JP2009020140A - 表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射防止体(例えば円偏光板)の損傷や加熱による劣化を抑制する。
【解決手段】表示体Dの表示領域A内には、発光層15からの出射光を観察側に反射する光反射層11が形成される。保護基板44は、表示体Dの観察側の表面から離間した位置に配置されて表示領域Aに対向する光透過性の板材である。反射防止体46は、観察側から入射して光反射層11にて反射した外光の観察側への出射を抑制する。反射防止体46は、保護基板44のうち表示体Dとの対向面に貼着されて表示体Dの表面から離間する。
【選択図】図2
【解決手段】表示体Dの表示領域A内には、発光層15からの出射光を観察側に反射する光反射層11が形成される。保護基板44は、表示体Dの観察側の表面から離間した位置に配置されて表示領域Aに対向する光透過性の板材である。反射防止体46は、観察側から入射して光反射層11にて反射した外光の観察側への出射を抑制する。反射防止体46は、保護基板44のうち表示体Dとの対向面に貼着されて表示体Dの表面から離間する。
【選択図】図2
Description
本発明は、発光層や液晶層などの電気光学層を利用して画像を表示する技術に関する。
電気光学層の背面側に形成された反射層での反射光を観察側に出射させて表示に利用する表示体においては、観察側から表示体に入射した外光が反射層で反射して観察側に出射し、表示体の観察側の景色が本来の画像に重畳される(背景が映り込む)という問題がある。特許文献1には、表示体を構成する基板の観察側の表面に貼着された円偏光板で背景の映り込みを抑制する技術が開示されている。
特開2004−355988号公報
しかし、特許文献1の技術においては、外部の物体(例えば利用者の手指)の接触によって円偏光板が損傷し易いという問題がある。また、表示体の基板に円偏光板が貼着されるため、表示体の内部で発生した熱が伝達することで円偏光板の特性(例えば位相差や偏光度)が低下するという問題もある。以上の事情に鑑みて、本発明は、円偏光板などの反射防止体について外部の物体の接触による損傷や加熱による特性の劣化を抑制するという課題の解決をひとつの目的としている。
以上の課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、電気光学層からの出射光を観察側に反射する光反射層が表示領域内に形成された表示体と、表示体の表面から離間した位置に配置されて表示領域に対向する光透過性の保護基板と、保護基板のうち表示体との対向面に貼着されて(すなわち保護基板の表面に密着した状態に接合されて)表示体の表面から離間する板材であって、観察側から入射して光反射層で反射した外光の観察側への出射を抑制する反射防止体とを具備する。以上の構成においては、反射防止体における表示体とは反対側に保護基板が位置するから、外部の物体の接触に起因した反射防止体の損傷の可能性が低減することができる。また、反射防止体は表示体から離間した位置に配置されるから、反射防止体が表示体と密着する構成と比較して、表示体で発生した熱が反射防止体に伝達し難い。したがって、加熱に起因した反射防止体の劣化を抑制することができる。本発明に係る表示装置は各種の電子機器に採用される。
本発明の好適な態様に係る表示装置は、反射防止体の表面および表示体における反射防止体との対向面のうちの少なくともひとつに形成されたAR(Anti-Reflection)コート層や、反射防止体の表面と表示体における反射防止体との対向面との間隙に充填された光透過性の充填材を具備する。ARコート層や充填材を設置した構成によれば、表示体の観察側の表面や反射防止板の表面における反射が抑制されるという利点がある。
利用者の手指や情報の入力のための器具(例えばタッチペン)といった指示体の接触を検出する検出体(例えば図5の検出電極層74)が保護基板における表示体とは反対側の表面に形成された構成においては、指示体の接触に起因した損傷が発生し易い。保護基板における表示体との対向面に反射防止体を配置することで反射防止体の損傷が有効に抑制される本発明は、指示体が接触する構成の表示装置に特に好適である。
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置100の構成を示す分解斜視図であり、図2は、表示装置100の断面図である。図1および図2に示すように、表示装置100は、表示体Dと支持基板30と側部材42と保護基板44と反射防止体46とを具備する平面型の構造体である。表示体Dは、略矩形状の表示領域A内に面状に配列された複数の画素Pによって各種の画像を表示する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置100の構成を示す分解斜視図であり、図2は、表示装置100の断面図である。図1および図2に示すように、表示装置100は、表示体Dと支持基板30と側部材42と保護基板44と反射防止体46とを具備する平面型の構造体である。表示体Dは、略矩形状の表示領域A内に面状に配列された複数の画素Pによって各種の画像を表示する。
図2に示すように、表示体Dは、光透過性の接着剤25で接合された第1基板10と第2基板20とを具備する。第2基板20は第1基板10の観察側(すなわち表示体Dによる表示画像を視認する観察者側)に位置する。第1基板10のうち第2基板20との対向面には、各画素Pに対応する複数の光反射層11が相互に離間して配列する。各光反射層11は、光反射性の材料(例えばアルミニウム)で形成された膜体である。なお、光反射層11が表示領域Aの全域にわたって連続する構成も採用される。
第1基板10の表面には、各光反射層11を覆う光透過性の絶縁層12が形成される。絶縁層12の表面には、各画素Pに対応した複数の第1電極14が相互に離間して形成される。各第1電極14は、ITO(Indium Tin Oxide)に代表される光透過性の導電材料で形成された電極である。図2に示すように、第1基板10に垂直な方向からみて光反射層11と第1電極14とは重なる。
絶縁層12の表面には隔壁層(バンク層)13が形成される。隔壁層13は、第1基板10の表面上の空間を画素P毎に仕切る格子状の絶縁層である。隔壁層13の内周面に包囲されて第1電極14を底面とする空間内には発光層15が形成される。発光層15は、有機EL(Electroluminescence)材料で形成された膜体である。隔壁層13および発光層15は第2電極16に覆われる。第2電極16は、複数の画素Pにわたって連続する光透過性の導電膜である。発光層15は、第1電極14(陽極)および第2電極16(陰極)から付与される電気エネルギに応じた光量の白色光を放射する。発光層15から観察側への出射光と光反射層11における反射光とが第2電極16を透過して観察側に出射することで各種の画像が表示される。第1基板10上の各要素は光透過性の封止体17によって封止される。
第2基板20は、第1基板10との対向面に遮光層21および複数の着色層22(22R,22G,22B)が形成された光透過性の板材である。遮光層21は、各画素Pに対応した領域(第1電極14や光反射層11に重なる領域)が開口する格子状に成形されて各画素Pの間隙を遮光する。各着色層22は、複数の表示色(赤色(22R),緑色(22G),青色(22B))の何れかに着色された光透過性の膜体であって遮光層21の各開口の内側に形成される。したがって、複数の着色層22は表示領域A内に面状に配列する。発光層15からの出射光が各着色層22を透過したうえで観察側に出射することで観察者はカラー画像を知覚する。
図1および図2の支持基板30は、表示体Dの第1基板10や第2基板20よりも大型の矩形状に成形された遮光性の板材である。第1基板10の背面側の表面と支持基板30の表面との間に介挿された両面テープ34によって、表示体Dは支持基板30の表面に接合される。
側部材42は、略長方形の枠状に成形された遮光性の部材である。図1に示すように、側部材42は、複数のネジ32によって支持基板30の観察側の表面に固定される。また、図2に示すように、表示体Dの側面と側部材42の内周面とが対向(接触)するように表示体Dは側部材42の内側に配置される。以上のように表示体Dは遮光性の側部材42によって包囲されるから、表示装置100に対する側方からの照射光は側部材42によって遮光されて表示体Dには入射しない。したがって、本形態によれば、表示体Dに側方から光が入射する構成と比較して、表示画像のコントラストを高い水準に維持することが可能である。
保護基板44は、支持基板30と略同寸法の矩形状に成形された光透過性の板材である。保護基板44の背面側の表面における周縁の近傍と側部材42の観察側の表面との間に介挿された枠状の両面テープ36によって、保護基板44は側部材42に接合される。図2に示すように、側部材42と両面テープ36との厚さの和TAは表示体Dの厚さTBよりも大きい。したがって、保護基板44は、表示体D(第2基板20)の観察側の表面から離間した位置に保持されて表示領域Aに対向する。
反射防止体46は、表示体D(第1基板10や第2基板20)と略同寸法の矩形状に成形された矩形状の板材である。反射防止体46は、保護基板44のうち表示体Dとの対向面(背面側の表面)に密着した状態となるように例えば接着剤で貼着される。図2に示すように、側部材42および両面テープ36の厚さTAと表示体Dの厚さTBとの差異は反射防止体46の厚さよりも大きいから、反射防止体46は、表示体Dの観察側の表面から離間した位置に保持されて表示領域Aの全域に対向する。したがって、図2に示すように、反射防止体46の表面と表示体Dの表面との間には、側部材42で包囲された空間Vが介在する。
図2に示すように、本形態の反射防止体46は、保護基板44の背面側の表面に貼着された偏光板461と偏光板461の表面に貼着された位相差板462とで構成された円偏光板である。したがって、観察側から表示装置100に外光が入射して光反射層11の表面で反射した場合であっても、当該反射光の観察側への出射は反射防止体46によって抑制される。
以上に説明した表示装置100は、例えば以下の第1工程から第3工程を経て作成される。第1工程では、表示体Dが両面テープ34によって支持基板30の表面に接合される。第2工程では、反射防止体46が保護基板44の表面に例えば接着剤で貼着され、保護基板44が両面テープ36によって側部材42に接合される。第1工程および第2工程に続く第3工程では、支持基板30と側部材42とが複数のネジ32によって相互に固定される。なお、第1工程と第2工程との順序は任意である。また、第2工程においては、保護基板44を側部材42に接合してから反射防止体46を保護基板44に貼着してもよい。
以上に説明したように、本形態においては、保護基板44における表示体Dとの対向面に反射防止体46が貼着される。すなわち、反射防止体46の観察側に位置する保護基板44によって反射防止体46は保護される。したがって、外部の物体の接触に起因した反射防止体46の損傷の可能性を低減することができる。また、本形態においては反射防止体46と表示体Dとが空間Vを挟んで離間するから、反射防止体46と表示体Dとが密着する構成と比較して、表示体Dにて発生した熱が反射防止体46に伝達し難い。したがって、加熱に起因した反射防止体46の劣化(偏光板461の偏光度や位相差板462の位相差の変化)を抑制できるという利点がある。
ところで、保護基板44の背面側に反射防止体46を配置する構成としては、例えば、保護基板44から背面側に離間した位置に反射防止体46を設置した構成(例えば保護基板44から離間した位置で反射防止体46を側部材42に固定する構成)も考えられる。しかし、反射防止体46が保護基板44から離間する構成においては、反射防止体46の機械的な強度を確保することが困難であるために反射防止体46が変形(湾曲)するという問題や、反射防止体46を側部材42に固定する作業が煩雑化するという問題がある。これに対して、反射防止体46の貼着によって反射防止体46と保護基板44とが密着する本形態の構成によれば、反射防止体46の機械的な強度が保護基板44によって補強されることで反射防止体46の変形が抑制され、さらには保護基板44に対する貼着という簡便な作業で反射防止体46を設置できるという利点がある。
<B:第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下の各形態において作用や機能が第1実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下の各形態において作用や機能が第1実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図3は、本発明の第2実施形態に係る表示装置100の構成を示す断面図である。同図に示すように、表示装置100の要素のうち空気に接触する表面には、当該表面での反射を抑制するARコート層70(70A,70B,70C)が形成される。さらに詳述すると、保護基板44の観察側の表面にはARコート層70Aが形成される。また、反射防止体46における表示体Dとの対向面にはARコート層70Bが形成され、表示体D(第2基板20)における反射防止体46との対向面にはARコート層70Cが形成される。
第1実施形態の構成においては反射防止体46の表面や表示体Dの観察側の表面が空間V内の空気と接触するから、当該表面にて発光層15からの出射光が反射し易い。これに対して本形態においては、反射防止体46の表面や表示体Dの観察側の表面における反射がARコート層70(70B,70C)によって抑制されるから、発光層15からの出射光の利用効率を高めることが可能である。また、保護基板44の表面にもARコート層70Aが形成されるから、当該表面での反射に起因した背景の映り込みが有効に防止されるという利点がある。
<C:第3実施形態>
図4は、本発明の第3実施形態に係る表示装置100の構成を示す断面図である。同図に示すように、反射防止体46と表示体Dと側部材42の内周面とで包囲された空間Vには光透過性の充填材72が封入される。充填材72は、例えば樹脂材料で形成される。充填材72の屈折率は、反射防止体46および第2基板20の少なくとも一方の屈折率と略同等である。
図4は、本発明の第3実施形態に係る表示装置100の構成を示す断面図である。同図に示すように、反射防止体46と表示体Dと側部材42の内周面とで包囲された空間Vには光透過性の充填材72が封入される。充填材72は、例えば樹脂材料で形成される。充填材72の屈折率は、反射防止体46および第2基板20の少なくとも一方の屈折率と略同等である。
以上の構成によれば、空間Vに空気が存在する第1実施形態と比較して、空間Vの内部と反射防止体46または第2基板20との屈折率の差異が低減されるから、反射防止体46の表面や表示体Dの観察側の表面における光反射が抑制される。したがって、第2実施形態におけるARコート層70Bおよび70Cを省略した構成にも拘わらず、発光層15からの出射光の反射を抑制して利用効率を高めることが可能である。なお、図4の構成に図3のARコート層70Bおよび70Cを設けてもよい。
<D:第4実施形態>
図5は、第4実施形態に係る表示装置100の構成を示す断面図である。同図に示すように、本形態の保護基板44は、観察側の表面に検出電極層74が形成されたタッチパネルである。検出電極層74は、利用者の手指や入力用の器具(例えばタッチペン)といった各種の指示体の接触を検出するための検出体である。指示体の接触を検出するための方法としては、抵抗膜方式や静電容量方式や光学方式など公知の技術が任意に採用される。検出電極層74の表面には第2実施形態と同様のARコート層70Aが形成され、反射防止体46と表示体Dとの間隙の空間Vには第3実施形態と同様の充填材72が封止される。
図5は、第4実施形態に係る表示装置100の構成を示す断面図である。同図に示すように、本形態の保護基板44は、観察側の表面に検出電極層74が形成されたタッチパネルである。検出電極層74は、利用者の手指や入力用の器具(例えばタッチペン)といった各種の指示体の接触を検出するための検出体である。指示体の接触を検出するための方法としては、抵抗膜方式や静電容量方式や光学方式など公知の技術が任意に採用される。検出電極層74の表面には第2実施形態と同様のARコート層70Aが形成され、反射防止体46と表示体Dとの間隙の空間Vには第3実施形態と同様の充填材72が封止される。
表示装置100がタッチパネルの機能を具備する構成のもとでは表示装置100の観察側の表面に指示体が接触するから、特許文献1のように円偏光板を最上層に配置した構成においては、指示体の接触に起因して円偏光板が特に損傷し易い。本形態においては保護基板44の背面側に反射防止体46が貼着されるから、指示体の接触に起因した反射防止体46の損傷が有効に防止される。すなわち、保護基板44の背面側に反射防止体46を貼着した本発明の構成は、指示体が随時に接触するタッチパネル(保護基板44)を備えた表示装置にとって格別に有効である。さらに、本形態においては空間Vに充填材72が封止されるから、空間Vに空気のみが存在する構成と比較して、保護基板44の過度の変形が抑制されるとともに保護基板44に作用する衝撃が充填材72によって吸収されるという利点がある。
<E:変形例>
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の例示から2以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の例示から2以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。
(1)変形例1
以上の各形態においては表示体Dと略同寸法の反射防止体46を例示したが、表示体Dよりも小面積の反射防止体46を採用してもよい。ただし、背景の映り込みを確実に防止するという観点からすると、観察側からみて表示領域Aの全体と対向するように反射防止体46の寸法を選定した構成が好適である。
以上の各形態においては表示体Dと略同寸法の反射防止体46を例示したが、表示体Dよりも小面積の反射防止体46を採用してもよい。ただし、背景の映り込みを確実に防止するという観点からすると、観察側からみて表示領域Aの全体と対向するように反射防止体46の寸法を選定した構成が好適である。
(2)変形例2
防汚性および耐損傷性を備えたハードコート層を保護基板44の観察側の表面に形成してもよい。第4実施形態の構成においては指示体の接触跡(利用者の手指の指紋)の付着や指示体の接触による損傷が特に発生し易いから、保護基板44にハードコート層を形成した構成は格別に好適である。
防汚性および耐損傷性を備えたハードコート層を保護基板44の観察側の表面に形成してもよい。第4実施形態の構成においては指示体の接触跡(利用者の手指の指紋)の付着や指示体の接触による損傷が特に発生し易いから、保護基板44にハードコート層を形成した構成は格別に好適である。
(3)変形例3
有機EL材料の発光層15は電気光学層の例示に過ぎない。以上の各形態の表示装置100に適用される電気光学層について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型(例えば液晶素子)との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。無機EL材料の発光層、液晶層や電気泳動層など各種の電気光学層が本発明の表示装置に利用される。すなわち、電気光学層は、電気エネルギの供給(例えば電流の供給や電圧の印加)によって輝度や透過率といった光学的な特性が変化する部分として定義される。
有機EL材料の発光層15は電気光学層の例示に過ぎない。以上の各形態の表示装置100に適用される電気光学層について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型(例えば液晶素子)との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。無機EL材料の発光層、液晶層や電気泳動層など各種の電気光学層が本発明の表示装置に利用される。すなわち、電気光学層は、電気エネルギの供給(例えば電流の供給や電圧の印加)によって輝度や透過率といった光学的な特性が変化する部分として定義される。
<F:応用例>
次に、本発明に係る表示装置を利用した電子機器について説明する。図6ないし図8には、以上に説明した何れかの形態に係る表示装置100を採用した電子機器の形態が図示されている。
次に、本発明に係る表示装置を利用した電子機器について説明する。図6ないし図8には、以上に説明した何れかの形態に係る表示装置100を採用した電子機器の形態が図示されている。
図6は、表示装置100を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、各種の画像を表示する表示装置100と、電源スイッチ2001やキーボード2002が設置された本体部2010とを具備する。
図7は、表示装置100を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002と、各種の画像を表示する表示装置100とを備える。スクロールボタン3002を操作することによって、表示装置100に表示される画面がスクロールされる。
図8は、表示装置100を適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す斜視図である。携帯情報端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002と、各種の画像を表示する表示装置100とを備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が表示装置100に表示される。
なお、本発明に係る表示装置が適用される電子機器としては、図6から図8に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器、自動車の車載計器(インパネ)などが挙げられる。
D……表示体、10……第1基板、11……光反射層、12……絶縁層、13……隔壁層、14……第1電極、15……発光層、16……第2電極、17……封止体、20……第2基板、21……遮光層、22(22R,22G,22B)……着色層、30……支持基板、32……ネジ、34,36……両面テープ、42……側部材、44……保護基板、46……反射防止体、461……偏光板、462……位相差板、70(70A,70B,70C)……ARコート層、72……充填材、74……検出電極層、A……表示領域、V……空間。
Claims (5)
- 電気光学層からの出射光を観察側に反射する光反射層が表示領域内に形成された表示体と、
前記表示体の表面から離間した位置に配置されて前記表示領域に対向する光透過性の保護基板と、
前記保護基板のうち前記表示体との対向面に貼着されて前記表示体の表面から離間する板材であって、観察側から入射して前記光反射層で反射した外光の前記観察側への出射を抑制する反射防止体と
を具備する表示装置。 - 前記反射防止体の表面および前記表示体における前記反射防止体との対向面のうちの少なくともひとつに形成されたARコート層
を具備する請求項1の表示装置。 - 前記反射防止体の表面と前記表示体における前記反射防止体との対向面との間隙に充填された光透過性の充填材
を具備する請求項1の表示装置。 - 前記保護基板のうち前記表示体とは反対側の表面に形成されて指示体の接触を検出する検出体
を具備する請求項1から請求項3の何れかの表示装置。 - 請求項1から請求項4の何れかの表示装置を具備する電子機器。
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