JP4525007B2

JP4525007B2 - Display device

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Publication number: JP4525007B2
Application number: JP2003185281A
Authority: JP
Inventors: 学武居; 友之白嵜
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: JP2005017911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）ディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フラットディスプレイパネルの研究・開発が盛んに行われている。フラットディスプレイパネルには、透過光を利用した液晶ディスプレイパネル、放電現象を利用したプラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションディスプレイパネル、電界発光現象を利用したＥＬディスプレイパネル等がある。ドットマトリクス方式により表示を行う場合、何れのディスプレイパネルにおいても、画素がマトリクス状に配列されている。
【０００３】
フラットディスプレイパネルの視認性を向上させるために、フラットディスプレイパネルの表示面に光学的加工を施すことがある。例えば、フラットディスプレイパネルの表示面での外光の反射を抑制するために、フラットディスプレイパネルの表示面にＡＲ（Anti Reflection）コートを施すことが行われている。また、フラットディスプレイパネルの光の出射率を向上させるために、フラットディスプレイの表示面にマイクロレンズアレイを形成することも行われている（例えば、特許文献１参照。）。また、フラットディスプレイパネルの正面指向性を向上させ更に輝度を向上させるために、多数の断面三角形状のプリズムが形成されたプリズムシートをフラットディスプレイパネルの表示面に接着することも行われている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２２０００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マイクロレンズアレイ、プリズムシート等の光学手段をフラットディスプレイパネルの表示面に設けた場合、正面に向けた光の出射率が向上する反面、例えば発光した画素（Ｒ）から放射状に輻射する光のうち画素（Ｒ）に隣接した画素（Ｇ）の上方まで達する光が、画素（Ｇ）に対向する光学手段によって屈折又は反射して正面方向に出射されると、画素（Ｒ）から出射する光が画素（Ｇ）の本来の発光画素上にかかってしまい、画素（Ｇ）の色のみが見える面積が小さくなるといった問題があった。
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、所定の画素からの光が隣接する画素上で出射することを低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明に記載の発明の表示装置は、
複数の画素が間隔をあけてマトリクス状に配列され、前記複数の画素が光透過性材料で被覆されたフラットディスプレイパネルと、前記フラットディスプレイパネルの正面指向性を付与するための光学シートと、を備え、
前記光学シートは稜角がαとなる二等辺三角形状の断面形状をもつ複数のプリズムを有し、
当該画素から前記光学シートの表面の光の出射位置までの縦方向の高さｄは下記式（１）を満たすように設定されている、
【数１】

（式中、ｎは当該画素から前記光学シートの表面の光の前記出射位置までの光路の屈折率、ｐは当該画素から前記光学シートの表面の光の前記出射位置までの横方向の幅）
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、式（１）を用いて正面方向に出射される光を光学的に解析することにより、適用する光学シートの稜角αや、光学シートによって設定される、当該画素から前記光学シートの表面の光の前記出射位置までの横方向の幅ｐ、に合わせて、当該画素から光学シートの表面の光の出射位置までの縦方向の高さｄを容易に算出することができ、このような高さｄとすることで良好な表示が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の表示装置において、前記幅ｐは、当該画素から前記周辺画素までの幅以下であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、当該画素からの光が周辺画素上に位置する光学シートに達して正面方向に出射することがないので、当該画素の光によって周辺画素の光の色が打ち消されることをほぼ防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施するための好適な形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。また、以下の説明において、『平面視して』とは、『表示面に対して垂直な方向に向かって見て』という意味である。
【００２１】
図１は本発明が適用された表示装置１の分解斜視図である。図１に示すように、この表示装置１は、画素が列方向にｍ（２以上の自然数）個、行方向にｎ（ｎは２以上の自然数）個のマトリクス状に配列されてなるフラットディスプレイパネル２と、フラットディスプレイパネル２の表示光に正面指向性を付与するためにフラットディスプレイパネル２の光出射面（表示面）２ａに貼着された光学シート（プリズムシート）３と、を備える。
【００２２】
まず、図２を用いてフラットディスプレイパネル２について説明する。図２（ａ）は、マトリクス状に配列されている複数の画素のうち横方向に隣り合う三つの画素を示した平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示されたＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００２３】
このフラットディスプレイパネル２の画素には自発光素子としてのＥＬ素子１１を用いており、一つの画素を構成するＥＬ素子１１につき二つのトランジスタ２１，２１が設けられており、フラットディスプレイパネル２はアクティブマトリクス駆動方式によりドットマトリクス表示を行うものであり、トランジスタ２１，２１のいずれかに流れる電流の電流値により階調を制御する電流階調表示型でもよく、トランジスタ２１，２１のいずれかに印加される電圧の電圧値により階調を制御する電圧階調表示型でもよい。
【００２４】
このフラットディスプレイパネル２は基板１２を具備し、基板１２はホウケイ酸ガラス、石英ガラス、その他のガラス、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート、その他の樹脂で平板状に形成されたものである。
【００２５】
基板１２の表面１２ａ上には、行方向に長尺となって帯状に形成された複数の走査線（図示略）が互いに平行になって配列されている。これら走査線は絶縁膜（図示略）によって被覆されており、この絶縁膜上には、走査線と直交するように列方向に長尺となって帯状に形成された複数の信号線が互いに平行となって配列されている。更に、トランジスタ２１，２１…は、基板１２の表面１２ａに形成されている。これらトランジスタ２１，２１，…はＭＯＳ型電界効果薄膜トランジスタである。一画素中の二つのトランジスタ２１，２１のうち一方のトランジスタ２１のゲート電極が走査線と接続されており、他方のトランジスタ２１のドレイン電極が信号線と共通となっている。トランジスタ２１，２１は逆スタガ構造でもコプラナ型でもよく、またｎチャネル型トランジスタでもｐチャネル型トランジスタであってもよく、アモルファスシリコンＴＦＴでもポリシリコンＴＦＴであってもよい。
【００２６】
二つのトランジスタ２１，２１は、データドライバ・走査ドライバから信号線及び走査線を介して信号を入力し、入力した信号に従ってＥＬ素子１１に流れる電流の電流値を次の周期まで保持することでＥＬ素子１１の発光輝度を一定に保持する画素回路を構成している。
【００２７】
全てのトランジスタ２１，２１，…は絶縁被覆膜１８によって被覆されている。絶縁被覆膜１８は基板１２のほぼ全面に成膜されており、基板１２の表面１２ａとトランジスタ２１，２１，…との間に生じた段差がこの絶縁被覆膜１８によって緩和され、絶縁被覆膜１８の表面はほぼ平坦な面となっている。この絶縁被覆膜１８は、有機樹脂（例えば、アクリル樹脂（メタクリル樹脂を含む）、エポキシ樹脂）或いは酸化シリコン、窒化シリコン等の無機化合物からなるものである。なお、トランジスタ２１，２１，…の光劣化を防止するために、例えばカーボンブラック等の顔料を混在させるようにして遮光性の絶縁被覆膜１８とすることが望ましい。
【００２８】
絶縁被覆膜１８上には、ＥＬ素子１１が形成されている。ＥＬ素子１１は、アノードとしての画素電極１６、電界発光を行うためのＥＬ層１５、カソードとしての共通電極１３の順に積層した積層構造となっている。このうち、画素電極１６及びＥＬ層１５はＥＬ素子１１ごとに独立して形成され、複数の画素電極１６及び複数のＥＬ層１５が平面視してマトリクス状となって配列されているが、共通電極１３は複数のＥＬ素子１１，１１，…に跨って共通して形成され平面視して基板１２のほぼ全面に形成されている。
【００２９】
画素電極１６は、金属、金属酸化物、合金等の導電性を有した材料で形成されており、比較的仕事関数の高いものである。画素電極１６としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛若しくは酸化スズ又はこれらのうちの少なくとも一つを含む混合物（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、カドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ））で形成されたものが挙げられる。
【００３０】
画素電極１６は、絶縁被覆膜１８に形成されたコンタクトホールを通じて一方のトランジスタ２１のソース電極に電気的に接続されている。
【００３１】
画素電極１６上には、ＥＬ層１５が形成されている。ＥＬ層１５は、発光材料で形成された層であって、画素電極１６から注入された正孔と共通電極１３から注入された電子を再結合させることによって発光する層である。なお、図１においてＥＬ素子１１に付されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）はＥＬ層１５で発する光の色を表している。
【００３２】
ＥＬ層１５には、電子輸送性の物質が適宜混合されていても良いし、正孔輸送性の物質が適宜混合されても良いし、電子輸送性の物質及び正孔輸送性の物質が適宜混合されていても良い。つまり、ＥＬ層１５は、画素電極１６から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層した三層構造であっても良いし、正孔輸送層、発光層の順に積層した二層構造であっても良いし、発光層、電子輸送層の順に積層した二層構造であっても良いし、発光層からなる単層構造であっても良い、これらの層構造において適切な層間に電子或いは正孔の注入層が介在した多層構造であっても良い。また、ＥＬ層１５を構成した層全てが有機化合物からなるものであっても良いし、ＥＬ層１５を構成した層全てが無機化合物（例えば、硫化亜鉛）からなるものであっても良いし、ＥＬ層１５が無機化合物からなる層と有機化合物からなる層とを積層したものでも良い。なお、ＥＬ層１５を構成した層全てが無機化合物からなる場合には、ＥＬ素子１１が無機ＥＬ素子であり、ＥＬ層１５を構成した層に有機化合物からなる層がある場合には、ＥＬ素子１１が有機ＥＬ素子である。
【００３３】
ＥＬ層１５が低分子有機材料又は無機物からなる場合、蒸着法、スパッタリング法等の気相成長法によってＥＬ層１５を形成することができる。一方、ＥＬ層１５が高分子有機材料又は低分子有機材料からなる場合、有機化合物含有液を塗布すること（つまり、湿式塗布法）によってＥＬ層１５を形成することができる。有機化合物含有液とは、ＥＬ層１５を構成した有機化合物又はその前駆体を含有した液であり、ＥＬ層１５を構成した有機化合物又はその前駆体が溶質として溶媒に溶けた溶液であっても良いし、ＥＬ層１５を構成した有機化合物又はその前駆体が分散媒に分散した分散液であっても良い。
【００３４】
ここでは、ＥＬ層１５は、湿式塗布法により形成された層であって、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）からなる正孔輸送層１５ａ、ポリフルオレン系発光材料からなる発光層１５ｂの順に積層した二層構造である。なお、ＥＬ層１５が湿式塗布法により形成される場合、液体に対してなじんで液体が４０°以下の接触角で濡れる性質（以下、「親液性」という。）を有した親液性膜を画素電極１６上に形成した状態で有機化合物含有液をその親液性膜に塗布するのが望ましい。
【００３５】
ＥＬ層１５の周囲には、ポリイミド等の感光性樹脂、酸化珪素、窒化珪素等から選択された絶縁膜１４が形成されている。平面視して、絶縁膜１４が網目状に形成されることで、絶縁膜１４によって囲繞された複数の囲繞領域がマトリクス状に配列され、囲繞領域内にＥＬ層１５が形成されている。絶縁膜１４の一部は画素電極１６の外縁の一部に重なっている。なお、ＥＬ層１５を湿式塗布法により形成する場合には、絶縁膜１４の表面に、液体をはじいて液体が５０°以上の接触角で濡れる性質（以下、「撥液性」という。）を有した撥液性膜（例えば、フッ素樹脂膜、反応性シリコン膜）が形成されていても良い。
【００３６】
ＥＬ層１５上には、共通電極１３が形成されている。共通電極１３は基板１２のほぼ全面に形成されている。共通電極１３は、ＥＬ層１５側から電子注入層１３ａ、補助電極１３ｂの順に積層した積層構造である。電子注入層１３ａは、光を透過する程度に非常に薄く形成されており、比較的仕事関数の低い材料（例えば、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム若しくは希土類からなる単体金属又はこれらの単体を少なくとも一種を含む合金）からなるものであり、その厚さは可視光波長域よりも薄く、１０〜２００ｎｍである。補助電極１３ｂは、可視光に対して透過性を有するとともに導電性を有し、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛若しくは酸化スズ又はこれらのうちの少なくとも一つを含む混合物（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、カドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ））で形成されている。
【００３７】
共通電極１３は封止膜１７によって被覆されている。封止膜１７はＥＬ素子１１に水や酸素が浸入しないための遮蔽膜であり、封止膜１７の表面はほぼ平坦な面となっている。この封止膜１７は光を透過する性質を有し、透明な樹脂（例えば、アクリル樹脂（メタクリル樹脂も含む）、エポキシ樹脂）からなるものである。封止膜１７の表面１７ａが、図１におけるフラットディスプレイパネル２の光出射面２ａとなる。
【００３８】
次に、光学シート３について説明する。
光学シート３の表面には、光学素子である多数のマイクロプリズム３ａが形成されており、マイクロプリズム３ａの裏面には、両面が平滑なシート材３ｂが設けられている。マイクロプリズム３ａ及びシート材３ｂは屈折率がほぼ等しい方が望ましい。マイクロプリズム３ａ及びシート材３ｂのように複数に分割されていた光学シート３の場合、後述する『光学シート３の屈折率』は他に注釈がなければ、光学シート３内の光路となる複数の部材の屈折率を考慮してなされた値とする。光学シート３の厚さは、封止膜１７の厚さに比べて極めて薄いため、複数の部材の屈折率が多少異なっていても光路が大きく変わることはなく、その影響は小さい。どのマイクロプリズム３ａも、縦方向に長尺であり、その長手方向に直交する面で破断した断面形状、つまり、Ｂ−Ｂ線で破断した断面形状が三角形状、より好ましくは二等辺三角形状に形成されている。これら複数のマイクロプリズム３ａは長手方向が互いに平行となってほぼ等間隔に配列されている。どのマイクロプリズム３ａの稜角αも互いに等しい。
【００３９】
光学シート３は、光透過性の透明な光学接着剤４を介して封止膜１７の表面１７ａに接着されている。光学接着剤４としては、カナダバルサム、紫外線硬化性エポキシ系光学接着剤、紫外線硬化性アクリル系光学接着剤等があり、光学シート３の屈折率と封止膜１７の屈折率との間の屈折率が望ましい。光学接着剤４の厚さが厚いほどＥＬ素子１１の発光領域における隣接するＥＬ素子１１の光が混色する幅が広がり、光学接着剤４を透過する光の割合が減少するので、できるだけ薄い方が好ましい。
【００４０】
一例として、光学シート３のシート材３ｂは、ポリエステル（屈折率１．５８〜１．６８）又はポリエチレンテレフタレートからなり、マイクロプリズム３ａは、アクリル樹脂（屈折率１．４９〜１．５１）又は紫外線硬化樹脂からなる。マイクロプリズム３ａ及びシート材３ｂは同一材料で一体化して形成されていてもよく、光学シート３を封止膜１７の表面１７ａに接着する代わりに、多数のマイクロプリズム３ａをフォトリソグラフィー法によって封止膜１７の表面１７ａに直接形成しても良い。
【００４１】
このような光学シート３をフラットディスプレイパネル２の光出射面２ａに接着することによって、表示装置１の出射光の正面指向性が高くなり、表示装置１の表示画面に対して垂直に表示装置１を見た場合にはその表示画面が明るく見え、表示画面に対して所定の傾斜角をもって表示装置１を見た場合には表示画面が暗く見える。稜角αが７０度の光学シート３（商品名ctraf 住友３Ｍ社製）では、光学シート３がない場合に比べて正面の輝度が１．１１倍に向上し、２０度、３０度での光束がそれぞれ１．１３倍、１．１３倍に向上した。稜角αが９０度の光学シート３（商品名befhp 住友３Ｍ社製）では、光学シート３がない場合に比べて正面の輝度が１．１８倍に向上し、２０度、３０度での光束がそれぞれ１．２０倍、１．２０倍に向上した。稜角αが９５度の光学シート３（商品名h210 三菱レーヨン社製）では、光学シート３がない場合に比べて正面の輝度が１．２４倍に向上し、２０度、３０度での光束がそれぞれ１．２７倍、１．２６倍に向上した。稜角αが１００度の光学シート３（商品名bef100 住友３Ｍ社製）では、光学シート３がない場合に比べて正面の輝度が１．３０倍に向上し、２０度、３０度での光束がそれぞれ１．３０倍、１．２８倍に向上した。稜角αが１１０度の光学シート３（商品名pv7 大日本印刷社製）では、光学シート３がない場合に比べて正面の輝度が１．２４倍に向上し、２０度、３０度での光束がそれぞれ１．２８倍、１．２７倍に向上した。このように、マイクロプリズム３ａの稜角αが７０〜１１０°の場合には、出射光の正面指向性がより高くなり、稜角αが１００°の場合には、出射光の正面での指向性が最も高い結果となった。比較例として稜角αが１０度の光学シート３では、光学シート３がない場合に比べて正面の輝度が０．９７倍となり、２０度、３０度での光束がそれぞれ０．９８倍、０．９９倍であった。
また、光学シート３の再帰反射効果により、光学シート３から外部への光の取出効率が向上する。
【００４２】
ところが、光学シート３を設けると、光学シート３の表面の或る一点からは隣り合う幾つかのＥＬ素子１１から発した光が出射することがある。そのため、ユーザにとっては隣り合う画素間で混色の起きた表示画面に見えてしまうことがある。封止膜１７として屈折率１．５２、厚さ７００μｍのガラス基板を用い、光学接着剤４の屈折率を１．５２に設定し、屈折率１．５８、厚さ１２５μｍのシート材３ｂ、屈折率１．５１、頂点の高さが５０μｍのマイクロプリズム３ａの場合、１０００μｍで混色領域の幅が４００μｍ程度、１５００μｍで混色領域の幅が６００μｍ近くに達していた。
【００４３】
そこで、本実施形態では、マイクロプリズム３ａのピッチａ（例えば隣接するマイクロプリズム３ａの稜角を定義する頂点間の距離）が画素（ＥＬ素子１１）のピッチｂ以下となるように、マイクロプリズム３ａのピッチａ及び画素のピッチｂを設定している。つまり、一つの画素につき一つ以上のマイクロプリズム３ａが相対している。これは、図３（ａ）に示すようにマイクロプリズム３ａのピッチａが画素のピッチｂより大きくなると、一つのマイクロプリズム３ａからは隣り合うＥＬ素子１１から発した光が出射するが、図３（ｂ）に示すようにマイクロプリズム３ａのピッチａが画素のピッチｂ以下となると隣のＥＬ素子１１から出射する光が減り、一つのマイクロプリズム３ａからは一つのＥＬ素子１１から発した光が出射するようになるためである。従って、隣り合う画素間で混色の起きた表示画面を低減することができる。ここで、ピッチｂは、横方向における画素の幅と、横方向に隣り合う画素の間にある非発光領域の幅との和である。
【００４４】
なお、マイクロプリズム３ａの代わりに、断面半円状のシリンドリカルレンズが形成されていても良い。断面半円状のシリンドリカルレンズが形成されている場合であっても、シリンドリカルレンズのピッチａが画素のピッチｂより小さくすると、正面指向性が高く且つ混色のない表示画面となる。
【００４５】
また、光学シート３に断面三角形状のマイクロプリズム３ａが形成されている場合、ある画素のＥＬ層１５の発する光が当該画素上以外で光学シート３の外側表面から正面方向に出射される位置における当該画素（ＥＬ素子１１）から当該出射位置までの縦方向の高さｄ（つまり、当該出射位置におけるマイクロプリズム３ａの膜厚と封止膜１７の膜厚と光学接着剤４の膜厚の和）と、当該ある画素から当該出射位置までの横方向の幅ｐと、マイクロプリズム３ａの屈折率ｎと稜角αとの関係は、次式（１）のようになっている。
【数３】

【００４６】
式（１）を満たし、幅ｐが互いに隣接する画素間の幅に設定することによって、絶縁膜１４に対応する領域のみで隣り合うＥＬ素子１１から出射した光が混合してマイクロプリズム３ａの表面から出射し、ＥＬ素子１１に対応する領域では隣りのＥＬ素子１１から発した光がマイクロプリズム３ａの表面から出射しない。従って、混色の起きた表示画面を低減することができる。
【００４７】
ここで、式（１）について図４を用いて説明する。なお、以下の説明において角度の単位は、ラジアン値で表している。
ＥＬ素子１１からマイクロプリズム３ａの外側表面に到達する際の光の入射角をθ₁とし、その光がマイクロプリズム３ａの界面から出射する出射角をθ₂とし、マイクロプリズム３ａの屈折率をｎとすると、スネルの法則より次式（２）が成立する。ここではマイクロプリズム３ａの表面に接している空気の屈折率を１としている。
【数４】

【００４８】
マイクロプリズム３ａが二等辺三角形状の断面形状であるため、底角βと稜角αとの関係は、次式（３）が成立する。
【数５】

【００４９】
そして、マイクロプリズム３ａから出射した光が表示画面に対して垂直となるためには、次式（４）が成立する。
【数６】

【００５０】
式（２）〜式（４）より、次式（５）が成立する。
【数７】

【００５１】
ＥＬ素子１１の端から出射した光が隣りのＥＬ素子１１の端に対応するマイクロプリズム３ａの表面において角度θ₂で出射するためには、式（６）、式（７）が成立する。但し、光学シート３の膜厚が厚さｄよりも十分に小さいものとする。
【数８】

【数９】

【００５２】
式（５）〜式（７）より次式（８）が成立する。
【数１０】

【００５３】
このように、ある画素のＥＬ層１５の発する光が当該画素上以外で光学シート３の外側表面から正面方向に出射される位置における当該画素から光学シート３の外側出射面までの縦方向の高さｄ（つまり、当該出射位置におけるマイクロプリズム３ａの膜厚と封止膜１７の膜厚と光学接着剤４の膜厚の和）を、当該画素から当該出射位置まで横方向の幅ｐで割った値は、光学シート３の屈折率ｎ、稜角αにより一義的に決まる。また、どのような光学シート３を採用するかによって屈折率ｎ、稜角αが決まる。すなわち、幅ｐをパネルの設計に基づき設定し、光学シート３の屈折率ｎ、稜角αが決まると、ある画素のＥＬ層１５の発する光が当該画素上以外で光学シート３の外側表面から正面方向に出射される位置におけるＥＬ素子１１から光学シート３の外側表面までの高さｄが自動的に算出することができる。
【００５４】
高さｄは、光学接着剤４の厚さ及び封止膜１７の厚さの和である高さｄ₁と画素から幅ｐだけずれた位置の光学シート３の高さｄ₂との和になる。ここで光学シート３の高さｄ₂は、適用する光学シート３の構造が予め決まっていれば、光学シート３とフラットディスプレイパネル２との相対的位置により自動的に算出できる。したがって、式（８）を満たすように高さｄ₁、つまり光学接着剤４の厚さ及び封止膜１７の厚さの少なくともいずれか一方の厚さを制御することで画素の混色を抑制することができる。
【００５５】
例えば、画素上に混色部分を全く設けないように設計するためには、横方向に隣り合う画素の間にある非発光領域の幅を、光学シート３から外部に出射される光の画素端部までの幅ｐ以上にすればよい。
【００５６】
また表示特性を著しく劣化しないのであれば、画素上の混色面積の割合が多少あってもよく、つまり、幅ｐが横方向に隣り合う画素間の距離より長くてもよい。例えば１μｍ厚の酸化シリコン、酸化亜鉛等の封止膜１７及び２０μｍの高さの光学シート３を用いると、１２８行、１６０列のＲＧＢストライプ配列の２インチ角のフラットディスプレイパネル２では、フラットディスプレイパネル２のパネル面積に対するＥＬ画素の発光面積の割合が２０％、６０％の場合の画素の横方向の混色領域の幅はそれぞれ６７μｍ以下、３４μｍ以下となり、３２０行、２４０列のＲＧＢストライプ配列の２インチ角のフラットディスプレイパネル２では、フラットディスプレイパネル２のパネル面積に対するＥＬ画素の発光面積の割合が２０％、６０％の場合の画素の横方向の混色領域の幅はそれぞれ２７μｍ以下、１３μｍ以下となり、１３６５行、７６８列のＲＧＢストライプ配列の３７インチ角のフラットディスプレイパネル２では、フラットディスプレイパネル２のパネル面積に対するＥＬ画素の発光面積の割合が２０％、６０％の場合の画素の横方向の混色領域の幅はそれぞれ１６０μｍ以下、８０μｍ以下となる。色純度の観点から、ある発光する画素の色が横方向に隣接する画素上を混色するときの混色幅は、隣接画素の横方向の幅の２０％以内であることが望ましい。
【００５７】
〔変形例１〕
以下、図５を用いて変形例１について説明する。
変形例１の表示装置では、封止膜１７が隔壁５によって区画されている。つまり、共通電極１３上には絶縁膜１４に対応するように平面視して網目状に形成された隔壁５が形成されている。平面視して、隔壁５が網目状に形成されることで、隔壁５によって囲繞された複数のセルがマトリクス状に配列されている。また、平面視して、それぞれのセル内にＥＬ層１５が配置されている。封止膜１７は、隔壁５による各セル内に充填されている。隔壁５の膜厚は封止膜１７の膜厚と同じであり、封止膜１７及び隔壁５により形成された平坦な表面２ａに光学シート３が光学接着剤４を介して接着されている。隔壁はＥＬ層１５が発する光に対して遮光性を示すものが好ましく、反射性を示すものが最も好ましい。この変形例１の表示装置は、以上のことを除いては、図２に示された表示装置１と同様の構成をしている。
【００５８】
ＥＬ素子１１から発した光は隔壁５によって遮蔽されることによって隣りのＥＬ素子１１に対応する領域から出射しない。従って、混色の起きた表示画面を低減することができる。ここで、隔壁５がアルミ等の金属又は合金で形成されていても良いし、隔壁５のフレームの表面にアルミ等の金属又は合金の膜が形成されていても良い。これにより、隔壁５が高反射率のミラー状となり、ＥＬ素子１１から発した光が隔壁５によって反射することによって、光学シート３から外部への光の取出効率が向上する。
【００５９】
〔変形例２〕
以下、図６を用いて変形例２について説明する。
変形例１の表示装置ではフラットディスプレイパネル２の表面２ａに光学シート３を接着していたが、変形例２の表示装置では図６に示すように多数のマイクロプリズム３ａをフォトリソグラフィー法によってフラットディスプレイパネル２の表面２ａに直接形成している。ここでは隣り合うマイクロプリズム３ａの間には間隔があり、その間隔は横に隣り合う画素の間の非発光領域の幅と同じである。また、画素の縦一列につき一つのマイクロプリズム３ａが相対して配置されている。この変形例２の表示装置は、以上のことを除いては、図５に示された変形例１の表示装置と同様の構成をしている。
【００６０】
〔変形例３〕
以下、図７を用いて変形例３について説明する。
変形例１の表示装置では、光学シート３の隣り合うマイクロプリズム３ａの間には間隔がなく、マイクロプリズム３ａの一方の斜面は隣りのマイクロプリズム３ａの他方の斜面と交差している。それに対して変形例３の表示装置では、図７に示すように光学シート３の隣り合うマイクロプリズム３ａの間には間隔があり、隣り合うマイクロプリズム３ａの間には光学シート３の裏面と略平行となる底面３ｂが形成されており、マイクロプリズム３ａの一方の斜面は底面３ｂと交差しており、隣りのマイクロプリズム３ａの他方の斜面が底面３ｂと交差している。また、画素の縦一列につき一つのマイクロプリズム３ａが相対して配置されており、底面３ｂが隔壁５に相対している。この変形例３の表示装置は、以上のことを除いては、図５に示された変形例１の表示装置と同様の構成をしている。
【００６１】
〔変形例４〕
以下、図８を用いて変形例４について説明する。
図２に示された表示装置１では、フラットディスプレイパネル２が、封止膜１７側から外部に光出射するいわゆるトップエミッション型のパネルであった。それに対して、変形例４の表示装置では、フラットディスプレイパネル２が、基板１２側から外部に光出射するいわゆるボトムエミッション型のパネルである。つまり、図８に示すように、基板１２はガラス等からなる透明基板であり、この基板１２上にマトリクス状に配列された画素電極１６もＩＴＯ等からなる透明電極である。絶縁被覆膜１８は形成されておらず、トランジスタ２１は絶縁膜１４によって被覆されている。また、電子注入層１３ａは、光を透過する程の薄膜に形成されている必要はなく、更に、補助電極１３ｂも金属、金属酸化物、合金等のような導電性材料で形成されていれば、特に透明である必要はない。
【００６２】
変形例４の表示装置では、フラットディスプレイパネル２の光出射面２ａが基板１２の裏面１２ｂであるため、光学シート３が透明な光学接着剤４を介して基板１２の裏面１２ｂに接着されている。
【００６３】
この変形例４の表示装置は、以上のことを除いては、図２に示された表示装置１と同様の構成をしている。つまり、マイクロプリズム３ａのピッチａが画素（ＥＬ素子１１）のピッチｂ以下となるように、マイクロプリズム３ａのピッチａ及び画素のピッチｂを設定している。その上、適用する光学シート３が決まれば、つまり、光学シート３の屈折率ｎと稜角αとが決まれば、予め設定されている、横方向に隣り合う画素の間にある非発光領域の幅ｅを、上述の式（８）の幅ｐとして代入することで、ある画素のＥＬ層１５の発する光が光学シート３の外側表面から出射される位置が横方向に隣り合う画素に重ならないために要するＥＬ素子１１からの高さｄが自動的に算出される。また、ある画素から幅ｅだけずれた位置の光学シート３の高さｄ₂は、光学シート３とフラットディスプレイパネル２との相対的位置が決まれば、自動的に算出できるので、式（８）を満たすように光学接着剤４の厚さと基板１２の厚さの和である高さｄ₁、つまり光学接着剤４の厚さ及び基板１２の厚さの少なくともいずれか一方の厚さを制御することで混色を防止することができる。
このように画素上に混色部分を全く設けないように設計するためには、横方向に隣り合う画素の間にある非発光領域の幅ｅを、光学シート３から外部に出射される光の画素端部までの幅ｐとし、ピッチｂを、横方向における画素の幅と幅ｐとの和にすればよい。
【００６４】
また表示特性を著しく劣化しないのであれば、画素上の混色面積の割合が多少あってもよく、つまり、式（８）の幅ｐが横方向に隣り合う画素間の幅ｅより長くしてもよい。画素の度の観点から、ある発光する画素の色が横方向に隣接する画素上を混色するときの混色幅は、隣接画素の横方向の幅の２０％以内であることが望ましい。
【００６５】
〔変形例５〕
以下、図９を用いて変形例５について説明する。
図２に示された表示装置１では、フラットディスプレイパネル２がＥＬディスプレイパネルであったが、変形例５の表示装置では、図９に示すようにフラットディスプレイパネル２が交流電圧駆動型のプラズマディスプレイパネルである。
【００６６】
このフラットディスプレイパネル２は、所定間隔をあけて対向配置された前面基板１０１，背面基板１０２を具備し、背面基板１０２の前面基板１０１側の面には、複数のアドレス電極１０３が形成されている。これらアドレス電極１０３は帯状に形成されており、所定間隔をあけて互いに平行に配列されている。
【００６７】
背面基板１０２のアドレス電極１０３が形成された面全体に絶縁体（誘電体）層１０４が形成されており、これらアドレス電極１０３はまとめて絶縁体層１０４によって覆われている。絶縁体層１０４の表面には複数の隔壁１０５が立設されている。これら隔壁１０５はアドレス電極１０３と平行となるようにアドレス電極１０３の間に配置されており、基板１０１，１０２間の空間を区画し、ストライプ状の放電セル１０６を形成している。隔壁１０５は絶縁体から形成されている。
【００６８】
放電セル１０６に面する絶縁体層１０４から隔壁１０５の側面にかけて、紫外線によって発光する蛍光体層１０７が形成されている。蛍光体層１０７に付したＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）は発光する色を表しており、蛍光体層１０７はＲ、Ｇ、Ｂの順に規則正しく配列されている。
【００６９】
前面基板１０１はガラス等の透明な材料で形成されている。前面基板１０１の背面基板１０２に向いた面には、複数の表示電極１０８がアドレス電極１０３と直交するように帯状に形成されている。各表示電極１０１は、クロム等バス電極とＩＴＯ等からなる透明電極を対に形成したものである。
【００７０】
前面基板１０１の表示電極１０８が形成された面全体に透明な絶縁体層１１０が形成されており、これら表示電極１０８はまとめて絶縁体層１１０によって覆われている。更に、絶縁体層１１０が薄膜の保護層によって全体的に覆われていても良い。
【００７１】
前面基板１０１の表示電極１０８が形成された面が、背面基板１０２のアドレス電極１０３が形成された面に隔壁１０５を挟んだ状態で貼り合わせられており、隔壁１０５、前面基板１０１及び背面基板１０２によって囲まれた放電セル１０６が形成される。放電セル１０６には、キセノンとネオンの混合ガスが封入されている。
【００７２】
表示電極１０８は隣りの二本で一組の電極対１０９に組み分けられており、これら電極対１０９と複数のアドレス電極１０３は平面視して直交している。ここで、平面視して電極対１０９とアドレス電極１０３との交差部がマトリクス状に配列されており、一つの交差部が一画素となる。アドレス電極１０３と電極対１０９との交差部で選択的に放電させると、放電により蛍光体層１０５が励起して可視光が発する。発した可視光は、絶縁体層１１０、画素電極１０８、前面基板１０１を透過し、前面基板１０１の表示電極１０８が形成されている面の反対面から出射する。従って、フラットディスプレイパネル２の光出射面２ａは、前面基板１０１の表示電極１０８が形成されている面の反対面である。なお、所定輝度を維持するために電極対１０９のうち一方の表示電極１０８と他方の表示電極１０８との間に交流電圧が印加される。
【００７３】
ここで、図２に示された表示装置１の場合と同様に、前面基板１０１の表示電極１０８が形成されている面の反対面には、透明な光学接着剤４を介して光学シート３が接着されている。光学シート３は、図２に示された表示装置１に備わった光学シート３と同様である。つまり、マイクロプリズム３ａのピッチａが画素のピッチｂ（隔壁１０５の間隔ｂ）以下となるように、マイクロプリズム３ａのピッチａ及び画素のピッチｂが設定されている。その上、ある画素の蛍光体層１０７が発する光が当該画素上以外で光学シート３の外側表面から正面方向に出射される位置における当該画素から光学シート３の外側出射面までの縦方向の高さｄと、当該ある画素から当該位置までの横方向の幅ｐ（画素上に隣の画素の光を混色しない場合は隔壁１０５の幅ｐ）と、マイクロプリズム３ａの屈折率ｎとマイクロプリズム３ａの稜角αとの関係は、上述した式（１）のようになっている。
【００７４】
〔変形例６〕
以下、図１０を用いて変形例６について説明する。
図２に示された表示装置１では、フラットディスプレイパネル２がＥＬディスプレイパネルであったが、変形例６の表示装置では、図１０に示すようにフラットディスプレイパネル２がアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶ディスプレイパネルである。
【００７５】
このフラットディスプレイパネル２は、所定間隔をあけて対向配置された前面基板２０１、背面基板２０２を具備し、これら基板２０１，２０２はともにガラス等の透明な材料で形成されている。背面基板２０２の前面基板２０１側の面には、複数の走査線２０３が形成されている。これら走査線２０３は所定間隔をあけて互いに平行に配列されている。また、背面基板２０２の走査線２０３が形成されている面には、複数の信号線２０４が形成されている。これら信号線２０３は、平面視して走査線２０３に直交するように所定間隔をあけて互いに平行に配列されている。なお、平面視して走査線２０３と信号線２０４が交差する箇所では、走査線２０３が信号線２０４に対して絶縁されている。
【００７６】
走査線２０３と信号線２０４との交差部には、ＭＯＳ型電界効果型の薄膜トランジスタ２０５が形成されている。また、背面基板２０２の走査線２０３が形成された面には、ＩＴＯ等からなる透明な複数の画素電極２０６が形成されている。これら画素電極２０６は、平面視してマトリクス状に配列されており、一つの画素電極２０６が一画素となる。
【００７７】
背面基板２０２の画素電極２０６が形成された面の反対面には、偏光板２０７が対向配置されており、偏光板２０７を挟んでバックライト（図示略）が対向配置されている。
【００７８】
前面基板２０１の背面基板２０２側の面にはカラーフィルタ２０８が設けられており、カラーフィルタ２０８の表面全体には共通電極２０９が形成されている。カラーフィルタ２０３は、赤の光を透過する領域、青の光を透過する領域、緑の光を透過する領域が画素電極２０６と対応するように規則正しく配列したものである。共通電極２０９は、ＩＴＯ等の透明な導電性材料から形成されている。前面基板２０１の共通電極２０９が形成された面の反対面には偏光板２１０が設けられている。
【００７９】
前面基板２０１の共通電極２０９が形成された面が、背面基板２０２の画素電極２０６が形成された面にスペーサ（図示略）を挟んだ状態で貼り合わせられている。前面基板２０１と背面基板２０２との間に液晶２１１が挟持されている。走査線２０３と信号線２０４との交差部にある薄膜トランジスタ２０５をオンさせると、その薄膜トランジスタ２０５に接続された画素電極２０５と共通電極２０９との間において液晶２１１の配向性が変化して、バックライトから発した光が偏光板２１０から出射する。従って、フラットディスプレイ２の光出射面２ａは、偏光板２１０の表面である。
【００８０】
ここで、図２に示された表示装置１の場合と同様に、偏光板２１０の表面には、透明な光学接着剤を介して光学シート３が接着されている。この光学シート３は、図２に示された表示装置１に備わった光学シート３と同様である。つまり、つまり、マイクロプリズム３ａのピッチａが画素（画素電極２０６）のピッチｂ以下となるように、マイクロプリズム３ａのピッチａ及び画素のピッチｂが設定されている。その上、ある画素が透過する光が当該画素上以外で光学シート３の外側表面から正面方向に出射される位置における当該画素から光学シート３の出射位置までの縦方向の高さｄ（つまり、前面基板２０１の厚と偏光板２１０と光学接着剤４の膜厚と当該位置での光学シート３の厚さの和）と、当該画素から当該出射位置までの横方向の幅ｐと、マイクロプリズム３ａの屈折率ｎ、稜角αとの関係は、式（１）のようになっている。
【００８１】
なお、変形例１〜７の何れの表示装置おいても、マイクロプリズム３ａの代わりに、断面半円状のシリンドリカルレンズが形成されていても良いが、この場合には式（１）を満たしている必要はない。また、フラットディスプレイパネル２は、ＥＬディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイパネルの何れかとしたが、フィールドエミッションディスプレイパネルであっても良い。
【００８２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明について説明する。
図２に示すような表示装置１において、光学シート３とくにマイクロプリズム３ａの屈折率ｎが１．６５、又は１．５０である場合について、式（１）に基づくｄ／ｐと稜角αとの関係をグラフに示したものが図１１である。光学シート３の屈折率ｎが１．６５であり且つ稜角αが９０°である場合、図１１からｄ／ｐは２．８となる。ｐ＝３５７μｍとした場合、ｄ＝１０００μｍとなり、適用する光学シート３と配置により高さｄ₂が決まるので式（１）を満たすようにするために高さｄ₂を設定する。
【００８３】
また、光学シート３の屈折率ｎ＝１．５１〜１．５８、稜角α＝９０°、ピッチａ＝５０μｍ、山までの高さ１７５μｍ、谷間での高さ１２５μｍ、として、封止膜１７の厚さ７００μｍ、屈折率１．５２と設定し、屈折率が１．５２の光学接着剤４の厚さｋを変化させて、ある画素のＥＬ層１５の発する光が当該画素上以外で光学シート３の外側表面から正面方向に出射される位置における当該画素から当該出射位置までの縦方向の高さｄを変調させた場合に、当該ある画素から当該出射位置までの横方向の幅ｐを実験により測定した。その結果を図１２に示す。図１２から、ｋと幅ｐとの関係は、おおよそｋ＝２．７ｐとなる。これは、式（８）の厚さｋと封止膜１７の厚さの和ｄとｐとの関係におおよそ適合し、幅ｐを画素間の非発光領域の幅ｅとすれば、隣り合う画素間で混色の起きた表示画面とならないことがわかる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、隣り合う画素間で混色の起きた表示画面が発生することを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された表示装置の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示された表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】本実施形態の作用を説明するための図面である。
【図４】式（１）を説明するための図面である。
【図５】（ａ）は図２に示された表示装置とは別の表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】（ａ）は図２、図５に示された表示装置とは別の表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図７】（ａ）は図２、図５、図６に示された表示装置とは別の表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】図２、図５、図６、図７に示された表示装置とは別の表示装置の断面図である。
【図９】図２、図５、図６、図７、図８に示された表示装置とは別の表示装置の斜視図である。
【図１０】図２、図５、図６、図７、図８、図９に示された表示装置とは別の表示装置の斜視図である。
【図１１】プリズムの稜角αと、ｄ／ｐとの関係を示したグラフである。
【図１２】光学接着剤の厚さｋと、幅ｐとの関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１ … 表示装置
２ … フラットディスプレイパネル
３ … 光学シート
３ａ … プリズム（光学素子）
４ … 光学接着剤（光透過性材料）
５ … 隔壁
１１ … ＥＬ素子
１３、２０９ … 共通電極
１５ … ＥＬ層
１６、２０６ … 画素電極
１７ … 封止膜（光透過性材料）
１０１、２０１ … 前面基板（光透過性材料）
１０３ … アドレス電極
１０８ … 表示電極
１０９ … 電極対
２１０ … 偏光板（光透過性材料）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device using a flat display panel such as an electroluminescence (EL) display panel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, research and development of flat display panels have been actively conducted. Flat display panels include a liquid crystal display panel using transmitted light, a plasma display panel using a discharge phenomenon, a field emission display panel, and an EL display panel using an electroluminescence phenomenon. In the case of performing display by the dot matrix method, pixels are arranged in a matrix in any display panel.
[0003]
In order to improve the visibility of the flat display panel, the display surface of the flat display panel may be optically processed. For example, in order to suppress reflection of external light on the display surface of the flat display panel, an AR (Anti Reflection) coating is performed on the display surface of the flat display panel. In addition, in order to improve the light emission rate of the flat display panel, a microlens array is also formed on the display surface of the flat display (see, for example, Patent Document 1). In addition, in order to improve the front directivity of the flat display panel and further improve the luminance, a prism sheet on which a large number of triangular prisms are formed is bonded to the display surface of the flat display panel.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-322000 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an optical means such as a microlens array or a prism sheet is provided on the display surface of the flat display panel, the light emission rate toward the front is improved, but light that radiates radially from the emitted pixel (R), for example. When light reaching the upper part of the pixel (G) adjacent to the pixel (R) is refracted or reflected by the optical means facing the pixel (G) and emitted in the front direction, the light is emitted from the pixel (R). There is a problem that light is applied to the original light emitting pixel of the pixel (G), and the area where only the color of the pixel (G) can be seen becomes small.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to reduce the emission of light from a predetermined pixel on an adjacent pixel.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-described problems, a display device according to the invention described in claim 1 includes:
  A flat display panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix at intervals, and the plurality of pixels are covered with a light transmissive material, and an optical sheet for imparting front directivity of the flat display panel, Prepared,
  The optical sheet has a ridge angle α.Has an isosceles triangular cross-sectional shapeHaving a plurality of prisms,
  The vertical height d from the pixel to the light emission position on the surface of the optical sheet is set to satisfy the following formula (1).
[Expression 1]

  (Where n is the refractive index of the optical path from the pixel to the emission position of the light on the surface of the optical sheet, and p is the lateral width from the pixel to the emission position of the light on the surface of the optical sheet)
  It is characterized by that.
[0007]
  In the invention according to claim 1,By optically analyzing the light emitted in the front direction using Equation (1), the ridge angle α of the optical sheet to be applied and the light of the surface of the optical sheet from the pixel set by the optical sheet The height d in the vertical direction from the pixel to the light emission position on the surface of the optical sheet can be easily calculated according to the width p in the horizontal direction to the emission position, and such height d By doing so, a good display becomes possible.
[0010]
  Claim2The invention described in claim1In the display device described above, the width p is less than or equal to a width from the pixel to the peripheral pixel.
[0011]
  Claim2According to the invention described in (4), since the light from the pixel reaches the optical sheet positioned on the peripheral pixel and does not exit in the front direction, the light of the peripheral pixel is canceled by the light of the pixel. Can be almost prevented.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples. Further, in the following description, “when viewed in plan” means “when viewed in a direction perpendicular to the display surface”.
[0021]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a display device 1 to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, this display device 1 is a flat display in which pixels are arranged in a matrix of m (natural number of 2 or more) in the column direction and n (n is a natural number of 2 or more) in the row direction. A panel 2 and an optical sheet (prism sheet) 3 attached to a light emitting surface (display surface) 2a of the flat display panel 2 in order to impart front directivity to the display light of the flat display panel 2 are provided.
[0022]
First, the flat display panel 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a plan view showing three pixels adjacent in the horizontal direction among a plurality of pixels arranged in a matrix, and FIG. 2B is shown in FIG. It is sectional drawing along line BB.
[0023]
The pixel of the flat display panel 2 uses an EL element 11 as a self-luminous element, and two

transistors

21 and 21 are provided for each EL element 11 constituting one pixel, and the flat display panel 2 is active. Dot matrix display is performed by a matrix driving method, and may be a current gradation display type in which gradation is controlled by a current value of a current flowing through either of the

transistors

21 and 21, and is applied to either of the

transistors

21 and 21. A voltage gradation display type in which gradation is controlled by the voltage value of the voltage to be applied may be used.
[0024]
The flat display panel 2 includes a substrate 12, and the substrate 12 is formed in a flat plate shape using borosilicate glass, quartz glass, other glass, PMMA, polycarbonate, or other resin.
[0025]
On the surface 12a of the substrate 12, a plurality of scanning lines (not shown) that are elongated in the row direction and formed in a strip shape are arranged in parallel to each other. These scanning lines are covered with an insulating film (not shown). On this insulating film, a plurality of signal lines formed in a strip shape extending in the column direction so as to be orthogonal to the scanning lines are parallel to each other. It is arranged. Further, the

transistors

21, 21... Are formed on the surface 12 a of the substrate 12. These

transistors

21, 21,... Are MOS field effect thin film transistors. Of the two

transistors

21 and 21 in one pixel, the gate electrode of one transistor 21 is connected to the scanning line, and the drain electrode of the other transistor 21 is shared with the signal line. The

transistors

21 and 21 may be an inverted staggered structure or a coplanar type, may be an n-channel transistor or a p-channel transistor, and may be an amorphous silicon TFT or a polysilicon TFT.
[0026]
The two

transistors

21 and 21 receive signals from the data driver / scan driver via the signal line and the scan line, and hold the current value of the current flowing through the EL element 11 in accordance with the input signal until the next period. A pixel circuit that holds the light emission luminance of the element 11 constant is configured.
[0027]
All the

transistors

21, 21,... Are covered with an insulating coating film 18. The insulating coating film 18 is formed on almost the entire surface of the substrate 12, and the step formed between the surface 12a of the substrate 12 and the

transistors

21, 21,. The surface of the covering film 18 is a substantially flat surface. The insulating coating film 18 is made of an organic resin (for example, an acrylic resin (including a methacrylic resin) or an epoxy resin) or an inorganic compound such as silicon oxide or silicon nitride. In order to prevent photodegradation of the

transistors

21, 21,..., It is desirable to form a light-shielding insulating coating film 18 by mixing a pigment such as carbon black.
[0028]
An EL element 11 is formed on the insulating coating film 18. The EL element 11 has a stacked structure in which a pixel electrode 16 as an anode, an EL layer 15 for performing electroluminescence, and a common electrode 13 as a cathode are stacked in this order. Among these, the pixel electrode 16 and the EL layer 15 are formed independently for each EL element 11, and the plurality of pixel electrodes 16 and the plurality of EL layers 15 are arranged in a matrix in plan view. The electrode 13 is formed in common over the plurality of

EL elements

11, 11,... And is formed on almost the entire surface of the substrate 12 in plan view.
[0029]
The pixel electrode 16 is made of a conductive material such as metal, metal oxide, alloy, etc., and has a relatively high work function. As the pixel electrode 16, for example, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a mixture containing at least one of them (for example, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide, cadmium-tin oxide (CTO)). )).
[0030]
The pixel electrode 16 is electrically connected to the source electrode of one transistor 21 through a contact hole formed in the insulating coating film 18.
[0031]
An EL layer 15 is formed on the pixel electrode 16. The EL layer 15 is a layer formed of a light emitting material, and emits light by recombining holes injected from the pixel electrode 16 and electrons injected from the common electrode 13. In FIG. 1, R (red), G (green), and B (blue) attached to the EL element 11 represent the color of light emitted from the EL layer 15.
[0032]
In the EL layer 15, an electron transporting substance may be mixed as appropriate, a hole transporting substance may be mixed as appropriate, and an electron transporting substance and a hole transporting substance are appropriately mixed. It may be mixed. That is, the EL layer 15 may have a three-layer structure in which the pixel electrode 16 is stacked in the order of the hole transport layer, the light-emitting layer, and the electron transport layer, or a two-layer structure in which the hole transport layer and the light-emitting layer are stacked in this order. It may be a two-layer structure in which a light emitting layer and an electron transport layer are laminated in this order, or may be a single layer structure composed of a light emitting layer. In these layer structures, electrons are placed between appropriate layers. Alternatively, a multilayer structure in which a hole injection layer is interposed may be used. Further, all the layers constituting the EL layer 15 may be made of an organic compound, or all the layers constituting the EL layer 15 may be made of an inorganic compound (for example, zinc sulfide). The EL layer 15 may be a laminate of an inorganic compound layer and an organic compound layer. When all the layers constituting the EL layer 15 are made of an inorganic compound, the EL element 11 is an inorganic EL element, and when the layer constituting the EL layer 15 is a layer made of an organic compound, the EL element 11 is an organic EL element.
[0033]
When the EL layer 15 is made of a low molecular organic material or an inorganic material, the EL layer 15 can be formed by a vapor phase growth method such as an evaporation method or a sputtering method. On the other hand, when the EL layer 15 is made of a high molecular organic material or a low molecular organic material, the EL layer 15 can be formed by applying an organic compound-containing liquid (that is, a wet application method). The organic compound-containing liquid is a liquid containing an organic compound constituting the EL layer 15 or a precursor thereof, and even if the organic compound constituting the EL layer 15 or a precursor thereof is dissolved in a solvent as a solute. Alternatively, a dispersion liquid in which the organic compound constituting the EL layer 15 or a precursor thereof is dispersed in a dispersion medium may be used.
[0034]
Here, the EL layer 15 is a layer formed by a wet coating method, and includes a hole transport layer 15a made of PEDOT (polythiophene) as a conductive polymer and PSS (polystyrene sulfonic acid) as a dopant, polyfluorene. It has a two-layer structure in which a light emitting layer 15b made of a light emitting material is stacked in this order. In addition, when the EL layer 15 is formed by a wet coating method, the lyophilic film has a property (hereinafter referred to as “lyophilic”) that is familiar with the liquid and wets the liquid at a contact angle of 40 ° or less. It is desirable to apply the organic compound-containing liquid to the lyophilic film in a state in which is formed on the pixel electrode 16.
[0035]
An insulating film 14 selected from a photosensitive resin such as polyimide, silicon oxide, silicon nitride, or the like is formed around the EL layer 15. When the insulating film 14 is formed in a mesh shape in a plan view, a plurality of surrounding regions surrounded by the insulating film 14 are arranged in a matrix, and the EL layer 15 is formed in the surrounding region. A part of the insulating film 14 overlaps a part of the outer edge of the pixel electrode 16. Note that when the EL layer 15 is formed by a wet coating method, the surface of the insulating film 14 has a property of repelling the liquid so that the liquid gets wet with a contact angle of 50 ° or more (hereinafter referred to as “liquid repellency”). A liquid repellent film (for example, a fluororesin film or a reactive silicon film) may be formed.
[0036]
A common electrode 13 is formed on the EL layer 15. The common electrode 13 is formed on almost the entire surface of the substrate 12. The common electrode 13 has a stacked structure in which an electron injection layer 13a and an auxiliary electrode 13b are stacked in this order from the EL layer 15 side. The electron injection layer 13a is formed so thin as to transmit light, and is made of a material having a relatively low work function (for example, a single metal composed of magnesium, calcium, lithium, barium or rare earth, or at least one of these simple substances). The thickness of which is 10 to 200 nm, which is thinner than the visible light wavelength region. The auxiliary electrode 13b is transmissive to visible light and conductive, for example, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, or a mixture containing at least one of them (for example, tin-doped indium oxide (ITO ), Zinc-doped indium oxide, cadmium-tin oxide (CTO)).
[0037]
The common electrode 13 is covered with a sealing film 17. The sealing film 17 is a shielding film for preventing water and oxygen from entering the EL element 11, and the surface of the sealing film 17 is a substantially flat surface. The sealing film 17 has a property of transmitting light and is made of a transparent resin (for example, an acrylic resin (including a methacrylic resin) or an epoxy resin). The surface 17a of the sealing film 17 becomes the light emitting surface 2a of the flat display panel 2 in FIG.
[0038]
Next, the optical sheet 3 will be described.
A large number of microprisms 3a, which are optical elements, are formed on the surface of the optical sheet 3, and a sheet material 3b having smooth surfaces is provided on the back surface of the microprism 3a. It is desirable that the microprism 3a and the sheet material 3b have substantially the same refractive index. In the case of the optical sheet 3 divided into a plurality of parts such as the microprism 3a and the sheet material 3b, a “refractive index of the optical sheet 3” described later is a plurality of optical paths in the optical sheet 3 unless otherwise noted. The value is determined in consideration of the refractive index of the member. Since the thickness of the optical sheet 3 is extremely smaller than the thickness of the sealing film 17, even if the refractive indexes of the plurality of members are slightly different, the optical path does not change greatly, and the influence is small. Each of the microprisms 3a is long in the vertical direction, and the cross-sectional shape broken at a plane orthogonal to the longitudinal direction, that is, the cross-sectional shape broken at the line BB is a triangular shape, more preferably an isosceles triangular shape. Is formed. The plurality of microprisms 3a are arranged at substantially equal intervals with their longitudinal directions parallel to each other. The ridge angles α of all the microprisms 3a are equal to each other.
[0039]
The optical sheet 3 is bonded to the surface 17 a of the sealing film 17 via a light-transmitting transparent optical adhesive 4. Examples of the optical adhesive 4 include Canadian balsam, an ultraviolet curable epoxy optical adhesive, an ultraviolet curable acrylic optical adhesive, and the like, and a refractive index between the refractive index of the optical sheet 3 and the refractive index of the sealing film 17. Rate is desirable. As the thickness of the optical adhesive 4 increases, the width of light mixing of the adjacent EL elements 11 in the light emitting region of the EL element 11 increases, and the proportion of the light transmitted through the optical adhesive 4 decreases. preferable.
[0040]
As an example, the sheet material 3b of the optical sheet 3 is made of polyester (refractive index 1.58 to 1.68) or polyethylene terephthalate, and the microprism 3a is acrylic resin (refractive index 1.49 to 1.51) or ultraviolet light. Made of cured resin. The microprism 3a and the sheet material 3b may be integrally formed of the same material. Instead of adhering the optical sheet 3 to the surface 17a of the sealing film 17, a large number of microprisms 3a are sealed by photolithography. It may be formed directly on the surface 17 a of the film 17.
[0041]
By adhering such an optical sheet 3 to the light emitting surface 2 a of the flat display panel 2, the front directivity of the emitted light of the display device 1 is increased, and the display device 1 is perpendicular to the display screen of the display device 1. When viewing the display device 1, the display screen looks bright, and when the display device 1 is viewed with a predetermined tilt angle with respect to the display screen, the display screen looks dark. In the optical sheet 3 (trade name ctraf manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) having a ridge angle α of 70 degrees, the front luminance is improved by 1.11 times compared to the case without the optical sheet 3, and the luminous flux at 20 degrees and 30 degrees is obtained. It improved to 1.13 times and 1.13 times, respectively. In the optical sheet 3 (trade name befhp manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) having a ridge angle α of 90 degrees, the front brightness is improved 1.18 times compared to the case where the optical sheet 3 is not provided, and the luminous flux at 20 degrees and 30 degrees is obtained. They improved to 1.20 times and 1.20 times, respectively. In the optical sheet 3 (trade name h210 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having a ridge angle α of 95 degrees, the front luminance is improved 1.24 times compared to the case where the optical sheet 3 is not provided, and the luminous flux at 20 degrees and 30 degrees is obtained. They improved to 1.27 times and 1.26 times, respectively. In the optical sheet 3 (trade name bef100 manufactured by Sumitomo 3M) with an ridge angle α of 100 degrees, the front brightness is improved by 1.30 times compared to the case without the optical sheet 3, and the luminous flux at 20 degrees and 30 degrees is obtained. They improved to 1.30 times and 1.28 times, respectively. In the optical sheet 3 (trade name pv7 manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.) having a ridge angle α of 110 degrees, the front brightness is improved 1.24 times compared to the case without the optical sheet 3, and the luminous flux at 20 degrees and 30 degrees. Improved to 1.28 times and 1.27 times, respectively. Thus, when the ridge angle α of the microprism 3a is 70 to 110 °, the front directivity of the emitted light is higher, and when the ridge angle α is 100 °, the directivity of the emitted light at the front is increased. The highest result. As a comparative example, in the optical sheet 3 having a ridge angle α of 10 degrees, the front luminance is 0.97 times that in the case where the optical sheet 3 is not provided, and the luminous fluxes at 20 degrees and 30 degrees are 0.98 times, 0. It was 99 times.
Further, the light extraction efficiency from the optical sheet 3 to the outside is improved by the retroreflection effect of the optical sheet 3.
[0042]
However, when the optical sheet 3 is provided, light emitted from several adjacent EL elements 11 may be emitted from a certain point on the surface of the optical sheet 3. For this reason, the user may see a display screen in which color mixing occurs between adjacent pixels. A glass substrate having a refractive index of 1.52 and a thickness of 700 μm is used as the sealing film 17, the refractive index of the optical adhesive 4 is set to 1.52, a sheet material 3 b having a refractive index of 1.58 and a thickness of 125 μm, In the case of the micro prism 3a having a ratio of 1.51 and a vertex height of 50 μm, the width of the mixed color region is about 400 μm at 1000 μm, and the width of the mixed color region has reached nearly 600 μm at 1500 μm.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, the micro prism 3a has a pitch a (for example, a distance between vertices that define a ridge angle of the adjacent micro prism 3a) equal to or less than a pitch b of the pixel (EL element 11). A pitch a and a pixel pitch b are set. That is, one or more microprisms 3a are opposed to one pixel. As shown in FIG. 3A, when the pitch a of the micro prisms 3a is larger than the pitch b of the pixels, light emitted from the adjacent EL elements 11 is emitted from one micro prism 3a. As shown in (b), when the pitch a of the microprisms 3a is equal to or less than the pixel pitch b, the light emitted from the adjacent EL element 11 is reduced, and the light emitted from one EL element 11 is emitted from one microprism 3a. This is because the light comes out. Accordingly, it is possible to reduce a display screen in which color mixing occurs between adjacent pixels. Here, the pitch b is the sum of the width of the pixel in the horizontal direction and the width of the non-light emitting region between the pixels adjacent in the horizontal direction.
[0044]
Instead of the microprism 3a, a cylindrical lens having a semicircular cross section may be formed. Even when a cylindrical lens having a semicircular cross section is formed, if the pitch a of the cylindrical lens is smaller than the pitch b of the pixels, a display screen with high front directivity and no color mixing is obtained.
[0045]
Further, when the microprism 3a having a triangular cross section is formed on the optical sheet 3, the light emitted from the EL layer 15 of a certain pixel is emitted from the outer surface of the optical sheet 3 in the front direction except on the pixel. The vertical height d from the pixel (EL element 11) to the emission position (that is, the sum of the film thickness of the microprism 3a, the film thickness of the sealing film 17 and the film thickness of the optical adhesive 4 at the emission position) ) And the lateral width p from the certain pixel to the emission position, the refractive index n of the microprism 3a, and the ridge angle α are expressed by the following equation (1).
[Equation 3]

[0046]
By satisfying the formula (1) and setting the width p to the width between adjacent pixels, the light emitted from the adjacent EL elements 11 only in the region corresponding to the insulating film 14 is mixed and the surface of the microprism 3a. In the region corresponding to the EL element 11, the light emitted from the adjacent EL element 11 does not exit from the surface of the microprism 3 a. Accordingly, it is possible to reduce display screens in which color mixing occurs.
[0047]
Here, equation (1) will be described with reference to FIG. In the following description, the unit of angle is expressed in radians.
The incident angle of light when reaching the outer surface of the microprism 3a from the EL element 11 is θ₁And the exit angle at which the light exits from the interface of the microprism 3a is θ₂Assuming that the refractive index of the microprism 3a is n, the following equation (2) is established from Snell's law. Here, the refractive index of the air in contact with the surface of the microprism 3a is 1.
[Expression 4]

[0048]
Since the microprism 3a has an isosceles triangular cross-sectional shape, the relationship between the base angle β and the ridge angle α is expressed by the following equation (3).
[Equation 5]

[0049]
And in order for the light radiate | emitted from the microprism 3a to become perpendicular | vertical with respect to a display screen, following Formula (4) is materialized.
[Formula 6]

[0050]
From the equations (2) to (4), the following equation (5) is established.
[Expression 7]

[0051]
The light emitted from the end of the EL element 11 is angle θ on the surface of the microprism 3 a corresponding to the end of the adjacent EL element 11.₂(6) and (7) are established in order to emit with However, it is assumed that the film thickness of the optical sheet 3 is sufficiently smaller than the thickness d.
[Equation 8]

[Equation 9]

[0052]
From the equations (5) to (7), the following equation (8) is established.
[Expression 10]

[0053]
In this way, the vertical height from the pixel to the outer emission surface of the optical sheet 3 at a position where the light emitted from the EL layer 15 of the pixel is emitted from the outer surface of the optical sheet 3 in the front direction except on the pixel. Divide the thickness d (that is, the sum of the film thickness of the micro prism 3a, the film thickness of the sealing film 17 and the film thickness of the optical adhesive 4) at the emission position by the lateral width p from the pixel to the emission position. The value is uniquely determined by the refractive index n and the ridge angle α of the optical sheet 3. Further, the refractive index n and the ridge angle α are determined depending on what optical sheet 3 is used. That is, when the width p is set based on the design of the panel and the refractive index n and the ridge angle α of the optical sheet 3 are determined, the light emitted from the EL layer 15 of a certain pixel is fronted from the outer surface of the optical sheet 3 except on the pixel. The height d from the EL element 11 to the outer surface of the optical sheet 3 at the position emitted in the direction can be automatically calculated.
[0054]
The height d is the sum of the thickness of the optical adhesive 4 and the thickness of the sealing film 17.₁The height d of the optical sheet 3 at a position shifted by a width p from the pixel₂And the sum. Here, the height d of the optical sheet 3₂Can be automatically calculated from the relative position of the optical sheet 3 and the flat display panel 2 if the structure of the applied optical sheet 3 is predetermined. Therefore, the height d so as to satisfy the equation (8)₁That is, color mixing of pixels can be suppressed by controlling at least one of the thickness of the optical adhesive 4 and the thickness of the sealing film 17.
[0055]
For example, in order to design so that no color mixture portion is provided on the pixel, the width of the non-light emitting region between the pixels adjacent in the horizontal direction is set to the pixel end portion of the light emitted from the optical sheet 3 to the outside. The width p may be greater than or equal to the width p.
[0056]
If the display characteristics are not significantly deteriorated, the ratio of the color mixture area on the pixel may be somewhat, that is, the width p may be longer than the distance between pixels adjacent in the horizontal direction. For example, when the sealing film 17 made of silicon oxide, zinc oxide or the like having a thickness of 1 μm and the optical sheet 3 having a height of 20 μm are used, the flat display panel 2 having an RGB stripe arrangement of 128 rows and 160 columns has a flat display. When the ratio of the light emitting area of the EL pixel to the panel area of the panel 2 is 20% and 60%, the width of the mixed color region in the horizontal direction of the pixel is 67 μm or less and 34 μm or less, respectively, and an RGB stripe arrangement of 320 rows and 240 columns. In the flat display panel 2 of 2 inches square, the width of the color mixture region in the horizontal direction of the pixel when the ratio of the light emitting area of the EL pixel to the panel area of the flat display panel 2 is 20% and 60% is 27 μm or less and 13 μm or less, respectively. 37 inch square flat with 1365 rows and 768 columns RGB stripe arrangement In I spray panel 2, 20% proportion of the light emitting area of the EL pixel to a panel area of the flat display panel 2, respectively the width of the lateral mixing region of the pixel in the case of 60% 160 .mu.m or less, and 80μm or less. From the viewpoint of color purity, it is desirable that the color mixture width when the color of a certain light emitting pixel is mixed on the adjacent pixels in the horizontal direction is within 20% of the horizontal width of the adjacent pixels.
[0057]
[Modification 1]
Hereinafter, Modification 1 will be described with reference to FIG.
In the display device of Modification 1, the sealing film 17 is partitioned by the partition walls 5. That is, on the common electrode 13, the partition wall 5 formed in a mesh shape in plan view so as to correspond to the insulating film 14 is formed. When seen in a plan view, the partition walls 5 are formed in a mesh shape, so that a plurality of cells surrounded by the partition walls 5 are arranged in a matrix. Further, the EL layer 15 is disposed in each cell in plan view. The sealing film 17 is filled in each cell by the partition walls 5. The film thickness of the partition wall 5 is the same as the film thickness of the sealing film 17, and the optical sheet 3 is bonded to the flat surface 2 a formed by the sealing film 17 and the partition wall 5 through the optical adhesive 4. The partition wall preferably shows a light shielding property against the light emitted from the EL layer 15, and most preferably shows a reflection property. The display device of the modification 1 has the same configuration as the display device 1 shown in FIG. 2 except for the above.
[0058]
The light emitted from the EL element 11 is shielded by the partition wall 5 and is not emitted from the region corresponding to the adjacent EL element 11. Accordingly, it is possible to reduce display screens in which color mixing occurs. Here, the partition wall 5 may be formed of a metal or alloy such as aluminum, or a film of a metal or alloy such as aluminum may be formed on the surface of the frame of the partition wall 5. Thereby, the partition wall 5 becomes a mirror having a high reflectivity, and the light emitted from the EL element 11 is reflected by the partition wall 5, thereby improving the light extraction efficiency from the optical sheet 3 to the outside.
[0059]
[Modification 2]
Hereinafter, Modification 2 will be described with reference to FIG.
In the display device according to the first modification, the optical sheet 3 is bonded to the surface 2a of the flat display panel 2. However, in the display device according to the second modification, as shown in FIG. It is directly formed on the surface 2 a of the panel 2. Here, there is an interval between the adjacent microprisms 3a, and the interval is the same as the width of the non-light emitting region between the horizontally adjacent pixels. In addition, one microprism 3a is arranged relative to one vertical column of pixels. The display device of the second modification has the same configuration as the display device of the first modification shown in FIG. 5 except for the above.
[0060]
[Modification 3]
Hereinafter, Modification 3 will be described with reference to FIG.
In the display device of Modification 1, there is no space between the adjacent microprisms 3a of the optical sheet 3, and one inclined surface of the microprism 3a intersects the other inclined surface of the adjacent microprism 3a. On the other hand, in the display device of Modification 3, there is an interval between the adjacent microprisms 3a of the optical sheet 3 as shown in FIG. 7, and the back surface of the optical sheet 3 is substantially between the adjacent microprisms 3a. A parallel bottom surface 3b is formed. One inclined surface of the microprism 3a intersects the bottom surface 3b, and the other inclined surface of the adjacent microprism 3a intersects the bottom surface 3b. In addition, one microprism 3 a is arranged relative to one vertical column of pixels, and the bottom surface 3 b is opposed to the partition wall 5. The display device of the third modification has the same configuration as the display device of the first modification shown in FIG. 5 except for the above.
[0061]
[Modification 4]
Hereinafter, Modification 4 will be described with reference to FIG.
In the display device 1 shown in FIG. 2, the flat display panel 2 is a so-called top emission type panel that emits light from the sealing film 17 side to the outside. On the other hand, in the display device of the modification example 4, the flat display panel 2 is a so-called bottom emission type panel that emits light from the substrate 12 side to the outside. That is, as shown in FIG. 8, the substrate 12 is a transparent substrate made of glass or the like, and the pixel electrodes 16 arranged in a matrix on the substrate 12 are also transparent electrodes made of ITO or the like. The insulating coating film 18 is not formed, and the transistor 21 is covered with the insulating film 14. The electron injection layer 13a does not need to be formed as a thin film that transmits light, and the auxiliary electrode 13b is also formed of a conductive material such as a metal, a metal oxide, or an alloy. Need not be transparent.
[0062]
In the display device of the modified example 4, since the light emitting surface 2a of the flat display panel 2 is the back surface 12b of the substrate 12, the optical sheet 3 is bonded to the back surface 12b of the substrate 12 via the transparent optical adhesive 4. .
[0063]
The display device of this modification 4 has the same configuration as the display device 1 shown in FIG. 2 except for the above. That is, the pitch a of the micro prism 3a and the pitch b of the pixel are set so that the pitch a of the micro prism 3a is equal to or less than the pitch b of the pixel (EL element 11). In addition, if the optical sheet 3 to be applied is determined, that is, if the refractive index n and the ridge angle α of the optical sheet 3 are determined, the width of the non-light emitting region between the adjacent pixels in the horizontal direction is set in advance. By substituting e as the width p in the above-described equation (8), the position where the light emitted from the EL layer 15 of a certain pixel is emitted from the outer surface of the optical sheet 3 does not overlap with the adjacent pixels in the horizontal direction. The height d from the EL element 11 required for the calculation is automatically calculated. Further, the height d of the optical sheet 3 at a position shifted by a width e from a certain pixel.₂Can be automatically calculated if the relative position between the optical sheet 3 and the flat display panel 2 is determined, and is the sum of the thickness of the optical adhesive 4 and the thickness of the substrate 12 so as to satisfy the equation (8). Height d₁That is, color mixing can be prevented by controlling the thickness of at least one of the thickness of the optical adhesive 4 and the thickness of the substrate 12.
In order to design so that no color mixture portion is provided on the pixel in this way, the width e of the non-light emitting region between the pixels adjacent in the horizontal direction is set to the pixel of the light emitted from the optical sheet 3 to the outside. The width p up to the end may be set, and the pitch b may be the sum of the width of the pixel and the width p in the horizontal direction.
[0064]
If the display characteristics are not remarkably deteriorated, the ratio of the color mixture area on the pixel may be somewhat, that is, even if the width p in the equation (8) is longer than the width e between the pixels adjacent in the horizontal direction. Good. From the viewpoint of the degree of pixel, it is desirable that the color mixture width when the color of a certain light emitting pixel is mixed on the pixels adjacent in the horizontal direction is within 20% of the horizontal width of the adjacent pixels.
[0065]
[Modification 5]
Hereinafter, Modification 5 will be described with reference to FIG.
In the display device 1 shown in FIG. 2, the flat display panel 2 is an EL display panel. However, in the display device according to the fifth modification, the flat display panel 2 is an AC voltage-driven plasma display as shown in FIG. It is a panel.
[0066]
The flat display panel 2 includes a front substrate 101 and a rear substrate 102 arranged to face each other at a predetermined interval, and a plurality of address electrodes 103 are formed on the surface of the rear substrate 102 on the front substrate 101 side. . These address electrodes 103 are formed in a strip shape, and are arranged in parallel to each other with a predetermined interval.
[0067]
An insulator (dielectric) layer 104 is formed on the entire surface of the rear substrate 102 on which the address electrodes 103 are formed, and these address electrodes 103 are collectively covered with the insulator layer 104. A plurality of partition walls 105 are erected on the surface of the insulator layer 104. These barrier ribs 105 are arranged between the address electrodes 103 so as to be parallel to the address electrodes 103, partition the space between the

substrates

101 and 102, and form the discharge cells 106 in the form of stripes. The partition wall 105 is made of an insulator.
[0068]
A phosphor layer 107 that emits light by ultraviolet rays is formed from the insulator layer 104 facing the discharge cell 106 to the side surface of the partition wall 105. R (red), G (green), and B (blue) attached to the phosphor layer 107 represent colors that emit light, and the phosphor layer 107 is regularly arranged in the order of R, G, and B.
[0069]
The front substrate 101 is made of a transparent material such as glass. A plurality of display electrodes 108 are formed in a strip shape on the surface of the front substrate 101 facing the back substrate 102 so as to be orthogonal to the address electrodes 103. Each display electrode 101 is formed by pairing a bus electrode made of chromium or the like and a transparent electrode made of ITO or the like.
[0070]
A transparent insulator layer 110 is formed on the entire surface of the front substrate 101 where the display electrodes 108 are formed, and these display electrodes 108 are collectively covered with the insulator layer 110. Furthermore, the insulator layer 110 may be entirely covered with a thin protective layer.
[0071]
The surface of the front substrate 101 on which the display electrodes 108 are formed is bonded to the surface of the rear substrate 102 on which the address electrodes 103 are formed with the partition wall 105 interposed therebetween. The partition wall 105, the front substrate 101, and the rear substrate 102 are bonded together. A discharge cell 106 surrounded by is formed. The discharge cell 106 is filled with a mixed gas of xenon and neon.
[0072]
The two display electrodes 108 are grouped into a pair of electrode pairs 109 adjacent to each other, and the electrode pairs 109 and the plurality of address electrodes 103 are orthogonal to each other in plan view. Here, when seen in a plan view, intersections between the electrode pair 109 and the address electrode 103 are arranged in a matrix, and one intersection becomes one pixel. When the discharge is selectively performed at the intersection between the address electrode 103 and the electrode pair 109, the phosphor layer 105 is excited by the discharge to emit visible light. The emitted visible light passes through the insulator layer 110, the pixel electrode 108, and the front substrate 101, and is emitted from the surface of the front substrate 101 opposite to the surface on which the display electrode 108 is formed. Therefore, the light emission surface 2a of the flat display panel 2 is the opposite surface of the surface of the front substrate 101 on which the display electrodes 108 are formed. In order to maintain a predetermined luminance, an alternating voltage is applied between one display electrode 108 and the other display electrode 108 of the electrode pair 109.
[0073]
Here, as in the case of the display device 1 shown in FIG. 2, the optical sheet 3 is placed on the opposite surface of the front substrate 101 from the surface on which the display electrodes 108 are formed via the transparent optical adhesive 4. It is glued. The optical sheet 3 is the same as the optical sheet 3 provided in the display device 1 shown in FIG. That is, the pitch a of the micro prism 3a and the pitch b of the pixel are set so that the pitch a of the micro prism 3a is equal to or less than the pixel pitch b (the interval b of the partition walls 105). In addition, the vertical height from the pixel to the outer emission surface of the optical sheet 3 at a position where the light emitted from the phosphor layer 107 of a pixel is emitted from the outer surface of the optical sheet 3 in the front direction except on the pixel. D, the horizontal width p from the certain pixel to the position (the width p of the partition wall 105 when the light of the adjacent pixel is not mixed on the pixel), the refractive index n of the microprism 3a and the microprism 3a The relation with the ridge angle α is as shown in the above-described equation (1).
[0074]
[Modification 6]
Hereinafter, Modification 6 will be described with reference to FIG.
In the display device 1 shown in FIG. 2, the flat display panel 2 is an EL display panel. However, in the display device of the modification 6, the flat display panel 2 is a transmission type of an active matrix drive system as shown in FIG. It is a liquid crystal display panel.
[0075]
The flat display panel 2 includes a front substrate 201 and a rear substrate 202 that are opposed to each other with a predetermined interval, and both the substrates 201 and 202 are made of a transparent material such as glass. A plurality of scanning lines 203 are formed on the surface of the rear substrate 202 on the front substrate 201 side. These scanning lines 203 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval. A plurality of signal lines 204 are formed on the surface of the rear substrate 202 where the scanning lines 203 are formed. These signal lines 203 are arranged in parallel to each other at a predetermined interval so as to be orthogonal to the scanning lines 203 in plan view. Note that the scanning line 203 is insulated from the signal line 204 at a position where the scanning line 203 and the signal line 204 intersect in plan view.
[0076]
At the intersection of the scanning line 203 and the signal line 204, a MOS field effect thin film transistor 205 is formed. A plurality of transparent pixel electrodes 206 made of ITO or the like are formed on the surface of the rear substrate 202 on which the scanning lines 203 are formed. These pixel electrodes 206 are arranged in a matrix in plan view, and one pixel electrode 206 becomes one pixel.
[0077]
A polarizing plate 207 is disposed opposite to the surface of the rear substrate 202 on which the pixel electrode 206 is formed, and a backlight (not shown) is disposed opposite to the polarizing plate 207.
[0078]
A color filter 208 is provided on the surface of the front substrate 201 on the back substrate 202 side, and a common electrode 209 is formed on the entire surface of the color filter 208. The color filter 203 is regularly arranged so that a region that transmits red light, a region that transmits blue light, and a region that transmits green light correspond to the pixel electrode 206. The common electrode 209 is formed from a transparent conductive material such as ITO. A polarizing plate 210 is provided on the surface of the front substrate 201 opposite to the surface on which the common electrode 209 is formed.
[0079]
The surface of the front substrate 201 on which the common electrode 209 is formed is bonded to the surface of the rear substrate 202 on which the pixel electrode 206 is formed with a spacer (not shown) interposed therebetween. A liquid crystal 211 is sandwiched between the front substrate 201 and the rear substrate 202. When the thin film transistor 205 at the intersection of the scanning line 203 and the signal line 204 is turned on, the orientation of the liquid crystal 211 changes between the pixel electrode 205 and the common electrode 209 connected to the thin film transistor 205, and the backlight The light emitted from the polarizing plate 210 is emitted from the polarizing plate 210. Therefore, the light emitting surface 2 a of the flat display 2 is the surface of the polarizing plate 210.
[0080]
Here, as in the case of the display device 1 shown in FIG. 2, the optical sheet 3 is bonded to the surface of the polarizing plate 210 via a transparent optical adhesive. The optical sheet 3 is the same as the optical sheet 3 provided in the display device 1 shown in FIG. That is, the pitch a of the micro prism 3a and the pitch b of the pixel are set so that the pitch a of the micro prism 3a is equal to or less than the pitch b of the pixel (pixel electrode 206). In addition, the vertical height d from the pixel to the emission position of the optical sheet 3 at a position where light transmitted through a certain pixel is emitted in the front direction from the outer surface of the optical sheet 3 except on the pixel (that is, The thickness of the front substrate 201, the thickness of the polarizing plate 210 and the optical adhesive 4, and the thickness of the optical sheet 3 at the position), the lateral width p from the pixel to the emission position, and the microprism. The relationship between the refractive index n and the ridge angle α of 3a is as shown in Expression (1).
[0081]
In any of the display devices according to the first to seventh modifications, a cylindrical lens having a semicircular cross section may be formed instead of the microprism 3a. In this case, the expression (1) is satisfied. There is no need to be. The flat display panel 2 is any one of an EL display panel, a plasma display panel, and a liquid crystal display panel, but may be a field emission display panel.
[0082]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
In the display device 1 as shown in FIG. 2, when the refractive index n of the optical sheet 3, particularly the microprism 3 a is 1.65 or 1.50, the d / p based on the formula (1) and the ridge angle α FIG. 11 shows the relationship in a graph. When the refractive index n of the optical sheet 3 is 1.65 and the ridge angle α is 90 °, d / p is 2.8 from FIG. When p = 357 μm, d = 1000 μm, and the height d depends on the applied optical sheet 3 and arrangement.₂Is determined so that the height d is satisfied in order to satisfy the expression (1).₂Set.
[0083]
In addition, the refractive index n of the optical sheet 3 is 1.51 to 1.58, the ridge angle α is 90 °, the pitch a is 50 μm, the height to the peak is 175 μm, and the height between the valleys is 125 μm. The thickness is set to 700 μm and the refractive index is 1.52, the thickness k of the optical adhesive 4 having a refractive index of 1.52 is changed, and the light emitted from the EL layer 15 of a pixel is an optical sheet except on the pixel. When the vertical height d from the pixel to the emission position at the position of emission from the outer surface of 3 in the front direction is modulated, the horizontal width p from the certain pixel to the emission position is tested. It was measured by. The result is shown in FIG. From FIG. 12, the relationship between k and width p is approximately k = 2.7p. This roughly matches the relationship between the thickness k of the formula (8) and the sum d and p of the thickness of the sealing film 17, and is adjacent if the width p is the width e of the non-light emitting region between the pixels. It can be seen that a display screen in which color mixing occurs between pixels does not result.
[0084]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of a display screen in which color mixing occurs between adjacent pixels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a display device to which the present invention is applied.
2A is a plan view of the display device shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 3 is a drawing for explaining the operation of the present embodiment.
FIG. 4 is a drawing for explaining equation (1).
5A is a plan view of a display device different from the display device shown in FIG. 2, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5A.
6A is a plan view of a display device different from the display device shown in FIGS. 2 and 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. .
7A is a plan view of a display device different from the display device shown in FIGS. 2, 5, and 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG.
8 is a cross-sectional view of a display device different from the display devices shown in FIG. 2, FIG. 5, FIG. 6, and FIG.
9 is a perspective view of a display device different from the display devices shown in FIGS. 2, 5, 6, 7, and 8. FIG.
10 is a perspective view of a display device different from the display devices shown in FIGS. 2, 5, 6, 7, 8, and 9. FIG.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the ridge angle α of the prism and d / p.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the thickness k of the optical adhesive and the width p.
[Explanation of symbols]
1 ... Display device
2 ... Flat display panel
3 ... Optical sheet
3a: Prism (optical element)
4 ... Optical adhesive (light transmissive material)
5 ... Bulkhead
11 ... EL element
13, 209 ... Common electrode
15 ... EL layer
16, 206 ... pixel electrode
17 ... Sealing film (light transmissive material)
101, 201 ... Front substrate (light transmissive material)
103… Address electrode
108… Display electrode
109… Electrode pair
210 ... Polarizing plate (light transmissive material)

Claims

複数の画素が間隔をあけてマトリクス状に配列され、前記複数の画素が光透過性材料で被覆されたフラットディスプレイパネルと、前記フラットディスプレイパネルの正面指向性を付与するための光学シートと、を備え、
前記光学シートは稜角がαとなる二等辺三角形状の断面形状をもつ複数のプリズムを有し、
当該画素から前記光学シートの表面の光の出射位置までの縦方向の高さｄは下記式（１）を満たすように設定されている、

（式中、ｎは当該画素から前記光学シートの表面の光の前記出射位置までの光路の屈折率、ｐは当該画素から前記光学シートの表面の光の前記出射位置までの横方向の幅）
ことを特徴とする表示装置。A flat display panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix at intervals, and the plurality of pixels are covered with a light transmissive material, and an optical sheet for imparting front directivity of the flat display panel, Prepared,
The optical sheet has a plurality of prisms having an isosceles triangular cross-section with a ridge angle α,
The vertical height d from the pixel to the light emission position on the surface of the optical sheet is set to satisfy the following formula (1).

(Where n is the refractive index of the optical path from the pixel to the emission position of the light on the surface of the optical sheet, and p is the lateral width from the pixel to the emission position of the light on the surface of the optical sheet)
A display device characterized by that.

前記幅ｐは、当該画素から前記周辺画素までの幅以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the width p is equal to or less than a width from the pixel to the peripheral pixel.

前記フラットディスプレイパネルは画素としてエレクトロルミネッセンス素子を用いたエレクトロルミネッセンスディスプレイパネルであり、
前記画素の幅は前記エレクトロルミネッセンス素子が発光している部分の幅であり、当該画素から前記周辺画素までの幅は、互いに隣接するエレクトロルミネッセンス素子の間で発光していない非発光領域の幅であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。The flat display panel is an electroluminescence display panel using an electroluminescence element as a pixel,
The width of the pixel is a width of a portion where the electroluminescence element emits light, and a width from the pixel to the peripheral pixel is a width of a non-light emitting region where light is not emitted between adjacent electroluminescence elements. The display device according to claim 1, wherein the display device is provided.