JP2010015075A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】観察者に立体画像を視認させる表示装置において、複数枚の液晶パネルを重ねた場合、液晶パネルにおける偏光板やカラーフィルタによって透過率が低くなり、液晶パネルを重ねることにより透過率が更に減少する。また、表示装置を窓ガラスやショーウインドウ等に適用した場合、透明性を確保するのが困難である。
【解決手段】それぞれが間隔をおいて配置される有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２と、視認側から最も遠い位置に配置されるシャッタ素子７０とを有する。有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、透光性を有し、シャッタ素子７０は、印加される電圧の変化に基づいて、入射した光を散乱させる散乱モードと、散乱させないようにする透明モードとのいずれかのモードに切り替え可能にする。
【選択図】図１
【解決手段】それぞれが間隔をおいて配置される有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２と、視認側から最も遠い位置に配置されるシャッタ素子７０とを有する。有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、透光性を有し、シャッタ素子７０は、印加される電圧の変化に基づいて、入射した光を散乱させる散乱モードと、散乱させないようにする透明モードとのいずれかのモードに切り替え可能にする。
【選択図】図１
Description
本発明は、立体画像を表示する表示装置に関する。
従来、特殊なメガネやレンチキュラーレンズ等を使用して視差画像を立体表示する方式が知られている。しかし、このような視差画像を利用する方式の場合、観察者に眼精疲労を引き起こす等の問題がある。このため、この視差画像を利用する方式に替わり、複数枚の液晶パネルを重ねてそれぞれに表示する画像の輝度比を変化させることで、観察者に立体的な画像を表示する方式が提供されている。
例えば、下記の特許文献１に記載されている表示装置では、複数の液晶パネルのそれぞれを、観察者から見て異なった奥行きに配置し、表示する平面画像の輝度を各液晶パネル毎に変化させることにより、観察者に立体画像として視認させている。また、下記の特許文献２に記載されている表示装置では、下記の特許文献１に記載されている表示装置の構成に加えて、各液晶パネルが互いに対向する面に光反射防止膜を形成することにより、バックライトから複数の液晶パネルを介して観察者に至る表示光について光損失の低減を図っている。
例えば、下記の特許文献１に記載されている表示装置では、複数の液晶パネルのそれぞれを、観察者から見て異なった奥行きに配置し、表示する平面画像の輝度を各液晶パネル毎に変化させることにより、観察者に立体画像として視認させている。また、下記の特許文献２に記載されている表示装置では、下記の特許文献１に記載されている表示装置の構成に加えて、各液晶パネルが互いに対向する面に光反射防止膜を形成することにより、バックライトから複数の液晶パネルを介して観察者に至る表示光について光損失の低減を図っている。
しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載されるような表示装置の場合、液晶パネルにおける偏光板やカラーフィルタによって透過率が減少し、複数の液晶パネルを重ねたときには透過率が更に減少する。その結果、表示装置の表面輝度の低下や、当該表面輝度の低下を補うためにバックライトの消費電力が増大してしまう問題があった。また、液晶パネルのカラーフィルタの配列やカラーフィルタに形成するブラックマトリクス等が複数の液晶パネル間で干渉することにより、モアレが生じてしまう問題があった。また、このような複数の液晶パネルを用いた表示装置を、定常的に高い透過率を必要とする例えば窓ガラスやショーウインドウ等への適用を図った場合、表示装置の透明性を確保するのが困難である問題があった。
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
観察者に立体画像を視認させる表示装置であって、それぞれが間隔をおいて配置される複数の有機ＥＬパネルと、前記観察者の視認側から最も遠い位置に配置されるシャッタ素子とを有し、前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、透光性を有し、前記シャッタ素子は、印加される電圧の変化に基づいて、当該シャッタ素子に入射した光を散乱させる散乱モードと、散乱させないようにする透明モードとのいずれかのモードに切り替え可能であることを特徴とする表示装置。
観察者に立体画像を視認させる表示装置であって、それぞれが間隔をおいて配置される複数の有機ＥＬパネルと、前記観察者の視認側から最も遠い位置に配置されるシャッタ素子とを有し、前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、透光性を有し、前記シャッタ素子は、印加される電圧の変化に基づいて、当該シャッタ素子に入射した光を散乱させる散乱モードと、散乱させないようにする透明モードとのいずれかのモードに切り替え可能であることを特徴とする表示装置。
上記した表示装置によれば、透光性を有する複数の有機ＥＬパネルのそれぞれが間隔をおいて配置されることから、観察者は、複数の有機ＥＬパネルのそれぞれから出射された表示光が合成された画像を立体画像として視認することができる。このとき、有機ＥＬパネルを複数配置する構成であることから、液晶パネルを複数配置する構成に比して、透過率の減少を抑えることができ、表示装置の表面輝度の低下や消費電力の増大に対応することができる。また、視認側から最も遠い位置に、散乱モードと透明モードとを切り替え可能なシャッタ素子を配置している。これにより、立体画像を表示するときには散乱モード、表示しないときには透明モードに切り替えを行い、定常的に高い透過率を必要とする例えば窓ガラスやショーウインドウ等への適用を図ることができる。
［適用例２］
前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、赤色に発光する赤色発光層と、緑色に発光する緑色発光層と、青色に発光する青色発光層とを有することを特徴とする上記表示装置。
前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、赤色に発光する赤色発光層と、緑色に発光する緑色発光層と、青色に発光する青色発光層とを有することを特徴とする上記表示装置。
上記した表示装置によれば、各有機ＥＬパネルは、赤色、緑色及び青色からなる各色の発光層を有することから、カラーフィルタを用いない方式によって立体画像のカラー化を図ることができる。この結果、カラーフィルタを用いることによる透過率の減少の問題に対応することができ、カラーフィルタの配列やカラーフィルタに形成するブラックマトリクスによってモアレが生じてしまう問題等にも対応することができる。
［適用例３］
前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、透光性基板と、いずれも透明電極からなる陽極及び陰極とを有することを特徴とする上記表示装置。
前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、透光性基板と、いずれも透明電極からなる陽極及び陰極とを有することを特徴とする上記表示装置。
上記した表示装置によれば、透光性基板と、いずれも透明電極からなる陽極及び陰極とを用いることにより、有機ＥＬパネルの透光性を確保することができる。
［適用例４］
前記シャッタ素子は、高分子分散型液晶素子であって、前記電圧が印加されない状態のときに、前記透明モードに切り替えることを特徴とする上記表示装置。
前記シャッタ素子は、高分子分散型液晶素子であって、前記電圧が印加されない状態のときに、前記透明モードに切り替えることを特徴とする上記表示装置。
上記した表示装置によれば、電圧が印加されない状態において透明モードとなる高分子分散型液晶素子をシャッタ素子として用いる。これにより、当該表示装置を例えば窓ガラスやショーウインドウ等に適用する場合、電圧が印加されない状態では透明状態のため、通常の窓ガラスやショーウインドウ等として扱うことができる。他方、電圧を印加することによって透明モードから散乱モードに切り替えて、窓ガラスやショーウインドウ等に入射する外の画像と立体画像とが重ならないようにすることができる。
［適用例５］
前記複数の有機ＥＬパネルのうち、前記観察者の視認側から最も遠い位置に配置される前記有機ＥＬパネルに、前記立体画像における背景画像を表示することを特徴とする上記表示装置。
前記複数の有機ＥＬパネルのうち、前記観察者の視認側から最も遠い位置に配置される前記有機ＥＬパネルに、前記立体画像における背景画像を表示することを特徴とする上記表示装置。
上記した表示装置によれば、観察者の視認側から最も遠い位置に配置される有機ＥＬパネルに背景画像を表示し、それより手前（視認側）に位置する有機ＥＬパネルに例えば前景画像を表示することにより、奥行き感のある立体画像を観察者に視認させることができる。
［適用例６］
前記立体画像における対象物の遠近位置に基づいて、前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれに表示する前記対象物の輝度を調整することを特徴とする上記表示装置。
前記立体画像における対象物の遠近位置に基づいて、前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれに表示する前記対象物の輝度を調整することを特徴とする上記表示装置。
上記した表示装置によれば、立体画像における対象物について、観察者の視認側から遠い位置に配置される有機ＥＬパネルにおける対象物の輝度と、当該有機ＥＬパネルより手前（視認側）に位置する有機ＥＬパネルにおける対象物の輝度とを変えて調整することにより、奥行き感のある立体画像を観察者に視認させることができる。
以下、本実施形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、図１から図５における表示装置の説明では、表示装置における各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺を実際とは異なるように表わしている。
最初に、本実施形態に係る表示装置の概略について説明する。
図１は、本実施形態に係る表示装置１を示す概略図である。同図に示すように、表示装置１は、シャッタ素子７０と、有機ＥＬパネルＰ１と、有機ＥＬパネルＰ２とを有している。有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、それぞれが所定の間隔をおいて重なるように配置されている。また、シャッタ素子７０は、有機ＥＬパネルＰ１に付設されており、観察者Ｍの視認側から最も遠い位置に配置されている。
図１は、本実施形態に係る表示装置１を示す概略図である。同図に示すように、表示装置１は、シャッタ素子７０と、有機ＥＬパネルＰ１と、有機ＥＬパネルＰ２とを有している。有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、それぞれが所定の間隔をおいて重なるように配置されている。また、シャッタ素子７０は、有機ＥＬパネルＰ１に付設されており、観察者Ｍの視認側から最も遠い位置に配置されている。
図１に示すように、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれは、基板１０、回路素子部２０及び表示素子部３０が順に積層され、それぞれの封止部５０により封止された構造となっている。表示素子部３０から発した表示光は、封止部５０から観察者Ｍ側へ出射される。ここで、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれは透光性を有しており、有機ＥＬパネルＰ１から出射された表示光Ｒ１は、有機ＥＬパネルＰ２を透過して観察者Ｍの目に入射する。また、有機ＥＬパネルＰ２から出射された表示光Ｒ２は、そのまま観察者Ｍの目に入射する。観察者Ｍは、有機ＥＬパネルＰ１に表示されて有機ＥＬパネルＰ２を透過した平面画像と、有機ＥＬパネルＰ２に表示された平面画像とを合成した画像により立体画像を視認することができる。
シャッタ素子７０は、電圧が印加されている場合に当該シャッタ素子７０に入射した光を散乱させる散乱モードと、電圧が印加されていない場合に当該シャッタ素子７０に入射した光を散乱させないようにする透明モードとのいずれかのモードに切り替えが可能である。
具体的には、表示装置１に電圧が印加されている場合、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれから平面画像が発光表示されて、観察者Ｍは立体画像を視認することができる。そのとき、表示装置１の外部からの入射光はシャッタ素子７０において散乱されることから、立体画像と外部からの画像とが重なることがない。一方、表示装置１に電圧が印加されていない場合、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれは発光しないで透光状態にあり、且つ表示装置１の外部からの入射光はシャッタ素子７０において散乱されずに透過することから、外部からの画像はそのまま観察者Ｍに視認される。即ち、表示装置１は透明状態となる。
具体的には、表示装置１に電圧が印加されている場合、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれから平面画像が発光表示されて、観察者Ｍは立体画像を視認することができる。そのとき、表示装置１の外部からの入射光はシャッタ素子７０において散乱されることから、立体画像と外部からの画像とが重なることがない。一方、表示装置１に電圧が印加されていない場合、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれは発光しないで透光状態にあり、且つ表示装置１の外部からの入射光はシャッタ素子７０において散乱されずに透過することから、外部からの画像はそのまま観察者Ｍに視認される。即ち、表示装置１は透明状態となる。
次に、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２の構成について説明する。
図２は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２の配線構造を示す平面模式図である。同図に示すように、本実施形態の有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２には、複数の走査線１０１と、それぞれの走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、それぞれの信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とが配線されている。そして、走査線１０１と信号線１０２とにより区画された領域が画素領域として構成されている。
図２は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２の配線構造を示す平面模式図である。同図に示すように、本実施形態の有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２には、複数の走査線１０１と、それぞれの走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、それぞれの信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とが配線されている。そして、走査線１０１と信号線１０２とにより区画された領域が画素領域として構成されている。
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
各画素領域には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量ｃａｐと、当該保持容量ｃａｐによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用の薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極としての画素電極３１と、この画素電極３１と陰極３３との間に挟み込まれる機能層３２とが設けられている。これらの画素電極３１と陰極３３と機能層３２とにより発光部Ａが構成され、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、この発光部Ａをマトリクス状に複数備えて構成されている。
有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２の構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、当該保持容量ｃａｐの状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極３１に電流が流れ、更に機能層３２を介して陰極３３に電流が流れる。機能層３２は、この流れる電流量に応じて発光する。
図３は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２の平面模式図である。同図に示すように、基板１０の中央には、マトリクス状に配置された発光部Ａにより形成される領域である表示領域１０ａが設けられている。表示領域１０ａの外側には、電源線１０３が配線されている。また、表示領域１０ａの両側には、走査側駆動回路１０５が配置されている。
図４は、図３に示す有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２における表示領域１０ａについてＩ−Ｉ'断面で切った断面構造を拡大した模式図である。同図に示すように、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、基板１０上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部２０と、表示素子部３０とが順に積層されている。これらの基板１０、回路素子部２０及び表示素子部３０は、いずれも透光性を有している。表示素子部３０は、画素電極３１と、機能層３２と、陰極３３と、基板１０上に形成され画素領域のそれぞれを区画するバンク層３７とにより構成されている。また、画素電極３１と機能層３２と陰極３３とによって発光部Ａが構成されている。
基板１０は、透明基板であり、例えば、無アルカリガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が用いられる。
機能層３２は、画素電極３１の上に積層された正孔注入／輸送層（電荷注入層）３２１と、正孔注入／輸送層３２１上に隣接して形成された発光層３２２と、この発光層３２２上に隣接して形成された電子注入層（電荷注入層）３２３とにより構成されている。
正孔注入／輸送層３２１は、正孔を発光層３２２に注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層３２１内部において輸送する機能を有する。この正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。他に、フィジカルマスクを用いて、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、銅フタロシアニン等の低分子系正孔注入／輸送材料を蒸着法により画素領域にのみ形成できる。また、電子注入層３２３は、電子を発光層３２２に注入する機能を有するとともに、電子を電子注入層３２３内部において輸送する機能を有する。この電子注入層３２３としては、例えばリチウムキノリノール（Ｌｉｑ）やフッ化リチウム（ＬｉＦ）或いはバソフェンセシウム、Ａｌｑ3等を好適に用いることができる。また、仕事関数が４ｅＶ以下の金属、例えばＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｙｂ、Ｓｍなども用いることができる。
正孔注入／輸送層３２１は、正孔を発光層３２２に注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層３２１内部において輸送する機能を有する。この正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。他に、フィジカルマスクを用いて、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、銅フタロシアニン等の低分子系正孔注入／輸送材料を蒸着法により画素領域にのみ形成できる。また、電子注入層３２３は、電子を発光層３２２に注入する機能を有するとともに、電子を電子注入層３２３内部において輸送する機能を有する。この電子注入層３２３としては、例えばリチウムキノリノール（Ｌｉｑ）やフッ化リチウム（ＬｉＦ）或いはバソフェンセシウム、Ａｌｑ3等を好適に用いることができる。また、仕事関数が４ｅＶ以下の金属、例えばＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｙｂ、Ｓｍなども用いることができる。
発光層３２２は、赤色に発光する赤色発光層３２２ｒ、緑色に発光する緑色発光層３２２ｇ、及び青色に発光する青色発光層３２２ｂの３種類を有し、各発光層３２２ｒ，３２２ｇ，３２２ｂが規則的に配列されている。この配列としては、ストライプ配列、デルタ配列等を適用できる。この発光層３２２の材料としては、例えば、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン、ルブレン等をドープして用いることができる。また低分子系の材料として、Ａｌｑ3、ＤＰＶＢｉ等に、上記のような低分子系材料をドーピングしてマスク蒸着することで、所望の発光を所定の配列で得ることができる。
画素電極３１及び陰極３３は、例えばＩＴＯやインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の金属酸化物からなる透光性の導電材料を用いる。これらの画素電極３１と陰極３３とが対になって機能層３２に電流を流す役割を果たす。
バンク層３７は、回路素子部２０上に隣接して形成された無機バンク層３７１と、この無機バンク層３７１上に隣接して形成された有機バンク層３７２とを備えている。無機バンク層３７１は、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機絶縁材料からなり、有機バンク層３７２は、無機バンク層３７１上に、例えば、アクリル樹脂等を塗布することにより形成されている。
図１に示す封止部５０は、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれの内部に水分や酸素が浸透するのを防止するためのものであり、例えば、電気絶縁性を有する板状部材を熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂等により封止するように構成されている。封止部５０により封止された空間には、例えば窒素ガス等が充填されている。
次に、シャッタ素子７０の構成について説明する。
図５は、シャッタ素子７０の構成を示す模式図であり、（ａ）は表示装置１に電圧が印加されていない場合の図であり、（ｂ）は表示装置１に電圧が印加されている場合の図である。シャッタ素子７０は、高分子分散型液晶素子であり、同図に示すように、２枚の透明基板７１，７８の内側に、それぞれ透明電極７２，７７と、液晶の方向を整える配向膜７３，７６が形成されており、２枚のこれらの基板の間に、高分子７４と液晶７５とが挟み込まれた構造をしている。
図５は、シャッタ素子７０の構成を示す模式図であり、（ａ）は表示装置１に電圧が印加されていない場合の図であり、（ｂ）は表示装置１に電圧が印加されている場合の図である。シャッタ素子７０は、高分子分散型液晶素子であり、同図に示すように、２枚の透明基板７１，７８の内側に、それぞれ透明電極７２，７７と、液晶の方向を整える配向膜７３，７６が形成されており、２枚のこれらの基板の間に、高分子７４と液晶７５とが挟み込まれた構造をしている。
シャッタ素子７０において、図５（ａ）に示すように、透明電極７２，７７間の電源７９のスイッチをＯＦＦにして電圧が印加されない状態にした場合、高分子７４と液晶７５との配向方向が、透明基板７１，７８に対して平行方向に一致する状態となる。そして、高分子７４と液晶７５との屈折率を一致させることにより、シャッタ素子７０への入射光Ｒ５が散乱しないでシャッタ素子７０は透明状態となる。
一方、図５（ｂ）に示すように、透明電極７２，７７間の電源７９のスイッチをＯＮにして電圧が印加される状態にした場合、液晶７５の配向方向が電界方向に揃うため、電界方向において、液晶７５と高分子７４との屈折率の不一致により、シャッタ素子７０への入射光Ｒ５が散乱してシャッタ素子７０は白濁状態となる。
一方、図５（ｂ）に示すように、透明電極７２，７７間の電源７９のスイッチをＯＮにして電圧が印加される状態にした場合、液晶７５の配向方向が電界方向に揃うため、電界方向において、液晶７５と高分子７４との屈折率の不一致により、シャッタ素子７０への入射光Ｒ５が散乱してシャッタ素子７０は白濁状態となる。
次に、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれに表示する画像について説明する。
図６は、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれに表示する人物に関する画像の例を示す図であり、（ａ）は有機ＥＬパネルＰ１に表示する背景画像を示し、（ｂ）は有機ＥＬパネルＰ２に表示する人物画像を示し、（ｃ）は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれの画像を合成した画像を示す。（ａ）では、有機ＥＬパネルＰ１に背景画像として山の景色等の平面画像を表示している。また、（ｂ）では、有機ＥＬパネルＰ２に二人の人物の平面画像を表示している。
図６は、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれに表示する人物に関する画像の例を示す図であり、（ａ）は有機ＥＬパネルＰ１に表示する背景画像を示し、（ｂ）は有機ＥＬパネルＰ２に表示する人物画像を示し、（ｃ）は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれの画像を合成した画像を示す。（ａ）では、有機ＥＬパネルＰ１に背景画像として山の景色等の平面画像を表示している。また、（ｂ）では、有機ＥＬパネルＰ２に二人の人物の平面画像を表示している。
観察者Ｍは、有機ＥＬパネルＰ１から出射されて有機ＥＬパネルＰ２を透過した（ａ）に示す背景画像と、有機ＥＬパネルＰ２から出射された（ｂ）に示す人物画像とを合成した（ｃ）に示す画像を視認することになる。このとき（ｃ）に示す画像において、山の景色等の画像は観察者Ｍから遠くに配置された有機ＥＬパネルＰ１に表示され、二人の人物の画像は手前の有機ＥＬパネルＰ２に表示されている。これにより、観察者Ｍは、二人の人物が手前に位置し、山の景色等は遠くに位置する奥行き感のある画像を立体画像として視認することができる。
図７は、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれに表示する地図に関する画像の例を示す図であり、（ａ）は有機ＥＬパネルＰ１に表示する背景画像を示し、（ｂ）は有機ＥＬパネルＰ２に表示する文字等の画像を示し、（ｃ）は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれの画像を合成した画像を示す。（ａ）では、有機ＥＬパネルＰ１に背景画像として地図を表す図形画像を表示している。また、（ｂ）では、有機ＥＬパネルＰ２に、地図に関して補足説明する文字等の画像を表示している。
観察者Ｍは、有機ＥＬパネルＰ１から出射されて有機ＥＬパネルＰ２を透過した（ａ）に示す背景画像と、有機ＥＬパネルＰ２から出射された（ｂ）に示す文字画像とを合成した（ｃ）に示す画像を視認することになる。このとき（ｃ）に示す画像において、図形画像は観察者Ｍから遠くに配置された有機ＥＬパネルＰ１に表示され、文字等の画像は手前の有機ＥＬパネルＰ２に表示されている。これにより、観察者Ｍは、地図を表す図形と文字等とが分離した見易い画像を視認することができる。また、地図を表す図形と文字等とはそれぞれ個別に表示する画像であることから、変更頻度が高い文字等の情報を容易に更新することができる。
図８は、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれに表示する、輝度調整を行った画像の例を示す図であり、（ａ）は有機ＥＬパネルＰ１に表示する背景画像及び対象物の画像を示し、（ｂ）は有機ＥＬパネルＰ２に表示する対象物の画像を示し、（ｃ）は有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれの画像を合成した画像を示す。（ａ）では、有機ＥＬパネルＰ１に、背景画像として山の景色等に加えて対象物の画像となる二人の人物からなる平面画像を表示している。また、（ｂ）では、有機ＥＬパネルＰ２に、対象物の画像となる二人の人物の平面画像を表示している。ここで二人の人物について、体の大きい方を親として小さい方を子供とする。親について、（ａ）では輝度を低く調整してあり、（ｂ）では輝度を高く調整してある。一方、子供については、（ａ）では輝度を高く調整してあり、（ｂ）では輝度を低く調整してある。
観察者Ｍは、有機ＥＬパネルＰ１から出射されて有機ＥＬパネルＰ２を透過した（ａ）に示す背景画像及び輝度調整された対象物の画像と、有機ＥＬパネルＰ２から出射された（ｂ）に示す輝度調整された対象物の画像とを合成した（ｃ）に示す画像を視認することになる。このとき（ｃ）に示す画像における二人の人物について、遠くに配置された有機ＥＬパネルＰ１では親の輝度が低く子供の輝度が高く表示され、手前の有機ＥＬパネルＰ２では逆に親の輝度が高く子供の輝度が低く表示されている。これにより、観察者Ｍは、手前に親が位置してその後ろに子供が位置し、山の景色等は遠くに位置する奥行き感のある画像を立体画像として視認することができる。
上記した実施形態に係る表示装置１では、有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２のそれぞれを所定の間隔をおいて配置し、観察者Ｍの視認側から最も遠い位置にシャッタ素子７０を配置している。このシャッタ素子７０は、電圧が印加される状態では散乱により白濁状態になり、電圧が印加されない状態では散乱しないで透明状態となる。
このことから、電源７９のスイッチをＯＮにして表示装置１に立体画像を表示したり、逆に、電源７９のスイッチをＯＦＦにして表示装置１を透明状態にしたりすることができるようになる。これにより、表示装置１を例えば窓ガラスやショーウインドウ等へ組み込んで、立体画像を表示したり、表示しないときには通常の透明な窓ガラスやショーウインドウ等として利用することができる。また、立体画像を表示するとき、シャッタ素子７０は白濁状態であることから、窓ガラスやショーウインドウ等に外から入射する画像と立体画像とが重なることを防ぐことができ、立体画像を見易くすることができる。
このことから、電源７９のスイッチをＯＮにして表示装置１に立体画像を表示したり、逆に、電源７９のスイッチをＯＦＦにして表示装置１を透明状態にしたりすることができるようになる。これにより、表示装置１を例えば窓ガラスやショーウインドウ等へ組み込んで、立体画像を表示したり、表示しないときには通常の透明な窓ガラスやショーウインドウ等として利用することができる。また、立体画像を表示するとき、シャッタ素子７０は白濁状態であることから、窓ガラスやショーウインドウ等に外から入射する画像と立体画像とが重なることを防ぐことができ、立体画像を見易くすることができる。
更に、従来の２枚の液晶パネルを用いる表示装置では、液晶パネルの両面に偏光板を貼り付けてカラーフィルタを用いるのが一般的であり、この場合、バックライトからの光が４枚の偏光板及び２枚のカラーフィルタを透過することになり透過率が著しく減少してしまう。例えば、液晶パネル単体の透過率が１０％程度（液晶パネルの一般的な数値）である場合、２枚重ねると透過率が１％程度に減少する。このため、表示装置の表面輝度が極めて低い暗い画像となってしまう。
表示装置１では、このような液晶パネルの替わりに、赤色発光層３２２ｒ、緑色発光層３２２ｇ及び青色発光層３２２ｂにより自発光する有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２を用いている。有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２は、液晶パネルにおいて必要であったバックライト、偏光板及びカラーフィルタを必要としない。このため、２枚の液晶パネルを用いる従来の表示装置に比して透過率を大きく向上させることができる。例えば、有機ＥＬパネル単体での透過率が７０％以上（有機ＥＬパネルの一般的な数値）の場合、２枚重ねても透過率は４９％以上となる。これにより、表示装置の表面輝度の低下を抑えることができる。また、カラーフィルタを用いないことから、モアレの発生による画質の低下にも対処することができる。
上記した実施形態に係る表示装置１では、２枚の有機ＥＬパネルＰ１，Ｐ２を用いているが、３枚以上の透光性を有する有機ＥＬパネルを用い、それぞれを所定の間隔をおいて配置しても良い。これらの３枚以上の有機ＥＬパネルを用いることにより、立体画像を構成する対象物の位置によって更に細分化した背景画像や前景画像や輝度調整された画像をそれぞれの有機ＥＬパネルに表示することで、更にきめ細かい奥行き感のある立体画像を観察者Ｍに視認させることができる。
１…表示装置、１０…基板、１０ａ…表示領域、２０…回路素子部、３０…表示素子部、３１…画素電極、３２…機能層、３３…陰極、３７…バンク層、５０…封止部、７０…シャッタ素子、７１，７８…透明基板、７２，７７…透明電極、７３，７６…配向膜、７４…高分子、７５…液晶、１０１…走査線、１０２…信号線、１０３…電源線、１０４…データ側駆動回路、１０５…走査側駆動回路、１２２…スイッチング用の薄膜トランジスタ、１２３…駆動用の薄膜トランジスタ、３２１…正孔注入／輸送層、３２２…発光層、３２２ｂ…青色発光層、３２２ｇ…緑色発光層、３２２ｒ…赤色発光層、３２３…電子注入層、３７１…無機バンク層、３７２…有機バンク層。
Claims (6)
- 観察者に立体画像を視認させる表示装置であって、
それぞれが間隔をおいて配置される複数の有機ＥＬパネルと、
前記観察者の視認側から最も遠い位置に配置されるシャッタ素子とを有し、
前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、透光性を有し、
前記シャッタ素子は、印加される電圧の変化に基づいて、当該シャッタ素子に入射した光を散乱させる散乱モードと、散乱させないようにする透明モードとのいずれかのモードに切り替え可能であることを特徴とする表示装置。 - 前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、赤色に発光する赤色発光層と、緑色に発光する緑色発光層と、青色に発光する青色発光層とを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
- 前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれは、透光性基板と、いずれも透明電極からなる陽極及び陰極とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
- 前記シャッタ素子は、高分子分散型液晶素子であって、前記電圧が印加されない状態のときに、前記透明モードに切り替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。
- 前記複数の有機ＥＬパネルのうち、前記観察者の視認側から最も遠い位置に配置される前記有機ＥＬパネルに、前記立体画像における背景画像を表示することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記立体画像における対象物の遠近位置に基づいて、前記複数の有機ＥＬパネルのそれぞれに表示する前記対象物の輝度を調整することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置。
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