説明

表示装置及び電子機器

【課題】 表示品質に優れ、且つ情報の秘匿に優れた表示装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】 表示装置は、一対の透明電極と、前記一対の透明電極に挟まれた発光層とを有する両面表示可能なエレクトロルミネセンス表示部と、前記表示部の少なくとも一方の面に隣接して配置され、透明状態/非透明状態を切替え可能な液晶調光シートとを備える。また、電子機器は、前記表示装置と、前記表示装置の両面が視認可能なように、前記表示装置が取り付けられた筐体と、前記表示装置に表示される情報を反転させる動作を制御する制御手段と、前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切り替える切替手段とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のエレクトロルミネッセンス(以下、エレクトロルミネッセンスをELと略記する)表示の発光により情報を表示する表示装置、及びそれを表示部として備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、平面型の表示装置の中で、エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置に期待が集まっている。このEL表示装置は、液晶表示装置と比べ、高速応答速度、広視野角、自発光素子特有の視認性の良さ、また駆動可能な温度範囲が広いといったディスプレイとして好適な特性を数多く有しており、現在多くの表示装置を必要とする電子機器において、有機EL表示装置を採用することが検討されている。
【0003】
現在実用化されているEL表示装置には、発光材料として無機材料を用いた無機EL表示装置と、発光材料として有機材料を用いた有機EL表示装置がある。電子機器の表示装置に無機EL表示装置を用いた従来の技術としては、特許文献1を挙げることができる。この公報に記載された二重絶縁構造の無機EL表示素子は、高い輝度と長寿命を有し、車載用ディスプレイ等への実用化がなされた。一方、電子機器の表示装置に有機EL表示装置を用いる従来の技術として、特許文献2を挙げることができる。この公報では、有機EL表示装置を携帯端末機器などの電子機器に用いており、機器の非使用時或いは携帯端末機器の場合は待ち受け時において必要最小限の情報のみ表示する技術が開示されている。
【0004】
また、例えば特許文献3には、無機EL表示素子を形成する一対の電極及び支持基板を透過性とすることによって、透明な表示装置としての新たな実用例を提案している。自発光素子である無機EL表示素子は、液晶表示装置のようにバックライトを必要としないため、簡素な構造で、容易に透明な表示装置を提供することができる。また更に、例えば非特許文献1には、透明な有機EL表示装置を備えた折り畳み式携帯端末が開示されている。この携帯端末は、1枚の透明な有機EL表示装置を使って、表裏2画面の情報表示を行うものであり、2枚の液晶表示装置を用いて、メイン/サブディスプレイとして利用する従来の折り畳み式携帯端末に比べ、小型軽量化が期待できる。
【0005】
【特許文献1】特開平7−263140号公報
【特許文献2】特開平12−105573号公報
【特許文献3】特開平7−263140号公報
【非特許文献1】SID2004 51.3:2.1−inch QCIF+ Dual Emission AMOLED Display having Transparent Cathode Electrode
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、EL表示装置を透明な表示装置として利用する場合、裏面からの透過光を考慮しなければならない。裏面から入射する透過光は、EL表示装置を透過して利用者に視認されるため、コントラストの低下、色度のずれ等、表示品質に重要な影響を及ぼす。更に、利用者が視認しうる表示情報は、裏面から他の観察者に視認できることになり、情報の漏洩という点でも問題が生じる。例えば、非特許文献1では、有機EL表示装置に円偏光板を取り付けることで、裏面からの透過光を遮蔽し、表示品質の改善を提案している。しかしながら、現在一般に利用されている円偏光板は、透過率が50%程度であるため、裏面からの透過光同様、EL表示装置からの発光も減衰させてしまい、従って利用者に対しての正面輝度の低下という課題が新たに生じる。
【0007】
本発明の目的は、従来の透明EL表示装置、及びそれを表示部として備えた電子機器の課題を解決し、表示品質に優れ、且つ情報の秘匿に優れた表示装置、及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る表示装置は、
一対の透明電極と、前記一対の透明電極に挟まれた発光層とを有する両面表示可能なエレクトロルミネセンス表示部と、
前記表示部の少なくとも一方の面に隣接して配置され、透明状態/非透明状態を切替え可能な液晶調光シートと
を備えていることを特徴とする。
【0009】
また、前記表示部が表裏両面表示可能な有機エレクトロルミネッセンス素子からなることを特徴とする。
【0010】
また更に、前記表示部が表裏両面表示可能な無機エレクトロルミネッセンス素子からなることを特徴とする。
【0011】
また、前記液晶調光シートは、一対の透明電極と、前記一対の透明電極に挟まれた液晶層とを備えていてもよい。
【0012】
さらに、前記液晶調光シートの前記一対の透明電極の間への印加電圧を制御して、前記液晶層の透明状態/非透明状態を変化させて、前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切替えることができる。
【0013】
本発明に係る電子機器は、
前記表示装置と、
前記表示装置の両面が視認可能なように、前記表示装置が取り付けられた筐体と、
前記表示装置に表示される情報を反転させる動作を制御する制御手段と、
前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切り替える切替手段と、
を備えていることを特徴とする。
【0014】
また、前記表示装置の両面のうち一方の面を覆う蓋体と、
前記表示装置の前記一方の面が前記蓋体で覆われたことを検知する検知部と
をさらに備えてもよい。
この場合には、前記制御手段は、前記表示装置の前記一方の面が前記蓋体で覆われた場合には、前記表示装置に表示される情報を反転させ、前記切替手段は、前記表示装置の前記一方の面が前記蓋体で覆われた場合には、前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切り替えることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る表示装置及び電子機器によれば、EL表示ユニット(以下、ELパネルと略記する)と液晶調光シートとを貼り合わせた表示装置とすることで、裏面からの透過光を液晶調光シートで遮蔽し、表面の表示品質、特にコントラストを改善する。加えて、表面側に視認されるべき情報が、裏面側から観察できないため、情報の秘匿に効果的である。さらに、従来の両面表示EL表示装置よりも、表示品質に優れ、且つ情報の秘匿に優れた表示装置、及び電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態に係る表示装置及び該表示装置を用いた電子機器について添付図面を用いて説明する。なお、図面において実質的に同一の部材には同一の符号を付している。
【0017】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る表示装置について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施形態の表示装置の一例であって、発光面に垂直な断面図である。この表示装置100は、ELパネル110と液晶調光シート120とを、透過性を有する接着領域130で貼り合わせた構造となっている。
【0018】
ELパネル110は、一対の透明基板111a、111bの間に少なくとも発光層112が挟持された、任意の構成のものを用いることができる。尚、ELパネル110としては、表裏両面から光を取り出すことのできるEL表示素子より構成されたものであればよく、有機EL素子であっても、無機EL素子であってもよい。また、図2は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の概略平面図であり、パッシブマトリックス駆動方式のELパネルを示している。この場合、前記透明基板111a、111b上に、発光面に平行であって、第1方向に平行に延在している複数の透明電極113aと、発光面に平行であって、第1方向と直交する第2方向に平行に延在し、透明電極113aに対向して設けられた複数の透明電極113bとを備える。尚、ELパネル110は、アクティブマトリックス駆動方式であってもよい。アクティブマトリックス駆動方式の場合、前記透明基板111a、111bのうち、一方が薄膜トランジスタに接続されている。この薄膜トランジスタとしては、低温ポリシリコンやアモルファスシリコン薄膜トランジスタ等が用いられる。さらに、有機材料を含む薄膜により構成された有機薄膜トランジスタであってもよい。またさらに、透明電極113aと113bとの交点(画素)ごとに、発光層112をRGBの各発光色を示す蛍光体で色分けして成膜することにより、カラーの表示装置とすることもできる。あるいは、別例のカラー表示装置の場合は、RGB各色の発光層を積層してもよい。またさらに、別例のカラー表示装置の場合、単一色又は2色の発光層による表示装置を作成した後、カラーフィルター及び/又は色変換フィルターを用いて、RGBを表示することもできる。
【0019】
図3に、有機EL素子の基本的な構造の一例を示す。有機EL素子200は、透明な基板201上に透明な正孔注入電極202、正孔輸送層203、発光層204、電子注入電極205の順に積層して形成されている。正孔注入電極202と電子注入電極205との間に数Vの直流電圧を印加すると、正孔注入電極202から正孔輸送層203を介して発光層204に注入された正孔と、電子注入電極205から発光層204に注入された正孔とが、発光層204内にて再結合し、発光が生じる。尚、前記層構成は一例であって、これらに限定されるものではなく、従来から有機EL素子として公知の層構成を適宜用いることができる。
【0020】
前記正孔注入電極202としては、透明導電膜であるITO(インジウム錫酸化物)膜が用いられる。ITO膜はその透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、スパッタリング法、エレクトロンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等によって成膜される。また、前記正孔輸送層203としては、N,N'−ビス(3−メチルフェニル)−N,N'−ジフェニルベンジジン(TPD)等、Tangらの用いたジアミン誘導体が用いられる。これらの材料は一般に透明性に優れ、80nm程度の膜厚でもほぼ透明である。また、前記発光層204としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)等の電子輸送性発光材料を真空蒸着により数十nmの膜厚に形成して用いる構成が一般的である。種々の発光色を実現するなどの目的で、発光層204は比較的薄膜とし、電子輸送層を20nm程度積層した、所謂ダブルヘテロ構造が採用されることもある。また、前記電子注入電極205としては、MgAg合金あるいはAlLi合金等、仕事関数が低く電子注入障壁の低い金属と、比較的仕事関数が大きく安定な金属との合金等を、膜厚10nmほどの透過性を有する程度に積層し、次いでITO膜等の透明電極を積層したものが用いられることが多い。尚、前記正孔注入電極202、正孔輸送層203、発光層204、電子注入電極205の構成材料は一例であって、これらに限定されるものではなく、従来から両面光取り出し可能な有機EL素子の作製に使用されている公知の材料を適宜用いることができる。
【0021】
図4に、無機EL素子の基本的な構造の一例を示す。無機EL素子210は、透明基板211上に第1透明電極212aと、第1絶縁層213aと、発光層214と、第2絶縁層213bと、第2透明電極212aとが、この順に積層して形成されている。第1透明電極212aと第2透明電極212bとの間に10V/cm程度の交流電圧を印加すると、高電界で加速された電子が発光層214内の蛍光体の発光中心を衝突励起し、それらが緩和する際に発光を生じる。絶縁層213a、213bは、発光層214内を流れる電流を制限する機能を有し、無機EL素子210の絶縁破壊を抑えることが可能であり、且つ安定な発光特性が得られるように作用する。尚、前記層構成は一例であって、これらに限定されるものではなく、従来から無機EL素子として公知の層構成を適宜用いることができる。
【0022】
前記絶縁層213a、213bとして用いられる誘電体には、Y、Ta、Al、Si、BaTiO、SrTiO等が挙げられ、スパッタリングや蒸着等によって成膜される。また、前記発光層214として用いられる無機蛍光体は、一般に絶縁物結晶を母体結晶として、その中に発光中心となる無機材料をドープしたものが用いられ、好適な例としては、ZnSを主体とし、Mn,Cr,Tb,Eu,Tm,Yb等の遷移金属元素や希土類元素をドープしたものが挙げられる。尚、前記絶縁層213a、213b、発光層214の構成材料は一例であって、これらに限定されるものではなく、従来から両面光取り出し可能な無機EL素子の作製に使用されている公知の材料を適宜用いることができる。
【0023】
次に、液晶調光シートについて説明する。液晶調光シート120としては、1対の透明基板121a、121bとの間に液晶層122が挟持された、任意の構成のものを用いることができる。液晶調光シート120は、透明基板121a、121bの内面に透明電極123a、123bが対向して設けられ、前記透明基板121a、121bを平行に配置するために、内部にスペーサー(図示していない)を配置し、この間に液晶物質を注入して、封止部材124で封止している。前記液晶層122には、電圧無印加状態では透明状態で、電圧印加状態で白濁して非透明状態となる液晶物質、又は電圧印加状態では透明状態で、電圧無印加状態で白濁して非透明状態となる液晶物質が用いられる。尚、透明基板121a、121bは、透明な樹脂シート、透明電極123a、123bは導電性高分子よりなる透明又は半透明の電極であってよい。この場合、フレキシブルな液晶調光シートとなり、更なる軽量化が実現できる。
【0024】
次に、前記表示装置100の構造における作用について説明する。ELパネル110に表示した任意の情報を利用者が矢印A方向から視認する場合、発光層112からの発光を透明電極113aと透明基板111aとを介して利用者は認識することができる。一方で、ELパネル110は、両面光取り出しが可能であるため、矢印B方向から入射した外光の一部は、透明基板111b、透明電極113b、113a、透明基板111aを透過して利用者に認識される。その結果、利用者が視認する表示は、コントラストが低下してしまう。そこで、ELパネル110に隣接して配置した液晶調光シート120を非透明状態にすることにより、矢印B方向から入射した外光は液晶層122で遮蔽されるため、利用者が視認する表示は、コントラストが低下することがない。この液晶調光シート120では、非透明状態での平行光線透過率が20%以下であり、さらに好ましくは10%以下であるため、十分に良好な表示品質を実現することができる。同時に、矢印B方向から利用者とは別の観察者がELパネル110の表示を視認しようとしても、液晶調光シート120が非透明状態であるため視認できず、情報の機密性が確保される。一方、ELパネル110に表示した任意の情報を利用者が矢印B方向から視認する場合、液晶調光シート120を透明状態とすることで、発光層112からの発光を透明電極113bと透明基板111bと、更に液晶調光シート120を介して利用者は認識することができる。例えば、従来の円偏光板を用いた場合を図9を用いて説明する。図9は円偏光板413を供えた折り畳み式携帯端末400の要部断面図である。この携帯端末400は、表示部412を有する略板状の表示部筐体410と、各種操作用の入力キーとしてのスイッチや送話部を有する略板状の操作部筐体420とが、ヒンジ部430によって互いに開閉可能に連結されており、表示部筐体410と操作部筐体420とを重ね合わせるように折り畳むことが可能な構造となっている。円偏光板413は表示部412に隣接して設けられ、その平行光線透過率は50%程度である。表示部412の裏面からの透過光は円偏光板413によって50%に減衰されることにより、表示部412の正面から観察される表示は一定の表示品質改善ができるが、一方で表示部412の裏面から観察される表示は円偏光板413によって同様に減衰されるため輝度が低下する。これに対し、上記液晶調光シート120では、透明状態での平行光線透過率が60%以上であり、さらに好ましくは70%以上であるため従来例よりも50%程度の高輝度化を実現することができる。
【0025】
尚、前述の実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明の構成はこれらに限定されるものではない。前記液晶調光シートが前記ELパネルの両側に配置されていたとしても、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【0026】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る電子機器について、図5及び図6〜図8を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る表示装置を表示部とする電子機器の構成を折り畳み式携帯端末に適用した例を示す要部断面図である。また、図6は前記携帯端末が開いた状態において、矢印Cで示される側から見た斜視図であり、図7は、図6と同様に前記携帯端末が開いた状態において、矢印Dで示される側から見た斜視図である。また更に、図8は、前記携帯端末が折り畳まれた状態の斜視図である。この携帯端末300は、表示部311a、311bと受話部314とを有する略板状の表示部筐体310と、各種操作用の入力キーとしてのスイッチ321と送話部322とを有する略板状の操作部筐体320とが、ヒンジ部330によって互いに開閉可能に連結されており、表示部筐体310と操作部筐体320とを重ね合わせるように折り畳むことが可能な構造となっている。なお、表示部筐体310と操作部筐体320とを折り畳むと、表示部311aの面が操作部筐体320によって覆われる。この場合、操作部筐体320は蓋体として機能する。
【0027】
前記表示部筐体310は、その中央部がくり抜かれた枠状に形成されており、ここに前記実施の形態1に係る表示装置が組み込まれ固定される。従って、図6に示されるように、表示部311aに表示された情報を矢印Cの方向から視認可能であり、且つ、図7に示されるように、表示部311bに表示された情報を矢印Dの方向からでも視認可能となる。そして、図示はしていないが、この携帯端末300は、表示部311に表示される情報を正転表示又は反転表示させる制御回路と、液晶調光シート313の透明状態/非透明状態を切り替える切替手段と、携帯端末300の開閉状態を検出する検出手段とをさらに備える。表示部311の制御回路は、携帯端末を折り畳んだとき或いは開いたときに、利用者が表示部311を視認する方向(C方向又はD方向)に応じて、表示部311に表示される情報を正転表示又は反転表示させる。また、液晶調光シート313の切替手段は、携帯端末を折り畳んだとき或いは開いたときに、利用者が表示部311を視認する方向(矢印C方向又は矢印D方向)に応じて、液晶調光シート313を透明状態又は非透明状態とする。更に、携帯端末300を折り畳んだ際に外側となる面に液晶調光シート313が配置され、内側となる面にELパネル312が配置されるように、表示装置が表示部筐体310に固定されている。尚、この携帯端末300のその他の構成は従来の一般的な折り畳み式携帯端末と同様である。
【0028】
次に、本実施形態の作用を以下に説明する。前記携帯端末300を開いた状態で表示部311に表示された情報を利用者がC方向から視認する場合、液晶調光シート313が非透明状態となる。これによりD方向から表示部311bに入射する外光はELパネル312の手前で遮蔽されるため、利用者が視認する表示は、コントラストが低下することなく、良好な表示品質が実現できる。更に、利用者以外の者がD方向から表示部311に表示された情報を視認しようとしても、液晶調光シート313が非透明状態であるために視認ができず、情報の機密性が確保される。一方、図8に示すように、前記携帯端末300を閉じた状態では、液晶調光シート313を透明状態とすることで、ELパネル312に表示された情報(発光)は、透明な液晶調光シート313を透過して、D方向から利用者に視認できる。またこの場合、表示部筐体310と操作部320とが重ね合わされるように折り畳まれているため、C方向からの外光が表示品質に与える影響は無視できる。
【0029】
尚、前述の実施形態は本発明の構成の一例を示したものであって、本発明の構成はこれらに限定されるものではない。液晶調光シートが前記携帯端末を折り畳んだ際に内側となるよう配置されていても、ELパネルの両側に配置されていたとしても、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明に係る表示装置及び電子機器は、両面光取り出し可能なELパネルを用いた表示装置及び電子機器、特に携帯電話等の移動体端末として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施の形態1に係る表示装置の発光面に垂直な断面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る表示装置の平面概略図である。
【図3】有機EL素子の発光面に垂直な断面図である。
【図4】無機EL素子の発光面に垂直な断面図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る電子機器の発光面に垂直な要部断面図である。
【図6】図5のC方向から見た表示面を示す斜視図である。
【図7】図5のD方向から見た表示面を示す斜視図である。
【図8】図5の電子機器を折り畳んだ状態を示す斜視図である。
【図9】従来の折り畳み式移動体通信端末の発光面に垂直な要部断面図である。
【符号の説明】
【0032】
100 表示装置、110 ELパネル、111a、111b 透明基板、112 発光層、113a、113b 透明電極、120 液晶調光シート、121a、121b 透明基板、122 液晶層、123a、123b 透明電極、124 封止材、130 接着領域、200 有機EL素子、201 透明基板、202 正孔注入電極、203 正孔輸送層、204 発光層、205 電子注入電極、210 無機EL素子、211 透明基板、212a、212b 透明電極、213a、213b 絶縁層、214 発光層、300 電子機器、310 表示部筐体、311a、311b 表示部、312 ELパネル、313 液晶調光シート、314 受話部、320 操作部筐体、321 スイッチ、322 送話部、330 ヒンジ部、400 電子機器、412 ELパネル、413 円偏光板、420 操作部筐体、430 ヒンジ部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の透明電極と、前記一対の透明電極に挟まれた発光層とを有する両面表示可能なエレクトロルミネセンス表示部と、
前記表示部の少なくとも一方の面に隣接して配置され、透明状態/非透明状態を切替え可能な液晶調光シートと
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記表示部は、有機エレクトロルミネセンス素子からなることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記表示部は、無機エレクトロルミネセンス素子からなることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記液晶調光シートは、
一対の透明電極と、
前記一対の透明電極に挟まれた液晶層と
を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記液晶調光シートの前記一対の透明電極の間への印加電圧を制御して、前記液晶層の透明状態/非透明状態を変化させて、前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切替えることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか一項に記載の前記表示装置と、
前記表示装置の両面が視認可能なように、前記表示装置が取り付けられた筐体と、
前記表示装置に表示される情報を反転させる動作を制御する制御手段と、
前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項7】
前記表示装置の両面のうち一方の面を覆う蓋体と、
前記表示装置の前記一方の面が前記蓋体で覆われたことを検知する検知部と
をさらに備え、
前記制御手段は、前記表示装置の前記一方の面が前記蓋体で覆われた場合には、前記表示装置に表示される情報を反転させ、
前記切替手段は、前記表示装置の前記一方の面が前記蓋体で覆われた場合には、前記液晶調光シートの透明状態/非透明状態を切り替えることを特徴とする請求項6に記載の電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2007−71948(P2007−71948A)
【公開日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−256106(P2005−256106)
【出願日】平成17年9月5日(2005.9.5)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】