JP2004125963A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置に関し、とくに、外光を利用しつつ、適宜、内部の有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子からの光を利用する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から液晶表示装置には、外光を利用しつつ、適宜、内部の有機EL素子からの光を利用して、視認性を確保しつつ省電力化を図ったものがある
図3にこの種の液晶表示装置の縦断面を示す。
この液晶表示装置は、液晶パネル部Aと、その背後に設けられた有機EL素子Bとを備えている。
液晶パネル部Aは、一対のガラス基板1上にそれぞれ形成された透明電極2により液晶を封じ込めて液晶層3を形成し、ガラス基板1の外側に偏光板4を貼り付けて構成される。
有機EL素子Bは、透明基板5上に、透明性電極6、有機発光層7及び反射性電極8が順次積層されて構成される。有機発光層7は、透明性電極6と反射性電極8との間に電圧を印加することにより発光し、その光がバックライトとして利用される。また、反射性電極8は液晶パネル部Aに入射した外光または有機発光層7で発光した光を反射して液晶パネル部Aに出射する。
【0003】
このような液晶表示装置において、外光の光量が多い明るい場所では、外光のみの光を利用した液晶表示を行う。すなわち、有機EL素子Bでの発光を行わず、液晶パネル部Aに入射した外光が、有機EL素子Bの最後方にある反射性電極8で反射し、この反射光が有機発光層7、透明性電極6、透明基板5を透過した後、液晶パネル部Aに再度入って、液晶層3の配向状態に応じた表示光が液晶パネル部Aから出射され液晶表示が行われる。
一方、外光の光量が少ない暗い場所では、有機EL素子Bでの発光をも利用して液晶表示を行う。すなわち、透明性電極6と反射性電極8との間に電圧を印加して有機発光層7を発光させ、その光が直接または反射性電極8で反射して、液晶パネル部Aに入り液晶層3の配向状態に応じた液晶表示が行われる。
このように、外光が弱い場合のみ有機EL素子Bでの発光を利用して液晶表示の視認性を確保し、外光が強い場合は有機EL素子Bを発光させず電力消費を抑えている。
【0004】
ところが、上述したような液晶表示装置では、有機EL素子Bの反射性電極8の表面が平滑面を有し、入射する外光を鏡面のように反射するため、外光の向きに応じた特定方向の反射光の強度が強くなり、照明が不均一になると共に液晶パネル部Aの視野角が狭くなってしまう。そこで、例えば特許文献1に示される液晶表示装置では、液晶パネル部Aと有機EL素子Bとの間に拡散板を配置し、透過する外光の方向を拡散させ、均一な照明を行うと共に液晶パネル部Aの視野角の拡大を図っている。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−50031号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶パネル部Aに入射した外光は、液晶パネル部Aを透過した後、拡散板で様々な方向に散乱して、有機EL素子Bの透明基板5、透明性電極6、有機発光層7を透過し、反射性電極8で反射し、さらに、その逆の経路を辿って、液晶パネル部Aに戻されて利用される。このため、外光が通過する上述した各要素において光損失が発生し、外光の光量が減少し光利用効率が低下してしまうという問題があった。
また、有機EL素子Bはある程度の厚みを有するため、液晶パネル部Aに入った外光の入射光により形成される像と、液晶パネル部Aに入った外光が反射性電極8により反射して液晶パネル部Aに戻った反射光により形成される像との2重像が液晶パネル部Aから表示されるという問題点もあった。
さらに、有機EL素子Bでの発光を利用して液晶表示を行う場合は、発光した光が拡散板を透過することにより光損失が発生し、液晶パネル部Aに届く光量が減少するという問題もあった。
また、液晶表示装置は、廉価で、厚さの薄い薄型タイプのものが求められており、内部の構造が簡単で、厚さ方向の寸法は極力小さいものが望まれる。
【0007】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、2重像の発生が少なく且つ外光及び有機EL素子の光利用効率を向上させるとともに、厚さが薄く廉価な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液晶表示装置は、液晶パネル部と、有機発光層及びこの有機発光層を挟持する一対の有機EL電極を有する有機EL素子とを備えた液晶表示装置において、ポリマーネットワーク液晶層及びこのポリマーネットワーク液晶層を挟持する一対のネットワーク液晶電極を有すると共に、この一対のネットワーク液晶電極への電圧印加の有無により、ポリマーネットワーク液晶層が後方光散乱と光透過とのいずれかの動作を行うポリマーネットワーク液晶部を、液晶パネル部と有機EL素子との間に備え、ネットワーク液晶電極の一方は、有機EL電極のいずれか一方と一体となった共通電極を形成することを特徴とするものである。
好ましくは、液晶パネル部に向かって、有機発光層、共通電極、ポリマーネットワーク液晶層の順に積層されたものが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1にこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置の全体構造を示す。
この液晶表示装置は、液晶パネル部Aを備え、その背後にポリマーネットワーク液晶部Cと有機EL素子Dとが一体として形成されている。
液晶パネル部Aは公知のものであり、例えば一対のガラス基板1上にそれぞれ形成された透明電極2により液晶を封じ込めて液晶層3を形成し、ガラス基板1の外側に偏光板4を貼り付けて構成される。
ポリマーネットワーク液晶部Cには、ガラス基板10に形成されたITOからなる透明性電極11と、同じくITOからなる透明性電極13との間に、ポリマーネットワーク液晶層12が形成されている。ポリマーネットワーク液晶層12は、液晶・高分子複合材料であるポリマーネットワーク液晶であり、液晶分子部12aとポリマーネットワーク部12bとが混在して構成される。また、ポリマーネットワーク液晶層12は、電圧を印加しないと入射された外光L1を散乱させて反射し、後方光散乱が生じる。一方、電圧を印加すると、ポリマーネットワーク液晶層12は有機発光層14で発光した光を透過するように構成される。
ポリマーネットワーク液晶部Cとしては、例えば、大日本インキ化学工業(株)製のPNLCDを用いることができる。ここで、透明性電極11及び13はネットワーク液晶電極を構成する。
【0010】
有機EL素子Dはその構成要素として、ポリマーネットワーク液晶部Cの一部を構成する透明性電極13を含み、透明性電極13の下面には有機発光層14が配置されている。その下面には、有機発光層14を発光させるための有機EL電極及び光反射板として機能する例えばMgInの薄膜からなる鏡面を備える反射性電極15が配置され、さらに基板16が配置されている。
透明性電極13は、ネットワーク液晶電極と有機EL電極との共通電極として機能し、スイッチ17を介して電源18の正極側が接続されている。電源18の負極側は、透明性電極11及び反射性電極15に接続されている。
【0011】
次に、この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の作用を図1及び2に基づいて説明する。
外光を利用して液晶表示を行う場合、図1に示されるように、スイッチ17を開く。この場合、有機発光層14に電圧が印加されないので有機発光層14は発光しない。
ポリマーネットワーク液晶層12にも電圧は印加されないので、液晶分子部12aの液晶分子がポリマーネットワーク部12bのポリマーネットワーク表面に沿って配列され、それにより液晶分子とポリマーネットワークとの屈折率の不一致を起こし、液晶パネル部Aから入射した外光L1は、光散乱した状態で液晶パネル部Aに向かって反射され、液晶パネル部Aに再度入って、液晶層3の配向状態に応じた表示光が液晶パネル部Aから出射され液晶表示が行われる。
【0012】
このように、液晶パネル部Aに入射した外光L1は、ポリマーネットワーク液晶部Cで反射し、後方散乱光L2として液晶パネル部Aに戻される。したがって、透明性電極13、有機発光層14を透過し、反射性電極15で反射して再度、有機発光層14、透明性電極13、ポリマーネットワーク液晶部Cを透過して液晶パネル部Aに戻されるという経路を経ることがないので、有機EL素子Dの各要素で光エネルギーが吸収されることがなく、外光の光量が減少しにくく光利用効率が低下しにくい。
また、液晶パネル部Aからポリマーネットワーク液晶部Cまでの距離が、液晶パネル部Aから有機EL素子Dの反射性電極15までの距離よりも短いため、外光の直接光とポリマーネットワーク液晶部Cでの反射光との光路差が短くなるので、2重像の発生が少なくなる。
【0013】
一方、有機EL素子Dでの発光を利用して液晶表示を行う場合、図2に示されるように、スイッチ17を閉じる。この場合、透明性電極13と反射性電極15との間に電圧が印加され、有機発光層14が発光する。
また、透明性電極13と透明性電極11との間にも、電圧が印加され、ポリマーネットワーク液晶層12における液晶分子部12aの液晶分子が電界方向に配向し、液晶分子とポリマーネットワークとの屈折率が一致するため、ポリマーネットワーク液晶部Cでは光を透過する状態が形成される。
そのため、有機発光層7で発光した光L3は、ポリマーネットワーク液晶部Cを液晶パネル部Aに向かって透過し、液晶層3の配向状態に応じた液晶表示が行われる。
このように、ポリマーネットワーク液晶部Cの液晶は、電界方向に配向しているので、ポリマーネットワーク液晶部Cでの光損失が小さい。
また、共通電極である透明性電極13を間に挟んで、有機発光層14及びポリマーネットワーク液晶層12を順次積層することにより、ポリマーネットワーク液晶部C及び有機EL素子Dの電極のうち、一つを共用化できる。これにより電極を一つ削減できるので、コストが低減されまた内部の構造が簡単になると共に液晶表示装置の厚さを薄くすることができる。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る液晶表示装置は、液晶パネル部と有機EL素子との間に、ポリマーネットワーク液晶層及びこのポリマーネットワーク液晶層を挟持する一対のネットワーク液晶電極を有するポリマーネットワーク液晶部を備え、ポリマーネットワーク液晶部のネットワーク液晶電極の一方が、有機EL電極のいずれか一方と一体となった共通電極を形成するので、2重像の発生が少なく且つ外光及び有機EL素子の光利用効率を向上させるとともに、厚さが薄く廉価な液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成及び電圧を印加しない状態を示す縦断面図である。
【図2】この発明の実施の形態に係る液晶表示装置に電圧を印加した状態を示す縦断面図である。
【図3】従来の液晶表示装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
11…透明性電極(ネットワーク液晶電極)、12…ポリマーネットワーク液晶層、13…透明性電極(ネットワーク液晶電極、有機EL電極、共通電極)、14…有機発光層、15…反射性電極(有機EL電極)、A…液晶パネル部、C…ポリマーネットワーク液晶部、D…有機EL素子。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device that appropriately uses light from an internal organic EL (electroluminescence) element while using external light.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a liquid crystal display device that uses external light and appropriately uses light from an internal organic EL element to secure visibility and reduce power consumption. FIG. 1 shows a longitudinal section of the liquid crystal display device of FIG.
This liquid crystal display device includes a liquid crystal panel part A and an organic EL element B provided behind the liquid crystal panel part A.
The liquid crystal panel section A is formed by sealing a liquid crystal with
The organic EL element B is configured by sequentially laminating a
[0003]
In such a liquid crystal display device, in a bright place where the amount of external light is large, liquid crystal display using only external light is performed. That is, the light emitted from the organic EL element B is not emitted, and the external light incident on the liquid crystal panel section A is reflected by the
On the other hand, in a dark place where the amount of external light is small, liquid crystal display is performed by utilizing light emission from the organic EL element B. That is, a voltage is applied between the
As described above, the visibility of the liquid crystal display is ensured by using the light emission of the organic EL element B only when the external light is weak, and the power consumption is suppressed without emitting the organic EL element B when the external light is strong. .
[0004]
However, in the above-described liquid crystal display device, since the surface of the
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-50031
[Problems to be solved by the invention]
However, the external light incident on the liquid crystal panel part A is transmitted through the liquid crystal panel part A, and then scattered in various directions by the diffusion plate, so that the
Further, since the organic EL element B has a certain thickness, an image formed by the incident light of the external light entering the liquid crystal panel section A and the external light entering the liquid crystal panel section A are reflected by the
Furthermore, in the case of performing liquid crystal display using light emission from the organic EL element B, there is also a problem that the emitted light transmits through the diffusion plate to cause light loss, and the amount of light reaching the liquid crystal panel unit A decreases. there were.
In addition, there is a demand for an inexpensive, thin and thin liquid crystal display device, and it is desired that the liquid crystal display device has a simple internal structure and a dimension in the thickness direction as small as possible.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a liquid crystal display device having a small thickness and an inexpensive liquid crystal display device which is less likely to generate a double image, improves external light and the light use efficiency of an organic EL element. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device including a liquid crystal panel unit, an organic light emitting layer, and an organic EL element having a pair of organic EL electrodes sandwiching the organic light emitting layer. A polymer having a pair of network liquid crystal electrodes sandwiching the polymer network liquid crystal layer, and the polymer network liquid crystal layer performing one of back light scattering and light transmission depending on whether or not a voltage is applied to the pair of network liquid crystal electrodes. A network liquid crystal unit is provided between the liquid crystal panel unit and the organic EL element, and one of the network liquid crystal electrodes forms a common electrode integrated with one of the organic EL electrodes. .
Preferably, an organic light emitting layer, a common electrode, and a polymer network liquid crystal layer are stacked in this order toward the liquid crystal panel.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the entire structure of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
This liquid crystal display device includes a liquid crystal panel section A, and a polymer network liquid crystal section C and an organic EL element D are integrally formed behind the liquid crystal panel section A.
The liquid crystal panel portion A is a known one. For example, a
In the polymer network liquid crystal part C, a polymer network
As the polymer network liquid crystal part C, for example, PNLCD manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. can be used. Here, the transparent electrodes 11 and 13 constitute a network liquid crystal electrode.
[0010]
The organic EL element D includes a transparent electrode 13 constituting a part of the polymer network liquid crystal part C as a component thereof, and an organic
The transparent electrode 13 functions as a common electrode between the network liquid crystal electrode and the organic EL electrode, and the positive electrode side of the power supply 18 is connected via the switch 17. The negative electrode side of the power supply 18 is connected to the transparent electrode 11 and the reflective electrode 15.
[0011]
Next, the operation of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
When liquid crystal display is performed using external light, the switch 17 is opened as shown in FIG. In this case, since no voltage is applied to the organic
Since no voltage is applied to the polymer network
[0012]
As described above, the external light L1 incident on the liquid crystal panel unit A is reflected by the polymer network liquid crystal unit C, and returned to the liquid crystal panel unit A as backscattered light L2. Therefore, the light passes through the transparent electrode 13 and the organic
Further, since the distance from the liquid crystal panel part A to the polymer network liquid crystal part C is shorter than the distance from the liquid crystal panel part A to the reflective electrode 15 of the organic EL element D, the direct light of the external light and the polymer network liquid crystal part C Since the optical path difference from the reflected light at the optical path becomes short, the occurrence of double images is reduced.
[0013]
On the other hand, when performing liquid crystal display using light emission from the organic EL element D, the switch 17 is closed as shown in FIG. In this case, a voltage is applied between the transparent electrode 13 and the reflective electrode 15, and the organic
Also, a voltage is applied between the transparent electrode 13 and the transparent electrode 11, the liquid crystal molecules of the liquid crystal molecule portion 12 a in the polymer network
Therefore, the light L3 emitted from the organic
As described above, since the liquid crystal of the polymer network liquid crystal part C is oriented in the direction of the electric field, light loss in the polymer network liquid crystal part C is small.
Further, by laminating the organic
[0014]
【The invention's effect】
As described above, the liquid crystal display device according to the present invention has a polymer network liquid crystal having a polymer network liquid crystal layer and a pair of network liquid crystal electrodes sandwiching the polymer network liquid crystal layer between the liquid crystal panel and the organic EL element. Portion, and one of the network liquid crystal electrodes of the polymer network liquid crystal portion forms a common electrode integrated with one of the organic EL electrodes. It is possible to provide a thin and inexpensive liquid crystal display device while improving the light use efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention and a state where no voltage is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where a voltage is applied to the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
11: Transparent electrode (network liquid crystal electrode), 12: Polymer network liquid crystal layer, 13: Transparent electrode (network liquid crystal electrode, organic EL electrode, common electrode), 14: Organic light emitting layer, 15: Reflective electrode (organic EL) Electrodes), A: liquid crystal panel section, C: polymer network liquid crystal section, D: organic EL element.
Claims (2)
ポリマーネットワーク液晶層及びこのポリマーネットワーク液晶層を挟持する一対のネットワーク液晶電極を有すると共に、この一対のネットワーク液晶電極への電圧印加の有無により、ポリマーネットワーク液晶層が後方光散乱と光透過とのいずれかの動作を行うポリマーネットワーク液晶部を、液晶パネル部と有機EL素子との間に備え、
ネットワーク液晶電極の一方は、有機EL電極のいずれか一方と一体となった共通電極を形成することを特徴とする液晶表示装置。In a liquid crystal display device including a liquid crystal panel portion and an organic EL element having an organic light emitting layer and a pair of organic EL electrodes sandwiching the organic light emitting layer,
It has a polymer network liquid crystal layer and a pair of network liquid crystal electrodes sandwiching the polymer network liquid crystal layer, and depending on whether or not a voltage is applied to the pair of network liquid crystal electrodes, the polymer network liquid crystal layer can perform either backward light scattering or light transmission. A polymer network liquid crystal part performing the above operation is provided between the liquid crystal panel part and the organic EL element,
A liquid crystal display device wherein one of the network liquid crystal electrodes forms a common electrode integrated with one of the organic EL electrodes.
Priority Applications (1)
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JP2002286991A JP2004125963A (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104977754A (en) * | 2015-05-25 | 2015-10-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel, display device and control method of display device |
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2002
- 2002-09-30 JP JP2002286991A patent/JP2004125963A/en active Pending
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