JP2004038045A

JP2004038045A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2004038045A
Application number: JP2002197974A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Kato; 加藤　祥文
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】薄型化でき、また、部品点数を削減できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置では、透過型液晶パネル１における表示面とは反対側の面を構成する偏光板２１を基板としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子２０が形成されている。液晶パネル１は、表側から順に、偏光板２、基板３、液晶１１、基板１０、偏光板２１が積層される。有機ＥＬ素子２０は、表側から眺めた場合、液晶パネル１とほぼ同じ面積であり、基板（偏光板）２１の裏側に、有機ＥＬ層２３、反射電極２４及びパッシベーション膜（封止膜）２５が順次積層された構成をとる。基板２１は、液晶パネル１の偏光板としての役割も有する。つまり、液晶パネル１の裏面の偏光板２１が有機ＥＬ素子２０の基板となる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ素子をバックライトとして用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶パネルの背後に有機ＥＬ素子が照明装置として配置された表示装置が提案されている。この照明装置は、一般にガラス製の基板の上に透明電極からなる陽極、有機ＥＬ層及び陰極が積層された構造となっている。一方、液晶パネルは液晶部を一対の偏光板で挟んだ構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示装置には薄型化という課題がある。また、部品点数を減らし、例えば製造コストを安くするといった課題もある。
【０００４】
本発明は、これらの課題に鑑みなされたものであり、液晶パネルと有機ＥＬ素子とを貼り合わせた従来の装置よりも薄くでき、部品点数を減らせる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透過型液晶パネルにおける表示面とは反対側の面を構成する部材を基板としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が形成されている。従って、従来の液晶表示装置において液晶パネルの非表示面（背面側）を構成する部材を、有機ＥＬパネルの基板として利用できる。これにより、薄型化が可能である。また、従来の装置に比べて部品点数を減らせる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、透過型液晶パネルにおける表示面とは反対側に設けられた偏光板を基板としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が形成されている。従って、従来の液晶表示装置における液晶パネルの非表示側（背面側）の偏光板を有機ＥＬパネルの基板として利用できる。これにより、薄型化が可能である。また、従来の装置に比べて部品点数を減らせる。
【０００７】
なお、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子とは、基板側を光の出射側とする有機ＥＬ素子のことである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置を図１及び図２を参照しながら説明する。図１及び図２においては、上側を表側（表示側、光の出射方向側、光の取り出し側）とし、下側を裏側（非表示側、背面側）とする。なお、図１及び図２に示す各構成要素の相対的な大きさ及び厚さは実際と異なる。また、本実施形態での液晶表示装置はパッシブ・マトリックス方式である。
【０００９】
図１に示すように、この液晶表示装置では、透過型液晶パネル（以下液晶パネルという）１における表示面とは反対側の面を構成する偏光板２１を基板としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子２０が形成されている。
【００１０】
液晶パネル１は、表側から順に、偏光板２、基板３、液晶１１、基板１０、偏光板２１が積層される。
偏光板２は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を主成分とする偏光層６が、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）を主成分とする保持板７，８で挟まれた三層構造をとる。基板３は、裏側に、カラーフィルタ４がストライプ状に複数本平行に形成され、カラーフィルタ４の裏側に透明電極５が積層されている。基板１０の表側には、走査電極９が、透明電極５と直交する方向に複数本平行に設けられている。偏光板２１は、偏光板２と同様の構造をとっている。これにより、表側から液晶パネル１を眺めた際の、透明電極５と走査電極９とが重なる点が画素又は画素の一部を構成する。つまり、画素は液晶パネル１を表側から眺めた場合にマトリックス状に配置されることとなる。
【００１１】
基板３，１０は、透明又は半透明、好ましくは透明であればよく、例えば、ガラス製のものが採用される。透明電極５及び走査電極９も、透明又は半透明、好ましくは透明であればよく、例えばＩＴＯ（インジウム錫化合物）製の電極が採用される。カラーフィルタ４並びに透明電極５が形成された基板３、液晶１１、及び走査電極９が形成された基板１０は、図示しないシール材によって貼り合わせてもよい。
【００１２】
有機ＥＬ素子２０は、表側から眺めた場合、液晶パネル１とほぼ同じ面積であり、基板（偏光板）２１の裏側に、透明電極２２、有機ＥＬ層２３、反射電極２４及びパッシベーション膜（封止膜）２５が順次積層された構成をとる。基板２１は、液晶パネル１の偏光板としての役割も有する。つまり、液晶パネル１の裏面の偏光板２１が有機ＥＬ素子２０の基板となる。
【００１３】
偏光板２１の裏側には透明電極２２が形成されている。透明電極２２は、例えばＩＴＯ製である。
有機ＥＬ層２３は、公知の材料により公知の方法を用いて形成され、例えば、電子輸送層、発光層及び正孔輸送層で構成される。好ましくは白色発光する。
【００１４】
反射電極２４は、金属電極で、例えばクロム製である。なお、図１、図２（ｃ）では、有機ＥＬ層２３を透明電極２２や反射電極２４より厚く図示しているが、薄くてもよい。
【００１５】
パッシベーション膜２５は、有機ＥＬ素子２０の外部からの水分や酸素の浸入を阻止するために設けられ、例えば図２（ｃ）に示すように、有機ＥＬ素子２０だけでなく偏光板２１をも覆うように外周面を封止している。
【００１６】
次に上記の透過型液晶表示装置の製造方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、まず保持板２８の片面に透明電極２２を蒸着により形成する。次に、図２（ｂ）に示すように、保持板２８の透明電極２２が蒸着されている面とは反対の面に偏光層２６を形成し、その上に保持板２７を配置する。次いで、図２（ｃ）に示すように、透明電極２２の上（同図では下側）に有機ＥＬ層２３及び反射電極２４を順次蒸着させる。次いで、図２（ｃ）に示すようにパッシベーション膜２５で封止する。こうして偏光板２１の上に、詳しくは保持板２８の上に、有機ＥＬ素子が形成される。以上のようにして製造した有機ＥＬ素子２０の表側に、基板１０、液晶１１、基板３、偏光板２等を積層することで、有機ＥＬ素子２０をバックライトとする透過型液晶表示装置を製造する。
【００１７】
次に上記のように構成された透過型液晶表示装置の動作について示す。
図示しない駆動制御装置により透明電極５及び走査電極９に電圧が印加された液晶パネル１の画素（又は画素の一部、適宜「画素」と表記する）は光透過可能状態となる。
【００１８】
有機ＥＬ素子２０は、透明電極２２と反射電極２４間に電圧が印加されると、有機ＥＬ層２３が発光する。発光した光は直接、もしくは反射電極２４に反射して、透明電極２２、偏光層２６及び保持板２７，２８、即ち偏光板２１を通過して液晶パネル１へ達する。
【００１９】
一方、有機ＥＬ素子２０は電源が投入されていない状態では発光しない。このため、明るい場所では、液晶パネルによる表示は、反射電極２４における外光の反射によって良好に視認可能となっている。
【００２０】
このような構成の有機ＥＬ素子２０から液晶パネル１へ達した光のうち、透過可能になった画素部分への光のみが、液晶パネル１の表側に出てくる。このときカラーフィルタ４の図示しないＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素を通過し、その組み合わせにより所望の色が再現される。
【００２１】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）有機ＥＬ素子２０を偏光板２１の上に形成し、それをバックライトとした。つまり、有機ＥＬ素子のためだけに基板を用意する必要がなく、偏光板２１を液晶パネル１と有機ＥＬ素子２０とで共用することができる。このため、透過型液晶表示装置の部品点数を減らすことが可能である。さらに、透過型液晶表示装置を薄くできる。
【００２２】
（２）保持板２８の上に有機ＥＬ素子２０を形成した。このため、一般に偏光板２１の構成要素として使用される保持板２８を基板として、その上に有機ＥＬ素子２０を形成してバックライトとすることができる。
【００２３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○　透過型液晶表示装置の製造方法は前記した方法に限らない。例えば、次のような製造方法も好適に採用できる。まず、保持板２８の上（裏側）に透明電極２２を形成し、透明電極２２の上に有機ＥＬ層２３及び反射電極２４を順次積層し、パッシベーション膜２５で封止する。保持板２８の上（表側）に偏光層２６及び保持板２７を形成する。保持板２７と液晶パネル１の基板１０とを接着させて透過型液晶表示装置を製造する。
【００２４】
○　次のような製造方法も好適に採用される。液晶パネル１を先に製造し、その液晶パネル１の表側とは反対側の偏光板２１の上に透明電極２２、有機ＥＬ層２３及び反射電極２４を順次積層することにより透過型液晶表示装置を製造する。
【００２５】
○　有機ＥＬ素子２０はパッシベーション膜２５により封止される構成に限らない。他の部材で封止してもよく、例えばエポキシ樹脂製のシール材により封止してもよい。
【００２６】
○　反射電極２４に代えて反射率の低い通常の電極、例えばアルミニウム製の電極を設けてもよい。
○　偏光板の材質は、ＴＡＣとＰＶＡに限らない。偏光板に使用可能なその他材質でもよい。
【００２７】
○　液晶パネル１は前記したようなパッシブ・マトリックス方式でなくてもよい。アクティブ・マトリックス方式など、透過型であればよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００２８】
（１）　偏光層と該偏光層を両側から保持する保持板を備える偏光板であって、偏光層の上に透明電極を蒸着し、該偏光層の透明電極が蒸着される面と反対の面に偏光層及び保持板を貼り付けて偏光板を形成し、前記透明電極の上に有機ＥＬ層、反射電極の順に積層し、前記偏光板の前記透明電極が形成されていない側に液晶パネルを貼り付ける液晶表示装置の製造方法。
【００２９】
（２）　偏光層と該偏光層を両側から保持する保持板を備える偏光板であって、保持板の上に透明電極を蒸着し、該透明電極の上に有機ＥＬ層、反射電極を順に積層し、前記保持板の透明電極が形成されている面と反対の面に偏光層及び保持板を貼付けて偏光板を形成し、前記偏光板の前記透明電極が形成されていない側に液晶パネルを貼り付ける液晶表示装置の製造方法。
【００３０】
（３）　予め製造した液晶パネルの表示面とは反対側に設けられた偏光板の上に透明電極、有機ＥＬ層及び反射電極を順次積層する液晶表示装置の製造方法。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、偏光板の一方の面を有機ＥＬ素子の基板として用いることができるため、例えば、薄型化でき、また、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における液晶表示装置の要部概略分解斜視図。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、透過型液晶表示装置の製造方法。
【符号の説明】
１…液晶パネル（透過型液晶パネル）、２…偏光板、２０…有機ＥＬ素子、２１…基板としての偏光板、２２…透明電極、２３…有機ＥＬ層、２４…反射電極。

Claims

透過型液晶パネルにおける表示面とは反対側の面を構成する部材を基板としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が形成された液晶表示装置。
透過型液晶パネルにおける表示面とは反対側に設けられた偏光板を基板としてボトムエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が形成された液晶表示装置。