JP2009289592A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】斜めから見たとき色ずれが目立つのを改善し、広色再現性範囲であり、視野角特性の優れた表示装置を提供する。
【解決手段】発光素子の第１電極側に形成されている第１反射面と前記発光層よりも第２電極側に形成されている第２反射面との間の光学距離が、前記発光層で発光した光を共振させるように設定されており、入射角を有する光に対して特定の波長域を吸収する部材が設けられており、発光素子が白色を発光する際に正面に対して角度を有する方向の発光の色相が黄色になるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに発光色の異なる複数の発光素子からなる発光素子群を複数有する表示装置に関する。例えば、有機発光素子からなる発光素子群を複数有する表示装置にする。

有機発光素子（（有機エレクトロルミネッセンス素子）以下単に「素子」と記載する場合がある）が現在盛んに研究開発されている。このような有機発光素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、この一対の電極の間に形成されている、発光層を含む複数の有機化合物層とからなる。この有機化合物層は、各々数１０ｎｍ程度の厚さであり、有機化合物層の両側には電極等の層を利用して反射面が形成されている。この反射面により、有機発光素子の内部で特定の波長の光が共振して強められる光学干渉効果が顕著に現れる。このような光学干渉による強め合いを利用して、有機発光素子の発光の色純度を高めることが行われている。

特許文献１に記載の有機ＥＬ素子では、赤、緑、青の各発光色について、取り出したいスペクトルのピーク波長が共振条件を満たすように、第１電極と半透明反射層との間の光学距離を設定している。

このような光学干渉による強め合いの波長（共振波長）は複数の反射面間の光学距離によって決まるものであるが、素子に対して視認する角度（視野角）が大きくなる場合、共振波長λが短波長側にシフトする。すると、発光素子の色みが変わってしまうことになる。

そして、互いに発光色の異なる、このような発光素子を画素として用いて表示装置を構成した場合、斜めから見ると各画素の色みが変わることによって混色のバランスも変わってしまう問題がさらに生じる。つまり、正面で赤色を示す発光素子は視野角により橙色を、緑色の発光素子は青色を、青色の発光素子はより一層深い青色を示すようになる。そして、赤、緑、青の混色によって表現される白色の色み（ホワイトバランス）が崩れるのである。白色は人間の肌の色を表現する際にも用いられるため、特にこのような視野角による白色の色ずれは、表示装置としての表示品位を低下させてしまう。

そこで、このような問題に対処する技術が特許文献２に開示されている。特許文献２の表示素子は、発光層の内部発光スペクトルのピーク波長と共振部による多重干渉フィルタスペクトルのピーク波長とを互いにずらすことによって、視野角が大きいときのホワイトの色ずれを低減している。具体的には、内部発光スペクトルのピーク波長に対して、多重干渉フィルタスペクトルのピーク波長を、赤色素子で＋１０ｎｍ、緑色素子で＋４ｎｍ、青色素子で−１０ｎｍずらすことにより、ホワイトの色ずれを視野角６０°でΔｕｖ＝０．０１５以下にしている。
特開２００３−１０９７７５号公報（段落番号［００２０］乃至［００２４］参照） 特開２００２−３６７７７０号公報（段落番号［０００６］乃至［０００９］参照）

しかし、特許文献２の表示素子は、視野角によるホワイトの色ずれを低減とすることができるものの、ホワイトの色ずれを考慮して光学設計をする必要があるため、発光材料の選択によって各発光色の色純度が逆に低下してしまう場合がある。この場合、色再現範囲が狭くなり、高い表示性能を持つ表示装置とは言えなくなる。

一方で、特許文献１の発光素子のように、広い色再現範囲を有する表示装置を得るために、各発光色の色純度を向上させようとした場合、上記の視野角による混色（例えば白色）の色ずれが問題となる。

そこで、本発明者らが視野角による色ずれに対して鋭意検証を行った結果、白色からの色ずれに対する観察者の許容性が高いのは黄色方向の色ずれであるとの見解を得た。視野角による色ずれ方向が異なる４種の表示パネルを用いて官能評価を行ったところ、図２に示すような結果が得られた。この際、表示パネルのホワイトバランスは色温度６５００Ｋ即ちＣＩＥｘｙ（０．３１，０．３３）に調整し、評価画像に人物画を用いた。この結果から、視野角による色ずれが生じても、図２中の視野角色ずれ許容ラインの内側であれば、表示パネルの色ずれが比較的認識されにくいことが明らかになった。即ち、白色から黄色方向への色ずれが最も許容領域が広く、他の色は許容領域が狭いことが分かった。

そこで、本発明は、白色の色ずれ抑制だけでなく、色純度向上等の種々の目的によって適宜干渉スペクトルのピーク波長を設定することができるようにする。その上で、斜め方向から観察しても色ずれが認識されにくくする。そして、広色再現範囲であり、視野角特性の優れた表示装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、
互いに発光色の異なる複数の発光素子を有する発光素子群を複数有しており、
各発光素子は、第１電極と、透光性の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に形成されている発光層と、を有しており、
前記発光層よりも第１電極側に形成されている第１反射面と、前記発光層よりも第２電極側に形成されている第２反射面との間の光学距離が、前記発光層で発光した光を共振させるように設定されている表示装置であって、
前記第２電極の光取り出し側に、前記表示装置の法線方向に対して角度を有する方向の光に対して特定の波長域を吸収する部材が設けられており、
前記特定の波長域は、前記発光素子群が白色を発光する際に、前記角度を有する方向に出射される発光の色相が黄色になるように設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、干渉の効果により各発光色の混色による白色の発光が視野角によって色ずれしても、第２電極の光取り出し側に設けられた部材により、色ずれが黄色方向に変化するようにする。このことにより、色純度向上等の種々の目的によって共振部による干渉スペクトルのピーク波長を設定することができ、かつ斜め方向から観察しても色ずれが認識されにくくなる。そして、広色再現範囲であり、視野角特性の優れた表示装置を提供することが可能になる。

本発明に係る表示装置は、互いに発光色の異なる複数の発光素子を有する発光素子群を複数有しており、各発光素子は、第１電極と、透光性の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に形成されている発光層と、を有している。

第２電極は、発光層からの発光を外部に取り出す役割を持つ電極であり、発光を外部に取り出す方向を光取り出し方向とする。第１電極は発光層を挟んで第２電極と反対側に設けられている電極である。そして、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することにより、電極間に形成されている発光層が発光する。

発光層よりも第１電極側、及び発光層よりも第２電極側には、発光層からの発光を共振させるための反射面が形成されている。発光層よりも第１電極側に形成されている反射面を第１反射面、第２電極側に形成されている反射面を第２反射面とする。このような構造を本発明では共振器構造と呼ぶことにする。この２つの反射面間の光学距離を発光層で発光した光を共振させるように設定することによって、発光の強め合いにより色純度を向上させたり、光取り出し効率を向上させたりすることができる。

共振の条件は、一般に以下の式１で表される。ここで、Ｌは反射面間の光学距離、λは共振波長、φは２つの反射面で反射する際に生じる位相ズレの和である。
２Ｌ／λ＋φ／２π＝ｍ （ｍは正の整数） （式１）
ただし、このような共振は、必ずしも２つの反射面で起こるものではなく、３つ以上の反射面がある場合においても同様に起こるものである。３つ以上の反射面が形成されている場合、隣り合う反射面との間で式１の関係を満たしていればよい。

しかしながら、このような共振器構造を有する発光素子では、発光を視認する角度（視野角）によって色ずれが起こる。式１は発光素子の正面（法線方向）から発光を観察した場合の式であるが、視野角を考慮した場合、式２で表される。ここで、θは発光を視認する角度（視野角）である。つまり、視野角が大きくなるほど、ｃｏｓθの値が小さくなるため、共振波長λが小さくなる、即ち短波長側に色ずれが起きるのである。
２Ｌｃｏｓθ／λ＋φ／２π＝ｍ （ｍは正の整数） （式２）
このような視野角による色ずれが起きると、赤色、緑色、青色などの光の混色によって表現される白色についても色ずれが生じる。白色の色ずれに対して違和感を覚えずに許容できるレベルの色ずれを官能評価によって検証したところ、前述の通り図２に示すように黄色方向への色ずれが最も許容されることが分かった。

そこで、本発明は、発光素子に形成された共振器構造によって生じる白色の色ずれを、黄色方向に色ずれするように補正する光学部材を発光素子群の光取り出し側に設けることによって本発明の課題を解決した。この光学部材は、表示装置の法線方向に対して角度を有する方向の光に対して特定の波長域を吸収する部材である。そして、特定の波長域は、発光素子群が白色を発光する際に、角度を有する方向に出射される発光の色相が黄色になるように設定されている。

ここで、発光の色相が黄色になるとは、図２における官能評価結果が示す色ずれ許容ラインである楕円の長軸方面に表示色がずれていくことを指すものとする。実際の表示装置において、発光の色度は、トプコン社製分光輝度計ＳＲ−３によって測定することができる。

このような光学部材を設けることにより、本発明の表示装置では共振器構造で色ずれを考慮した条件設定をする必要がなく、色純度等の種々の条件によって適宜共振波長を設定することができる。そして、広色再現範囲であり、視野角特性の優れた表示装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明に係る表示装置を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る表示装置の断面模式図である。この表示装置は、発光パネル（発光素子群）１１の光取り出し側に、本発明の特徴である光学部材１２を重ねた構成である。

図３は、発光パネル（発光素子群）１１を構成する発光素子の一例を示す拡大断面模式図である。この素子は、基板３１の上に、第１電極として陽極３２、ホール輸送層３３、発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６、透光性の第２電極として陰極３７を順次設けた構成である。この素子に電流を流すことで、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、光を生じる。

第１電極である陽極３２は、金属で構成される反射層であり、陽極３２とホール輸送層３３の界面が共振器構造の第１反射面となる。そして、第２電極である陰極３７は、数ｎｍ〜３０ｎｍ程度の金属薄膜を有する半透過層であり、陰極３７と電子注入層３６の界面が共振器構造の第２反射面となる。そしてこの第１反射面と第２反射面との間の光学距離が発光層３４で発光した光が共振して強め合うように設定されている。この第１反射面、第２反射面の構成は上記の構成に限られず、様々な構成にすることができる。例えば第１電極を透明電極にして、第１電極と基板との間に反射層を設け、第１電極と反射層との界面に第１反射面を形成してもよい。また、第２電極が透明電極であり、第２電極の光取り出し側が屈折率の小さい空気などの気体層である場合には、第２電極と気体層との界面を第２反射面としてもよい。

発光層３４は、有機化合物で構成されていても、無機化合物で構成されていてもよい。上記の図３の例は有機化合物で構成されている例である。発光層３４が、有機化合物で構成される場合、キャリア注入・輸送特性を向上させるために、ホール輸送層３３、電子輸送層３５、電子注入層３６等のキャリア注入・輸送層を形成することが好ましい。これらのキャリア注入・輸送層のうち一部のみを形成してもよい。発光層やキャリア注入・輸送層に用いられる有機化合物は、低分子で構成されても、高分子で構成されても、両者を用いて構成されてもよく、特に限定されるものではない。必要に応じて公知の材料を使用することができる。

なお、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、基板の上に陰極、発光層、陽極の順に構成されていてもよく、電極の選択や、積層順序には、特に制限はない。また、本実施形態では、発光を基板３１と反対側の電極から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、本発明は基板側の電極から取り出すボトムエミッション型の表示装置へも適用できる。さらに、本発明の表示装置を構成する発光パネル（発光素子群）は、いかなる駆動方法により駆動しても良い。即ち、各発光素子に設けられたスイッチング素子等の駆動回路によって発光を制御するアクティブマトリックス型の表示装置であっても良い。あるいは、ストライプ状の電極の交差部分に発光素子を形成し、順次選択することにより発光素子群の発光を制御するパッシブマトリックス型の表示装置であっても良い。

図４は、トップエミッション型であり、かつアクティブマトリックス型の発光パネルの一例を示す断面模式図であり、基板４１は、支持体４１１、ＴＦＴ駆動回路４１２、平坦化層４１３を有する構成である。

本発明で用いる支持体４１１の組成は特に限定するものではないが、金属、セラミックス、ガラス、石英等の支持体が用いられる。また、プラスチックシート等の可撓性のシートの上にＴＦＴ駆動回路を形成して、フレキシブル表示装置とすることも可能である。

この上に陽極４２が形成されている。陽極４２は、反射性金属４２１と透明導電層４２２からなり、コンタクトホール４１４により陽極４２とＴＦＴ駆動回路４１２とを電気的に接続している。反射性金属４２１としては、透明導電層４２２との界面における反射率が少なくとも５０％以上、好ましくは８０％以上であることが好ましい。反射性金属４２１を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、例えば銀やアルミニウムやクロム等の金属や、それらの合金等が用いられる。

透明導電層４２２には、酸化物導電膜、具体的には、酸化インジウムと酸化錫の化合物膜（ＩＴＯ）や酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物膜（ＩＺＯ）等を用いることができる。なお、ここで用いている「透明」とは、可視光に対して８０〜１００％の透過率を有していることであり、さらには、消衰係数κが０．０５以下、好ましくは０．０１以下であることが多重反射による減衰を抑える観点で好ましい。本発明における透明導電層４２２の厚さは、その屈折率や表示装置の発光色にも依るが、ホール輸送層４３の厚さが１０〜２００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍの範囲に入るように設定することが好ましい。これは、消費電力の観点から、低電圧で駆動した方が有利だからである。

陽極４２は、各画素にパターニングされ、素子分離層４２３により分離されている。なお、素子分離層４２３としては、例えばカーボンブラックを含んだ樹脂等の外光を吸収する部材で構成されることが、画素間での外光反射を防止し、より高コントラストの表示装置を実現させるために好ましい。

素子分離層４２３に囲まれた領域において、陽極４２の上に、ホール輸送層４３、発光層４４、電子輸送層４５、電子注入層４６、陰極４７が、順に形成されている。ただし、これらの層は、発光素子間を跨いで、つまり素子分離層上を跨いで形成されていてもよい。発光層は、発光色毎に別々の材料が用いられており、赤色発光の発光層４４１、緑色発光の発光層４４２、青色発光の発光層４４３がそれぞれ形成されている。これら３つの発光素子以外にも異なる色の白色発光の発光層を有する白色発光素子を有していてもよい。

そして、発光素子間を跨いで発光素子の全面に渡って陰極４７の上に保護層４８が設けられている。保護層４８は、電極や発光層等を酸素や水分等から保護するために設けられる。保護層４８の材料としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の金属窒化物膜や、酸化タンタル等の金属酸化物膜、ダイヤモンド薄膜、また、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜が挙げられる。さらには、光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属等をカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。また、防湿性を高めるために、保護層４８内に吸湿材を含有させても良い。また、保護層４８を設けない場合もある。その場合はガラス等でキャップし、かつ吸湿材をキャップ内側に配置して、有機化合物層が酸素や水分等と接触するのを防止することが好ましい。

以上、発光パネル１１のデバイス構成について述べたが、材料・構成等、これに限るものではない。また、赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）の３色の発光素子からなる構成について述べたが、白色発光素子にカラーフィルターを重ねた形の発光パネルでも良い。

上記した構造のＲ・Ｇ・Ｂの３色からなる発光パネル１１の視野角特性（正面・法線方向（０度）から６０度まで）の一例を表１に示す。

Ｒ・Ｇ・Ｂの発光素子がこのような視野角特性を有する場合、正面方向でホワイトバランスを色温度６５００Ｋ（ＣＩＥｘｙ（０．３１，０．３３））に調整すると、ホワイトの視野角特性は図５及び図６のような特性を示す。ホワイトが図５に示すような視野角特性を持っている場合、斜めから観察した際にマゼンタに色づいて見え、表示品位が低下する。

また、中間色（ホワイト）の色ずれが生じないように、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の輝度・色度変化を鑑みてデバイスの膜厚を設計することも可能ではあるが、膜厚バラツキに対する許容幅が狭くなってしまう。

そこで本発明では、光学部材１２を用いて白色の視野角による色ずれを補正する。もちろん、光学部材１２は、発光パネル１１の白色の色ずれが生じないようにするものが好ましい。しかしながら、製造工程でのバラツキに起因して、発光パネル１１の視野角特性にもバラツキが生じる。このため、光学部材１２を用いても視野角の色ずれを全く生じないようにするのは困難である。

前述したように、本発明者が視野角の色ずれに対して検証を行った結果、観察者の許容性が高いのは黄色方向であるとの見解を得ている。そこで、本実施形態においては、光学部材１２を用いて白色の視野角による色ずれを黄色方向に強制的に補正する。

本実施形態における光学部材１２の分光透過スペクトルは、例えば図７のような視野角特性を持つ。この光学部材１２を、図６に示す視野角特性を持った発光パネル１１の光取り出し側に設けることによって、図８（ＣＩＥｘｙ色度座標）に示す視野角特性を得ることができる。

光学部材１２を有していない場合の視野角特性に応じて光学部材１２を選択することが可能である。製造工程においては、数種類の光学部材１２を用意しておき、発光パネル１１の特性に応じて取り付ける光学部材１２を使い分けることで、発光パネル１１の視野角特性に依らず本発明の光学部材を適用することが可能である。

以下の実施形態では、図５に示す特性の発光パネル１１を作製する場合を記述するが、上記のように発光パネル１１の特性に依らず補正可能である。

以上、本発明の表示装置の実施の形態について説明したが、本発明の表示装置は、照明や、電子機器のディスプレイとして、また、表示装置用のバックライト等の様々な用途に適用することができる。電子機器のディプレイとしては、テレビ受像機、パーソナルコンピュータのディスプレイ、撮像装置の背面表示部、携帯電話の表示部、携帯ゲーム機の表示部等が挙げられる。その他、携帯音楽再生装置の表示部、携帯情報端末（ＰＤＡ）の表示部、カーナビゲーションシステムの表示部等がある。

この中でも特に撮像装置の背面表示部や、テレビ受像機は人物を表示することが比較的多いため、本発明の表示装置を好ましく用いることができる。図２１は、デジタルスチルカメラシステムの一例のブロック図である。５１はデジタルスチルカメラシステム、５２は撮影部、５３は映像信号処理回路、５４は表示装置、５５はメモリ、５６はＣＰＵ、５７は操作部を示す。撮像部５２で撮影した映像または、メモリ５５に記録された映像を、映像信号処理回路５１で信号処理し、表示装置５４で見ることができる。ＣＰＵ５６では、操作部５５からの入力によって、撮影部５２、メモリ５５、映像信号処理回路５３などを制御して、状況に適した撮影、記録、再生、表示を行う。なお、撮像装置にはスチルカメラ及びビデオカメラを含むものとする。

以下、本発明の特徴である光学部材について実施形態に基づいてより詳しく説明する。ただし構成・製法等は本実施形態に限定されるものではない。

〔第１の実施形態〕
第１の実施形態における光学部材の断面模式図を図９に、上面模式図を図１０に示す。図９に示す光学部材は、接着層９１、Ｘ方向制御用ルーバーフィルム９２、接着層９３、Ｙ方向制御用ルーバーフィルム９４、保護層９５で構成される。なお、Ｘ方向とは表示情報を観察する際の横方向、Ｙ方向とは表示装置を観察する際の縦方向を、それぞれ意味する。

Ｙ方向制御用ルーバー９４は、Ｘ方向制御用ルーバーフィルム９２を９０度回転させたものであり、Ｘ方向制御用ルーバーとＹ方向制御用ルーバーとは同じルーバーフィルムである。図９を上面から観察すると、図１０のようになる。そのルーバーフィルムは、入射光を透過させる光透過部９６と入射光の特定の波長域を吸収する色吸収部９７とが光学部材の面内に交互に配置されている。特定の波長域は、発光素子群が白色を発光する際に、角度を有する方向に出射される発光の色相が黄色になるように設定されている。

光透過部９６は複数の発光素子の光取り出し側に、色吸収部９７は発光素子間の光取り出し側に配置されていることが好ましい。発光素子の光取り出し側に色吸収部９７が配置されている場合、正面（法線方向）に取り出される発光についても若干色ずれが起きてしまうおそれがあるからである。ただし、ルーバーフィルムの厚みを厚くすることによって色吸収部での正面方向への光透過率を抑える、或いは光透過部９６の面積に対する色吸収部９７の面積の割合を小さくすることによって、正面では殆ど色ずれが起きないようにすることが可能である。

ルーバーフィルムの光透過部９６に用いる材料としては、光透過率がなるべく高い部材であることが好ましい。透明性の高い熱硬化樹脂等を用いることができ、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。各発光素子の発光色の色純度を高めたい場合には、光透過率の高い部材を基材として、発光色に対応する色の顔料や染料等の着色剤を混ぜた着色樹脂を用いても良い。

色吸収部９７に用いる材料としては、上記した光透過率の高い部材を基材として、その基材に、発光パネルでの色ずれに応じて、角度を有する方向に出射される発光の色相が黄色になるような顔料や染料等の着色剤を混ぜた着色樹脂を用いる。本実施形態では、ルーバーフィルムの光透過部９６の部材としてアクリル樹脂を用いた例を説明する。また、色吸収部９７には、ＬＣＤ用カラーフィルターとして使われるアクリル系カラーレジスト材を用いた例を説明する。

ルーバーフィルムの層構成、及び、色吸収部９７の透過スペクトルは、有機発光パネル１１の視野角特性によって調整される。本実施形態の有機発光パネル１１は、実施形態で述べたパネルと同様の図５、図６に示す視野角特性を持つ。設定パラメータは、ルーバーフィルムの厚みＴ、隣接する色吸収部９７間の幅Ｗ_１、色吸収部の幅Ｗ_２、及び、色吸収部９７の透過スペクトルである。

有機発光パネル１１がマゼンタ方向に色がずれる視野角特性を持っていることから、色吸収部の特性としては、黄色から緑色にかけて透過率の高いものが好ましい。そこで本実施形態では、図１１に示す透過スペクトルを持つカラーレジスト材（膜厚２μｍ）を用いる。また、隣接する色吸収部９７間のピッチＷ_１は１０００μｍ、色吸収部の幅Ｗ_２は２μｍ、フィルム厚みＴは３００μｍとする。このように調整されたルーバーフィルムの透過スペクトルの視野角特性は、実施の形態で示した図７のようになる。

ルーバーフィルムの製法について述べる。まず、ガラス基板等の支持体に光透過部９６の部材として透明アクリル樹脂を塗布及び熱硬化させ、厚み（Ｗ_１−Ｗ_２）が９９８μｍになるように形成する。その上に、色吸収部９７の部材として、図１１の透過スペクトルを持つアクリル系カラーレジスト材を塗布及び熱硬化させ、厚み（Ｗ_２）が２μｍになるように形成する。さらにこの上に、透明アクリル樹脂とカラーレジスト材を同様に交互に積層する。そして、その積層体の断面積が所望のシート面積相当になるまで、このプロセスを繰り返す。ここで、支持体（ガラス基板）を剥離してもよい。そして、フィルム厚みＴが３００μｍになるように、この積層体を切断する。このようにして、ルーバーフィルムを形成し、Ｘ方向制御用ルーバーフィルム９２及びＹ方向制御用ルーバー９４として用いる。

上記したＸ方向制御用ルーバーフィルム９２及びＹ方向制御用ルーバー９４を貼り合わせることで、図９に示す光学部材１２を形成する。このようにして得られる光学部材１２を発光パネル１１の上に配置する。配置する際には、色吸収部９７が発光素子間に位置するようにＸ方向及びＹ方向にアライメントをする。以上のようにして、図８に示す視野角特性の補正ができる。

なお、上記の例では、Ｘ方向、Ｙ方向の２方向の色ずれを調節するルーバーフィルムを設けた例を説明したが、本発明は、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれか１方向の色ずれを調節するルーバーフィルムのみを有する構成であってもよい。適用する電子機器によって視認する方向が限られている場合があり、いずれか１方向には角度を変えて観察することが殆どない場合もあるからである。そのような場合には、角度を変えて観察することがある方向のみの色ずれを調節するルーバーフィルムを設ければよい。

〔第２の実施形態〕
図１２は第２の実施形態における表示装置の構成を示す模式図である。本実施形態は、発光パネル（発光素子群）１２１上に、第１偏光部材１２２と位相差部材１２３と第２偏光部材１２４を順に配置することで、表示装置１２５が構成される。つまり本発明における光学部材は、第１偏光部材、位相差部材、第２偏光部材が発光パネルの光取り出し側に順に積層された部材である。

本実施形態の光学部材は、斜め方向から観察した時に色の変化を生じさせるために、位相差部材の屈折率異方性（リタデーション）及び厚みを所望の値に設定することが特徴である。

本実施形態の光学部材における光の透過率は光の波長λとリタデーションΔｎｄの関数で表されるが、リタデーションΔｎｄは視野角が変わるとそれに伴って変化する。本実施形態における光学部材は、視野角によるリタデーションの変化を利用して特定の波長の光の透過率を異ならせるものである。つまり、正面では可視光域における波長域で一様に光を透過し、かつ斜めでは可視光域において黄色光の透過率を他の色の光透過率よりも高くなるように位相差部材のΔｎ及び位相差部材の厚みｄ設定することにより、斜め方向に出射される発光の色相が黄色になる。

次に、本実施形態の表示装置を構成する各部材について説明する。

＜偏光部材（直線偏光部材）１２２及び１２４＞
偏光部材は、あらゆる方向に振動している光の中から一定方向にのみ振動する直線偏光を取り出すフィルターである。例えば、偏光部材として、一軸に延伸されたポリビニルアルコールフィルムにヨウ素等の二色性色素を吸着配向させたものが用いられる。

＜位相差部材１２３＞
位相差部材は、上述のλ／４位相部材のような光学的に１軸性の位相差部材や、デスコチック液晶を用いたＷｉｄｅ Ｖｉｅｗフィルム（富士フィルム社製 位相補償フィルム）のような光学的に２軸性の位相差部材を用いることができる。

本実施形態では図１２に矢印で示した光軸の向きに各部材を配置する。即ち発光パネル１２１の短辺方向を０度として、夫々、第１偏光部材１２２の吸収軸は０度、位相差部材１２３の光軸は０度、第２偏光部材１２４の吸収軸は０度に配置される。

本実施形態では、発光パネル１２１を、図４で示される発光パネルとする。この発光パネルは、図５で示されるように斜めから観察した際にマゼンタに色づいて見える。

次に、図４の保護層４８の上に偏光部材１２２として、ＰＶＡの直線偏光板（日東電工社製Ｇ１２２０ＤＵ 厚み２０μｍ）を貼り合わせる。そして、第１偏光部材１２２の上に位相差部材１２３として、ポリカーボネートの位相差板（ｎ_ｏ＝１．５９０８，ｎ_ｅ＝１．５８２１，Δｎ＝０．００８７，厚み２８．７４μｍ）を貼り合わせる。このときΔｎｄ＝０．２５となる。さらに、位相差部材１２３の上に第２偏光部材１２４として、ＰＶＡの直線偏光板（日東電工社製Ｇ１２２０ＤＵ 厚み２０μｍ）を貼り合わせる。以上のようにして表示装置１２５を作成する。

表示装置１２５の視野角特性は図１３に示す特性を示した。これにより視認する角度が傾くにつれて正面で白色となる表示装置から黄色方向に変化することが分かった。また、０度から６０度までの視野角特性は図２に示される官能評価の結果、許容される色ずれ範囲に収まることが分かった。さらに、視野角０度、６０度での色度座標（ＣＩＥｘｙ色度座標）を表２に示す。

これらにより本実施の形態に係る表示装置は人間の視覚特性上好ましい視野角特性を得られることが分かった。

〔第３の実施形態〕
本実施の形態では、第２の実施の形態において図１２に示す位相差部材１２３の厚みを１５．９５μｍ、Δｎｄ＝０．１４として、λ／４位相差部材とした以外は、第２の実施の形態と同様な構成とする。

本実施の形態の表示装置における、視野角０度、６０度での色度座標（ＣＩＥｘｙ色度座標）を表２に示す。第２の実施の形態と同等の値となることから、第２の実施の形態と同等の効果を得られることが分かった。

〔第４の実施形態〕
図１４は第４の実施形態における表示装置の構成を示す模式図である。本実施形態では位相差部材として、光学的に２軸性の位相差部材１３３を用いた以外は第２の実施形態と同様な構成とする。ただし、位相差部材１３３の光軸は２軸性なので、図１４に示したように、発光パネル（発光素子群）１３１の短辺方向をｘ軸、長辺方向をｙ軸、膜厚方向をｚ軸とし、これらの軸に沿って各方向の屈折率ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、ｎ_ｚが定義される。

ここで用いた位相差部材１３３は、その上下の偏光部材１３２、１３４の偏光軸が平行なので、黄色の補色である青色の波長（４４０ｎｍ）がリタデーションと一致するように設計する。

即ち、式３が成り立つように、膜厚ｄを設定する。
｛（ｎ_ｚ−（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２）｝・ｄ＝０．４４（μｍ） （式３）
ポリカーボネートの物性値がそれぞれ、ｎ_ｘ＝１．５８６７，ｎ_ｙ＝１．５８００，ｎ_ｚ＝１．５８８３であることから、ｄ＝８８．９μｍと設定する。この位相差部材１３３を用いて、表示装置１３５を作成する。

表示装置１３５の視野角特性は図１５に示す特性を示した。これにより視認する角度が傾くにつれて正面で白色となる表示装置から黄色方向に変化することが分かった。また、０度から６０度までの視野角特性は図２に示される官能評価の結果、許容される色ずれ範囲に収まることが分かった。さらに、視野角０度、６０度での色度座標（ＣＩＥｘｙ色度座標）を表２に示す。

これらにより本実施の形態に係る表示装置は人間の視覚特性上好ましい視野角特性を得られることが分かった。

〔第５の実施形態〕
図１６は第５の実施形態における表示装置の構成を示す模式図である。本実施の形態では、第４の実施の形態に係る表示装置にさらに外光反射低減機能を付加するため、λ／４位相差部材を追加した構成である。即ち、図１６に示すように、本発明の光学部材を構成する第１偏光部材１４２と発光パネル（発光素子群）１４１との間にλ／４位相部差部材１４６を設けた構成である。

一般的に発光パネルの光取り出し側にλ／４位相差部材、直線偏光部材を順に積層して得られる円偏光部材を設けることにより、外部からの光（外光）の反射を低減する効果を得ることができる。本実施の形態では、角度を有する方向に出射される発光の色相を黄色に変化させる光学部材を構成する偏光部材１４３を外光反射低減のために設ける部材と兼用することができる。その結果、部材数を減らし、より簡単な構成で色相を黄色に変化させることと、外光反射低減の効果を両立することができる。

視野角０度、６０度での色度座標（ＣＩＥｘｙ色度座標）を表２に示す。この結果より、第４の実施の形態と同等な視野角特性を得られることが分かった。

〔第６の実施形態〕
図１７は第６の実施形態における表示装置の構成を示す模式図である。本実施形態の表示装置は二色性色素が部材が形成する面に対して法線方向に配向されている光学部材２１３を発光パネルの光取り出し側に配置した構成である。

まずネマチック液晶に黄色二色性色素と光重合性モノマーを混合し液晶組成物２１１を作成した。ネマチック液晶には、メルク社製ＭＬＣ−６６０８等を用いることができる。また用いる二色性色素は積層する発光パネル単体での視野角特性に応じて適宜選択する。例えば前述した発光パネルのようにマゼンタ方向に色ずれが起きるパネルに対しては図１８に示すような二色性特性を持つ緑色の二色性色素を０．５％混合する。二色性色素としてはアゾ系色素、アントラキノン系色素及びジアゾ系色素等を用いることができる。光重合性モノマーとしては、例えばＤＩＣ社製ＵＬＣ−００１等を用いることができる。

次に透明フィルム２０１上に垂直配向材２０２を塗布等の方法で配置し、垂直配向フィルム２１２を作成する。透明フィルム２０１としては、ポリカーボネート系、ポリエチレンテレフタラート系、トリアセチルセルロース系等を用いることができる。また垂直配向材２０２としてはレシチンやポリイミド等を用いることができる。

得られた垂直配向フィルム２１２を１２μｍの間隔を開けて二枚重ね合わせ、フィルム間に液晶組成物２１１を充填し、光学部材２１３を作成する。次に光学補償フィルム２１３に紫外線を照射し、液晶組成物２１１内の光重合性モノマーを重合させる。この重合により液晶組成物２１１内にポリマーネットワークが形成され、垂直配向フィルム２１２と液晶組成物２１１が一体となる。

このようにして作成した図１７に示す光学部材２１３は、内部の二色性色素が垂直配向フィルム２１２表面の垂直配向材２０２によりフィルム平面に対して垂直方向に配向されている。このため、フィルム垂直方向から観察した場合は透明であるが、フィルム垂直方向から傾いた方向から観察すると黄色を呈する。図１９は図１７に示す光学部材２１３における角度毎の分光透過率特性を示す。

次に光学部材２１３を発光パネル（発光素子群）の光取り出し側に配置し、表示装置を作成する。

本実施形態における表示装置の視野角特性は図２０に示される特性を示す。これより視角方向が傾くにつれて黄色方向に色が変化することが分かった。また０度から６０度までの視野角特性は図２に示される官能評価の結果、許容される色ずれ範囲に収まることが分かった。これらより本実施の形態により提供される表示装置は人間の視覚特性上好ましい視野角特性を得られることが分かった。

本発明の実施形態に係る表示装置の断面模式図。 視野角色ずれ官能評価結果を表す色度図。 本発明の実施の形態に係る有機発光素子の断面模式図。 本発明の実施の形態に係るトップエミッション型アクティブマトリックスの有機発光パネルの断面模式図。 本発明の実施の形態に係る表示素子のホワイトの視野角特性（ＣＩＥｘｙ色度座標）を表す色度座標図。 本発明の実施の形態に係る表示素子のホワイトの視野角特性（分光スペクトル）を表す図。 本発明の実施の形態に係る光学部材の視野角特性を表す色度座標図。 本発明の実施の形態に係る表示装置の視野角特性を表す色度座標図。 第１の実施形態に係る光学部材を示す断面模式図。 第１の実施形態に係る光学部材を示す平面模式図。 第１の実施形態に係るカラーレジスト材の透過スペクトルを表す図。 第２の実施形態に係る表示装置を示す斜視模式図。 第２の実施形態に係る表示装置の視野角特性を表す色度座標図。 第４の実施形態に係る表示装置を示す斜視模式図。 第４の実施形態に係る表示装置の視野角特性を表す色度座標図。 第５の実施形態に係る表示装置を示す斜視模式図。 第６の実施形態に係る光学部材を示す断面模式図。 第４の実施形態にて使用される二色性色素の透過特性を表す図。 第４の実施形態に係る光学部材の波長透過率特性を表す図。 第４の実施形態に係る表示装置の視野角特性を表す色度座標図。 本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラシステムの全体構成を示すブロック図。

符号の説明

１１ 発光パネル
１２ 光学部材
３１、４１ 基板
３２、４２ 陽極
３３、４３ ホール輸送層
３４、４４、４４１、４４２、４４３ 発光層
３５、４５ 電子輸送層
３６、４６ 電子注入層
３７、４７ 陰極
４８ 保護層
４１１ 支持体、
４１２ ＴＦＴ駆動回路
４１３ 平坦化層
４１４ コンタクトホール
４２１ 反射性金属
４２２ 透明導電層
４２３ 素子分離層
９１ 接着層
９２ Ｘ方向制御用ルーバーフィルム
９３ 接着層
９４ Ｙ方向制御用ルーバーフィルム
９５ 保護層
９６ 光透過部
９７ 色吸収部
１２１、１３１、１４１ 発光パネル
１２２、１３２、１４２ 第１偏光部材
１２３、１３３、１４３ 位相差部材
１２４、１３４、１４４ 第２偏光部材
１２５、１３５、１４５ 表示装置
１４６ λ／４位相差部材
２０１ 透明フィルム
２０２ 垂直配向材
２０３ 透明フィルム
２０４ 垂直配向材
２１１ 液晶組成物
２１２ 垂直配向フィルム
２１３ 光学部材

Claims (6)

1. 互いに発光色の異なる複数の発光素子を有する発光素子群を複数有しており、
   各発光素子は、第１電極と、透光性の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に形成されている発光層と、を有しており、
   前記発光層よりも第１電極側に形成されている第１反射面と、前記発光層よりも第２電極側に形成されている第２反射面との間の光学距離が、前記発光層で発光した光を共振させるように設定されている表示装置において、
   前記第２電極の光取り出し側に、前記表示装置の法線方向に対して角度を有する方向の光に対して特定の波長域を吸収する部材が設けられており、
   前記特定の波長域は、前記発光素子群が白色を発光する際に、前記角度を有する方向に出射される発光の色相が黄色になるように設定されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記部材は、入射光を透過させる光透過部と、入射光の前記特定の波長域を吸収する色吸収部と、が面内に交互に形成されている部材であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記複数の発光素子の光取り出し側には前記光透過部が配置されており、
   発光素子間の光取り出し側には前記色吸収部が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記部材は、前記発光素子群の光取り出し側に、第１偏光部材、位相差部材、第２偏光部材が順に配置された部材であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記第１偏光部材と前記発光素子群との間に、λ／４位相差部材が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記部材は、二色性色素が前記部材が形成する面に対して法線方向に配向されている部材であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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