JP2005038767A - Backlight and its manufacturing method, and liquid crystal display - Google Patents

Backlight and its manufacturing method, and liquid crystal display Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight in which brightness is enhanced by increasing light extraction efficiency from the backlight. <P>SOLUTION: In a surface luminous type backligt 2 configured such that a white emissive layer 9 is formed using an organic electroluminescence element 10 at one side 8A of a substrate 8 of glass or the like having optical transparency, and light generated by the emissive layer 9 is extracted from the other side 8B of the substrate 8, the other side 8B of the substrate 8 is formed in a irregular shape by surface roughening such as sandblasting or fluoridization, thereby suppressing the total reflection of the light at the interface between the substrate 8 and an air layer, and thus increasing the quantity of the extracted light. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、面発光型のバックライトとその製造方法、及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a surface-emitting backlight, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device.

近年、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、携帯電話機等の携帯情報端末から、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の家電機器に至るまで、様々な電子機器に液晶表示装置が搭載されている。一般に、液晶表示装置においては、液晶自体が光を発しないため、映像を明るく表示するための光源ユニットとしてバックライトが用いられている。   2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices are mounted on various electronic devices ranging from personal computers, PDAs (Personal Digital Assistants), portable information terminals such as mobile phones, and home appliances such as video cameras and digital cameras. In general, in a liquid crystal display device, since the liquid crystal itself does not emit light, a backlight is used as a light source unit for displaying an image brightly.

バックライトしてはＬＥＤ（発光ダイオード）と導光板を組み合わせたエッジライト方式が多用されているが、現在のモバイル向けの液晶表示装置では、薄型軽量で低消費電力の要求が非常に強いため、こうした要求にエッジライト方式で対応するには限界がある。そこで近年においては、ガラス製やプラスチック製の基板上に発光素子を直接設けて面状に発光させる面発光型のバックライトが開発されている。また、面発光型バックライト用の発光素子として、基板上に薄く軽量に形成することができる有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）を用いることが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。   As the backlight, an edge light system that combines an LED (light emitting diode) and a light guide plate is often used. However, in current liquid crystal display devices for mobile devices, the demand for thin, lightweight and low power consumption is very strong. There is a limit to responding to these demands by the edge light method. Therefore, in recent years, surface-emitting backlights have been developed in which light-emitting elements are directly provided on a glass or plastic substrate to emit light in a planar shape. In addition, it has been proposed to use an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) that can be formed thin and lightweight on a substrate as a light emitting element for a surface-emitting backlight (for example, Patent Document 1 and (See Patent Document 2).

特開２００３−１０７４７３号公報JP 2003-107473 A 特開２００３−１２１８３９号公報JP 2003-121839 A

しかしながら、面発光型のバックライトを用いた場合は、各々の界面での光の屈折によって液晶パネル側に取り出せない光が多く存在するため、バックライトからの光の取り出し効率が低く、十分な輝度が得られにくいという不具合があった。   However, when a surface-emitting backlight is used, there is a lot of light that cannot be extracted to the liquid crystal panel due to the refraction of light at each interface, so the light extraction efficiency from the backlight is low and sufficient brightness is achieved. There was a problem that it was difficult to obtain.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その主たる目的は、バックライトからの光の取り出し効率を高めることにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its main purpose is to increase the light extraction efficiency from the backlight.

本発明に係るバックライトは、光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトであって、基板の他面が粗面化処理によって凹凸状に形成されていることを特徴とするものである。   The backlight according to the present invention is a surface-emitting backlight in which a light-emitting layer is formed on one surface side of a light-transmitting substrate and light generated in the light-emitting layer is extracted from the other surface side of the substrate, The other surface of the substrate is formed into a concavo-convex shape by a roughening treatment.

このバックライトにおいては、発光層で生成された光が基板内に入射したときに、基板と空気層との界面で、基板の他面の凹凸により光の全反射が抑えられるとともに、その光を基板の他面側から外部に取り出すことが可能となる。また、基板の他面に粗面化処理によって直接凹凸を形成しているため、剥がれ等の問題が発生しない。   In this backlight, when light generated in the light emitting layer is incident on the substrate, total reflection of light is suppressed at the interface between the substrate and the air layer by unevenness on the other surface of the substrate, and the light is It can be taken out from the other side of the substrate. Moreover, since the unevenness is directly formed on the other surface of the substrate by the roughening treatment, problems such as peeling do not occur.

本発明に係る他のバックライトは、光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトであって、基板の他面に、正面方向のヘイズ値が斜め方向のヘイズ値よりも低い光拡散部材が貼着されていることを特徴とするものである。   Another backlight according to the present invention is a surface-emitting type backlight in which a light emitting layer is formed on one side of a light-transmitting substrate and light generated in the light emitting layer is extracted from the other side of the substrate. And the light-diffusion member whose haze value of a front direction is lower than the haze value of a diagonal direction is affixed on the other surface of a board | substrate.

このバックライトにおいては、発光層で生成された光が基板内に入射したときに、基板と空気層との境界部分で、光拡散部材の拡散作用により光の全反射が抑えられるとともに、その光を基板の他面側から外部に取り出すことが可能となる。また、光拡散部材の光学的な特性として、正面方向の透過率が斜め方向の透過率よりも高くなるため、バックライトの正面輝度が上がる。   In this backlight, when light generated in the light-emitting layer enters the substrate, total reflection of light is suppressed at the boundary portion between the substrate and the air layer by the diffusing action of the light diffusion member, and the light Can be taken out from the other side of the substrate. Further, as an optical characteristic of the light diffusing member, since the transmittance in the front direction is higher than the transmittance in the oblique direction, the front luminance of the backlight is increased.

本発明によれば、液晶表示装置等の光源ユニットとして面発光型のバックライトを採用するにあたり、バックライトからの光の取り出し効率を高めて輝度を向上させることができる。   According to the present invention, when a surface-emitting backlight is used as a light source unit such as a liquid crystal display device, the light extraction efficiency from the backlight can be increased and the luminance can be improved.

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明が適用される透過型の液晶表示装置の構成を示す概略図である。図示のように液晶表示装置は、主として液晶パネル１とバックライト２とを備えるものである。液晶パネル１は、例えば、カラーフィルタ層、第１の透明電極及び配向膜を有する第１のパネル基板３と、第２の透明電極及び第２の配向膜を有する第２のパネル基板４とを備えるとともに、それら２つのパネル基板３，４を球状のスペーサ（不図示）を介して近接状態に対向配置し、その間（ギャップ空間）にシール材５を用いて液晶材料を封入して液晶層６を形成し、かつ各々のパネル基板３，４の外側面に偏向フィルム等の光学フィルム７Ａ，７Ｂを貼着して構成されるものである。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a transmissive liquid crystal display device to which the present invention is applied. As shown in the figure, the liquid crystal display device mainly includes a liquid crystal panel 1 and a backlight 2. The liquid crystal panel 1 includes, for example, a first panel substrate 3 having a color filter layer, a first transparent electrode and an alignment film, and a second panel substrate 4 having a second transparent electrode and a second alignment film. In addition, the two panel substrates 3 and 4 are disposed in close proximity to each other via a spherical spacer (not shown), and a liquid crystal material is sealed between them (gap space) using a sealant 5 to seal the liquid crystal layer 6. And optical films 7A and 7B such as deflecting films are attached to the outer surfaces of the panel substrates 3 and 4, respectively.

バックライト２は、液晶パネル１に映像（画像）を表示するための光源ユニットとして機能する。このバックライト２は、発光部分が面状に形成された面発光型のバックライトである。バックライト２は、例えば透明なガラス基板又はプラスチック基板などのように高い光透過性を有する平板状の基板８をベースに構成されるものである。基板８の一面８Ａ側には、バックライト２の発光部分（発光源）となる発光層９が平面状に形成されている。発光層９で生成された光は、基板８の他面８Ｂ側（液晶パネル１と対向する側）から取り出されるとともに、面状の光となって液晶パネル１に照射される。発光層９は、有機ＥＬ素子１０によって構成されている。なお、発光層９は、液晶表示装置用のバックライト２内で白色に発光することから、以降の説明では、発光層９を白色発光層９とも記す。   The backlight 2 functions as a light source unit for displaying a video (image) on the liquid crystal panel 1. The backlight 2 is a surface emitting type backlight in which a light emitting portion is formed in a planar shape. The backlight 2 is configured on the basis of a flat substrate 8 having a high light transmittance such as a transparent glass substrate or a plastic substrate. On the one surface 8A side of the substrate 8, a light emitting layer 9 that becomes a light emitting portion (light emitting source) of the backlight 2 is formed in a planar shape. The light generated in the light emitting layer 9 is extracted from the other surface 8B side (side facing the liquid crystal panel 1) of the substrate 8 and is irradiated to the liquid crystal panel 1 as planar light. The light emitting layer 9 is composed of an organic EL element 10. Since the light emitting layer 9 emits white light in the backlight 2 for a liquid crystal display device, the light emitting layer 9 is also referred to as a white light emitting layer 9 in the following description.

図２は本発明の実施形態に係るバックライトの構成例を示す断面図である。図において、基板８の一面８Ａ側には、有機ＥＬ素子１０の構成要素として、陽極１１と、正孔輸送層１２と、第１の有機発光層１３と、第２の有機発光層１４と、電子輸送層１５と、電子注入層１６と、陰極１７とが順に積層した状態で形成されている。陽極１１はＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等の透明電極によって構成されるものである。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the backlight according to the embodiment of the present invention. In the figure, on one surface 8A side of the substrate 8, as an element of the organic EL element 10, an anode 11, a hole transport layer 12, a first organic light emitting layer 13, a second organic light emitting layer 14, The electron transport layer 15, the electron injection layer 16, and the cathode 17 are formed in this order. The anode 11 is composed of a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide).

正孔輸送層１２は陽極１１から正孔（ホール）を受け取って発光層９まで輸送する層である。第１の有機発光層１３はオレンジ色に発光する有機材料によって構成されるもので、第２の有機発光層１４は青色に発光する有機材料によって構成されるものである。このうち、第１の有機発光層１３は正孔輸送層１２上にマトリクス状のパターンで形成され、第２の有機発光層１４は正孔輸送層１２上で第１の有機発光層１３のパターンを覆うように形成されている。そして、これら第１の有機発光層１３と第２の有機発光層１４との組み合わせによって白色発光層９が構成されている。電子輸送層１５は陰極１７から電子を受け取って発光層９まで輸送する層である。電子注入層１６は電子輸送層１５に対して電子を注入する層である。このような積層構造をなす有機ＥＬ素子１０の外表面は、必要に応じて保護膜（不図示）により被覆される。   The hole transport layer 12 is a layer that receives holes from the anode 11 and transports them to the light emitting layer 9. The first organic light emitting layer 13 is composed of an organic material that emits orange light, and the second organic light emitting layer 14 is composed of an organic material that emits blue light. Among them, the first organic light emitting layer 13 is formed in a matrix pattern on the hole transport layer 12, and the second organic light emitting layer 14 is a pattern of the first organic light emitting layer 13 on the hole transport layer 12. It is formed so as to cover. The white light emitting layer 9 is configured by a combination of the first organic light emitting layer 13 and the second organic light emitting layer 14. The electron transport layer 15 is a layer that receives electrons from the cathode 17 and transports them to the light emitting layer 9. The electron injection layer 16 is a layer that injects electrons into the electron transport layer 15. The outer surface of the organic EL element 10 having such a laminated structure is covered with a protective film (not shown) as necessary.

上記有機ＥＬ素子１０においては、陽極１１と陰極１７との間に所定の電圧を加えることにより、陽極１１側から正孔輸送層１２によってホールが発光層９に送られるとともに、陰極１７側から電子注入層１６で注入された電子が電子輸送層１５によって発光層９に送られる。これにより発光層９では、ホールと電子が結合（再結合）して励起子となり、このときに発生するエネルギーによって発光層９の有機材料が光を放出する。このように有機ＥＬ素子１０の発光層９で生成された光を基板８の他面８Ｂ側から取り出すことにより、前述した液晶パネル１に所望の画像を表示することができる。   In the organic EL element 10, by applying a predetermined voltage between the anode 11 and the cathode 17, holes are sent from the anode 11 side to the light emitting layer 9 by the hole transport layer 12, and electrons are transmitted from the cathode 17 side. The electrons injected by the injection layer 16 are sent to the light emitting layer 9 by the electron transport layer 15. Thereby, in the light emitting layer 9, a hole and an electron couple | bond (recombine) and it becomes an exciton, The organic material of the light emitting layer 9 discharge | releases light with the energy which generate | occur | produces at this time. Thus, by taking out the light generated in the light emitting layer 9 of the organic EL element 10 from the other surface 8B side of the substrate 8, a desired image can be displayed on the liquid crystal panel 1 described above.

ただし、有機ＥＬ素子１０の発光層９で生成される光は任意の方向性をもつ光（拡散光）となるため、その全てを液晶パネル１側に取り出すことはできない。また、有機ＥＬ素子１０内の各層の界面や、有機ＥＬ素子１０と基板８との界面、さらには基板８と空気層との界面では、それぞれ屈折率の違いによって光の反射が生じる。特に、基板８と空気層との界面では屈折率の差が大きいため、光の反射が生じやすい。そのため、バックライト２内に閉じこめられて外部に取り出せない光も存在する。   However, since the light generated in the light emitting layer 9 of the organic EL element 10 is light having an arbitrary direction (diffused light), it is not possible to extract all of the light to the liquid crystal panel 1 side. Further, light reflection occurs due to the difference in refractive index at the interface of each layer in the organic EL element 10, the interface between the organic EL element 10 and the substrate 8, and the interface between the substrate 8 and the air layer. In particular, since the difference in refractive index is large at the interface between the substrate 8 and the air layer, light is likely to be reflected. Therefore, there is also light that is confined in the backlight 2 and cannot be extracted outside.

そこで本発明の実施形態においては次のような構成が採用されている。すなわち、バックライト２の構成として、光の取り出し側となる基板８の他面８Ｂが粗面化処理によって微細な凹凸状に形成されている。凹凸形成のための具体的な手法としては、バックライト２の製造工程中に、基板８の他面８Ｂをサンドブラスト処理又はフッ酸処理などの粗面化処理によって凹凸状に形成する工程（表面処理工程）を設ける方法を採用すればよい。サンドブラスト処理やフッ酸処理を採用した場合は、基板８の他面８Ｂに直接凹凸を形成することになるため、基板８にフィルムやシートなどを貼り付ける場合に比較して、温度や振動、衝撃等による剥がれの問題がなく、しかも所望の凹凸構造を容易に作り出すことができるという利点がある。   Therefore, the following configuration is adopted in the embodiment of the present invention. That is, as the configuration of the backlight 2, the other surface 8 </ b> B of the substrate 8 on the light extraction side is formed into fine irregularities by a roughening process. As a specific method for forming the unevenness, a step of forming the other surface 8B of the substrate 8 into an uneven shape by a roughening process such as a sandblasting process or a hydrofluoric acid process during the manufacturing process of the backlight 2 (surface treatment). A method of providing a step) may be employed. When sandblasting or hydrofluoric acid treatment is used, irregularities are directly formed on the other surface 8B of the substrate 8, so that temperature, vibration, and impact are compared to the case where a film or sheet is attached to the substrate 8. There is no problem of peeling due to, for example, and there is an advantage that a desired concavo-convex structure can be easily produced.

また、液晶表示装置用のバックライトとして考えた場合、基板８の凹凸を規則的に形成すると液晶パネル１の画素等との干渉によりモアレ等の画質劣化が生じることが懸念される。これに対して、サンドブラスト処理を採用した場合は、基板８上で凹凸が不規則に形成されるため、モアレ等の発生を抑えて良好な画質を得ることが可能となる。   Further, when considered as a backlight for a liquid crystal display device, there is a concern that image quality degradation such as moire may occur due to interference with the pixels of the liquid crystal panel 1 when the irregularities of the substrate 8 are regularly formed. On the other hand, when the sand blasting process is employed, irregularities are irregularly formed on the substrate 8, so that it is possible to obtain a good image quality while suppressing the occurrence of moire or the like.

上記構成からなる液晶表示装置においては、バックライト２の構成として、光の取り出し側となる基板８の他面８Ｂを粗面化処理によって微細な凹凸状に形成することにより、有機ＥＬ素子１０の発光層９で生成された光が基板８内に入射したときに、基板８と空気層との界面で光の全反射が抑えられる。そのため、バックライト２内に閉じこめられる光が減少する。また、基板８の他面８Ｂが平面状の場合に取り出せなかった光も、当該他面８Ｂが凹凸状になることで外部に取り出すことが可能となる。したがって、バックライト２からの光の取り出し効率を高めることができる。   In the liquid crystal display device having the above-described configuration, as the configuration of the backlight 2, the other surface 8B of the substrate 8 on the light extraction side is formed into fine irregularities by a roughening process, whereby the organic EL element 10. When light generated by the light emitting layer 9 enters the substrate 8, total reflection of light is suppressed at the interface between the substrate 8 and the air layer. Therefore, the light confined in the backlight 2 decreases. In addition, light that cannot be extracted when the other surface 8B of the substrate 8 is planar can be extracted to the outside by making the other surface 8B uneven. Therefore, the light extraction efficiency from the backlight 2 can be increased.

また、本発明の応用例として、図３に示すように、基板８の他面８Ｂに、発光層９から生成された光を正面方向に集光するフィルム状、シート状等の集光部材１８を貼着した構成を採用することにより、液晶表示装置の表示特性に直接影響を与えるバックライト２の正面輝度を大幅に向上させることができる。正面方向とは、基板８の他面８Ｂを平面と仮定した場合に、これとほぼ直角をなす方向（換言すると、液晶パネル１にほぼ垂直に入射する方向）をいう。また、正面方向から±３０°以上（最大で±９０°）の傾きをもつ方向を斜め方向と定義する。   As an application example of the present invention, as shown in FIG. 3, a light collecting member 18 such as a film or sheet that condenses light generated from the light emitting layer 9 in the front direction on the other surface 8B of the substrate 8. By adopting the configuration in which is adhered, the front luminance of the backlight 2 that directly affects the display characteristics of the liquid crystal display device can be significantly improved. The front direction means a direction substantially perpendicular to the other surface 8B when the other surface 8B of the substrate 8 is assumed to be a plane (in other words, a direction incident on the liquid crystal panel 1 substantially perpendicularly). A direction having an inclination of ± 30 ° or more (maximum ± 90 °) from the front direction is defined as an oblique direction.

また、本発明の他の実施形態として、図４に示すように、基板８の他面８Ｂに、正面方向のヘイズ値（濁り度）が斜め方向のヘイズ値よりも低いシート状の光拡散部材１９を貼着した構成を採用することもできる。このような指向性をもつ光拡散部材１９を基板８の他面８Ｂに貼着することにより、有機ＥＬ素子１０の発光層９で生成された光が基板８内に入射したときに、基板８と空気層との境界部分で光拡散部材１９の拡散作用により光の全反射が抑えられる。そのため、バックライト２内に閉じこめられる光が減少する。したがって、バックライト２からの光の取り出し効率を高めることができる。また、光拡散部材１９の光学的な特性として、正面方向の透過率が斜め方向の透過率よりも高くなるため、バックライト２の正面輝度を大幅に向上させることができる。   As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, on the other surface 8B of the substrate 8, a sheet-like light diffusing member having a haze value (turbidity) in the front direction is lower than the haze value in the oblique direction. The structure which stuck 19 can also be employ | adopted. By sticking the light diffusing member 19 having such directivity to the other surface 8B of the substrate 8, when the light generated in the light emitting layer 9 of the organic EL element 10 enters the substrate 8, the substrate 8 Total reflection of light is suppressed by the diffusing action of the light diffusing member 19 at the boundary between the air layer and the air layer. Therefore, the light confined in the backlight 2 decreases. Therefore, the light extraction efficiency from the backlight 2 can be increased. Further, as an optical characteristic of the light diffusing member 19, the transmittance in the front direction is higher than the transmittance in the oblique direction, so that the front luminance of the backlight 2 can be greatly improved.

また、図５に示すように、基板８の他面８Ｂに、上記光拡散部材１９と上記集光部材１８を積層状態で貼着した構成を採用することにより、バックライト２の正面輝度をより一層向上させることが可能となる。   Further, as shown in FIG. 5, by adopting a configuration in which the light diffusing member 19 and the light collecting member 18 are attached to the other surface 8B of the substrate 8 in a laminated state, the front luminance of the backlight 2 is further increased. This can be further improved.

ここで、本発明の具体的な実施例について説明する。先ず、有機ＥＬ素子１０を用いたバックライト２を得るにあたっては、５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形のガラス基板を基板８とし、この基板８の一面８Ａに陽極１１としてＩＴＯ電極を形成した。次いで、基板８を有機溶媒、純水、オゾンクリーナーを用いて洗浄した後、真空に排気した蒸着装置内で、N、N’-ビス（3≡メチルフェニル）-N、N‘-ジフェニルベンジシン（TPD）からなる正孔輸送層１２と、ルブレン（Rubrene）からなる第１の有機発光層１３と、4,4’-ビス(2,2-ジフェニルビニル)-１，１’-ビフェニル（DPVBi）からなる第２の有機発光層１４と、バソクプロイン（BCP）からなる電子輸送層１５と、フッ化リチウム（LiF）からなる電子注入層１６とアルミニウムからなる陰極１７とを、それぞれ陽極１１上に順に成膜した。このうち、第１の有機発光層１３を成膜する際には、400メッシュで且つ開口領域が３４％の金属マスクを用いて成膜を行った。そうしたところ、バックライト２の特性として、有機ＥＬ素子１０の印加電圧が７Ｖで、正面輝度が２０００cd/m2、色度(X,Y)=(0.25,0.33)であった。 Now, specific examples of the present invention will be described. First, when obtaining the backlight 2 using the organic EL element 10, a 50 mm × 50 mm square glass substrate was used as the substrate 8, and an ITO electrode was formed as the anode 11 on one surface 8 </ b> A of the substrate 8. Next, the substrate 8 is washed with an organic solvent, pure water, and an ozone cleaner, and then N, N'-bis (3≡methylphenyl) -N, N'-diphenylbenzidine is evacuated in a vacuum evacuation apparatus. A hole transport layer 12 made of (TPD), a first organic light emitting layer 13 made of rubrene, and 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) -1,1′-biphenyl (DPVBi On the anode 11, a second organic light-emitting layer 14 made of), an electron transport layer 15 made of bathocuproine (BCP), an electron injection layer 16 made of lithium fluoride (LiF), and a cathode 17 made of aluminum, respectively. Films were formed in order. Among these, when the first organic light emitting layer 13 was formed, the film was formed using a metal mask having 400 mesh and an open area of 34%. As a result, the characteristics of the backlight 2 were an applied voltage of the organic EL element 10 of 7 V, a front luminance of 2000 cd / m 2 , and chromaticity (X, Y) = (0.25, 0.33).

その後、基板８の他面８Ｂをサンドブラスト処理で凹凸状に形成したところ、サンドブラスト処理前は正面輝度が２０００cd/m2であったものが、サンドブラスト処理後は正面輝度が２４００cd/m2に高まり、ブラスト処理前（つまり基板８の他面８Ｂが平面状のもの）に比較して２０％の輝度向上が認められた。 Thereafter, was formed in an uneven shape other surface 8B of the substrate 8 in sandblasting, before sandblasting those front luminance was 2000 cd / m 2, after sandblasting increased frontal luminance 2,400 cd / m 2, A brightness improvement of 20% was recognized compared to before blasting (that is, the other surface 8B of the substrate 8 was planar).

また、基板８の他面８Ｂに、上記集光部材１８として、図６に示すように住友スリーエム株式会社製の光学フィルム（商品名：ＢＥＦII輝度上昇フィルム）２０Ａ，２０Ｂを、プリズムパターンの方向を直交させて２枚重ねて貼着したところ、基板８の他面８Ｂが平面状のもの（サンドブラスト処理による凹凸がないもの）では正面輝度が２５００cd/m2であったものが、基板８の他面８Ｂがサンドブラスト処理で凹凸状に形成されたものでは正面輝度が３２００cd/m2に高まり、約３０％の輝度向上が認められた。 Further, as shown in FIG. 6, optical films (trade name: BEFII brightness increasing film) 20A and 20B manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. are arranged on the other surface 8B of the substrate 8 as the light condensing member 18 in the direction of the prism pattern. When two sheets of the substrate 8 are stacked and pasted at right angles, when the other surface 8B of the substrate 8 is planar (no irregularities due to sandblasting), the front luminance is 2500 cd / m 2 , In the case where the surface 8B was formed in a concavo-convex shape by sandblasting, the front luminance was increased to 3200 cd / m 2 and a luminance improvement of about 30% was recognized.

以上の結果から、基板８の他面８Ｂをサンドブラスト処理等の粗面化処理によって凹凸状に形成することにより、バックライト２の正面輝度が向上し、さらに基板８の他面８Ｂに集光部材１８を貼着することにより、バックライト２の正面輝度がより一層向上することが確認された。   From the above results, the front surface brightness of the backlight 2 is improved by forming the other surface 8B of the substrate 8 in a concavo-convex shape by a roughening process such as a sandblast process, and the light collecting member is further formed on the other surface 8B of the substrate 8. It was confirmed that the front luminance of the backlight 2 was further improved by sticking 18.

また、本発明者による他の実験では、次のような結果も得られた。先ず、バックライト２を液晶パネル１側から正面視したときに、バックライト２の発光領域内の任意の一点（例えば、発光領域の中心）を座標原点として二次元の直交座標を想定し、その座標原点を中心とした大小複数の同心円の法線方向において、座標原点を基準とした法線方向からの角度と輝度の関係を調べた。そうしたところ、図７のような結果が得られた。   In other experiments by the inventor, the following results were also obtained. First, when the backlight 2 is viewed from the front side from the liquid crystal panel 1 side, a two-dimensional orthogonal coordinate is assumed with an arbitrary point in the light emitting area of the backlight 2 (for example, the center of the light emitting area) as the coordinate origin, In the normal direction of large and small concentric circles centered on the coordinate origin, the relationship between the angle from the normal direction relative to the coordinate origin and the luminance was investigated. As a result, the result shown in FIG. 7 was obtained.

すなわち、サンドブラスト処理が無しのもの（基板８の他面８Ｂが平面状のもの）に比較して、サンドブラスト処理が有りのもの（基板８の他面８Ｂが凹凸状に形成されたもの）では輝度の向上が認められ、特に、法線方向からの角度が±６０〜±７０°のところで輝度の大幅な向上が認められた。さらに、サンドブラスト処理が有りのもので、基板８の他面８Ｂに集光部材１８を貼着したものでは、法線方向からの角度が０°付近（０〜±２０°）で大幅な輝度の向上が認められた。この輝度向上の効果は、サンドブラスト処理によって外部に取り出し可能となった光を集光部材１８で正面方向に集光したことによる効果と考えられる。   That is, the luminance is higher in the case where the sandblasting is performed (the other surface 8B of the substrate 8 is formed in an uneven shape) than in the case where the sandblasting is not performed (the other surface 8B of the substrate 8 is planar). In particular, a significant improvement in luminance was observed when the angle from the normal direction was ± 60 to ± 70 °. Furthermore, in the case where the sandblasting is performed and the light collecting member 18 is attached to the other surface 8B of the substrate 8, the angle from the normal direction is around 0 ° (0 ± 20 °), and the luminance is significantly high. An improvement was observed. The effect of improving the brightness is considered to be the effect of condensing light that can be extracted to the outside by the sand blasting process in the front direction by the light collecting member 18.

図８は光拡散部材１９のヘイズ(Haze)特性を示す図である。図示のように光拡散部材１９のヘイズ特性は、法線方向からの角度が０°付近よりも、そこから所定量だけずれた角度で、ヘイズ値が相対的に高くなっている。より具体的に記述すると、法線方向からの角度が０°付近となる正面方向ではヘイズ値が最も低く、法線方向からの角度が±４０〜±５０°となる斜め方向でヘイズ値が最も高くなっている。そのため、この光拡散部材１９に光を透過させたときの透過率で考えると、ヘイズ値が相対的に低くなる正面方向（法線方向からの角度が０°付近）では透過率が相対的に高くなり、ヘイズ値が相対的に高くなる斜め方向では透過率が相対的に低くなる。   FIG. 8 is a diagram showing the haze characteristics of the light diffusing member 19. As shown in the drawing, the haze characteristic of the light diffusing member 19 has a relatively high haze value at an angle deviated by a predetermined amount from an angle from the normal direction of about 0 °. More specifically, the haze value is the lowest in the front direction where the angle from the normal direction is near 0 °, and the haze value is the highest in the oblique direction where the angle from the normal direction is ± 40 to ± 50 °. It is high. Therefore, considering the transmittance when light is transmitted through the light diffusing member 19, the transmittance is relatively high in the front direction where the haze value is relatively low (the angle from the normal direction is around 0 °). In the oblique direction where the haze value increases and the haze value increases relatively, the transmittance decreases relatively.

上記ヘイズ特性を有する光拡散部材１９を、空気と基板（ガラス基板）８の中間的な屈折率をもつ接着材を用いて光学接着したところ、図９に示すように、法線方向からの角度が０°付近となる正面方向の輝度が、サンドブラスト処理したものより高くなった。ちなみに、上記上記ヘイズ特性を有する光拡散部材１９は、例えば特開２００１−１２４９０６号公報、特開２００２−１８９１０５号公報等に開示された方法で作成することができる。また、光拡散部材１９による輝度向上の効果は、法線方向からの角度が+４０〜+５０°となる斜め方向か、-４０〜-５０°となる斜め方向のいずれか一方側にのみ、ヘイズ値の最大ピーク（変曲点）をもつ特性のものであっても得られる。   When the light diffusing member 19 having the above haze characteristics is optically bonded using an adhesive having an intermediate refractive index between air and the substrate (glass substrate) 8, an angle from the normal direction as shown in FIG. The brightness in the front direction in which the value was around 0 ° was higher than that obtained by sandblasting. Incidentally, the light diffusing member 19 having the above-mentioned haze characteristic can be produced by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-124906 and 2002-189105. In addition, the effect of improving the luminance by the light diffusing member 19 is only on one side of the oblique direction where the angle from the normal direction is +40 to + 50 ° or the oblique direction where the angle is −40 to −50 °. It can be obtained even with a characteristic having the maximum peak (inflection point) of the haze value.

また、図１０に示すように法線方向からの角度が０°付近となる正面方向の透過率が、法線方向からの角度が±４０〜±５０°となる斜め方向の透過率よりも低い透過率特性をもつバックライト２に適用したところ、図１１に示すように基板８の他面８Ｂをサンドブラスト処理によって凹凸状に形成したものと、基板８の他面８Ｂに光拡散部材１９を貼着したものの双方で、それぞれバックライト２の輝度向上は認められたものの、いずれも正面方向の輝度（正面輝度）が斜め方向の輝度よりも低い結果となった。ただし、基板８の他面８Ｂに集光部材１８を貼着した状態では、図１２に示すように、基板８の他面８Ｂをサンドブラスト処理によって凹凸状に形成したものと、基板８の他面８Ｂに光拡散部材１９を貼着したものの双方で、ともに正面方向の輝度が大幅に上昇した。   Further, as shown in FIG. 10, the transmittance in the front direction where the angle from the normal direction is around 0 ° is lower than the transmittance in the oblique direction where the angle from the normal direction is ± 40 to ± 50 °. When applied to the backlight 2 having transmittance characteristics, the light-diffusing member 19 is pasted on the other surface 8B of the substrate 8 as shown in FIG. Although the brightness of the backlight 2 was recognized in both of the worn items, the luminance in the front direction (front luminance) was lower than the luminance in the oblique direction. However, in the state where the light condensing member 18 is adhered to the other surface 8B of the substrate 8, as shown in FIG. 12, the other surface 8B of the substrate 8 is formed in a concavo-convex shape by sandblasting, and the other surface of the substrate 8 In both cases where the light diffusion member 19 was attached to 8B, the luminance in the front direction was significantly increased.

本発明が適用される透過型の液晶表示装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a transmissive liquid crystal display device to which the present invention is applied. 本発明の実施形態に係るバックライトの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the backlight which concerns on embodiment of this invention. 本発明の応用例に係るバックライトの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the backlight which concerns on the application example of this invention. 本発明の他の実施形態に係るバックライトの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the backlight which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の応用例に係るバックライトの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the backlight which concerns on the other application example of this invention. 集光部材の貼着状態を説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining the sticking state of a condensing member. バックライトの輝度特性を示す図（その１）である。It is FIG. (1) which shows the luminance characteristic of a backlight. 光拡散部材のヘイズ特性を示す図である。It is a figure which shows the haze characteristic of a light-diffusion member. バックライトの輝度特性を示す図（その２）である。FIG. 6 is a second diagram illustrating luminance characteristics of a backlight; バックライトの透過率特性を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability characteristic of a backlight. バックライトの輝度特性を示す図（その３）である。FIG. 6 is a third diagram illustrating luminance characteristics of a backlight; バックライトの輝度特性を示す図（その４）である。It is FIG. (4) which shows the luminance characteristic of a backlight.

符号の説明Explanation of symbols

１…液晶パネル、２…バックライト、８…基板、８Ｂ…他面、９…発光層、１８…集光部材、１９…光拡散部材   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal panel, 2 ... Back light, 8 ... Board | substrate, 8B ... Other side, 9 ... Light emitting layer, 18 ... Light collecting member, 19 ... Light-diffusion member

Claims (11)

光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を前記基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトであって、
前記基板の他面が粗面化処理によって凹凸状に形成されている
ことを特徴とするバックライト。 A surface-emitting backlight in which a light-emitting layer is formed on one side of a substrate having optical transparency, and light generated in the light-emitting layer is extracted from the other side of the substrate,
The backlight is characterized in that the other surface of the substrate is formed into an uneven shape by a roughening treatment. 前記基板の他面に、前記発光層から生成された光を正面方向に集光する集光部材が貼着されている
ことを特徴とする請求項１記載のバックライト。 The backlight according to claim 1, wherein a condensing member that condenses light generated from the light emitting layer in a front direction is attached to the other surface of the substrate. 前記基板の他面の凹凸が不規則に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のバックライト。 The backlight according to claim 1, wherein irregularities on the other surface of the substrate are irregularly formed. 前記発光層は有機エレクトルミネッセンス素子によって構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のバックライト。 The backlight according to claim 1, wherein the light emitting layer is configured by an organic electroluminescence element. 光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を前記基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトであって、
前記基板の他面に、正面方向のヘイズ値が斜め方向のヘイズ値よりも低い光拡散部材が貼着されている
ことを特徴とするバックライト。 A surface-emitting backlight in which a light-emitting layer is formed on one side of a substrate having optical transparency, and light generated in the light-emitting layer is extracted from the other side of the substrate,
A light diffusion member having a haze value in a front direction lower than a haze value in an oblique direction is attached to the other surface of the substrate. 前記基板の他面に、前記光拡散部材と、前記発光層から生成された光を正面方向に集光する集光部材とが積層状態で貼着されている
ことを特徴とする請求項５記載のバックライト。 The said light-diffusion member and the condensing member which condenses the light produced | generated from the said light emitting layer to the front direction are affixed on the other surface of the said board | substrate in the lamination | stacking state. Back light. 前記発光層は有機エレクトルミネッセンス素子によって構成されている
ことを特徴とする請求項５記載のバックライト。 The backlight according to claim 5, wherein the light emitting layer is configured by an organic electroluminescence element. 光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を前記基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトの製造方法であって、
前記基板の他面を粗面化処理によって凹凸状に形成する工程を有する
ことを特徴とするバックライトの製造方法。 A method of manufacturing a surface-emitting backlight in which a light emitting layer is formed on one surface side of a substrate having light transmittance, and light generated in the light emitting layer is extracted from the other surface side of the substrate,
A method of manufacturing a backlight, comprising a step of forming the other surface of the substrate into an uneven shape by a roughening treatment. 前記粗面化処理をサンドブラスト処理又はフッ酸処理によって行う
ことを特徴とする請求項８記載のバックライトの製造方法。 The method for manufacturing a backlight according to claim 8, wherein the roughening treatment is performed by sandblast treatment or hydrofluoric acid treatment. 光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を前記基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトを備える液晶表示装置であって、
前記基板の他面が粗面化処理によって凹凸状に形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising a surface-emitting backlight in which a light-emitting layer is formed on one surface side of a substrate having light transmittance, and light generated in the light-emitting layer is extracted from the other surface side of the substrate,
The other surface of the substrate is formed into a concavo-convex shape by a roughening treatment. 光透過性を有する基板の一面側に発光層を形成し、この発光層で生成された光を前記基板の他面側から取り出す面発光型のバックライトを備える液晶表示装置であって、
前記基板の他面に、正面方向のヘイズ値が斜め方向のヘイズ値よりも低い光拡散部材が貼着されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device comprising a surface-emitting backlight in which a light-emitting layer is formed on one surface side of a substrate having light transmittance, and light generated in the light-emitting layer is extracted from the other surface side of the substrate,
A light diffusing member having a haze value in a front direction lower than a haze value in an oblique direction is attached to the other surface of the substrate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1865369A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-12 Samsung SDI Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device including the same
JP2008542794A (en) * 2005-05-04 2008-11-27 デーウー・エレクトロニクス・コーポレイション Driving device for liquid crystal display device having organic EL backlight
JP2013206794A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Toppan Printing Co Ltd Luminaire, liquid crystal display device, and display device
WO2014129345A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 日本電気硝子株式会社 Glass substrate

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008542794A (en) * 2005-05-04 2008-11-27 デーウー・エレクトロニクス・コーポレイション Driving device for liquid crystal display device having organic EL backlight
EP1865369A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-12 Samsung SDI Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device including the same
US7982398B2 (en) 2006-06-05 2011-07-19 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device including the same
JP2013206794A (en) * 2012-03-29 2013-10-07 Toppan Printing Co Ltd Luminaire, liquid crystal display device, and display device
WO2014129345A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 日本電気硝子株式会社 Glass substrate

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