画像表示装置
【課題】液晶素子の駆動回路を簡略化して、発光効率向上と外光反射低減とを両立させるとともに、低コスト化を実現する。
【解決手段】反射電極を備えた自発光型の有機ＥＬ表示素子を有する有機ＥＬパネルと、有機ＥＬ表示素子の出射面側に、有機ＥＬ表示素子側から順に、１／４λ波長板と、信号に応じて直線偏光を制御する液晶素子で形成される可変円偏光手段とを備える。有機ＥＬ表示素子が発光する期間に同期して、液晶素子の直線偏光機能を弱め、有機ＥＬ表示素子が消灯する期間に同期して、液晶素子の直線偏光機能を強める。
【解決手段】反射電極を備えた自発光型の有機ＥＬ表示素子を有する有機ＥＬパネルと、有機ＥＬ表示素子の出射面側に、有機ＥＬ表示素子側から順に、１／４λ波長板と、信号に応じて直線偏光を制御する液晶素子で形成される可変円偏光手段とを備える。有機ＥＬ表示素子が発光する期間に同期して、液晶素子の直線偏光機能を弱め、有機ＥＬ表示素子が消灯する期間に同期して、液晶素子の直線偏光機能を強める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものであり、特に、反射電極を備えた自発光型であって、例えば、有機ＥＬ表示装置等の画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）を用いた有機ＥＬディスプレイが注目されている。一般的な有機ＥＬ素子は、反射電極と透光電極の間に、数１００ｎｍ程度の厚みの発光層を含む有機層を挟み込んだ構造をしている。そして、このような素子構成である、素子の発光・消灯に関わらず、外界から素子に入射してくる光（外光）が反射電極で反射してしまう。このため、外光の強い環境下では、外光反射成分が素子の発光成分に比べて大きくなってしまい、有機ＥＬディスプレイのコントラスト低下を招いて、視認性が悪化してしまう。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、一般的には、有機ＥＬ素子の上に円偏光手段を備えることが知られている。例えば、直線偏光板と１／４λ波長板（複数の複屈折板によって構成したもの）で構成された円偏光板に関する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
有機ＥＬ素子の上に円偏光板を備えた場合に、外光は右回りまたは左回りの円偏光となって有機ＥＬ素子に入射する。そして、その入射光は、有機ＥＬ素子の反射電極によって入射時とは逆回りの円偏光となって反射する。その光が再び円偏光板に入射すると、１／４λ波長板を介した後、直線偏光板の軸と直行する直線偏光となって直線偏光板に入射するため、直線偏光板にて遮光される。この効果により、外光反射は格段に低減される。
【０００５】
しかし、このような構成では、有機ＥＬ素子の発光も円偏光板で減少してしまうという問題がある。これは、円偏光板の構成要素として用いられる直線偏光板が原因であり、おおよそ５０％の光が直線偏光板でカットされてしまう。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、円偏光板の構成要素として用いられる直線偏光板のかわりに、一軸配向処理を施した基板間に２色性色素を添加したネマチック液晶を備えた液晶素子を用いた構成が提案されている（特許文献２参照）。この特許文献２に記載された技術は、有機ＥＬ素子の非発光箇所では、電圧無印加状態の液晶素子と１／４λ波長板との効果で外光反射を遮断する。一方、有機ＥＬ素子の発光箇所では、液晶素子に電圧を加えて液晶層での光の吸収を抑えて、有機ＥＬ素子の発光をロスなく外部に取り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２７８８５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献２に開示された技術は、有機ＥＬ素子の非発光箇所および発光箇所に対応して液晶素子を駆動する必要があるため、有機ＥＬ素子の配置パターンに対応させて液晶素子を配置する必要がある。例えば、有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置さている場合には、液晶素子もマトリクス状に配置して駆動しなければならない。この場合、有機ＥＬ素子だけでなく、液晶素子の駆動回路も複雑になってしまい、高コストなディスプレイとなってしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑み提案されたもので、液晶素子の駆動回路を簡略化して、発光効率向上と外光反射低減とを両立させるとともに、低コスト化を実現することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像表示装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。すなわち、本発明の画像表示装置は、反射電極を備えた自発光型の表示素子を有する表示パネルと、表示素子の出射面側に、表示素子側から順に、位相差板と、信号に応じて直線偏光を制御する光学素子で形成される円偏光手段と、を備えている。そして、表示素子が発光する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を弱め、表示素子が消灯する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を強めることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像表示装置によれば、表示素子の発光・消灯に同期して液晶素子を駆動し、この時、画像表示装置の全面が同時に発光・消灯を行う駆動方法とすれば、液晶素子の駆動も全面一括で行えばよいため、液晶素子の駆動回路を簡略化することができる。したがって、画像表示装置の発光効率向上と外光反射低減とを両立し、かつその機能を低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置の一例を示す概略全体図である。
【図２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いる可変円偏光手段の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルと可変円偏光手段の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む画素回路の構成例である。
【図７】本発明の実施例１における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施例２における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いる可変円偏光手段の一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施例３における、１行目、２行目、（２ｎ−１）行目、（２ｎ）行目の各信号線のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の画像表示装置の実施形態を説明する。
【００１４】
＜概略構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る画像表示装置の一例を示す概略全体図である。
【００１５】
本発明の実施形態に係る画像表示装置は、反射電極を備えた自発光型の表示素子を有する表示パネルを備えている。そして、表示素子の出射面側に、表示素子側から順に、位相差板と、信号に応じて直線偏光を制御する光学素子で形成される円偏光手段とを備えている。具体的には、図１に示すように、有機ＥＬパネル１１の発光面側に、可変円偏光手段１２を重ねた構成となっている。
【００１６】
後に詳述するが、有機ＥＬパネル１１が表示パネルに相当し、その陽極３２が反射電極に相当する。また、可変円偏光手段１２が円偏光手段に該当し、これを構成する１／４λ波長板４１が位相差板に相当し、液晶素子４２が光学素子に相当する（図１および図４参照）。
【００１７】
また、本発明では、表示素子が発光する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を弱め、表示素子が消灯する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を強めるようになっている。ここで、表示パネルにおける表示素子は複数配置されるとともに、当該複数の表示素子はすべて一括して発光および消灯する機能を備えている。この場合には、円偏光手段における光学素子は、複数の表示素子の総領域に対応した１つの液晶素子とすることが可能である。
【００１８】
さらに、表示パネルにおける表示素子はマトリクス状に複数配置されるとともに、当該複数の表示素子は単数あるいは複数の任意行単位で発光および消灯する機能を備えていてもよい。この場合には、円偏光手段における光学素子は、任意行単位の表示素子の総領域に対応した複数の液晶素子とすることが可能である。
【００１９】
また、表示素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子とすることが可能である。
【００２０】
＜有機ＥＬパネル＞
まず、有機ＥＬパネル１１について説明する。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの一例を示す概略図である。
【００２２】
有機ＥＬパネル１１は、図２に示すように、情報線に情報電圧を印加する情報線駆動回路２１、走査線を駆動する走査線駆動回路２２、情報電圧値に従って画素に流す電流を制御する画素回路２３、発光期間を制御する発光期間制御線駆動回路２４から構成される。
【００２３】
＜有機ＥＬ素子＞
図３は、一般的な有機ＥＬパネルの表示素子（発光素子）である有機ＥＬ素子の一例を示す概略拡大断面図である。
【００２４】
有機ＥＬ素子は、基板３１上に、陽極（反射電極）３２、ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６、陰極（半透明電極）３７を順次設けた構成となっている。この有機ＥＬ素子に電流を通電することで、陽極３２から注入されたホールと陰極３７から注入された電子が、発光層３４において再結合し、発光を生じる。なお、ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６の各層を有機化合物層という。
【００２５】
本実施形態では、基板３１上に陽極３２を形成した構成の一例を示したが、基板３１上に陰極（反射電極）３７、有機化合物層、陽極（半透明電極）３２の順序で構成されていてもよく、電極の選択や、各層の積層順序には、特に制限はない。また、本実施形態では、基板３１と反対側の半透明電極３７から発光を取り出すトップエミッション型の表示装置を示しているが、本発明は、ボトムエミッション型の表示装置にも適用することができる。
【００２６】
ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６に用いられる有機化合物材料としては、低分子材料で構成されていても、高分子材料で構成されていても、両者を用いて構成されていてもよく、特に限定されるものではない。必要に応じて、これまで知られている材料を使用することができる。また、有機ＥＬ素子は、水分等の外気から保護する必要性がある。このため、例えば、ガラスで狭持したり、無機膜で保護したりする場合があるが、その手段について特に制限はない。
【００２７】
以上、有機ＥＬパネル１１のデバイス構成について述べたが、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の有機ＥＬ素子からなる構成であっても、白色有機ＥＬ素子にカラーフィルターを重ねた形の有機ＥＬパネルであってもよい。また、表示素子として有機ＥＬ素子について述べてきたが、反射電極を備えた自発光素子であればいかなる素子であっても適用することができる。
【００２８】
＜可変円偏光手段＞
次に、可変円偏光手段１２について述べる。図４に、可変円偏光手段の概略図を示す。
【００２９】
可変円偏光手段１２は、図４に示すように、１／４λ波長板４１と、液晶素子４２とからなる。液晶素子４２は、２枚のガラス基板４３、４４に対して、透明電極４５、４６および配向膜４７、４８を形成し、その２枚のガラス基板４３、４４の間に、液晶４９を狭持している。そして、液晶４９は、ネマチック液晶４１０に２色性色素４１１を混合したゲストホスト液晶であり、正の誘電異方性を示すものを用いる。また、配向膜４７、４８に対しては、一軸配向処理を施す。この場合、液晶４９に電圧を印加しない場合には水平配向し、液晶４９に電圧を印加する場合には垂直配向する。また、１／４λ波長板４１の光軸は、液晶素子４２の配向軸と４５度の角度となるように配置される。
【００３０】
液晶素子４２に電圧を印加しない場合、ネマチック液晶４１０は配向膜に従ってガラス基板４３、４４に沿ってほぼ水平配向する。この時、２色性色素４１１の長軸方向もネマチック液晶４１０に従って同様に配列する。したがって、この状態では、液晶素子４２に入射する光の一方向は２色性色素４１１に吸収される。結果として、液晶素子４２は直線偏光板として機能する。
【００３１】
このように、直線偏光板として機能する液晶素子４２と１／４λ波長板４１とが組み合わさることになるので、可変円偏光手段１２は円偏光板として機能する。したがって、この場合には、外光反射は低減し、発光光に対する透過率はおおよそ半減する。
【００３２】
一方、液晶素子４２に電圧を印加する場合、ネマチック液晶４１０はガラス基板４３、４４に対して垂直配向する。この時、２色性色素４１１の長軸方向もネマチック液晶４１０に従って同様に配列する。したがって、この状態では、液晶素子４２に入射する光は２色性色素４１１に吸収されずに透過する。
【００３３】
このため、液晶素子４２は直線偏光板としては機能せず、１／４λ波長板４１と組み合わさっても、発光光に対する透過率は高いままとなる。つまりこの時、可変円偏光手段１２は、外光反射は多くなるが、発光光に対する透過率は通常の円偏光板と比べて高くなる。
【００３４】
以上は、ネマチック液晶を用いた液晶素子の例であったが、電界ＯＮ，ＯＦＦ時に高速応答性が求められる用途の場合、ネマチック液晶では応答速度が遅いので使えないことがある。再公表特許ＷＯ２００５／０９０５２０には、高分子安定化ブルー相液晶が開示されており、その応答時間は１００μｓｅｃ程度であることが記載されている。
【００３５】
＜高速応答素子＞
図９に、本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いる可変円偏光手段の一例である高速応答素子の構造を示す。
【００３６】
高速応答素子は、図９に示すように、ガラスなどの基板（図示せず）に櫛歯状の電極１を同一面内に配置し、基板面に平行に電界２を印加する。もう一方の基板は、電極のないガラス板で、スペーサーを介してサンドイッチし、それによって生じるギャップに高分子安定化ブルー液晶材料（液晶３）を注入する。
【００３７】
図９（ａ）に示すように、櫛歯状の電極１に電圧を印加すると電界方向に液晶３が配向し、一軸の屈折率異方性が生じ、直線偏光板として機能する。そして、４５度の光軸５を持つ１／４λ波長板４と組み合わせることによって円偏光板の機能が生じる。
【００３８】
一方、図９（ｂ）に示すように、電界をＯＦＦにすると、液晶３はランダム配向となり、円偏光板の機能はなくなって、光透過状態となる。
【００３９】
＜可変変更手段の同期動作＞
次に、図５を参照して、有機ＥＬパネル１１と可変円偏光手段１２の同期動作について説明する。図５は、有機ＥＬパネルと可変円偏光手段の動作を説明するタイミングチャートである。
【００４０】
まず、有機ＥＬパネル１１の駆動シーケンスを図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、期間Ａにおいて、走査線を駆動する走査線駆動回路２２によって順次、画素回路２３に画像情報を書き込む。そして、全画素に画像情報を書き込んだ後に、期間Ｂにおいて全面を一括で点灯させることが望ましい。
【００４１】
また、可変円偏光手段１２の透過率・偏光度のシーケンスをそれぞれ図５（ｂ）、（ｃ）に示す。
【００４２】
図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、期間Ａ（画像情報の書込み期間）の間は、液晶素子４２に電圧を印加せず、可変円偏光手段１２を円偏光板として機能させる。この作用によって、期間Ａの間は外光反射が低減される。この時、有機ＥＬパネル１１は発光していないので、発光をロスすることもない。
【００４３】
また、期間Ｂ（全面が一括で点灯する期間）の間は、液晶素子４２に電圧を印加して、可変円偏光手段１２における発光光の透過率を高くする。この作用によって、通常の円偏光板と比べて、期間Ｂの間は有機ＥＬパネル１１の発光を効率よく取り出すことができる。また、この期間Ｂの間は、可変円偏光手段１２は円偏光板として機能しないので、外光反射は増加する。
【００４４】
したがって、外光反射の量は期間Ａと期間Ｂの比率で変わる。全面で点灯する期間が短いほど、外光反射の量を低減することができ、視認性が向上する。
【００４５】
以下、具体的な実施例により、本発明の画像表示装置をさらに詳しく説明する。
【００４６】
〔実施例１〕
実施例１の画像表示装置の概略構成は、図１に示したものと同様である。また、実施例１の有機ＥＬパネルの概略は、図２に示したものと同様である。
【００４７】
図６に、実施例１の有機ＥＬ素子を含んだ画素回路の構成例を示す。
【００４８】
図６において、Ｐ１が走査信号線であり、Ｐ２が発光期間制御線である。情報信号として、電圧データＶｄａｔａが情報信号線から入力される。有機ＥＬ素子の陽極はＴＦＴ（Ｍ３）のドレイン端子に接続されており、陰極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。以下に、画素回路の大まかな動作について説明する。
【００４９】
情報信号が書き込まれる（Ｖｄａｔａが入力される）時、走査信号Ｐ１にはＨＩレベルの信号が、Ｐ２にはＬＯＷレベルの信号が入力され、トランジスタＭ１がＯＮ、Ｍ３はＯＦＦとなっている。この時、Ｍ３は導通状態でないため、有機ＥＬ素子には電流が流れない。そして、ＶｄａｔａによりＭ１の電流駆動能力に応じた電圧が、Ｍ２のゲート端子と電源電位Ｖ１の間に配置された容量Ｃ１に生じる。
【００５０】
また、書き込まれた情報電圧を保持しつつ有機ＥＬ素子に流れる電流を遮断する時は、Ｐ１にはＬＯＷレベルの信号、Ｐ２にはＬＯＷレベルの信号を入力する。この時、トランジスタＭ１、Ｍ３がＯＦＦとなる。また、Ｍ３が非導通状態であるため、有機ＥＬ素子への電流供給を遮断でき、非発光状態にすることができる。
【００５１】
また、書き込まれた情報電圧の保持に従って有機ＥＬ素子に電流を供給する時は、Ｐ１にはＬＯＷレベルの信号、Ｐ２にはＨＩレベルの信号を入力する。この時、トランジスタＭ１がＯＦＦ、Ｍ３がＯＮとなる。また、Ｍ３が導通状態であるため、Ｃ１に生じた電圧により、Ｍ２の電流駆動能力に応じた電流が有機ＥＬ素子に供給され、その供給された電流に応じた輝度で有機ＥＬ素子が発光する。
【００５２】
このように、Ｐ２に入力する信号レベルのＨＩ・ＬＯＷを切り替えることで、任意に発光期間を制御することができる。
【００５３】
なお、実施例１においては、画素回路として、図２の構成を採用したが、画素回路はこれに限るものではなく、発光期間を制御できる駆動方式・画素回路であれば、どのような構成であってもよい。
【００５４】
次に、表示パネル全体の動作について説明する。
【００５５】
実施例１の表示パネルでは、１水平期間の間に、１つの走査線に接続する画素群に対して一括して情報電流を書き込む。同様にして、順次、次行の走査線に接続する画素群に対して一括して情報電流を書き込んでゆく。そして、１垂直期間よりも短い期間で全画素に対する書込みが終了する。例えば、６０Ｈｚ駆動の表示パネルの場合は、一垂直期間は１６．６７ｍｓｅｃとなる。また、実施例１の表示パネルは、Ｎ行・Ｍ列のマトリクス配列であるとし、表示パネルｎ番目の行の画素回路に接続する走査信号線Ｐ１をＰ１ｎとし、発光期間制御線をＰ２ｎとする（Ｎ、ｎ、Ｍは自然数、ｎ≦Ｎ）。
【００５６】
図７に、実施例１における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートを示す。
【００５７】
＜期間Ａ／画像情報の書込み期間＞
表示パネルｎ行目への書込みは、Ｐ１ｎがＨＩ、Ｐ２ｎがＬＯＷの時に行われ、情報線から入力されるＶｄａｔａに従って画素回路に情報が記憶される。この後、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＬＯＷになり、記憶された情報に従って有機ＥＬ素子に電流を流すことができる状態となる。ただし、Ｐ２ｎがＬＯＷなので、トランジスタＭ３がＯＦＦとなり有機ＥＬ素子に電流は流れない。この状態から、次行目（ｎ＋１）の書込みを行ってゆき、有機ＥＬ素子に電流を流さないまま、１行目からＮ行目までの書込みを終了する。ここで、期間Ａは１５．００ｍｓｅｃとし、この期間中に全画素回路への画像情報の書込みを終了する。また、この期間中は、有機ＥＬ素子は発光しない。
【００５８】
＜期間Ｂ／全面が一括で点灯する期間＞
期間Ａで全画素への画像情報の書込みが終了した後、全画素を一括で点灯する。例えば、表示パネルｎ行の画素は、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＨＩ（トランジスタＭ３がＯＮ）となり、各画素回路に記憶されたＶｄａｔａに従って有機ＥＬ素子に電流が流れ、有機ＥＬ素子が発光状態となる。ここで、期間Ｂは１．６７ｍｓｅｃとし、この期間中のみ有機ＥＬ素子が発光する。
【００５９】
＜可変円偏光手段＞
次に、可変円偏光手段１２について説明する。
【００６０】
液晶素子４２のガラス基板４３、４４上に備えた透明電極４５、４６は、両方とも全面ベタで形成する。このため、液晶素子４２は、全面一括で直線偏光機能の調整が可能である。
【００６１】
期間Ａにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加せず、可変円偏光手段１２を円偏光板として機能させる。この作用によって、期間Ａの間は外光反射が低減される。また、この時、有機ＥＬパネル１１は発光していないので、発光をロスすることもない。
【００６２】
また、期間Ｂにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加して、可変円偏光手段１２の透過率を高くする。この作用によって、通常の円偏光板と比べて、期間Ｂの間は有機ＥＬパネル１１の発光を効率よく取り出すことができる。
【００６３】
したがって、実施例１では、一般的な円偏光板を用いた場合と比べて、発光光の取り出し効率の良い有機ＥＬパネルを提供することができる。単純には、従来と比較して約２倍の輝度のディスプレイを提供することができ、同じ輝度での比較の場合には、消費電力を約半分にすることができる。
【００６４】
また、外光反射に対して、期間Ａでは円偏光板と同等の効果が得られる。期間Ｂでは外光反射の量は増加するが、期間Ｂは期間Ａと比べて１／１０の時間である。このため、外光反射に対しては、円偏光板を用いた場合に近い良好な視認性が得られる。
【００６５】
また、液晶素子４２に形成する透明電極４５、４６は全面ベタでよく、液晶素子４２の駆動システムも簡便でよい。このため、可変円偏光手段を安価に提供することができる。
【００６６】
〔実施例２〕
実施例１では有機ＥＬパネル１１の点灯を全画素一括で制御し、可変円偏光手段１２の駆動も全面一括で制御したが、実施例２では各行単位で制御するようにした。
【００６７】
実施例２の画像表示装置、有機ＥＬパネル、有機ＥＬ素子を含んだ画素回路の構成は、実施例１と同様である。
【００６８】
次に、表示パネル全体の動作について説明する。
【００６９】
実施例２の表示パネルでは、実施例１と同様に、Ｎ行・Ｍ列のマトリクス配列であるとし、表示パネルｎ番目の行の画素回路に接続する走査信号線Ｐ１をＰ１ｎとし、発光期間制御線をＰ２ｎとする（Ｎ、ｎ、Ｍ、ｍは自然数、ｎ≦Ｎ）。
【００７０】
図８に、実施例２における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートを示す。
【００７１】
＜期間Ａｎ／画像情報の書込み期間＞
表示パネルｎ行の書込みは、Ｐ１ｎがＨＩ、Ｐ２ｎがＬＯＷの時に行われ、情報線から入力されるＶｄａｔａに従って画素回路に情報が記憶される。ここで、期間Ａｎは（１６．６７ｍｓｅｃ／Ｎ）の時間であるとし、この期間中にｎ行目の画素回路への画像情報の書込みを終了する。また、この期間中は、有機ＥＬ素子は発光しない。この動作の後、次行の書込み動作を開始する。
【００７２】
＜期間Ｂｎ／有機ＥＬ素子点灯期間＞
期間Ａｎの後、表示パネルｎ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＨＩとなる。そして、トランジスタＭ３がＯＮとなり、画素回路に記憶された画像情報に従って、有機ＥＬ素子に電流が流れる。これにより、有機ＥＬ素子は画像情報に従った明るさで発光する。
【００７３】
＜期間Ｃｎ／有機ＥＬ素子消灯期間＞
期間Ｂｎの後、表示パネルｎ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＬＯＷとなる。画素回路には既に画像情報が記憶されているものの、トランジスタＭ３がＯＦＦとなり有機ＥＬ素子に電流は流れない。このため、有機ＥＬ素子は発光しない。
【００７４】
＜可変円偏光手段＞
次に可変円偏光手段１２について説明する。
【００７５】
液晶素子４２のガラス基板４３、４４に備える透明電極４５、４６は、片面は全面ベタで形成し、片面は有機ＥＬパネル１１の行方向レイアウトに従ってパターニングする。これにより、液晶素子４２は、各行単位で直線偏光機能の調整が可能である。
【００７６】
期間Ａｎ・Ｃｎにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加せず、可変円偏光手段１２を円偏光板として機能させる。この作用によって、期間Ａｎ・Ｃｎの間は外光反射が低減される。また、この時、有機ＥＬパネル１１は発光していないので、発光をロスすることもない。
【００７７】
期間Ｂｎにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加して、可変円偏光手段１２の透過率を高くする。この作用によって、通常の円偏光板と比べて、期間Ｂｎの間は有機ＥＬパネル１１の発光を効率よく取り出すことができる。
【００７８】
したがって、実施例１と同様に、一般的な円偏光板を用いた場合と比べて、発光光の取り出し効率の良い有機ＥＬパネルを提供することができる。また、外光反射に対しては、円偏光板を用いた場合に近い良好な視認性が得られる。
【００７９】
また、液晶素子４２に形成する透明電極はパネルの行レイアウトに対応したライン状のパターニングでよく、液晶素子４２の駆動システムも簡便でよい。このため、可変円偏光手段を安価に提供することができる。
【００８０】
〔実施例３〕
実施例２では有機ＥＬパネル１１の点灯を各行単位で制御し、可変円偏光手段１２の駆動も有機ＥＬパネル１１の行単位の制御に対応して制御したが、実施例３では任意複数行単位で制御するようにした。
【００８１】
実施例３の画像表示装置、有機ＥＬパネル、有機ＥＬ素子を含んだ画素回路の構成は、実施例１と同様である。
【００８２】
次に、表示パネル全体の動作について説明する。
【００８３】
実施例３の表示パネルでは、実施例１と同様にＮ行・Ｍ列のマトリクス配列であるとし、表示パネルｎ番目の行の画素回路に接続する走査信号線Ｐ１をＰ１ｎとし、発光期間制御線をＰ２ｎとする（Ｎ、ｎ、Ｍ、ｍは自然数、ｎ≦Ｎ）。
【００８４】
図１０に、実施例３における、１行目、２行目、（２ｎ−１）行目、（２ｎ）行目の各信号線のタイミングチャートを示す。表示パネルの点灯・消灯の制御を２行単位で、ｋ行目（ｋは自然数）の動作について述べる。
【００８５】
＜期間Ａｋ／画像情報の書込み期間＞
表示パネルｋ行の書込みはＰ１ｎがＨＩ、Ｐ２ｎがＬＯＷの時に行われ、情報線から入力されるＶｄａｔａに従って画素回路に情報が記憶される。ここで、期間Ａｋは（１６．６７ｍｓｅｃ／Ｎ）の時間であるとし、この期間中にｋ行目の画素回路への画像情報の書込みを終了する。また、この期間中は、有機ＥＬ素子は発光しない。この動作の後、次行の書込み動作を開始する。
【００８６】
＜期間Ｂｋ／有機ＥＬ素子点灯期間＞
表示パネルｋ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｋがＬＯＷ、Ｐ２ｋがＨＩとなる。トランジスタＭ３がＯＮとなり、画素回路に記憶された画像情報に従って、有機ＥＬ素子に電流が流れる。これにより、有機ＥＬ素子は画像情報に従った明るさで発光する。
【００８７】
＜期間Ｃｋ／有機ＥＬ素子消灯期間＞
表示パネルｋ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｋがＬＯＷ、Ｐ２ｋがＬＯＷとなる。画素回路には既に画像情報が記憶されているものの、トランジスタＭ３がＯＦＦとなり有機ＥＬ素子に電流は流れない。このため、有機ＥＬ素子は発光しない。
【００８８】
ここで、図１０に示すように、隣接する（２ｎ−１）行目と（２ｎ）行目の有機ＥＬ素子点灯期間（期間Ｂ）が同タイミングとなるように、両行への発光期間制御信号Ｐ２（２ｎ−１）、Ｐ２（２ｎ）は同信号を入力する。これにより、２行単位の点灯制御となる。
【００８９】
以上、表示パネルの点灯・消灯の制御を２行単位の形で説明したが、上記した行数に限定されるものではない。すなわち、任意複数の行に対して同一の発光期間制御信号Ｐ２を入力すれば、点灯行数は任意に設定することができる。
【００９０】
＜可変円変更手段＞
次に、可変円偏光手段１２について説明する。
【００９１】
液晶素子４２のガラス基板４３、４４に備える透明電極４５、４６は、片面は全面ベタで形成し、片面は有機ＥＬパネル１１の同タイミングで発光する任意単位行数に従ってパターニングする。このため、液晶素子４２は、有機ＥＬパネル１１の各発光領域、各タイミングに対応して直線偏光機能の調整が可能である。
【００９２】
可変円偏光手段１２の動作については、実施例２と同様である。
【００９３】
したがって、実施例１と同様に、一般的な円偏光板を用いた場合と比べて、発光光の取り出し効率の良い有機ＥＬパネルを提供することができる。また、外光反射に対しては、円偏光板を用いた場合に近い良好な視認性が得られる。
【００９４】
また、液晶素子４２に形成する透明電極は表示パネルの行レイアウトに対応したライン状のパターニングでよく、液晶素子４２の駆動システムも簡便でよい。したがって、可変円偏光手段を安価に提供することができる。
【００９５】
〔実施例４〕
実施例４では、可変円偏光手段１２の液晶素子として、前述した高分子安定化ブルー相液晶を用いた。その他の内容および作用効果については、実施例１および実施例２と同様である。
【００９６】
高分子安定化ブルー相液晶を用いた高速応答素子は、前述した文献（再公表特許ＷＯ２００５／０９０５２０）に開示されている材料を用いて、櫛歯状電極を形成したセル中に注入し、さらに位相板を貼り付けて作成した。
【００９７】
また、以上の説明では、可変円偏光手段１２の直線偏光を制御する光学素子を液晶素子としてきたが、これに限られるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
１１：有機ＥＬパネル、１２：可変円偏光手段、３２：陽極（反射電極）、４１：１／４λ波長板（位相差板）、４２：液晶素子（光学素子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものであり、特に、反射電極を備えた自発光型であって、例えば、有機ＥＬ表示装置等の画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）を用いた有機ＥＬディスプレイが注目されている。一般的な有機ＥＬ素子は、反射電極と透光電極の間に、数１００ｎｍ程度の厚みの発光層を含む有機層を挟み込んだ構造をしている。そして、このような素子構成である、素子の発光・消灯に関わらず、外界から素子に入射してくる光（外光）が反射電極で反射してしまう。このため、外光の強い環境下では、外光反射成分が素子の発光成分に比べて大きくなってしまい、有機ＥＬディスプレイのコントラスト低下を招いて、視認性が悪化してしまう。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、一般的には、有機ＥＬ素子の上に円偏光手段を備えることが知られている。例えば、直線偏光板と１／４λ波長板（複数の複屈折板によって構成したもの）で構成された円偏光板に関する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
有機ＥＬ素子の上に円偏光板を備えた場合に、外光は右回りまたは左回りの円偏光となって有機ＥＬ素子に入射する。そして、その入射光は、有機ＥＬ素子の反射電極によって入射時とは逆回りの円偏光となって反射する。その光が再び円偏光板に入射すると、１／４λ波長板を介した後、直線偏光板の軸と直行する直線偏光となって直線偏光板に入射するため、直線偏光板にて遮光される。この効果により、外光反射は格段に低減される。
【０００５】
しかし、このような構成では、有機ＥＬ素子の発光も円偏光板で減少してしまうという問題がある。これは、円偏光板の構成要素として用いられる直線偏光板が原因であり、おおよそ５０％の光が直線偏光板でカットされてしまう。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、円偏光板の構成要素として用いられる直線偏光板のかわりに、一軸配向処理を施した基板間に２色性色素を添加したネマチック液晶を備えた液晶素子を用いた構成が提案されている（特許文献２参照）。この特許文献２に記載された技術は、有機ＥＬ素子の非発光箇所では、電圧無印加状態の液晶素子と１／４λ波長板との効果で外光反射を遮断する。一方、有機ＥＬ素子の発光箇所では、液晶素子に電圧を加えて液晶層での光の吸収を抑えて、有機ＥＬ素子の発光をロスなく外部に取り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２７８８５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献２に開示された技術は、有機ＥＬ素子の非発光箇所および発光箇所に対応して液晶素子を駆動する必要があるため、有機ＥＬ素子の配置パターンに対応させて液晶素子を配置する必要がある。例えば、有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置さている場合には、液晶素子もマトリクス状に配置して駆動しなければならない。この場合、有機ＥＬ素子だけでなく、液晶素子の駆動回路も複雑になってしまい、高コストなディスプレイとなってしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑み提案されたもので、液晶素子の駆動回路を簡略化して、発光効率向上と外光反射低減とを両立させるとともに、低コスト化を実現することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像表示装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。すなわち、本発明の画像表示装置は、反射電極を備えた自発光型の表示素子を有する表示パネルと、表示素子の出射面側に、表示素子側から順に、位相差板と、信号に応じて直線偏光を制御する光学素子で形成される円偏光手段と、を備えている。そして、表示素子が発光する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を弱め、表示素子が消灯する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を強めることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像表示装置によれば、表示素子の発光・消灯に同期して液晶素子を駆動し、この時、画像表示装置の全面が同時に発光・消灯を行う駆動方法とすれば、液晶素子の駆動も全面一括で行えばよいため、液晶素子の駆動回路を簡略化することができる。したがって、画像表示装置の発光効率向上と外光反射低減とを両立し、かつその機能を低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置の一例を示す概略全体図である。
【図２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いる可変円偏光手段の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルと可変円偏光手段の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む画素回路の構成例である。
【図７】本発明の実施例１における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施例２における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いる可変円偏光手段の一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施例３における、１行目、２行目、（２ｎ−１）行目、（２ｎ）行目の各信号線のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の画像表示装置の実施形態を説明する。
【００１４】
＜概略構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る画像表示装置の一例を示す概略全体図である。
【００１５】
本発明の実施形態に係る画像表示装置は、反射電極を備えた自発光型の表示素子を有する表示パネルを備えている。そして、表示素子の出射面側に、表示素子側から順に、位相差板と、信号に応じて直線偏光を制御する光学素子で形成される円偏光手段とを備えている。具体的には、図１に示すように、有機ＥＬパネル１１の発光面側に、可変円偏光手段１２を重ねた構成となっている。
【００１６】
後に詳述するが、有機ＥＬパネル１１が表示パネルに相当し、その陽極３２が反射電極に相当する。また、可変円偏光手段１２が円偏光手段に該当し、これを構成する１／４λ波長板４１が位相差板に相当し、液晶素子４２が光学素子に相当する（図１および図４参照）。
【００１７】
また、本発明では、表示素子が発光する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を弱め、表示素子が消灯する期間に同期して、光学素子の直線偏光機能を強めるようになっている。ここで、表示パネルにおける表示素子は複数配置されるとともに、当該複数の表示素子はすべて一括して発光および消灯する機能を備えている。この場合には、円偏光手段における光学素子は、複数の表示素子の総領域に対応した１つの液晶素子とすることが可能である。
【００１８】
さらに、表示パネルにおける表示素子はマトリクス状に複数配置されるとともに、当該複数の表示素子は単数あるいは複数の任意行単位で発光および消灯する機能を備えていてもよい。この場合には、円偏光手段における光学素子は、任意行単位の表示素子の総領域に対応した複数の液晶素子とすることが可能である。
【００１９】
また、表示素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子とすることが可能である。
【００２０】
＜有機ＥＬパネル＞
まず、有機ＥＬパネル１１について説明する。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの一例を示す概略図である。
【００２２】
有機ＥＬパネル１１は、図２に示すように、情報線に情報電圧を印加する情報線駆動回路２１、走査線を駆動する走査線駆動回路２２、情報電圧値に従って画素に流す電流を制御する画素回路２３、発光期間を制御する発光期間制御線駆動回路２４から構成される。
【００２３】
＜有機ＥＬ素子＞
図３は、一般的な有機ＥＬパネルの表示素子（発光素子）である有機ＥＬ素子の一例を示す概略拡大断面図である。
【００２４】
有機ＥＬ素子は、基板３１上に、陽極（反射電極）３２、ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６、陰極（半透明電極）３７を順次設けた構成となっている。この有機ＥＬ素子に電流を通電することで、陽極３２から注入されたホールと陰極３７から注入された電子が、発光層３４において再結合し、発光を生じる。なお、ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６の各層を有機化合物層という。
【００２５】
本実施形態では、基板３１上に陽極３２を形成した構成の一例を示したが、基板３１上に陰極（反射電極）３７、有機化合物層、陽極（半透明電極）３２の順序で構成されていてもよく、電極の選択や、各層の積層順序には、特に制限はない。また、本実施形態では、基板３１と反対側の半透明電極３７から発光を取り出すトップエミッション型の表示装置を示しているが、本発明は、ボトムエミッション型の表示装置にも適用することができる。
【００２６】
ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６に用いられる有機化合物材料としては、低分子材料で構成されていても、高分子材料で構成されていても、両者を用いて構成されていてもよく、特に限定されるものではない。必要に応じて、これまで知られている材料を使用することができる。また、有機ＥＬ素子は、水分等の外気から保護する必要性がある。このため、例えば、ガラスで狭持したり、無機膜で保護したりする場合があるが、その手段について特に制限はない。
【００２７】
以上、有機ＥＬパネル１１のデバイス構成について述べたが、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色の有機ＥＬ素子からなる構成であっても、白色有機ＥＬ素子にカラーフィルターを重ねた形の有機ＥＬパネルであってもよい。また、表示素子として有機ＥＬ素子について述べてきたが、反射電極を備えた自発光素子であればいかなる素子であっても適用することができる。
【００２８】
＜可変円偏光手段＞
次に、可変円偏光手段１２について述べる。図４に、可変円偏光手段の概略図を示す。
【００２９】
可変円偏光手段１２は、図４に示すように、１／４λ波長板４１と、液晶素子４２とからなる。液晶素子４２は、２枚のガラス基板４３、４４に対して、透明電極４５、４６および配向膜４７、４８を形成し、その２枚のガラス基板４３、４４の間に、液晶４９を狭持している。そして、液晶４９は、ネマチック液晶４１０に２色性色素４１１を混合したゲストホスト液晶であり、正の誘電異方性を示すものを用いる。また、配向膜４７、４８に対しては、一軸配向処理を施す。この場合、液晶４９に電圧を印加しない場合には水平配向し、液晶４９に電圧を印加する場合には垂直配向する。また、１／４λ波長板４１の光軸は、液晶素子４２の配向軸と４５度の角度となるように配置される。
【００３０】
液晶素子４２に電圧を印加しない場合、ネマチック液晶４１０は配向膜に従ってガラス基板４３、４４に沿ってほぼ水平配向する。この時、２色性色素４１１の長軸方向もネマチック液晶４１０に従って同様に配列する。したがって、この状態では、液晶素子４２に入射する光の一方向は２色性色素４１１に吸収される。結果として、液晶素子４２は直線偏光板として機能する。
【００３１】
このように、直線偏光板として機能する液晶素子４２と１／４λ波長板４１とが組み合わさることになるので、可変円偏光手段１２は円偏光板として機能する。したがって、この場合には、外光反射は低減し、発光光に対する透過率はおおよそ半減する。
【００３２】
一方、液晶素子４２に電圧を印加する場合、ネマチック液晶４１０はガラス基板４３、４４に対して垂直配向する。この時、２色性色素４１１の長軸方向もネマチック液晶４１０に従って同様に配列する。したがって、この状態では、液晶素子４２に入射する光は２色性色素４１１に吸収されずに透過する。
【００３３】
このため、液晶素子４２は直線偏光板としては機能せず、１／４λ波長板４１と組み合わさっても、発光光に対する透過率は高いままとなる。つまりこの時、可変円偏光手段１２は、外光反射は多くなるが、発光光に対する透過率は通常の円偏光板と比べて高くなる。
【００３４】
以上は、ネマチック液晶を用いた液晶素子の例であったが、電界ＯＮ，ＯＦＦ時に高速応答性が求められる用途の場合、ネマチック液晶では応答速度が遅いので使えないことがある。再公表特許ＷＯ２００５／０９０５２０には、高分子安定化ブルー相液晶が開示されており、その応答時間は１００μｓｅｃ程度であることが記載されている。
【００３５】
＜高速応答素子＞
図９に、本発明の実施形態に係る画像表示装置で用いる可変円偏光手段の一例である高速応答素子の構造を示す。
【００３６】
高速応答素子は、図９に示すように、ガラスなどの基板（図示せず）に櫛歯状の電極１を同一面内に配置し、基板面に平行に電界２を印加する。もう一方の基板は、電極のないガラス板で、スペーサーを介してサンドイッチし、それによって生じるギャップに高分子安定化ブルー液晶材料（液晶３）を注入する。
【００３７】
図９（ａ）に示すように、櫛歯状の電極１に電圧を印加すると電界方向に液晶３が配向し、一軸の屈折率異方性が生じ、直線偏光板として機能する。そして、４５度の光軸５を持つ１／４λ波長板４と組み合わせることによって円偏光板の機能が生じる。
【００３８】
一方、図９（ｂ）に示すように、電界をＯＦＦにすると、液晶３はランダム配向となり、円偏光板の機能はなくなって、光透過状態となる。
【００３９】
＜可変変更手段の同期動作＞
次に、図５を参照して、有機ＥＬパネル１１と可変円偏光手段１２の同期動作について説明する。図５は、有機ＥＬパネルと可変円偏光手段の動作を説明するタイミングチャートである。
【００４０】
まず、有機ＥＬパネル１１の駆動シーケンスを図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、期間Ａにおいて、走査線を駆動する走査線駆動回路２２によって順次、画素回路２３に画像情報を書き込む。そして、全画素に画像情報を書き込んだ後に、期間Ｂにおいて全面を一括で点灯させることが望ましい。
【００４１】
また、可変円偏光手段１２の透過率・偏光度のシーケンスをそれぞれ図５（ｂ）、（ｃ）に示す。
【００４２】
図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、期間Ａ（画像情報の書込み期間）の間は、液晶素子４２に電圧を印加せず、可変円偏光手段１２を円偏光板として機能させる。この作用によって、期間Ａの間は外光反射が低減される。この時、有機ＥＬパネル１１は発光していないので、発光をロスすることもない。
【００４３】
また、期間Ｂ（全面が一括で点灯する期間）の間は、液晶素子４２に電圧を印加して、可変円偏光手段１２における発光光の透過率を高くする。この作用によって、通常の円偏光板と比べて、期間Ｂの間は有機ＥＬパネル１１の発光を効率よく取り出すことができる。また、この期間Ｂの間は、可変円偏光手段１２は円偏光板として機能しないので、外光反射は増加する。
【００４４】
したがって、外光反射の量は期間Ａと期間Ｂの比率で変わる。全面で点灯する期間が短いほど、外光反射の量を低減することができ、視認性が向上する。
【００４５】
以下、具体的な実施例により、本発明の画像表示装置をさらに詳しく説明する。
【００４６】
〔実施例１〕
実施例１の画像表示装置の概略構成は、図１に示したものと同様である。また、実施例１の有機ＥＬパネルの概略は、図２に示したものと同様である。
【００４７】
図６に、実施例１の有機ＥＬ素子を含んだ画素回路の構成例を示す。
【００４８】
図６において、Ｐ１が走査信号線であり、Ｐ２が発光期間制御線である。情報信号として、電圧データＶｄａｔａが情報信号線から入力される。有機ＥＬ素子の陽極はＴＦＴ（Ｍ３）のドレイン端子に接続されており、陰極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。以下に、画素回路の大まかな動作について説明する。
【００４９】
情報信号が書き込まれる（Ｖｄａｔａが入力される）時、走査信号Ｐ１にはＨＩレベルの信号が、Ｐ２にはＬＯＷレベルの信号が入力され、トランジスタＭ１がＯＮ、Ｍ３はＯＦＦとなっている。この時、Ｍ３は導通状態でないため、有機ＥＬ素子には電流が流れない。そして、ＶｄａｔａによりＭ１の電流駆動能力に応じた電圧が、Ｍ２のゲート端子と電源電位Ｖ１の間に配置された容量Ｃ１に生じる。
【００５０】
また、書き込まれた情報電圧を保持しつつ有機ＥＬ素子に流れる電流を遮断する時は、Ｐ１にはＬＯＷレベルの信号、Ｐ２にはＬＯＷレベルの信号を入力する。この時、トランジスタＭ１、Ｍ３がＯＦＦとなる。また、Ｍ３が非導通状態であるため、有機ＥＬ素子への電流供給を遮断でき、非発光状態にすることができる。
【００５１】
また、書き込まれた情報電圧の保持に従って有機ＥＬ素子に電流を供給する時は、Ｐ１にはＬＯＷレベルの信号、Ｐ２にはＨＩレベルの信号を入力する。この時、トランジスタＭ１がＯＦＦ、Ｍ３がＯＮとなる。また、Ｍ３が導通状態であるため、Ｃ１に生じた電圧により、Ｍ２の電流駆動能力に応じた電流が有機ＥＬ素子に供給され、その供給された電流に応じた輝度で有機ＥＬ素子が発光する。
【００５２】
このように、Ｐ２に入力する信号レベルのＨＩ・ＬＯＷを切り替えることで、任意に発光期間を制御することができる。
【００５３】
なお、実施例１においては、画素回路として、図２の構成を採用したが、画素回路はこれに限るものではなく、発光期間を制御できる駆動方式・画素回路であれば、どのような構成であってもよい。
【００５４】
次に、表示パネル全体の動作について説明する。
【００５５】
実施例１の表示パネルでは、１水平期間の間に、１つの走査線に接続する画素群に対して一括して情報電流を書き込む。同様にして、順次、次行の走査線に接続する画素群に対して一括して情報電流を書き込んでゆく。そして、１垂直期間よりも短い期間で全画素に対する書込みが終了する。例えば、６０Ｈｚ駆動の表示パネルの場合は、一垂直期間は１６．６７ｍｓｅｃとなる。また、実施例１の表示パネルは、Ｎ行・Ｍ列のマトリクス配列であるとし、表示パネルｎ番目の行の画素回路に接続する走査信号線Ｐ１をＰ１ｎとし、発光期間制御線をＰ２ｎとする（Ｎ、ｎ、Ｍは自然数、ｎ≦Ｎ）。
【００５６】
図７に、実施例１における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートを示す。
【００５７】
＜期間Ａ／画像情報の書込み期間＞
表示パネルｎ行目への書込みは、Ｐ１ｎがＨＩ、Ｐ２ｎがＬＯＷの時に行われ、情報線から入力されるＶｄａｔａに従って画素回路に情報が記憶される。この後、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＬＯＷになり、記憶された情報に従って有機ＥＬ素子に電流を流すことができる状態となる。ただし、Ｐ２ｎがＬＯＷなので、トランジスタＭ３がＯＦＦとなり有機ＥＬ素子に電流は流れない。この状態から、次行目（ｎ＋１）の書込みを行ってゆき、有機ＥＬ素子に電流を流さないまま、１行目からＮ行目までの書込みを終了する。ここで、期間Ａは１５．００ｍｓｅｃとし、この期間中に全画素回路への画像情報の書込みを終了する。また、この期間中は、有機ＥＬ素子は発光しない。
【００５８】
＜期間Ｂ／全面が一括で点灯する期間＞
期間Ａで全画素への画像情報の書込みが終了した後、全画素を一括で点灯する。例えば、表示パネルｎ行の画素は、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＨＩ（トランジスタＭ３がＯＮ）となり、各画素回路に記憶されたＶｄａｔａに従って有機ＥＬ素子に電流が流れ、有機ＥＬ素子が発光状態となる。ここで、期間Ｂは１．６７ｍｓｅｃとし、この期間中のみ有機ＥＬ素子が発光する。
【００５９】
＜可変円偏光手段＞
次に、可変円偏光手段１２について説明する。
【００６０】
液晶素子４２のガラス基板４３、４４上に備えた透明電極４５、４６は、両方とも全面ベタで形成する。このため、液晶素子４２は、全面一括で直線偏光機能の調整が可能である。
【００６１】
期間Ａにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加せず、可変円偏光手段１２を円偏光板として機能させる。この作用によって、期間Ａの間は外光反射が低減される。また、この時、有機ＥＬパネル１１は発光していないので、発光をロスすることもない。
【００６２】
また、期間Ｂにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加して、可変円偏光手段１２の透過率を高くする。この作用によって、通常の円偏光板と比べて、期間Ｂの間は有機ＥＬパネル１１の発光を効率よく取り出すことができる。
【００６３】
したがって、実施例１では、一般的な円偏光板を用いた場合と比べて、発光光の取り出し効率の良い有機ＥＬパネルを提供することができる。単純には、従来と比較して約２倍の輝度のディスプレイを提供することができ、同じ輝度での比較の場合には、消費電力を約半分にすることができる。
【００６４】
また、外光反射に対して、期間Ａでは円偏光板と同等の効果が得られる。期間Ｂでは外光反射の量は増加するが、期間Ｂは期間Ａと比べて１／１０の時間である。このため、外光反射に対しては、円偏光板を用いた場合に近い良好な視認性が得られる。
【００６５】
また、液晶素子４２に形成する透明電極４５、４６は全面ベタでよく、液晶素子４２の駆動システムも簡便でよい。このため、可変円偏光手段を安価に提供することができる。
【００６６】
〔実施例２〕
実施例１では有機ＥＬパネル１１の点灯を全画素一括で制御し、可変円偏光手段１２の駆動も全面一括で制御したが、実施例２では各行単位で制御するようにした。
【００６７】
実施例２の画像表示装置、有機ＥＬパネル、有機ＥＬ素子を含んだ画素回路の構成は、実施例１と同様である。
【００６８】
次に、表示パネル全体の動作について説明する。
【００６９】
実施例２の表示パネルでは、実施例１と同様に、Ｎ行・Ｍ列のマトリクス配列であるとし、表示パネルｎ番目の行の画素回路に接続する走査信号線Ｐ１をＰ１ｎとし、発光期間制御線をＰ２ｎとする（Ｎ、ｎ、Ｍ、ｍは自然数、ｎ≦Ｎ）。
【００７０】
図８に、実施例２における、１行目、ｎ行目、Ｎ行目の各信号線のタイミングチャートを示す。
【００７１】
＜期間Ａｎ／画像情報の書込み期間＞
表示パネルｎ行の書込みは、Ｐ１ｎがＨＩ、Ｐ２ｎがＬＯＷの時に行われ、情報線から入力されるＶｄａｔａに従って画素回路に情報が記憶される。ここで、期間Ａｎは（１６．６７ｍｓｅｃ／Ｎ）の時間であるとし、この期間中にｎ行目の画素回路への画像情報の書込みを終了する。また、この期間中は、有機ＥＬ素子は発光しない。この動作の後、次行の書込み動作を開始する。
【００７２】
＜期間Ｂｎ／有機ＥＬ素子点灯期間＞
期間Ａｎの後、表示パネルｎ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＨＩとなる。そして、トランジスタＭ３がＯＮとなり、画素回路に記憶された画像情報に従って、有機ＥＬ素子に電流が流れる。これにより、有機ＥＬ素子は画像情報に従った明るさで発光する。
【００７３】
＜期間Ｃｎ／有機ＥＬ素子消灯期間＞
期間Ｂｎの後、表示パネルｎ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｎがＬＯＷ、Ｐ２ｎがＬＯＷとなる。画素回路には既に画像情報が記憶されているものの、トランジスタＭ３がＯＦＦとなり有機ＥＬ素子に電流は流れない。このため、有機ＥＬ素子は発光しない。
【００７４】
＜可変円偏光手段＞
次に可変円偏光手段１２について説明する。
【００７５】
液晶素子４２のガラス基板４３、４４に備える透明電極４５、４６は、片面は全面ベタで形成し、片面は有機ＥＬパネル１１の行方向レイアウトに従ってパターニングする。これにより、液晶素子４２は、各行単位で直線偏光機能の調整が可能である。
【００７６】
期間Ａｎ・Ｃｎにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加せず、可変円偏光手段１２を円偏光板として機能させる。この作用によって、期間Ａｎ・Ｃｎの間は外光反射が低減される。また、この時、有機ＥＬパネル１１は発光していないので、発光をロスすることもない。
【００７７】
期間Ｂｎにおいて、可変円偏光手段１２の液晶素子４２に対して電圧を印加して、可変円偏光手段１２の透過率を高くする。この作用によって、通常の円偏光板と比べて、期間Ｂｎの間は有機ＥＬパネル１１の発光を効率よく取り出すことができる。
【００７８】
したがって、実施例１と同様に、一般的な円偏光板を用いた場合と比べて、発光光の取り出し効率の良い有機ＥＬパネルを提供することができる。また、外光反射に対しては、円偏光板を用いた場合に近い良好な視認性が得られる。
【００７９】
また、液晶素子４２に形成する透明電極はパネルの行レイアウトに対応したライン状のパターニングでよく、液晶素子４２の駆動システムも簡便でよい。このため、可変円偏光手段を安価に提供することができる。
【００８０】
〔実施例３〕
実施例２では有機ＥＬパネル１１の点灯を各行単位で制御し、可変円偏光手段１２の駆動も有機ＥＬパネル１１の行単位の制御に対応して制御したが、実施例３では任意複数行単位で制御するようにした。
【００８１】
実施例３の画像表示装置、有機ＥＬパネル、有機ＥＬ素子を含んだ画素回路の構成は、実施例１と同様である。
【００８２】
次に、表示パネル全体の動作について説明する。
【００８３】
実施例３の表示パネルでは、実施例１と同様にＮ行・Ｍ列のマトリクス配列であるとし、表示パネルｎ番目の行の画素回路に接続する走査信号線Ｐ１をＰ１ｎとし、発光期間制御線をＰ２ｎとする（Ｎ、ｎ、Ｍ、ｍは自然数、ｎ≦Ｎ）。
【００８４】
図１０に、実施例３における、１行目、２行目、（２ｎ−１）行目、（２ｎ）行目の各信号線のタイミングチャートを示す。表示パネルの点灯・消灯の制御を２行単位で、ｋ行目（ｋは自然数）の動作について述べる。
【００８５】
＜期間Ａｋ／画像情報の書込み期間＞
表示パネルｋ行の書込みはＰ１ｎがＨＩ、Ｐ２ｎがＬＯＷの時に行われ、情報線から入力されるＶｄａｔａに従って画素回路に情報が記憶される。ここで、期間Ａｋは（１６．６７ｍｓｅｃ／Ｎ）の時間であるとし、この期間中にｋ行目の画素回路への画像情報の書込みを終了する。また、この期間中は、有機ＥＬ素子は発光しない。この動作の後、次行の書込み動作を開始する。
【００８６】
＜期間Ｂｋ／有機ＥＬ素子点灯期間＞
表示パネルｋ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｋがＬＯＷ、Ｐ２ｋがＨＩとなる。トランジスタＭ３がＯＮとなり、画素回路に記憶された画像情報に従って、有機ＥＬ素子に電流が流れる。これにより、有機ＥＬ素子は画像情報に従った明るさで発光する。
【００８７】
＜期間Ｃｋ／有機ＥＬ素子消灯期間＞
表示パネルｋ行目に対する制御信号は、Ｐ１ｋがＬＯＷ、Ｐ２ｋがＬＯＷとなる。画素回路には既に画像情報が記憶されているものの、トランジスタＭ３がＯＦＦとなり有機ＥＬ素子に電流は流れない。このため、有機ＥＬ素子は発光しない。
【００８８】
ここで、図１０に示すように、隣接する（２ｎ−１）行目と（２ｎ）行目の有機ＥＬ素子点灯期間（期間Ｂ）が同タイミングとなるように、両行への発光期間制御信号Ｐ２（２ｎ−１）、Ｐ２（２ｎ）は同信号を入力する。これにより、２行単位の点灯制御となる。
【００８９】
以上、表示パネルの点灯・消灯の制御を２行単位の形で説明したが、上記した行数に限定されるものではない。すなわち、任意複数の行に対して同一の発光期間制御信号Ｐ２を入力すれば、点灯行数は任意に設定することができる。
【００９０】
＜可変円変更手段＞
次に、可変円偏光手段１２について説明する。
【００９１】
液晶素子４２のガラス基板４３、４４に備える透明電極４５、４６は、片面は全面ベタで形成し、片面は有機ＥＬパネル１１の同タイミングで発光する任意単位行数に従ってパターニングする。このため、液晶素子４２は、有機ＥＬパネル１１の各発光領域、各タイミングに対応して直線偏光機能の調整が可能である。
【００９２】
可変円偏光手段１２の動作については、実施例２と同様である。
【００９３】
したがって、実施例１と同様に、一般的な円偏光板を用いた場合と比べて、発光光の取り出し効率の良い有機ＥＬパネルを提供することができる。また、外光反射に対しては、円偏光板を用いた場合に近い良好な視認性が得られる。
【００９４】
また、液晶素子４２に形成する透明電極は表示パネルの行レイアウトに対応したライン状のパターニングでよく、液晶素子４２の駆動システムも簡便でよい。したがって、可変円偏光手段を安価に提供することができる。
【００９５】
〔実施例４〕
実施例４では、可変円偏光手段１２の液晶素子として、前述した高分子安定化ブルー相液晶を用いた。その他の内容および作用効果については、実施例１および実施例２と同様である。
【００９６】
高分子安定化ブルー相液晶を用いた高速応答素子は、前述した文献（再公表特許ＷＯ２００５／０９０５２０）に開示されている材料を用いて、櫛歯状電極を形成したセル中に注入し、さらに位相板を貼り付けて作成した。
【００９７】
また、以上の説明では、可変円偏光手段１２の直線偏光を制御する光学素子を液晶素子としてきたが、これに限られるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
１１：有機ＥＬパネル、１２：可変円偏光手段、３２：陽極（反射電極）、４１：１／４λ波長板（位相差板）、４２：液晶素子（光学素子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極を備えた自発光型の表示素子を有する表示パネルと、
前記表示素子の出射面側に、表示素子側から順に、位相差板と、信号に応じて直線偏光を制御する光学素子で形成される円偏光手段と、を備えた画像表示装置であって、
前記表示素子が発光する期間に同期して、前記光学素子の直線偏光機能を弱め、
前記表示素子が消灯する期間に同期して、前記光学素子の直線偏光機能を強めることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルにおける前記表示素子は複数配置されるとともに、当該複数の表示素子はすべて一括して発光および消灯する機能を備えており、
前記円偏光手段における前記光学素子は、複数の表示素子の総領域に対応した１つの液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルにおける前記表示素子はマトリクス状に複数配置されるとともに、当該複数の表示素子は単数あるいは複数の任意行単位で発光および消灯する機能を備えており、
前記円偏光手段における前記光学素子は、前記任意行単位の表示素子の総領域に対応した複数の液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１】
反射電極を備えた自発光型の表示素子を有する表示パネルと、
前記表示素子の出射面側に、表示素子側から順に、位相差板と、信号に応じて直線偏光を制御する光学素子で形成される円偏光手段と、を備えた画像表示装置であって、
前記表示素子が発光する期間に同期して、前記光学素子の直線偏光機能を弱め、
前記表示素子が消灯する期間に同期して、前記光学素子の直線偏光機能を強めることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルにおける前記表示素子は複数配置されるとともに、当該複数の表示素子はすべて一括して発光および消灯する機能を備えており、
前記円偏光手段における前記光学素子は、複数の表示素子の総領域に対応した１つの液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルにおける前記表示素子はマトリクス状に複数配置されるとともに、当該複数の表示素子は単数あるいは複数の任意行単位で発光および消灯する機能を備えており、
前記円偏光手段における前記光学素子は、前記任意行単位の表示素子の総領域に対応した複数の液晶素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−７５６３０（Ｐ２０１１−７５６３０Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４３２７（Ｐ２００９−２２４３２７）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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