JP2002196702A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP2002196702A
JP2002196702A JP2000391750A JP2000391750A JP2002196702A JP 2002196702 A JP2002196702 A JP 2002196702A JP 2000391750 A JP2000391750 A JP 2000391750A JP 2000391750 A JP2000391750 A JP 2000391750A JP 2002196702 A JP2002196702 A JP 2002196702A
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light
image
substrate
emitting
electro
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JP2000391750A
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English (en)
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Machio Yamagishi
万千雄 山岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックライトを必要としないハイブリッド型
の画像表示装置を提供する。 【解決手段】 画像表示装置は、所定の間隙を介して互
いに接合した前後一対の基板１，２と、この間隙に保持
された電気光学物質３とを含み、マトリクス状に配され
た画素を備え、前面側からの外光を前面側に反射する
か、後面側から前面側に向かって発光を放射して画像を
表示する。各画素は、前面側から入射した外光を反射し
て画像を表示する反射領域と、後面側から前面側に向か
って発光を放射して画像を表示する発光領域とに平面分
割されている。反射領域は、前後一対の基板１，２に形
成された電極１０，１２２と、これらの電極に挟持され
た電気光学物質３と、後面側の基板２に形成された反射
層８とからなる。発光領域は、電気光学物質３と後面側
の基板２との間に位置し、発光層２０２を上下から電極
２０３，２０１で挟んだ積層を後面側の基板２に形成し
た自発光素子ＯＬＥＤからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画素の一部に反
射領域を形成した、所謂ハイブリッド型の画像表示装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド型の表示装置は、例えば特
開平１１−５２３６６号公報や特開平１１−１８３８９
２号公報に開示されている。ハイブリッド型の画像表示
装置は、十分な明るさの外光（自然光や室内照明光な
ど）が得られる時は前面側から入射する外光を後面側の
反射層で反射させて外光を利用する反射型表示を行な
い、十分な明るさの外光が得られない時は、画像表示装
置の後面側に配置されたバックライトの光を利用する透
過型表示を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】係る構成を有するハイ
ブリッド型の画像表示装置は、特に携帯機器のディスプ
レイとして好適である。外光を利用できる間はバックラ
イトを点灯する必要がないので、消費電力を節約でき
る。ここで、バックライトは従来からＬＥＤや蛍光管を
用いていた。しかしながら、これらの光源は厚みが２ｍ
ｍ前後になる為、携帯機器に組み込む為には一層の薄型
化が必要となる。近年、ＬＥＤや蛍光管に代えて、有機
ＥＬをバックライトに用いる構造が提案されている。し
かしながら、有機ＥＬでもバックライトの厚みは０．３
〜０．７ｍｍとなり、携帯機器の薄型化及び小型化の障
害となっている。そこで、本発明は、バックライトを必
要としないハイブリッド型の画像表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決し、本発明の目的を達成するために以下の手段
を講じた。即ち、本発明は、所定の間隙を介して互いに
接合した前後一対の基板と該間隙に保持された電気光学
物質とを含み、マトリクス状に配された画素を備え前面
側からの外光を前面側に反射するか、後面側から前面側
に向かって発光を放射して画像を表示する画像表示装置
であって、各画素は、前面側から入射した外光を反射し
て画像を表示する反射領域と、後面側から前面側に向か
って発光を放射して画像を表示する発光領域とに平面分
割されており、前記反射領域は、前後一対の基板に形成
された電極と、これらの電極に挟持された電気光学物質
と、後面側の基板に形成された反射層とからなり、前記
発光領域は、該電気光学物質と後面側の基板との間に位
置し、発光層を上下から電極で挟んだ積層を該後面側の
基板に形成した自発光素子からなることを特徴とする。
好ましくは、前記前面側の基板は、平面分割された反射
領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に塗工され
た偏光層を有し、前記電気光学物質層は液晶からなり、
前面側の基板に形成された該偏光層を介して入射した外
光に作用して画像を表示する一方、前記自発光素子は、
該偏光層を介することなく直接発光を放射して画像を表
示する。又、前記前面側の基板は、平面分割された反射
領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に配された
カラーフィルタを有し、前記電気光学物質層は、前面側
の基板に形成されたカラーフィルタを介して赤青緑のい
ずれかに着色された外光に作用してカラー画像を表示す
る一方、前記自発光素子は、該カラーフィルタを介する
ことなく直接赤青緑いずれかの発光を放射してカラー画
像を表示する。或いは、前記前面側の基板は、平面分割
された反射領域と発光領域の両方に渡って配されたカラ
ーフィルタを有し、前記電気光学物質層は、前面側の基
板に形成されたカラーフィルタを介して赤青緑のいずれ
かに着色された外光に作用してカラー画像を表示する一
方、前記自発光素子は、白色の発光を該カラーフィルタ
を介し放射してカラー画像を表示する。場合によって
は、前記自発光素子は、赤青緑各色の発光を生成する発
光層を三層に重ねた積層型である。
【０００５】本発明によれば、ハイブリッド型の画像表
示装置において、従来の透過領域に相当する部分に、発
光領域を形成している。この発光領域は有機ＥＬなどの
自発光素子からなり、バックライトを不要としている。
自発光素子は、個々の画素内で電気光学物質として用い
る液晶などの下層に配置する。有機ＥＬなどからなる自
発光素子は、画素電極やこれを駆動するスイッチング素
子と同一の基板上に集積形成できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係るハイブ
リッド型の画像表示装置の基本的な構成を示す模式図で
あり、一画素分のみを表わしている。本例はアクティブ
マトリクス型であり、且つＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａ
ｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｇｅｎ
ｃｅ）モードの液晶パネルを用いている。即ち、液晶の
複屈折性を利用して入射光の通過／遮断を制御する方式
である。尚、アクティブマトリクス型の画素を駆動する
能動素子として薄膜トランジスタを用いている。
【０００７】本発明に係る画像表示装置は、基本的な構
成として、所定の間隙を介して互いに接合した前後一対
の基板１，２と、この間隙に保持された電気光学物質
（例えば、液晶層３）とを含み、マトリクス状に配され
た画素を備え、前面側からの外光を前面側に反射する
か、後面側から前面側に向かって発光を放射して画像を
表示する。各画素は、前面側から入射した外光を反射し
て画像を表示する反射領域と、後面側から前面側に向か
って発光を放射して画像を表示する発光領域とに平面分
割されている。反射領域は、前後一対の基板１，２にそ
れぞれ形成された電極１０，１２２と、これらの電極１
０，１２２に挟持された液晶層３からなる電気光学物質
と、後面側の基板２に形成された反射層８とを含む。こ
れに対し発光領域は、液晶層３と後面側の基板２との間
に位置する自発光素子からなる。この自発光素子は発光
層２０２を上下から電極２０３，２０１で挟んだ積層
を、後面側の基板２に形成したものである。
【０００８】本実施形態では、前面側の基板１は、平面
分割された反射領域と発光領域の内、反射領域にのみ選
択的に塗工された偏光層４０を有する。この偏光層４０
は所謂塗布型であり、感光材料を含んでいる。従って、
基板１に偏光層４０を塗布した後、フォトリソグラフィ
によりパタニングすることで、各画素の反射領域のみに
選択的に形成することが可能である。前述した様に、電
気光学物質層は液晶層３からなり、前面側の基板１に形
成された偏光層４０を介して入射した外光に作用して画
像を表示する。即ち、各画素の反射領域には、液晶を電
気光学物質とした液晶表示素子（ＬＣ）が形成されてい
ることになる。これに対し、発光領域に形成された自発
光素子は例えば発光層２０２として有機エレクトロルミ
ネッセンス材料を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤからな
り、偏光層４０を介することなく直接発光を放射して画
像を表示する。即ち、本発明に係る画像表示装置は、従
来の反射領域と透過領域を組み合わせたハイブリッド型
と異なり、透過領域に代えて発光領域を備えている。従
って、偏光層は不要であり、パタニング可能な偏光層４
０を利用して、発光領域からは選択的にエッチングで除
いてある。従って、ＯＬＥＤから放射した発光は、偏光
層４０を通過することなく直接放出されるので、その分
吸収が少なくなり、輝度が高くなる。輝度が高くなった
分、発光領域の占有面積を小さくでき、各画素に占める
反射領域の割合が高くなり、外光を利用した反射型表示
においても、輝度を高くすることが可能である。
【０００９】前面側の基板１は、平面分割された反射領
域と発光領域の両方に亘って配された着色層５０からな
るカラーフィルタＣＦを有している。液晶層３は前面側
の基板１に形成されたカラーフィルタＣＦを介して赤青
緑の何れかに着色された外光に作用してカラー画像を表
示する。これに対し、自発光素子ＯＬＥＤは、白色の発
光をカラーフィルタＣＦを介し放射してカラー画像を表
示する。場合によっては、前面側の基板１は、平面分割
された反射領域と発光領域の内、反射領域にのみカラー
フィルタを選択的に配し、発光領域からはカラーフィル
タを除く様にしてもよい。この場合、反射領域側の液晶
表示素子ＬＣは、前面側の基板１に形成されたカラーフ
ィルタＣＦを介して赤青緑の何れかに着色された外光に
作用してカラー画像を表示する。一方、発光領域側に形
成された自発光素子ＯＬＥＤは、カラーフィルタを介す
ることなく直接赤青緑何れかの発光を放射してカラー画
像を表示する。即ち、個々の画素毎に、赤、青、緑の何
れかの発光を放射するＯＬＥＤを、設ける様にすればよ
い。ＯＬＥＤの発光波長は、例えば発光層２０２に用い
る有機エレクトロルミネッセンス材料を適宜選択するこ
とで調整可能である。
【００１０】引き続き、図１を参照して、本発明に係る
画像表示装置の構成を詳細に説明する。図示する様に、
前側基板１の外表面には偏光層４０と四分の一波長層９
が形成されている。基板１の内表面には着色層５０から
なるカラーフィルタＣＦが形成されている。カラーフィ
ルタＣＦを画素毎に区切る様にブラックマトリクスＢＭ
が同じく基板１の内面に形成されている。カラーフィル
タＣＦ及びブラックマトリクスＢＭの表面には各画素に
亘って共通に形成された共通電極１０が配されている。
その上には配向膜１０７が成膜されている。更に、複屈
折性を有する液晶層３が介在しており、その下に後側の
基板２が配されている。基板２の表面は配向膜１１５に
よって覆われており、前側基板１の配向膜１０７と協働
して液晶層３を例えば水平配向している。配向膜１１５
の下には画素電極となる反射層８が形成されている。反
射層８は絶縁膜１１４の凹凸面に形成された金属膜から
なり画素電極を構成する。画素電極の下には薄膜トラン
ジスタ１０８が形成されている。この薄膜トランジスタ
１０８はボトムゲート構造を有しており、下から順にゲ
ート電極１１６、ゲート絶縁膜１１７、半導体薄膜１１
８を重ねた積層構造を有している。半導体薄膜１１８は
例えば多結晶シリコンからなり、ゲート電極１１６と整
合するチャネル領域は上側からストッパ１１９により保
護されている。係る構成を有するボトムゲート構造の薄
膜トランジスタ１０８は層間絶縁膜１２０により被覆さ
れている。層間絶縁膜１２０には一対のコンタクトホー
ルが開口しており、これらを介しソース電極１２１及び
ドレイン電極１２２が薄膜トランジスタ１０８に電気接
続している。これらの電極１２１及び１２２は例えばア
ルミニウムをパタニングしたものである。ドレイン電極
１２２には前述した反射層８が接続している。即ち、絶
縁膜１１４に形成したコンタクトホール１１２を介して
反射層８はドレイン電極１２２に電気接続している。一
方、ソース電極１２１には信号電圧が供給される。
【００１１】上述した反射領域に隣接して、発光領域が
形成されている。発光領域は自発光素子ＯＬＥＤを含ん
でいる。ＯＬＥＤは後側の基板２に形成された層間絶縁
膜１２０の上に配されており、中間の発光層２０２を上
下から電極２０３，２０１で挟んだ積層構造となってい
る。上部電極２０３は例えばＩＴＯなどの透明導電材料
からなる。一方下部電極２０１は、アルミニウムやクロ
ムなど金属膜からなる。上下一対の電極２０３，２０１
間に画像信号に応じた電圧を印加すると、発光層２０２
に電流が流れ、これに応じて光が生成される。発光は直
接上側の透明電極２０３から前側基板１に向かって放射
されるとともに、下部電極２０１によって一部反射され
た後前側基板１に向かって放射される。
【００１２】図２は、図１に示した画像表示装置の平面
形状を示す模式図である。図示する様に、各画素ＰＸＬ
はブラックマトリクスＢＭにより格子状に分かれてい
る。各画素ＰＸＬは中央の発光領域ＰＸＬｂと周辺の反
射領域ＰＸＬａとに平面分割されており、ハイブリッド
構成となっている。中央の発光領域ＰＸＬｂには、前述
した様に有機ＥＬ素子などからなる自発光素子ＯＬＥＤ
が形成されている。周辺の反射領域ＰＸＬａには液晶表
示素子ＬＣが形成されている。カラーフィルタはブラッ
クマトリクスＢＭによって区画された画素ＰＸＬとほぼ
対応する様にパタニングされている。
【００１３】図３は、図１に示した画像表示装置に関
し、特に一画素の内で発光領域ＰＸＬｂに対応した等価
回路を表わしている。発光領域ＰＸＬｂは自発光素子Ｏ
ＬＥＤ、第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１、第２の薄膜
トランジスタＴＦＴ２及び保持容量Ｃｓからなる。自発
光素子は例えば有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
素子である。有機ＥＬ素子は多くの場合整流性がある
為、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）と呼ばれることが
あり、図では自発光素子ＯＬＥＤとしてダイオードの記
号を用いている。但し、自発光素子は必ずしもＯＬＥＤ
に限るものではなく、素子に流れる電流量によって輝度
が制御されるものであればよい。又、自発光素子に必ず
しも整流性が要求されるものではない。図示の例では、
ＴＦＴ２のソースＳを基準電位（接地電位）とし、自発
光素子ＯＬＥＤのアノードＡ（陽極）はＶｄｄ（電源電
位）に接続される一方、カソードＫ（陰極）はＴＦＴ２
のドレインＤに接続されている。一方、ＴＦＴ１のゲー
トＧは走査線Ｘｂに接続され、ソースＳはデータ線Ｙに
接続され、ドレインＤは保持容量Ｃｓ及びＴＦＴ２のゲ
ートＧに接続されている。
【００１４】ＰＸＬｂを動作させる為に、まず、走査線
Ｘｂを選択状態とし、データ線Ｙに輝度情報を表わすデ
ータ電位Ｖｄａｔａを印加すると、ＴＦＴ１が導通し、
保持容量Ｃｓが充電又は放電され、ＴＦＴ２のゲート電
位はデータ電位Ｖｄａｔａに一致する。走査線Ｘｂを非
選択状態とすると、ＴＦＴ１がオフになり、ＴＦＴ２は
電気的にデータ線Ｙから切り離されるが、ＴＦＴ２のゲ
ート電位は保持容量Ｃｓによって安定に保持される。Ｔ
ＦＴ２を介して自発光素子ＯＬＥＤに流れる電流は、Ｔ
ＦＴ２のゲート／ソース間電圧Ｖｇｓに応じた値とな
り、自発光素子ＯＬＥＤはＴＦＴ２から供給される電流
に応じた輝度で発光し続ける。
【００１５】このような画素毎の発光領域ＰＸＬｂを図
４の様にマトリクス状に多数配列すると、アクティブマ
トリクス型画像表示装置を構成することができる。図示
する様に、本画像表示装置は、所定の走査サイクル（例
えばＮＴＳＣ規格に従ったフレーム周期）でＰＸＬｂを
選択する為の走査線Ｘｂ１〜ＸｂＮと、ＰＸＬｂを駆動
する為の輝度情報（データ電位Ｖｄａｔａ）を与えるデ
ータ線Ｙとがマトリクス状に配設されている。走査線Ｘ
ｂ１〜ＸｂＮは走査線駆動回路２１ｂに接続される一
方、データ線Ｙはデータ線駆動回路２２に接続される。
走査線駆動回路２１ｂによって走査線Ｘｂ１〜ＸｂＮを
順次選択しながら、データ線駆動回路２２によってデー
タ線ＹからＶｄａｔａの書き込みを繰り返すことによ
り、所望の画像を表示することができる。本装置では、
書き込み終了後も各ＰＸＬｂに含まれる自発光素子が発
光を継続する。
【００１６】図５は、各画素に含まれる反射領域ＰＸＬ
ａの等価回路図であり、図３に示したＰＸＬｂの等価回
路図と対応する部分には対応する参照番号を付して理解
を容易にしている。各ＰＸＬａにおいて、液晶表示素子
ＬＣは薄膜トランジスタＴＦＴによって駆動される。尚
ＴＦＴは図１の薄膜トランジスタ１０８に対応してい
る。図から明らかな様に、ＴＦＴのゲートＧは走査線Ｘ
ａに接続され、ソースＳはデータ線Ｙに接続され、ドレ
インＤはＬＣの一方の端子に接続されている。データ線
ＹはＰＸＬｂ側と共通に使えるが、走査線ＸａはＰＸＬ
ｂで用いた走査線Ｘｂとは異なるものを用いる。即ち、
ＰＸＬａとＰＸＬｂは何れか一方が選択的に駆動される
為、走査線Ｘａ，Ｘｂを別々に設ける必要がある。走査
線Ｘａに選択パルスが印加されると対応するＴＦＴが選
択され導通状態になる。データ線Ｙから供給された画像
信号が、導通状態にあるＴＦＴを介して液晶素子ＬＣに
書き込まれ、所望の画像表示が行なわれる。走査線Ｘａ
に印加された選択パルスが解除された後、ＴＦＴは非導
通状態となり液晶素子ＬＣ及び保持容量Ｃｓに書き込ま
れた画像信号がそのまま保持される。
【００１７】図６は、図５に示したＰＸＬａをマトリク
ス状に配列した画像表示装置の構成を示す模式的な回路
図である。図４に示したＰＸＬｂの回路と対応する部分
には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。
各走査線Ｘａと各データ線Ｙの交差部にＰＸＬａが配さ
れている。データ線Ｙはデータ線駆動回路２２によって
駆動され、走査線Ｘａは走査線駆動回路２１ａによって
選択駆動される。図４と比較すれば明らかな様に、デー
タ線駆動回路２２はＰＸＬａとＰＸＬｂで共通に用いる
ことができる。一方、反射領域ＰＸＬａを駆動する走査
線駆動回路２１ａは、発光領域ＰＸＬｂを駆動する走査
線駆動回路２１ｂとは異なるものが用いられている。
【００１８】図７は、図１に示した液晶素子ＬＣの動作
を模式的に表わした説明図である。右側が印加電圧のオ
フ状態を表わし光は通過する一方、左側が印加電圧のオ
ン状態を表わし光は遮断される。この反射型表示装置は
上から順に、偏光層４０、四分の一波長層９、前側基板
１、カラーフィルタＣＦ、共通電極１０、複屈折性を有
する液晶層３、画素電極を兼ねた反射層８、後側基板２
が重ねられている。オフ状態では液晶分子４は水平配向
しており液晶層３は四分の一波長板として機能する。オ
ン状態では液晶分子４は垂直配向に移行し液晶層３は四
分の一波長板としての機能はなくなる。換言すると、オ
フ状態では四分の一波長板として機能する液晶層３と四
分の一波長層９が重なっており、全体として二分の一波
長板として機能する。反射型の場合入射光はパネルを往
復して出射するので結局パネルは一波長板として機能す
る。一波長板は結局入射光をそのまま出射光として透過
することになり、偏光層４０を透過した入射直線偏光は
そのまま出射直線偏光となって観察者に至り、光の通過
状態が得られる。一方、オン状態では液晶層３が四分の
一波長板としての機能を失なう為、四分の一波長層９の
みが残ることになる。反射型では入射光が四分の一波長
層９を往復するので、パネルは結局二分の一波長板とし
て機能する。二分の一波長板は入射直線偏光を９０°回
転して出射直線偏光とする。従って、偏光層４０を透過
した入射直線偏光は９０°回転して出射直線偏光とな
り、偏光層４０によって吸収される。従って光の遮断状
態が得られる。
【００１９】図８は、本発明に係る画像表示装置の他の
実施形態の一例を表わしており、図１に示した先の実施
形態と対応する部分には対応する参照番号を付して理解
を容易にしている。先の実施形態と異なる点は、前面側
の基板１が、平面分割された反射領域と発光領域の内、
反射領域にのみ選択的にカラーフィルタＣＦを備えてい
ることである。反射領域に含まれる液晶層３は、前面側
の基板１に形成されたカラーフィルタＣＦを介して赤青
緑の何れかに着色された外光に作用してカラー画像を表
示する。これに対し、発光領域側に形成された自発光素
子ＯＬＥＤは、カラーフィルタＣＦを介することなく直
接赤青緑何れかの発光を放射してカラー画像を表示す
る。この為、ＯＬＥＤは各画素毎に赤青緑何れかの波長
の発光を放射する。具体的には、上下一対の電極２０
３，２０１により保持された発光層２０２を構成する有
機ＥＬ材料の組成を適宜選択することで、発光波長を制
御できる。例えば、１つの画素内で反射領域側に配され
たカラーフィルタＣＦが赤色に着色されている場合、対
応する発光領域側に形成されたＯＬＥＤは赤色発光を放
射する。この様にすることで、少なくとも発光領域側に
おいてカラーフィルタの吸収がなくなり、より明るい画
像が得られる。
【００２０】図９は、自発光素子の変形例を示す模式的
な部分断面図であり、赤青緑（ＲＢＧ）各色の発光を生
成する発光層を３層に重ねた積層型となっている。下部
電極２０１の上に赤色発光層２０２Ｒが形成され、その
上に電極２０３ａを介して緑色発光層２０２Ｇが形成さ
れ、その上に電極２０３ｂを介して青色発光層２０２Ｂ
が形成され、その上に上部電極２０３ｃが形成されてい
る。ここで、下部電極２０１はアルミニウムやクロムな
どの金属膜で形成される一方、中間電極２０３ａ，２０
３ｂや上部電極２０３ｃはＩＴＯやＩＸＯなどの透明導
電材料からなる。係る三層構造を有する自発光素子は、
選択的にＲＧＢ各色の発光を放射することができる。例
えば、赤色発光を放射する時には、下部電極２０１と中
間電極２０３ａとの間に所定の電圧を印加する。残る電
極２０３ｂ及び２０３ｃは、中間電極２０３ａと同電位
とする。緑色の発光を放射する時には、中間電極２０３
ａと中間電極２０３ｂとの間に所定の電圧を印加する。
この時、下部電極２０１と中間電極２０３ａは同電位と
し、上部電極２０３ｃと中間電極２０３ｂも同電位とす
る。青色の発光を放射する時には、中間電極２０３ｂと
上部電極２０３ｃとの間に電圧を印加する。この時、下
部電極２０１及び中間電極２０３ａは、その上の電極２
０３ｂと同電位にする。この様な三層構造を有する自発
光素子は、各色の有機ＥＬ材料をメタルマスクを介して
成膜することで作成可能である。
【００２１】図１０は、本発明に係る携帯情報端末装置
の一例を示す模式的な斜視図である。携帯情報端末装置
（ＰＤＡ）３００は、命令を入力する操作部３１１と、
命令に応じて情報を処理する処理部３１０と、処理され
た情報を表示する表示部とを一体的に組み込んだコンパ
クト構造となっている。処理部３１０は、ＰＤＡとして
の基本機能（通信部、音声処理部、制御部及び記憶部な
ど）を備えている。これらの機能を、ＣＰＵなどからな
る制御部が制御することで、電話機能、メール機能、パ
ソコン機能、パソコン通信機能、個人情報管理機能など
が実現できる。更に、操作部３１１を備えており、この
操作部３１１を操作することにより、各種機能を選択で
きる。処理部３１０は、実行する処理内容に応じて画像
情報を生成する。表示部３２０は、情報処理部３１０が
生成した画像情報を表示する。ここで、表示部３２０
は、所定の間隙を介して互いに接合した前後一対の基板
とこの間隙に保持された電気光学物質とを含み、マトリ
クス状に配された画素を備え前面側からの外光を前面側
に反射するか、後面側から前面側に向かって発光を放射
して画像を表示する。各画素は、表示部３２０の前面側
から入射した外光を反射して画像を表示する反射領域
と、表示部３２０の後面側から前面側に向かって発光を
放射して画像を表示する発光領域とに平面分割されてい
る。反射領域は、前後一対の基板に形成された電極と、
これらの電極に挟持された電気光学物質と、後面側の基
板に形成された反射層とからなる。発光領域は、電気光
学物質と後面側の基板との間に位置し、発光層を上下か
ら電極で挟んだ積層を後面側の基板に形成した自発光素
子からなる。
【００２２】図１１は、本発明に係る携帯電話端末装置
の一例を示す模式的な平面図である。図示する様に、携
帯電話端末装置４００は、発呼及び着呼に関する操作を
行なう操作部と、この操作に応じて通話を可能にする通
話部と、少なくともこの操作に関する情報を表示可能な
表示部とを一体的に組み込んだコンパクト構造となって
いる。具体的には、携帯電話端末装置４００は、無線送
受信用のアンテナ４３１、受話器（スピーカ）４３２及
び送話器（マイクロフォン）４３３を備えるとともに、
ダイヤルキーなどの操作キー４３４と表示部４３５とを
備えている。この表示部は本発明に従って画素毎に発光
領域及び反射領域を備えたハイブリッド型である。携帯
電話端末装置４００は、個人名と電話番号などの電話帳
情報を、表示部４３５に表示することができる。場合に
よっては、受信した電子メールを、表示部４３５に表示
することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、マ
トリクス状に配された画素を有する画像表示装置におい
て、各画素に反射領域と発光領域を形成することで、バ
ックライトを不要としている。即ち、外光が豊富な時に
は反射領域を利用して画像を映し出し、外光が乏しい時
には発光を利用して画像を表示する。何れの場合もバッ
クライトは不要であり、その分画像表示装置の構成を薄
型化及び小型化可能である。特に、従来のバックライト
を用いた方式と異なり、発光素子自体を各画素に集積形
成している為、輝度が高く画素に占める発光領域の面積
を従来の透過領域に比べ縮小できる。その分、反射領域
の占有面積を拡大できるので、外光の下でも十分な輝度
向上が達成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の実施形態を示す部
分断面図である。
【図２】図１に示した画像表示装置の平面図である。
【図３】図１に示した画像表示装置の一画素分に対応す
る等価回路図である。
【図４】図１に示した画像表示装置全体の等価回路図で
ある。
【図５】図１に示した画像表示装置の一画素分に対応す
る等価回路図である。
【図６】図１に示した画像表示装置全体の等価回路図で
ある。
【図７】図１に示した画像表示装置の動作説明に供する
模式図である。
【図８】本発明に係る画像表示装置の他の実施形態を示
す部分断面図である。
【図９】本発明に係る画像表示装置に組み込まれる自発
光素子の変形例を示す模式的な部分断面図である。
【図１０】本発明に係る情報携帯端末装置の一例を示す
模式的な斜視図である。
【図１１】本発明に係る携帯電話端末装置の一例を示す
平面図である。
【符号の説明】
１・・・前側基板、２・・・後側基板、３・・・液晶
層、８・・・反射層、５０・・・着色層、２０１・・・
電極、２０２・・・発光層、２０３・・・電極、ＬＣ・
・・液晶素子、ＯＬＥＤ・・・自発光素子、ＣＦ・・・
カラーフィルタ、ＰＸＬ・・・画素、ＢＭ・・・ブラッ
クマトリクス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ 1/13357 1/13357 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ ３３６ ３３６Ｚ Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA08X FA14Y FA14Z FA44Y LA11 LA15 5C094 AA15 BA03 BA08 BA27 BA43 CA19 CA24 DA14 DA15 EA04 EA06 EA07 EB02 ED03 ED11 5G435 AA03 AA18 BB12 BB15 BB16 CC09 CC12 DD11 DD13 EE33 FF03 GG12 GG23 GG26

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の間隙を介して互いに接合した前後
    一対の基板と該間隙に保持された電気光学物質とを含
    み、マトリクス状に配された画素を備え前面側からの外
    光を前面側に反射するか、後面側から前面側に向かって
    発光を放射して画像を表示する画像表示装置であって、 各画素は、前面側から入射した外光を反射して画像を表
    示する反射領域と、後面側から前面側に向かって発光を
    放射して画像を表示する発光領域とに平面分割されてお
    り、 前記反射領域は、前後一対の基板に形成された電極と、
    これらの電極に挟持された電気光学物質と、後面側の基
    板に形成された反射層とからなり、 前記発光領域は、該電気光学物質と後面側の基板との間
    に位置し、発光層を上下から電極で挟んだ積層を該後面
    側の基板に形成した自発光素子からなることを特徴とす
    る画像表示装置。
  2. 【請求項２】 前記前面側の基板は、平面分割された反
    射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に塗工さ
    れた偏光層を有し、 前記電気光学物質層は液晶からなり、前面側の基板に形
    成された該偏光層を介して入射した外光に作用して画像
    を表示する一方、 前記自発光素子は、該偏光層を介することなく直接発光
    を放射して画像を表示することを特徴とする請求項１記
    載の画像表示装置。
  3. 【請求項３】 前記前面側の基板は、平面分割された反
    射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に配され
    たカラーフィルタを有し、 前記電気光学物質層は、前面側の基板に形成されたカラ
    ーフィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光
    に作用してカラー画像を表示する一方、 前記自発光素子は、該カラーフィルタを介することなく
    直接赤青緑いずれかの発光を放射してカラー画像を表示
    することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  4. 【請求項４】 前記前面側の基板は、平面分割された反
    射領域と発光領域の両方に渡って配されたカラーフィル
    タを有し、 前記電気光学物質層は、前面側の基板に形成されたカラ
    ーフィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光
    に作用してカラー画像を表示する一方、 前記自発光素子は、白色の発光を該カラーフィルタを介
    し放射してカラー画像を表示することを特徴とする請求
    項１記載の画像表示装置。
  5. 【請求項５】 前記自発光素子は、赤青緑各色の発光を
    生成する発光層を三層に重ねた積層型であることを特徴
    とする請求項１記載の画像表示装置。
  6. 【請求項６】 所定の間隙を介して互いに接合した前後
    一対の基板と該間隙に保持された電気光学物質とを含
    み、マトリクス状に配された画素を備え前面側からの外
    光を前面側に反射するか、後面側から前面側に向かって
    発光を放射して画像を表示する画像表示装置の製造方法
    であって、 個々の画素内で、前面側から入射した外光を反射して画
    像を表示する反射領域と、後面側から前面側に向かって
    発光を放射して画像を表示する発光領域とを平面分割的
    に形成する工程を含み、 前記反射領域は、前後一対の基板に形成された電極と、
    これらの電極に挟持された電気光学物質と、後面側の基
    板に形成された反射層とで形成し、 前記発光領域は、該電気光学物質と後面側の基板との間
    に位置し、発光層を上下から電極で挟んだ積層からなる
    自発光素子で形成することを特徴とする画像表示装置の
    製造方法。
  7. 【請求項７】 前記前面側の基板に、平面分割された反
    射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に偏光層
    を塗工する工程と、前記電気光学物質層として液晶を該
    一対の基板の間隙に注入する工程を含み、 前記電気光学層は前面側の基板に形成された該偏光層を
    介して入射した外光に作用して画像を表示する一方、前
    記自発光素子は該偏光層を介することなく直接発光を放
    射して画像を表示する様に形成したことを特徴とする請
    求項６記載の画像表示装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 平面分割された反射領域と発光領域のう
    ち反射領域にのみ選択的に配されたカラーフィルタを該
    前面側の基板に形成する工程を含み、 前記電気光学物質層は前面側の基板に形成されたカラー
    フィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光に
    作用してカラー画像を表示する一方、前記自発光素子は
    該カラーフィルタを介することなく直接赤青緑いずれか
    の発光を放射してカラー画像を表示する様に形成したこ
    とを特徴とする請求項６記載の画像表示装置の製造方
    法。
  9. 【請求項９】平面分割された反射領域と発光領域の両方
    に渡って配されたカラーフィルタを該前面側の基板に形
    成する工程を含み、 前記電気光学物質層は前面側の基板に形成されたカラー
    フィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光に
    作用してカラー画像を表示する一方、前記自発光素子は
    白色の発光を該カラーフィルタを介し放射してカラー画
    像を表示する様に形成することを特徴とする請求項６記
    載の画像表示装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記自発光素子は、赤青緑各色の発光
    を生成する発光層を三層に重ねた積層型に形成すること
    を特徴とする請求項６記載の画像表示装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 命令を入力する操作部と、該命令に応
    じて情報を処理する処理部と、処理された情報を表示す
    る表示部とを一体的に組み込んだ携帯情報端末装置であ
    って、 前記表示部は、所定の間隙を介して互いに接合した前後
    一対の基板と該間隙に保持された電気光学物質とを含
    み、マトリクス状に配された画素を備え前面側からの外
    光を前面側に反射するか、後面側から前面側に向かって
    発光を放射して画像を表示し、 各画素は、該表示部の前面側から入射した外光を反射し
    て画像を表示する反射領域と、該表示部の後面側から前
    面側に向かって発光を放射して画像を表示する発光領域
    とに平面分割されており、 前記反射領域は、前後一対の基板に形成された電極と、
    これらの電極に挟持された電気光学物質と、後面側の基
    板に形成された反射層とからなり、 前記発光領域は、該電気光学物質と後面側の基板との間
    に位置し、発光層を上下から電極で挟んだ積層を該後面
    側の基板に形成した自発光素子からなることを特徴とす
    る携帯情報端末装置。
  12. 【請求項１２】 前記前面側の基板は、平面分割された
    反射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に塗工
    された偏光層を有し、 前記電気光学物質層は液晶からなり、前面側の基板に形
    成された該偏光層を介して入射した外光に作用して画像
    を表示する一方、 前記自発光素子は、該偏光層を介することなく直接発光
    を放射して画像を表示することを特徴とする請求項１１
    記載の携帯情報端末装置。
  13. 【請求項１３】 前記前面側の基板は、平面分割された
    反射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に配さ
    れたカラーフィルタを有し、 前記電気光学物質層は、前面側の基板に形成されたカラ
    ーフィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光
    に作用してカラー画像を表示する一方、 前記自発光素子は、該カラーフィルタを介することなく
    直接赤青緑いずれかの発光を放射してカラー画像を表示
    することを特徴とする請求項１１記載の携帯情報端末装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記前面側の基板は、平面分割された
    反射領域と発光領域の両方に渡って配されたカラーフィ
    ルタを有し、 前記電気光学物質層は、前面側の基板に形成されたカラ
    ーフィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光
    に作用してカラー画像を表示する一方、 前記自発光素子は、白色の発光を該カラーフィルタを介
    し放射してカラー画像を表示することを特徴とする請求
    項１１記載の携帯情報端末装置。
  15. 【請求項１５】 前記自発光素子は、赤青緑各色の発光
    を生成する発光層を三層に重ねた積層型であることを特
    徴とする請求項１１記載の携帯情報端末装置。
  16. 【請求項１６】 発呼及び着呼に関する操作を行う操作
    部と、該操作に応じて通話を可能にする通話部と、少な
    くとも該操作に関する情報を表示可能な表示部とを一体
    的に組み込んだ携帯電話端末装置であって、 前記表示部は、所定の間隙を介して互いに接合した前後
    一対の基板と該間隙に保持された電気光学物質とを含
    み、マトリクス状に配された画素を備え前面側からの外
    光を前面側に反射するか、後面側から前面側に向かって
    発光を放射して画像を表示し、 各画素は、該表示部の前面側から入射した外光を反射し
    て画像を表示する反射領域と、該表示部の後面側から前
    面側に向かって発光を放射して画像を表示する発光領域
    とに平面分割されており、 前記反射領域は、前後一対の基板に形成された電極と、
    これらの電極に挟持された電気光学物質と、後面側の基
    板に形成された反射層とからなり、 前記発光領域は、該電気光学物質と後面側の基板との間
    に位置し、発光層を上下から電極で挟んだ積層を該後面
    側の基板に形成した自発光素子からなることを特徴とす
    る携帯電話端末装置。
  17. 【請求項１７】 前記前面側の基板は、平面分割された
    反射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に塗工
    された偏光層を有し、 前記電気光学物質層は液晶からなり、前面側の基板に形
    成された該偏光層を介して入射した外光に作用して画像
    を表示する一方、 前記自発光素子は、該偏光層を介することなく直接発光
    を放射して画像を表示することを特徴とする請求項１６
    記載の携帯電話端末装置。
  18. 【請求項１８】 前記前面側の基板は、平面分割された
    反射領域と発光領域のうち反射領域にのみ選択的に配さ
    れたカラーフィルタを有し、 前記電気光学物質層は、前面側の基板に形成されたカラ
    ーフィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光
    に作用してカラー画像を表示する一方、 前記自発光素子は、該カラーフィルタを介することなく
    直接赤青緑いずれかの発光を放射してカラー画像を表示
    することを特徴とする請求項１６記載の携帯電話端末装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記前面側の基板は、平面分割された
    反射領域と発光領域の両方に渡って配されたカラーフィ
    ルタを有し、 前記電気光学物質層は、前面側の基板に形成されたカラ
    ーフィルタを介して赤青緑のいずれかに着色された外光
    に作用してカラー画像を表示する一方、 前記自発光素子は、白色の発光を該カラーフィルタを介
    し放射してカラー画像を表示することを特徴とする請求
    項１６記載の携帯電話端末装置。
  20. 【請求項２０】 前記自発光素子は、赤青緑各色の発光
    を生成する発光層を三層に重ねた積層型であることを特
    徴とする請求項１６記載の携帯電話端末装置。
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