部材、透明な第１の導電膜、発光部材、第２の導電膜が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜に発光部材が挟持され、発光部材の裏面側にミラー反射面が備えられ、
光制御部材の表側から入射される外部光の一部は光制御部材及び発光部材を通過しミラー反射面に到達し、ミラー反射面によって正反射して正反射光となり、
正反射光は発光部材を通過して光制御部材の裏側から光制御部材に入射し光吸収部に当たることによって光吸収され、
光制御部材の表側から入射される外部光のうち、所定の入射角度を有する外部光は光制御部材の内部で、光吸収部に当たることによって光吸収され、
第１の透明導電膜と第２の導電膜との間に電圧が印加され発光部材から出射された自発光は光制御部材の裏側から光制御部材に入射され、光透過部を通過して光制御部材の表側から出射されてなる光源装置を提供する。
【００１９】
第２の態様は、第２の導電膜の発光部材側の表面がミラー反射面として用いられてなる態様１に記載の光源装置を提供する。
【００２０】
第３の態様は、第２の導電膜が透明であり、非透明性物質からなるミラー反射面が第２の導電膜の裏面側に形成されてなる態様１に記載の光源装置を提供する。
【００２１】
態様４は、発光部材は有機ＥＬ薄膜である態様１、２または３に記載の光源装置を提供する。
【００２２】
態様５は、光制御部材の断面において、光透過部と光吸収部とがルーバー状に形成されてなる態様１、２、３または４に記載の光源装置を提供する。
【００２３】
態様６は、光制御部材の表側の表面に鋸歯形状が備えられてなる態様１、２、３、４または５に記載の光源装置を提供する。
【００２４】
態様７は、光制御部材の断面において、鋸歯形状の垂直辺に光吸収部が形成され、斜辺が光透過部の入射領域である態様１〜６のいずれかに記載の光源装置を提供する。
【００２５】
態様８は、光制御部材と発光部との間に拡散層が配置されてなる態様１〜７のいずれかに記載の光源装置を提供する。
【００２６】
態様９は、態様１〜８のいずれかに記載の光源装置の構成が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜の形状の組み合わせによって、セグメント表示またはドットマトリックス表示が行われてなる表示装置を提供する。
【００２７】
態様１０は、態様１〜８のいずれかに記載の光源装置の構成が備えられ、第２の導電膜がＴＦＴの光反射性の画素電極であり、この画素電極がアクティブマトリックス駆動されてなる表示装置を提供する。
【００２８】
態様１１は、ＴＦＴがトップエミッション型の構造を有する態様１０に記載の表示装置を提供する。
【００２９】
態様１２は、交通輸送手段の表示装置として用いられてなる態様８、９、１０または１１に記載の表示装置を提供する。
【００３０】
態様１３は、携帯電子機器の表示装置として用いられてなる態様８、９、１０または１１に記載の表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、自発光型の表示装置において、従来必要とされていた偏光板と位相差板をなくすことができる。また、高輝度の光源装置を得ることができる。また、自発光型の光源を採用し、高輝度で見やすい表示装置を得ることができる。
【００３２】
また、従来技術に比して輝度を高めることができる。かつ、視野角を制御し特定の利用者に対して、明るく見やすい表示を提供することができる。また、全体として消費電力の効率が良好な表示装置を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図，実施例等及び説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範囲に属し得ることは言うまでもない。
【００３４】
図１に本発明に係る光源装置または表示装置の基本構成の一例を模式的に示す。光透過部１１と光吸収部１２とが所定のピッチで交互に形成された光制御部材１を表側に配置し、透明な電極２とミラー反射性のアルミニウム電極４に挟持された有機ＥＬ発光層３を備える発光部材６を裏側に配置する。この構成例では、裏面側の電極の表面がミラー反射面５として機能する。表示に不要な外部光は光吸収部１２で光吸収せしめ、有機ＥＬ発光層３から発した光は、光制御部材１の光透過部１１を通過して表側に出射するように構成されている。図１（ｂ）では、光制御部材１と発光部材６との間に拡散層７が配置されている。
【００３５】
発光部材として用いる有機ＥＬ発光素子の一例の部分断面図を図１３に示す。この有機ＥＬ表示素子は、同図に示すように透明基板１０１、透明なＩＴＯ等による陽極１２０ａ、補助配線１３０、開口絶縁膜１４０、開口部１４０ａ、有機ＥＬ層１６０、周辺シール材１９０、吸湿剤１９１、対向基板１８０などを備えている。ガラスなどの透明基板１０１上には、透明な陽極１２０ａが設けられ、この陽極側から光が出射される。補助配線１３０は、接続端子側パターン部１３０ｂ及び内側パターン部１３０ａとから構成されている。
【００３６】
陰極１７０は、前記補助配線１３０を介して外部の接続配線１９３と接続部材１９２を介して電気的に接続されている。このように、有機ＥＬ発光素子は、一般的に、陰極と接続端子との間に補助配線１３０が設けられ、電流が補助配線１３０を介して接続端子に流れるような構造を採用している。有機ＥＬ層１６０の発光は、陽極１２０ａと陰極１７０との間に電流を流すことによって行われる。この有機ＥＬ発光素子の電極は、直交配置型のマトリックス電極であるが、セグメント型の電極構成でもよい。また、本発明における発光部材として無機ＥＬ素子を用いることもできる。
【００３７】
次に、本発明の光制御部材について説明する。光制御部材は表側、一般的には観察者側から入射する外部光を制御する。すなわち、ある特定の入射角度の範囲の外部光を内部で光吸収する。それ以外の入射条件の外部光は、光制御部材の表側から裏側に光を透過させる。図２に本発明に用いる光制御部材の構成例を示す。
【００３８】
ルーバーは光吸収部１２と光透過部１１とが交互に配置された構造を有している。光透過部１１と光吸収部１２との交互配列層の上下に支持体１３Ａ、１３Ｂが配置されている。厚みＤ、光吸収部１２の幅Ｔ、光透過部１１の幅Ｐ、交互配列層の厚みｄ、表面の垂線に対する傾き角θを所望の光学性能を発揮するように設定する。
【００３９】
本発明における光制御部材の理想条件は、表側から垂直方向に入射した光が完全に戻ってこない状態（鏡として機能しない条件）であるので、ｘ＝０である（図２（ｂ）参照）。つまり、Ｐ≦ｄ／（ｔａｎ（９０°−θ））である。実用上は完全遮光でなくても許容される。おおよそ、不要な光の「通過率」として２０％程度までは許容される。好ましくは１０％、さらに０〜５％とする。Ｐはモアレの発生を防止する観点で、表示素子の画素ピッチ、一般的にはフルドットマトリックス構成の画素ピッチであり、その画素ピッチより小さく設定することが好ましい。好ましくは８０％程度、さらに好ましくは７０％以下に設定する。
【００４０】
ｘ／（Ｔ＋Ｐ）≦０．２ ・・・ （１）
【００４１】
よって、上記式１を条件として考えれば、下記式２が成立する。
【００４２】
Ｐ≦０．２５＊Ｔ＋１．２５＊ｄ／（ｔａｎ（９０°−θ）） ・・・ （２）
【００４３】
本発明において、表側から裏側に透過した外部光は、発光部の裏側に設けられたミラー反射面で正反射される。正反射光は再び光制御部材に入射される。この正反射光はその光路の途中で、光吸収部１２に当たり光吸収され外部に出射されることがない。光吸収部１２に用いる部材は光を吸収する性質を有するものであれば何でもよい。
【００４４】
光制御部材として好適であるルーバーの動作原理を図３を参照して説明する。図３（ａ）はルーバーの模式的断面図である。上述したように、光透過部１１と光吸収部１２が断面部において交互に順次配列され、両者の境界は表面に対して斜めになるように構成されている。一般的には、光吸収フイルムと光透過フイルムを多層積層し、フイルム面に対して斜め方向から切断することにより、作製することが可能である。
【００４５】
図３（ｂ）は、光制御部材としてのルーバーを通して、発光部６に外部光Ｌｓが入射してきた状態を示す。ルーバーに外部光が直接吸収される場合と、ルーバーを透過し発光部６で正反射されて、再度ルーバーに入射し吸収される場合の二通りの光路が存在する。いずれにせよ、ルーバーの光吸収部が表面に対して傾斜した構造をなしていれば、外部光の発光部からの反射を大きく低下させることができる。この構成において、境界の傾斜角度を最適化し、ほぼ完全に遮光してもよいし、多少の反射光を許容して明るさを重視した設計にしてもよい。本発明の表示装置は、使用する環境の外光の強さ等によって、使用時のコントラスト比が変動し得る。また、光吸収部の性能にも依存する。本発明において、所望のコントラスト比や他の表示性能を得ることができるように、あらかじめ設計し決定することができる。
【００４６】
図３（ｃ）は発光部からの自発光Ｌｏの軌跡を示す。ルーバーに吸収される軌跡と、透過する軌跡の両者が存在する。観察者がルーバーの透過する軌跡の方向から観察すれば、明るい表示を得ることができる。あるいは、高輝度の光源を得ることができる。偏光板を用いていた従来品と比べると、かなり明るい表示を達成できる。
【００４７】
次に、光制御部材として鋸歯形状を備えたプリズムを用いる構成例を説明する。具体的にはｎｅｘｙを採用した場合の動作原理を図５を用いて説明する。図５（ａ）はｎｅｘｙの模式的断面図である。図５（ｂ）はｎｅｘｙと発光部６に外部光Ｌｓが入射した場合を示す。外部光Ｌｓがｎｅｘｙに直接吸収される場合と、ｎｅｘｙの光透過部２１を透過し発光部６で正反射して再度ｎｅｘｙに入射し、光吸収部２２で吸収される場合の二通りが存在する。いずれにせよ外部光の発光部からの反射を大きく低下させることが可能となる。鋸歯状部の斜辺の傾斜角度を最適化し、ほぼ完全に遮光してもよい。また、多少の反射光を許容して明るさを重視した設計にしてもよい。
【００４８】
図５（ｃ）は発光部からの自発光Ｌｏの軌跡を示す。ｎｅｘｙの光吸収部２２に吸収される軌跡と、透過する軌跡が存在することがわかる。観察者がｎｅｘｙの透過する軌跡の方向から観察すれば、偏光板を用いていた従来品と比べると、明るい表示を得ることができる。
【００４９】
この構成における好ましい条件域を算定する（図４参照）。全体厚みＨ、鋸歯のピッチＧ、傾き角Φの斜辺を備え、有効高さｈの光吸収部２２が垂直面に形成されている。斜辺を光の入射面とする。上述したルーバーの場合と同様に、表側から入射する光が通過する通過率で性能を算定できる。不要な光の通過率は２０％程度まで許容でき、好ましくは０〜５％に設定する。表側の垂直方向から入射した光が表側に戻ってこない状態を想定する（図４（ｂ）参照）。空気の屈折率をｎ０、樹脂の屈折率をｎ１とする。正反射光が斜面で全反射すれば、光吸収部２２で吸収されるので入射光は外部に戻ってくることがない。よって、下記の関係式が成立する。
【００５０】
２φ−ａ ≧ ａｒｃｓｉｎ（ｎ０／ｎ１） ・・・ （３）
ｎ０＊ｓｉｎ（φ）＝ｎ１＊ｓｉｎ（ａ） ・・・ （４）
【００５１】
例えば、ｎ０＝１、ｎ１＝１．５の場合、φ≧３１°となる。
【００５２】
図６に別の構成例を示す。光吸収部３２と光透過部３１を備えるルーバーの表面上に鋸歯形状のプリズムアレイ３３を配置する。これにより外部光の遮光性は同等とし、かつ、発光部材６から観察者側に出射される自発光Ｌｏの軌跡（光路）を変更することができる。図６（ｃ）においては、出射効率の最も高い軌跡に進んだ自発光Ｌｏを、観察者が表示装置に対して垂直方向から観察することが可能となる。
【００５３】
このような構成、すなわち、ルーバーやｎｅｘｙなど周期性のある構造と、表示装置に存在する周期性とが同じ値に近づくとモアレが発生する。モアレを回避するために、拡散層を発光部と光制御部材の間に配置してもよい。但し、発光部からの正反射光を回避するためには、拡散性は低い方が好ましい。また、モアレを回避するためには拡散性が高い方がよい。この二つの条件を満たすことができる最適な拡散層としては、ＨＡＺＥ値が１０〜７０、好ましくはＨＡＺＥ値が２０から５０である。また、モアレを回避するために、ピッチをできる限り細かくすることが好ましい。なお、拡散層のＨＡＺＥ値はスガ試験機（株）製の直読へーズコンピュータＨＧＭ−３ＤＰを用いて計測した。
【００５４】
発光部材としては、自発光し、かつ外部光を正反射することができるものであるならば全てを含み得る。本発明の発光部材として、有機ＥＬ発光素子が好適である。一般的な有機ＥＬ発光素子のトップ側の電極として、Ａｌ電極が利用されている。このＡｌ電極の表面をミラー反射面として用いることができる。また、トップエミッション型の有機ＥＬ発光素子を用いることもできる。さらに、発光部材６の両側が透明である、いわゆる透明発光素子を用いることもできる。この場合、図１２に示すように発光部の裏面側電極の背面に、ミラー反射面５を別途設置すればよい。
【００５５】
次に本発明の応用例について説明する。まず、光源装置の用途として、表示装置の高輝度のバックライトとして用いることができる。あるいは、所定の視野角を設定することによって信号灯として用いることもできる。３色の光源色を発色できるようにして３灯式の交通信号器とすることもできる。表示装置の用途としては、自動車、列車、飛行機、モノレール、等の輸送手段の車載表示装置をあげることができる。運転者（表示装置の観察者）の傍に設置し必要な情報を適宜表示するものである。あるいは、屋外であっても、さまざまな情報を、通行者に提供する情報表示体として用いることもできる。
【００５６】
図７と図８を参照して説明する。図７では、インパネ５０、ハンドル５１、ダッシュボード５３、フロントガラス５２を模式的に示す。本例ではダッシュボード５３上に表示装置４１を設置する。図８において、観察者は表示装置４１の下方（プラス方向）から見ることになる。車載表示装置の用途においては、観察者の位置が表示装置との関係において限定される。そのため、表示を見るという態様において利用されない視野角（ここではマイナス方向）が存在する。よって、利用する角度方向にのみ発光し、利用されることがない角度方向には遮光することが最適となる。
【００５７】
また、ダッシュボード５３上に表示装置４１を置いた場合の問題点として、フロントガラス５２（ウインドシールド）への画像の映り込みがある。この映り込み現象による、運転者の視認性低下等の問題が起こる。本発明に係る表示装置は、マイナス方向の角度範囲への出射は無いので、映り込みの問題を回避することができる。つまり本発明の構成により、発光部の輝度低下を抑えた反射防止機能と、フロントガラスへの写りこみ防止機能の二つの効果を発揮することができる。
【００５８】
また、本発明の表示装置を携帯型電子機器の表示装置に適用することができる。図１１にその説明図を示す。光透過部１１と光吸収部１２のなす境界の方向を、観察者の視線方向にほぼ合わせるようにする。高い輝度の表示を容易に得ることができる。また、所定の視野角の範囲でのみ良好な表示を見ることができるので、観察者の近傍にいる第三者への情報の漏洩を防止することができる。
【００５９】
（例１）
光制御部材としてルーバーを用いた。ルーバーの寸法は、全体厚みＤは１ｍｍ、光吸収部１２の幅ｔは２５μｍ、光透過部１１の幅Ｐは１００μｍであり、境界の表面に対する傾き角θは１８°、可視角度は６０°である。
【００６０】
Ａｌ電極付きの有機ＥＬ発光素子を用いた。このＡｌ電極がミラー反射面として作用する。画素数は６４×１２８のドット構成のものを用いた。
【００６１】
図９のグラフに本発明と従来品との対比実験の測定結果を示す（測定装置：トプコン社のＢＭ−５）。従来品は円偏光フィルターを備えた有機ＥＬ表示装置である。全体的に発光強度が落ちているが、角度依存性が小さい。この従来品に比べて、本例では、２０°〜４０°の範囲において、輝度を約３０％向上することができる。光源及び測定器に対してサンプルを回転させることによって角度条件を設定した。
【００６２】
本例の表示装置を、図７と図８に示すような車載用の表示装置として配置し、その視認性を確認した。外部光によるコントラスト低下も抑えられ、窓写りも少なく表示装置として良好であることを確認できた。観察者が表示装置を見ても、自分の反射像を見ることがなく、良好な表示を得ることができた。
【００６３】
図８において、表示装置４１は観察者に対してダッシュボード５３付近において、斜めに配置され、観察者の視線方向Ｖｘが表示装置の良好な視野角範囲にはいるように設置する。同図中、マイナス方向とは表示が見えにくくなる方向であり、プラス方向とは表示が見えやすくなる方向である。このような配置によれば、フロントガラス５２への表示の映り込みが生じなく、高輝度で高コントラスト比の表示を提供することができる。基本的に、観察者が表示面を見上げるような配置関係で用いるものである。
【００６４】
（例２）
光制御部材としてｎｅｘｙを用いた。本例で用いたｎｅｘｙの各部の寸法は以下の通りである。全体厚みＨが４６０μｍ、鋸歯のピッチＧが１４０μｍ、傾き角Φは約４０°である。有機ＥＬ発光装置は例１と同じものを用いた。
【００６５】
図９に本例の測定結果を示す。従来品に比べて、例２では、２０°〜５０°の範囲で輝度を約３０％向上することができる。また、外部光によるコントラスト比の低下は例１の場合より多かったが、明るい角度範囲は相対的に広くなった。
【００６６】
（例３）
光制御部材として別サイズのルーバーを採用した。そのサイズは、全体厚みＤが１ｍｍ、光吸収部１２の幅ｔが２０μｍ幅、光透過部１１の幅Ｐが１１０μｍである。傾き角θは１８°、可視角度が９０°である。有機ＥＬ発光装置は例１と同じものを用いた。本例における光制御部材であるルーバーを、有機ＥＬ素子からなる発光部材に対して光学接着した。図９に本例の測定結果を示す。
【００６７】
本例も従来品に比べて、０°〜３０°の範囲で、輝度を約３０％明るくすることできる。外部光によるコントラスト低下は、例１よりも多かったが、明るい角度範囲は相対的に広くなった。
【００６８】
（例４）
例２と同等の構成で、ルーバー（光制御部材）と発光部の間に、ＨＡＺＥ値が４０の拡散層を配置した。これにより弱く見えていたモアレが全く見えなくり視認性が改善した。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一構成例の模式的断面図。
【図２】本発明に用いる光制御部材の模式的断面図。
【図３】本発明の例１における模式的断面図。
【図４】鋸歯状プリズムの模式的断面図。
【図５】本発明の例２における模式的断面図。
【図６】本発明の例３における模式的断面図。
【図７】本実施例を車載に適用した場合の模式的外観図。
【図８】本発明を車載表示装置として用いた場合の模式図。
【図９】発光強度と視野角との関係を示すグラフ。
【図１０】従来例の模式的断面図。
【図１１】携帯型電子機器の表示装置として用いる場合の説明図。
【図１２】本発明の他の構成例の模式的断面図。
【図１３】有機ＥＬ発光装置の部分的断面図。
【図１４】従来例のルーバーを示す模式的断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１：光制御部材
２：第１の導電膜
３：発光層
４：第２の導電膜
５：ミラー反射面
６：発光部材
７：拡散層
１１：光透過部
１２：光吸収部
１３Ａ、１３Ｂ：支持体
２１：プリズム透過部
２２：プリズム光吸収部
３１：光透過部
３２：光吸収部
３３：鋸歯状プリズム
４０：光源装置
４１：表示装置
５０：インパネ
５１：ハンドル
５２：ダッシュボード
５３：ウインドシールド
５４：ダッシュボード
１０３：円偏光フィルタ
１０４：偏光板
１０５：位相差板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部材を備える光源装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の薄型表示素子（以下、「ＦＰＤ」と略記する）として、有機ＥＬ発光素子が脚光をあびている。有機ＥＬ発光素子は、高速応答性、視認性、輝度などの点で格段に優れており、新世代の表示素子や照明光源として期待されている。現在、広く使用されている偏光板付きＬＣＤは、偏光板による光損失が大きく、絶対的な明るさを得るのが難しい。光吸収型等の表示素子と異なり、有機ＥＬ発光素子は自発光型の表示素子であるため、明るい表示を得ることができる。その基本的構成や動作原理は、例えば、非特許文献１に示されている。
【０００３】
しかしながら、自発光型の表示装置として知られている有機ＥＬ表示装置は、一方の非透明性電極の材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いている。この場合、表示装置の表面における反射のみではなく、装置内部のＡｌの電極面からの反射の影響が大きい。
【０００４】
そのため、表面側をＩＴＯ等の透明電極、裏面側をＡｌ電極の構成とした場合、そのままの状態では外部光による反射により黒を出すことができない。
そして表示において重要なコントラスト比が低下する。そのため、白黒のコントラスト比を得るために、偏光板と位相差板を組み合わせた反射防止層を設けている。
【０００５】
また、表示装置において外部光の反射防止は重要な技術要素である。一般的な反射防止として、アンチリフレクション（ＡＲ）処理が知られている。ＡＲは空気層と表示装置の表面との間の界面に生ずる反射（表面反射）を多層干渉膜により低減する方法である。
【０００６】
図１０に従来例の有機ＥＬ発光素子の基本構成を示す。表側から順に、偏光板１０４及び位相差板１０５からなる円偏光フィルタ１０３、透明電極２、有機ＥＬ層を含む発光層３、反射電極４を備える発光部材６が配置されている。
【０００７】
外部光は偏光板１０４により直線偏光となり、次の（λ／４）位相差板１０５により円偏光となる。円偏光は反射電極４で反射されて再度（λ／４）位相差板１０５を通過し入射光に対して９０°回転した直線偏光となる。よって、偏光板１０４により吸収されて外部には出射されることがない。
【０００８】
しかし、この従来例の構成では、偏光板を用いているので全体として透過率が低下する。自発光型の光学装置であるにもかかわらず、本来出射されるべき光量の約４０％程度しか利用できない。そのため表示が暗いという問題がある。
【０００９】
また、有機ＥＬ表示装置は、明るさと発光寿命とが反比例の関係を有している。表示装置としての明るさを高めると、逆に発光寿命が短くなる。短い発光寿命は実用上の問題となるため、できる限り発光強度を低く抑えたい。また、消費電力の観点からも発光強度を抑えたい。よって、発光効率を高めるために偏光板を用いないデバイス構造が望まれている。
【００１０】
また、携帯表示装置を屋外等で使用する場合、第三者によるのぞき見防止としてルーバーを表示装置に取り付けることが知られている。ルーバーとして、例えばＬＣＦ（商品名：３Ｍ社製）、ＶＣＦＩＬＭ（商品名：信越ポリマー社製）がある。しかし、自発光型の表示装置の内部電極の表面反射を防止することは達成できていない。
【００１１】
ここで、ルーバーの構造を説明する。図１４は一般的構造を持つルーバーの一例の模式的断面図である。ルーバーは光吸収部１２と光透過部１１を交互に配置された構造を有している。光透過部１１と光吸収部１２との交互配列層の上下に支持体１３Ａ、１３Ｂが配置されている。内部構造の保護のためである。
【００１２】
光吸収部の表面の垂線に対する傾き角θは所望の角度に変更することができる。現在、入手可能な市販品の傾き角は０°または１８°である。また、ルーバーの性能を表す場合、透過率がゼロではない角度領域を定義し、これを可視角度としている。一般的には、９０°、６０°のものが商品化されている。
【００１３】
また、ＣＲＴなどで外部光による表面反射防止としてはｎｅｘｙ（商品名：有澤製作所製）が知られている。これも、自発光型の表示装置の内部電極の表面反射を防ぐ目的で使われてはいない。
【００１４】
図４にｎｅｘｙの模式的断面図を示す。鋸歯形状をした光透過部２１と鋸歯をなす２辺のうちの垂直な一辺に光吸収部２２を有している。光吸収部２２の表面はさらに凸凹処理がなされることがある。光吸収性を高めるためである。ｎｅｘｙの市販品の例では、全体の厚みＨが４６０μｍ程度、鋸歯のピッチＧが１４０μｍである。鋸歯の傾き角Φは約４０°である。ｈは光吸収部の高さである。
【００１５】
また、発光素子の輝度を高めるために反射面や微細構造を利用する方法が知られている（特許文献１）。
【００１６】
【特許文献１】国際公開第２００２／０３７５６８号パンフレット
【非特許文献１】有機ＥＬ発光素子とその工業化最前線、株式会社エヌ・ティー・エス、１９９８年１１月３０日 初版発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、自発光型の光源装置または表示装置の性能向上を目的とする。偏光板を用いずに自発光の光の輝度を高め、さらに表示に必要なコントラストを確保する。そして、光利用効率が高い表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
すなわち、本発明の第１の態様は、光吸収部と光透過部とを備える面状の光制御部材、透明な第１の導電膜、発光部材、第２の導電膜が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜に発光部材が挟持され、発光部材の裏面側にミラー反射面が備えられ、
光制御部材の表側から入射される外部光の一部は光制御部材及び発光部材を通過しミラー反射面に到達し、ミラー反射面によって正反射して正反射光となり、
正反射光は発光部材を通過して光制御部材の裏側から光制御部材に入射し光吸収部に当たることによって光吸収され、
光制御部材の表側から入射される外部光のうち、所定の入射角度を有する外部光は光制御部材の内部で、光吸収部に当たることによって光吸収され、
第１の透明導電膜と第２の導電膜との間に電圧が印加され発光部材から出射された自発光は光制御部材の裏側から光制御部材に入射され、光透過部を通過して光制御部材の表側から出射されてなる光源装置を提供する。
【００１９】
第２の態様は、第２の導電膜の発光部材側の表面がミラー反射面として用いられてなる態様１に記載の光源装置を提供する。
【００２０】
第３の態様は、第２の導電膜が透明であり、非透明性物質からなるミラー反射面が第２の導電膜の裏面側に形成されてなる態様１に記載の光源装置を提供する。
【００２１】
態様４は、発光部材は有機ＥＬ薄膜である態様１、２または３に記載の光源装置を提供する。
【００２２】
態様５は、光制御部材の断面において、光透過部と光吸収部とがルーバー状に形成されてなる態様１、２、３または４に記載の光源装置を提供する。
【００２３】
態様６は、光制御部材の表側の表面に鋸歯形状が備えられてなる態様１、２、３、４または５に記載の光源装置を提供する。
【００２４】
態様７は、光制御部材の断面において、鋸歯形状の垂直辺に光吸収部が形成され、斜辺が光透過部の入射領域である態様１〜６のいずれかに記載の光源装置を提供する。
【００２５】
態様８は、光制御部材と発光部との間に拡散層が配置されてなる態様１〜７のいずれかに記載の光源装置を提供する。
【００２６】
態様９は、態様１〜８のいずれかに記載の光源装置の構成が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜の形状の組み合わせによって、セグメント表示またはドットマトリックス表示が行われてなる表示装置を提供する。
【００２７】
態様１０は、態様１〜８のいずれかに記載の光源装置の構成が備えられ、第２の導電膜がＴＦＴの光反射性の画素電極であり、この画素電極がアクティブマトリックス駆動されてなる表示装置を提供する。
【００２８】
態様１１は、ＴＦＴがトップエミッション型の構造を有する態様１０に記載の表示装置を提供する。
【００２９】
態様１２は、交通輸送手段の表示装置として用いられてなる態様８、９、１０または１１に記載の表示装置を提供する。
【００３０】
態様１３は、携帯電子機器の表示装置として用いられてなる態様８、９、１０または１１に記載の表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、自発光型の表示装置において、従来必要とされていた偏光板と位相差板をなくすことができる。また、高輝度の光源装置を得ることができる。また、自発光型の光源を採用し、高輝度で見やすい表示装置を得ることができる。
【００３２】
また、従来技術に比して輝度を高めることができる。かつ、視野角を制御し特定の利用者に対して、明るく見やすい表示を提供することができる。また、全体として消費電力の効率が良好な表示装置を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図，実施例等及び説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範囲に属し得ることは言うまでもない。
【００３４】
図１に本発明に係る光源装置または表示装置の基本構成の一例を模式的に示す。光透過部１１と光吸収部１２とが所定のピッチで交互に形成された光制御部材１を表側に配置し、透明な電極２とミラー反射性のアルミニウム電極４に挟持された有機ＥＬ発光層３を備える発光部材６を裏側に配置する。この構成例では、裏面側の電極の表面がミラー反射面５として機能する。表示に不要な外部光は光吸収部１２で光吸収せしめ、有機ＥＬ発光層３から発した光は、光制御部材１の光透過部１１を通過して表側に出射するように構成されている。図１（ｂ）では、光制御部材１と発光部材６との間に拡散層７が配置されている。
【００３５】
発光部材として用いる有機ＥＬ発光素子の一例の部分断面図を図１３に示す。この有機ＥＬ表示素子は、同図に示すように透明基板１０１、透明なＩＴＯ等による陽極１２０ａ、補助配線１３０、開口絶縁膜１４０、開口部１４０ａ、有機ＥＬ層１６０、周辺シール材１９０、吸湿剤１９１、対向基板１８０などを備えている。ガラスなどの透明基板１０１上には、透明な陽極１２０ａが設けられ、この陽極側から光が出射される。補助配線１３０は、接続端子側パターン部１３０ｂ及び内側パターン部１３０ａとから構成されている。
【００３６】
陰極１７０は、前記補助配線１３０を介して外部の接続配線１９３と接続部材１９２を介して電気的に接続されている。このように、有機ＥＬ発光素子は、一般的に、陰極と接続端子との間に補助配線１３０が設けられ、電流が補助配線１３０を介して接続端子に流れるような構造を採用している。有機ＥＬ層１６０の発光は、陽極１２０ａと陰極１７０との間に電流を流すことによって行われる。この有機ＥＬ発光素子の電極は、直交配置型のマトリックス電極であるが、セグメント型の電極構成でもよい。また、本発明における発光部材として無機ＥＬ素子を用いることもできる。
【００３７】
次に、本発明の光制御部材について説明する。光制御部材は表側、一般的には観察者側から入射する外部光を制御する。すなわち、ある特定の入射角度の範囲の外部光を内部で光吸収する。それ以外の入射条件の外部光は、光制御部材の表側から裏側に光を透過させる。図２に本発明に用いる光制御部材の構成例を示す。
【００３８】
ルーバーは光吸収部１２と光透過部１１とが交互に配置された構造を有している。光透過部１１と光吸収部１２との交互配列層の上下に支持体１３Ａ、１３Ｂが配置されている。厚みＤ、光吸収部１２の幅Ｔ、光透過部１１の幅Ｐ、交互配列層の厚みｄ、表面の垂線に対する傾き角θを所望の光学性能を発揮するように設定する。
【００３９】
本発明における光制御部材の理想条件は、表側から垂直方向に入射した光が完全に戻ってこない状態（鏡として機能しない条件）であるので、ｘ＝０である（図２（ｂ）参照）。つまり、Ｐ≦ｄ／（ｔａｎ（９０°−θ））である。実用上は完全遮光でなくても許容される。おおよそ、不要な光の「通過率」として２０％程度までは許容される。好ましくは１０％、さらに０〜５％とする。Ｐはモアレの発生を防止する観点で、表示素子の画素ピッチ、一般的にはフルドットマトリックス構成の画素ピッチであり、その画素ピッチより小さく設定することが好ましい。好ましくは８０％程度、さらに好ましくは７０％以下に設定する。
【００４０】
ｘ／（Ｔ＋Ｐ）≦０．２ ・・・ （１）
【００４１】
よって、上記式１を条件として考えれば、下記式２が成立する。
【００４２】
Ｐ≦０．２５＊Ｔ＋１．２５＊ｄ／（ｔａｎ（９０°−θ）） ・・・ （２）
【００４３】
本発明において、表側から裏側に透過した外部光は、発光部の裏側に設けられたミラー反射面で正反射される。正反射光は再び光制御部材に入射される。この正反射光はその光路の途中で、光吸収部１２に当たり光吸収され外部に出射されることがない。光吸収部１２に用いる部材は光を吸収する性質を有するものであれば何でもよい。
【００４４】
光制御部材として好適であるルーバーの動作原理を図３を参照して説明する。図３（ａ）はルーバーの模式的断面図である。上述したように、光透過部１１と光吸収部１２が断面部において交互に順次配列され、両者の境界は表面に対して斜めになるように構成されている。一般的には、光吸収フイルムと光透過フイルムを多層積層し、フイルム面に対して斜め方向から切断することにより、作製することが可能である。
【００４５】
図３（ｂ）は、光制御部材としてのルーバーを通して、発光部６に外部光Ｌｓが入射してきた状態を示す。ルーバーに外部光が直接吸収される場合と、ルーバーを透過し発光部６で正反射されて、再度ルーバーに入射し吸収される場合の二通りの光路が存在する。いずれにせよ、ルーバーの光吸収部が表面に対して傾斜した構造をなしていれば、外部光の発光部からの反射を大きく低下させることができる。この構成において、境界の傾斜角度を最適化し、ほぼ完全に遮光してもよいし、多少の反射光を許容して明るさを重視した設計にしてもよい。本発明の表示装置は、使用する環境の外光の強さ等によって、使用時のコントラスト比が変動し得る。また、光吸収部の性能にも依存する。本発明において、所望のコントラスト比や他の表示性能を得ることができるように、あらかじめ設計し決定することができる。
【００４６】
図３（ｃ）は発光部からの自発光Ｌｏの軌跡を示す。ルーバーに吸収される軌跡と、透過する軌跡の両者が存在する。観察者がルーバーの透過する軌跡の方向から観察すれば、明るい表示を得ることができる。あるいは、高輝度の光源を得ることができる。偏光板を用いていた従来品と比べると、かなり明るい表示を達成できる。
【００４７】
次に、光制御部材として鋸歯形状を備えたプリズムを用いる構成例を説明する。具体的にはｎｅｘｙを採用した場合の動作原理を図５を用いて説明する。図５（ａ）はｎｅｘｙの模式的断面図である。図５（ｂ）はｎｅｘｙと発光部６に外部光Ｌｓが入射した場合を示す。外部光Ｌｓがｎｅｘｙに直接吸収される場合と、ｎｅｘｙの光透過部２１を透過し発光部６で正反射して再度ｎｅｘｙに入射し、光吸収部２２で吸収される場合の二通りが存在する。いずれにせよ外部光の発光部からの反射を大きく低下させることが可能となる。鋸歯状部の斜辺の傾斜角度を最適化し、ほぼ完全に遮光してもよい。また、多少の反射光を許容して明るさを重視した設計にしてもよい。
【００４８】
図５（ｃ）は発光部からの自発光Ｌｏの軌跡を示す。ｎｅｘｙの光吸収部２２に吸収される軌跡と、透過する軌跡が存在することがわかる。観察者がｎｅｘｙの透過する軌跡の方向から観察すれば、偏光板を用いていた従来品と比べると、明るい表示を得ることができる。
【００４９】
この構成における好ましい条件域を算定する（図４参照）。全体厚みＨ、鋸歯のピッチＧ、傾き角Φの斜辺を備え、有効高さｈの光吸収部２２が垂直面に形成されている。斜辺を光の入射面とする。上述したルーバーの場合と同様に、表側から入射する光が通過する通過率で性能を算定できる。不要な光の通過率は２０％程度まで許容でき、好ましくは０〜５％に設定する。表側の垂直方向から入射した光が表側に戻ってこない状態を想定する（図４（ｂ）参照）。空気の屈折率をｎ０、樹脂の屈折率をｎ１とする。正反射光が斜面で全反射すれば、光吸収部２２で吸収されるので入射光は外部に戻ってくることがない。よって、下記の関係式が成立する。
【００５０】
２φ−ａ ≧ ａｒｃｓｉｎ（ｎ０／ｎ１） ・・・ （３）
ｎ０＊ｓｉｎ（φ）＝ｎ１＊ｓｉｎ（ａ） ・・・ （４）
【００５１】
例えば、ｎ０＝１、ｎ１＝１．５の場合、φ≧３１°となる。
【００５２】
図６に別の構成例を示す。光吸収部３２と光透過部３１を備えるルーバーの表面上に鋸歯形状のプリズムアレイ３３を配置する。これにより外部光の遮光性は同等とし、かつ、発光部材６から観察者側に出射される自発光Ｌｏの軌跡（光路）を変更することができる。図６（ｃ）においては、出射効率の最も高い軌跡に進んだ自発光Ｌｏを、観察者が表示装置に対して垂直方向から観察することが可能となる。
【００５３】
このような構成、すなわち、ルーバーやｎｅｘｙなど周期性のある構造と、表示装置に存在する周期性とが同じ値に近づくとモアレが発生する。モアレを回避するために、拡散層を発光部と光制御部材の間に配置してもよい。但し、発光部からの正反射光を回避するためには、拡散性は低い方が好ましい。また、モアレを回避するためには拡散性が高い方がよい。この二つの条件を満たすことができる最適な拡散層としては、ＨＡＺＥ値が１０〜７０、好ましくはＨＡＺＥ値が２０から５０である。また、モアレを回避するために、ピッチをできる限り細かくすることが好ましい。なお、拡散層のＨＡＺＥ値はスガ試験機（株）製の直読へーズコンピュータＨＧＭ−３ＤＰを用いて計測した。
【００５４】
発光部材としては、自発光し、かつ外部光を正反射することができるものであるならば全てを含み得る。本発明の発光部材として、有機ＥＬ発光素子が好適である。一般的な有機ＥＬ発光素子のトップ側の電極として、Ａｌ電極が利用されている。このＡｌ電極の表面をミラー反射面として用いることができる。また、トップエミッション型の有機ＥＬ発光素子を用いることもできる。さらに、発光部材６の両側が透明である、いわゆる透明発光素子を用いることもできる。この場合、図１２に示すように発光部の裏面側電極の背面に、ミラー反射面５を別途設置すればよい。
【００５５】
次に本発明の応用例について説明する。まず、光源装置の用途として、表示装置の高輝度のバックライトとして用いることができる。あるいは、所定の視野角を設定することによって信号灯として用いることもできる。３色の光源色を発色できるようにして３灯式の交通信号器とすることもできる。表示装置の用途としては、自動車、列車、飛行機、モノレール、等の輸送手段の車載表示装置をあげることができる。運転者（表示装置の観察者）の傍に設置し必要な情報を適宜表示するものである。あるいは、屋外であっても、さまざまな情報を、通行者に提供する情報表示体として用いることもできる。
【００５６】
図７と図８を参照して説明する。図７では、インパネ５０、ハンドル５１、ダッシュボード５３、フロントガラス５２を模式的に示す。本例ではダッシュボード５３上に表示装置４１を設置する。図８において、観察者は表示装置４１の下方（プラス方向）から見ることになる。車載表示装置の用途においては、観察者の位置が表示装置との関係において限定される。そのため、表示を見るという態様において利用されない視野角（ここではマイナス方向）が存在する。よって、利用する角度方向にのみ発光し、利用されることがない角度方向には遮光することが最適となる。
【００５７】
また、ダッシュボード５３上に表示装置４１を置いた場合の問題点として、フロントガラス５２（ウインドシールド）への画像の映り込みがある。この映り込み現象による、運転者の視認性低下等の問題が起こる。本発明に係る表示装置は、マイナス方向の角度範囲への出射は無いので、映り込みの問題を回避することができる。つまり本発明の構成により、発光部の輝度低下を抑えた反射防止機能と、フロントガラスへの写りこみ防止機能の二つの効果を発揮することができる。
【００５８】
また、本発明の表示装置を携帯型電子機器の表示装置に適用することができる。図１１にその説明図を示す。光透過部１１と光吸収部１２のなす境界の方向を、観察者の視線方向にほぼ合わせるようにする。高い輝度の表示を容易に得ることができる。また、所定の視野角の範囲でのみ良好な表示を見ることができるので、観察者の近傍にいる第三者への情報の漏洩を防止することができる。
【００５９】
（例１）
光制御部材としてルーバーを用いた。ルーバーの寸法は、全体厚みＤは１ｍｍ、光吸収部１２の幅ｔは２５μｍ、光透過部１１の幅Ｐは１００μｍであり、境界の表面に対する傾き角θは１８°、可視角度は６０°である。
【００６０】
Ａｌ電極付きの有機ＥＬ発光素子を用いた。このＡｌ電極がミラー反射面として作用する。画素数は６４×１２８のドット構成のものを用いた。
【００６１】
図９のグラフに本発明と従来品との対比実験の測定結果を示す（測定装置：トプコン社のＢＭ−５）。従来品は円偏光フィルターを備えた有機ＥＬ表示装置である。全体的に発光強度が落ちているが、角度依存性が小さい。この従来品に比べて、本例では、２０°〜４０°の範囲において、輝度を約３０％向上することができる。光源及び測定器に対してサンプルを回転させることによって角度条件を設定した。
【００６２】
本例の表示装置を、図７と図８に示すような車載用の表示装置として配置し、その視認性を確認した。外部光によるコントラスト低下も抑えられ、窓写りも少なく表示装置として良好であることを確認できた。観察者が表示装置を見ても、自分の反射像を見ることがなく、良好な表示を得ることができた。
【００６３】
図８において、表示装置４１は観察者に対してダッシュボード５３付近において、斜めに配置され、観察者の視線方向Ｖｘが表示装置の良好な視野角範囲にはいるように設置する。同図中、マイナス方向とは表示が見えにくくなる方向であり、プラス方向とは表示が見えやすくなる方向である。このような配置によれば、フロントガラス５２への表示の映り込みが生じなく、高輝度で高コントラスト比の表示を提供することができる。基本的に、観察者が表示面を見上げるような配置関係で用いるものである。
【００６４】
（例２）
光制御部材としてｎｅｘｙを用いた。本例で用いたｎｅｘｙの各部の寸法は以下の通りである。全体厚みＨが４６０μｍ、鋸歯のピッチＧが１４０μｍ、傾き角Φは約４０°である。有機ＥＬ発光装置は例１と同じものを用いた。
【００６５】
図９に本例の測定結果を示す。従来品に比べて、例２では、２０°〜５０°の範囲で輝度を約３０％向上することができる。また、外部光によるコントラスト比の低下は例１の場合より多かったが、明るい角度範囲は相対的に広くなった。
【００６６】
（例３）
光制御部材として別サイズのルーバーを採用した。そのサイズは、全体厚みＤが１ｍｍ、光吸収部１２の幅ｔが２０μｍ幅、光透過部１１の幅Ｐが１１０μｍである。傾き角θは１８°、可視角度が９０°である。有機ＥＬ発光装置は例１と同じものを用いた。本例における光制御部材であるルーバーを、有機ＥＬ素子からなる発光部材に対して光学接着した。図９に本例の測定結果を示す。
【００６７】
本例も従来品に比べて、０°〜３０°の範囲で、輝度を約３０％明るくすることできる。外部光によるコントラスト低下は、例１よりも多かったが、明るい角度範囲は相対的に広くなった。
【００６８】
（例４）
例２と同等の構成で、ルーバー（光制御部材）と発光部の間に、ＨＡＺＥ値が４０の拡散層を配置した。これにより弱く見えていたモアレが全く見えなくり視認性が改善した。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一構成例の模式的断面図。
【図２】本発明に用いる光制御部材の模式的断面図。
【図３】本発明の例１における模式的断面図。
【図４】鋸歯状プリズムの模式的断面図。
【図５】本発明の例２における模式的断面図。
【図６】本発明の例３における模式的断面図。
【図７】本実施例を車載に適用した場合の模式的外観図。
【図８】本発明を車載表示装置として用いた場合の模式図。
【図９】発光強度と視野角との関係を示すグラフ。
【図１０】従来例の模式的断面図。
【図１１】携帯型電子機器の表示装置として用いる場合の説明図。
【図１２】本発明の他の構成例の模式的断面図。
【図１３】有機ＥＬ発光装置の部分的断面図。
【図１４】従来例のルーバーを示す模式的断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１：光制御部材
２：第１の導電膜
３：発光層
４：第２の導電膜
５：ミラー反射面
６：発光部材
７：拡散層
１１：光透過部
１２：光吸収部
１３Ａ、１３Ｂ：支持体
２１：プリズム透過部
２２：プリズム光吸収部
３１：光透過部
３２：光吸収部
３３：鋸歯状プリズム
４０：光源装置
４１：表示装置
５０：インパネ
５１：ハンドル
５２：ダッシュボード
５３：ウインドシールド
５４：ダッシュボード
１０３：円偏光フィルタ
１０４：偏光板
１０５：位相差板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光吸収部と光透過部とを備える面状の光制御部材、透明な第１の導電膜、発光部材、第２の導電膜が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜に発光部材が挟持され、発光部材の裏面側にミラー反射面が備えられ、
光制御部材の表側から入射される外部光の一部は光制御部材及び発光部材を通過しミラー反射面に到達し、ミラー反射面によって正反射して正反射光となり、
正反射光は発光部材を通過して光制御部材の裏側から光制御部材に入射し光吸収部に当たることによって光吸収され、
光制御部材の表側から入射される外部光のうち、所定の入射角度を有する外部光は光制御部材の内部で、光吸収部に当たることによって光吸収され、
第１の透明導電膜と第２の導電膜との間に電圧が印加され発光部材から出射された光は光制御部材の裏側から光制御部材に入射され、光透過部を通過して光制御部材の表側から出射されてなる光源装置。
【請求項２】
第２の導電膜の発光部材側の表面がミラー反射面として用いられてなる請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
第２の導電膜が透明であり、非透明性物質からなるミラー反射面が第２の導電膜の裏面側に形成されてなる請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
発光部材は有機ＥＬ薄膜である請求項１、２または３に記載の光源装置。
【請求項５】
光制御部材の断面において、光透過部と光吸収部とがルーバー状に形成されてなる請求項１、２、３または４に記載の光源装置。
【請求項６】
光制御部材の表側の表面に鋸歯形状が備えられてなる請求項１、２、３、４または５に記載の光源装置。
【請求項７】
光制御部材の断面において、鋸歯形状の片面側の辺に光吸収部が形成され、他の辺が光透過部の入射領域である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
光制御部材と発光部との間に拡散層が配置されてなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源装置の構成が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜の形状の組み合わせによって、セグメント表示またはドットマトリックス表示が行われてなる表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源装置の構成が備えられ、
第２の導電膜がＴＦＴの光反射性の画素電極であり、この画素電極がアクティブマトリックス駆動されてなる表示装置。
【請求項１１】
ＴＦＴがトップエミッション型の構造を有する請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
交通輸送手段の表示装置として用いられてなる請求項８、９、１０または１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
携帯電子機器の表示装置として用いられてなる請求項８、９、１０または１１に記載の表示装置。
【請求項１】
光吸収部と光透過部とを備える面状の光制御部材、透明な第１の導電膜、発光部材、第２の導電膜が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜に発光部材が挟持され、発光部材の裏面側にミラー反射面が備えられ、
光制御部材の表側から入射される外部光の一部は光制御部材及び発光部材を通過しミラー反射面に到達し、ミラー反射面によって正反射して正反射光となり、
正反射光は発光部材を通過して光制御部材の裏側から光制御部材に入射し光吸収部に当たることによって光吸収され、
光制御部材の表側から入射される外部光のうち、所定の入射角度を有する外部光は光制御部材の内部で、光吸収部に当たることによって光吸収され、
第１の透明導電膜と第２の導電膜との間に電圧が印加され発光部材から出射された光は光制御部材の裏側から光制御部材に入射され、光透過部を通過して光制御部材の表側から出射されてなる光源装置。
【請求項２】
第２の導電膜の発光部材側の表面がミラー反射面として用いられてなる請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
第２の導電膜が透明であり、非透明性物質からなるミラー反射面が第２の導電膜の裏面側に形成されてなる請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
発光部材は有機ＥＬ薄膜である請求項１、２または３に記載の光源装置。
【請求項５】
光制御部材の断面において、光透過部と光吸収部とがルーバー状に形成されてなる請求項１、２、３または４に記載の光源装置。
【請求項６】
光制御部材の表側の表面に鋸歯形状が備えられてなる請求項１、２、３、４または５に記載の光源装置。
【請求項７】
光制御部材の断面において、鋸歯形状の片面側の辺に光吸収部が形成され、他の辺が光透過部の入射領域である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
光制御部材と発光部との間に拡散層が配置されてなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源装置の構成が備えられ、
第１の導電膜と第２の導電膜の形状の組み合わせによって、セグメント表示またはドットマトリックス表示が行われてなる表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源装置の構成が備えられ、
第２の導電膜がＴＦＴの光反射性の画素電極であり、この画素電極がアクティブマトリックス駆動されてなる表示装置。
【請求項１１】
ＴＦＴがトップエミッション型の構造を有する請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
交通輸送手段の表示装置として用いられてなる請求項８、９、１０または１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
携帯電子機器の表示装置として用いられてなる請求項８、９、１０または１１に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−７９９７８（Ｐ２００６−７９９７８Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６３８０８（Ｐ２００４−２６３８０８）
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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