JP2007017720A - Display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device which includes an illumination layer on the front face and has an improved contrast. <P>SOLUTION: The illumination layer 14 is disposed on a display part 10. Light emitting elements 22 are disposed, for example, in a striped shape on the illumination layer 14. Each light emitting element 22 has an anode 26 on a level difference forming layer 24 and, over them, an organic EL layer 28 is formed. Further, over the organic EL layer 28, a cathode 30 is formed on a ridge. Accordingly, light generated by light emission of the organic EL layer 28 is applied toward a display part 10 by the cathode 30. Thus, the directivity is imparted to the illumination light to the display part 10 and, thereby, reflection light from adjoining pixels is hardly incorporated and, therefore, the contrast is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、観察側に表示部を照らす照明層を有する表示装置に関する。   The present invention relates to a display device having an illumination layer that illuminates a display unit on an observation side.

従来より、フラットパネルディスプレイの代表的なものとして液晶表示装置(LCD)が広く普及している。この液晶表示装置には、パッシブ型と、アクティブマトリクス型があるが、画素毎に個別の画素電極を有し、この画素電極への電圧供給を個別の画素回路によって制御するアクティブマトリクス型が主流になっている。   Conventionally, a liquid crystal display (LCD) has been widely used as a typical flat panel display. This liquid crystal display device includes a passive type and an active matrix type, and an active matrix type in which each pixel has an individual pixel electrode and voltage supply to the pixel electrode is controlled by an individual pixel circuit is mainly used. It has become.

また、液晶表示装置には、透過型、半透過型、反射型がある。透過型は、通常バックライトを有しバックライトからの光を液晶によって変調して表示を行う。また、反射型は、観察側から入射された光を液晶層の下の反射層で反射して観察側に返す。このため、液晶層によって、反射射出される光が変調される。また、半透過型は、透過型と、反射型の両方を組み合わせたものである。   Liquid crystal display devices include a transmissive type, a transflective type, and a reflective type. The transmissive type usually has a backlight and performs display by modulating light from the backlight with liquid crystal. In the reflection type, light incident from the observation side is reflected by the reflection layer below the liquid crystal layer and returned to the observation side. For this reason, the reflected and emitted light is modulated by the liquid crystal layer. The transflective type is a combination of both a transmissive type and a reflective type.

透過型は、バックライトの光により、暗い場所において十分なコントラスの表示が行えるが、屋外など明るい環境では表示が見づらいという問題がある。一方、反射型は、外光が強い条件では、十分な表示が行えるが、暗いところでは表示が見えないという問題がある。半透過型は、両方の環境に適応できるが、通常が画素毎に透過領域と反射領域の両方を有するため、いずれの環境においても表示効率があまりよくないという問題があった。   The transmissive type can display a sufficient contrast in a dark place by the light of the backlight, but there is a problem that the display is difficult to see in a bright environment such as outdoors. On the other hand, the reflection type has a problem that it can display sufficiently under the condition of strong external light, but the display cannot be seen in a dark place. The transflective type can be adapted to both environments, but usually has both a transmissive region and a reflective region for each pixel, and thus has a problem that display efficiency is not so good in either environment.

また、反射型液晶表示装置に、フロントライト(観察側のライト)を設け、暗い環境でも表示を見やすくする表示装置も提案されている(特許文献1,2参照)。これによれば、暗い環境においてフロントライト、明るい環境において外光を利用し、常に画素のほとんど全部を利用して十分な表示を行うことができる。   There has also been proposed a display device in which a reflection type liquid crystal display device is provided with a front light (light on the observation side) to make the display easy to see even in a dark environment (see Patent Documents 1 and 2). According to this, it is possible to perform sufficient display using the front light in a dark environment and the outside light in a bright environment, and always using almost all of the pixels.

特開平5-325586号公報JP-A-5-325586 特開2003-255375号公報JP 2003-255375 A

しかし、上記従来技術においては、フロントライトとして、表面に三角溝が形成された透明アクリル板を利用しており、このアクリル板に側方から光を導入することで、光を三角溝の傾斜面で液晶表示部の方に向けて反射している。しかし、アクリル板に導入された光の一部は、液晶表示部側でなく、観察側にも漏れ出るため、液晶表示おけるコントラストが低下するという問題があった。   However, in the above prior art, a transparent acrylic plate having a triangular groove formed on the surface is used as the front light, and light is introduced into the acrylic plate from the side so that the light is inclined to the inclined surface of the triangular groove. Reflected towards the liquid crystal display. However, since a part of the light introduced into the acrylic plate leaks not only to the liquid crystal display unit side but also to the observation side, there is a problem that the contrast in the liquid crystal display is lowered.

本発明は、表示素子に印加する電圧を制御することで、観察側から入射してくる光を表示層の光学特性に基づいて変調して反射射出する表示部と、この表示部の観察側に設けられ、表示部に向けて光を照射するとともに、観察側から入射してくる光を表示部に向けて透過させ、かつ液晶表示部から射出される光を観察側に透過させる照明層と、を含み、前記照明層は、透明基板と、この透明基板上に部分的に設けられた発光素子と、この発光素子を覆い、発光素子からの光を集光するとともに、前記表示部に向けて反射する反射膜と、を有することを特徴とする。   The present invention controls the voltage applied to the display element to modulate the light incident from the observation side based on the optical characteristics of the display layer and reflect and emit the light to the observation side of the display unit. An illumination layer provided to irradiate light toward the display unit, transmit light incident from the observation side toward the display unit, and transmit light emitted from the liquid crystal display unit to the observation side; The illumination layer includes a transparent substrate, a light emitting element partially provided on the transparent substrate, covers the light emitting element, collects light from the light emitting element, and faces the display unit. And a reflective film for reflecting.

また、前記発光素子は、有機EL素子であることが好適である。   The light emitting element is preferably an organic EL element.

また、前記有機EL素子は、この透明基板上に部分的に形成された段差形成膜と、この絶縁膜上に形成された第1電極層と、この第1電極層上に形成された有機EL層と、この有機EL層上に形成された第2電極層であることが好適である。   Further, the organic EL element includes a step forming film partially formed on the transparent substrate, a first electrode layer formed on the insulating film, and an organic EL formed on the first electrode layer. The layer and the second electrode layer formed on the organic EL layer are preferable.

また、前記反射膜は有機EL素子の第2電極層であり、この第2電極層が表示部に向かって凹面鏡状となっていることが好適である。   The reflective film is a second electrode layer of an organic EL element, and it is preferable that the second electrode layer has a concave mirror shape toward the display unit.

また、前記段差形成膜は、絶縁膜であることが好適である。   The step forming film is preferably an insulating film.

また、前記表示部は表示層として液晶層を用いる液晶表示部であることが好適である。   The display unit is preferably a liquid crystal display unit using a liquid crystal layer as a display layer.

本発明によれば、照明層が発光素子と反射膜を有し、この反射層によって発光素子からの光を集光して、表示部に向ける。このように発光素子から表示部に入射する光に指向性を持たせることによって、視野角依存性を緩和して表示におけるコントラストを向上させることができる。   According to the present invention, the illumination layer has the light emitting element and the reflective film, and the light from the light emitting element is condensed by the reflective layer and directed to the display unit. Thus, by providing directivity to the light incident on the display portion from the light emitting element, the viewing angle dependency can be relaxed and the contrast in display can be improved.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態に係る液晶表示装置の概念的構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a conceptual configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment.

まず、表示部10は、例えばアクティブマトリクス型の反射型液晶表示装置である。従って、画素基板上に複数の画素電極がマトリクス状に配置されるとともに、この画素電極への電圧供給を制御する画素回路が画素毎に個別に設けられている。そして、この画素基板に対向して、共通電極が設けられた対向基板を設け、両者の間に液晶を封入する。従って、画素電極の電位を制御することで液晶に画素毎に異なる電位を印加してその光学特性を変化させて表示を行うことができる。   First, the display unit 10 is, for example, an active matrix reflective liquid crystal display device. Accordingly, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix on the pixel substrate, and pixel circuits for controlling voltage supply to the pixel electrodes are individually provided for each pixel. A counter substrate provided with a common electrode is provided opposite to the pixel substrate, and liquid crystal is sealed between the two. Therefore, by controlling the potential of the pixel electrode, a different potential can be applied to the liquid crystal for each pixel to change its optical characteristics and display can be performed.

特に、この表示部10は、画素電極の下方に反射膜を設けるかまたは画素電極を反射膜とすることによって、封止基板側から入射してくる光を反射する。従って、各画素の液晶によって変調された反射光が対向基板側に得られる。なお、表示部10としては、電気泳動ディスプレイなども利用することができる。   In particular, the display unit 10 reflects light incident from the sealing substrate side by providing a reflective film below the pixel electrode or by using the pixel electrode as a reflective film. Therefore, the reflected light modulated by the liquid crystal of each pixel is obtained on the counter substrate side. An electrophoretic display or the like can also be used as the display unit 10.

この表示部10の上方には、透明接着剤層12を介し、照明層14が配置される。この照明層14は、ガラス基板20と、その上面に部分的に形成された発光素子22とを有している。発光素子22は、ガラス基板20上にストライプ状、格子状またはアイランド状に形成される。なお、アイランド状とした場合には、各発光素子に電力を供給するための配線を別途設ける。これは、ガラス基板20上の金属配線パターンなどにより容易に形成することができる。   An illumination layer 14 is disposed above the display unit 10 via a transparent adhesive layer 12. The illumination layer 14 includes a glass substrate 20 and a light emitting element 22 partially formed on the upper surface thereof. The light emitting elements 22 are formed in a stripe shape, a lattice shape, or an island shape on the glass substrate 20. In the case of an island shape, wiring for supplying power to each light emitting element is separately provided. This can be easily formed by a metal wiring pattern on the glass substrate 20 or the like.

なお、透明接着剤層12は、UV樹脂や可視光硬化UV樹脂などが利用され、表示部10におけるガラス製の対向基板と、照明層14のガラス基板20を接着する。   The transparent adhesive layer 12 is made of UV resin, visible light curable UV resin, or the like, and bonds the counter substrate made of glass in the display unit 10 and the glass substrate 20 of the illumination layer 14.

この例において、発光素子22は、有機EL素子であり、ガラス基板20上に段差形成層24が形成される。この段差形成層24には、例えば感光性のアクリル樹脂が用いられる。段差形成層24の上には、ITOやIZOなどの透明導電材料からなる陽極26が形成される。ここで、これら段差形成層24および陽極26は、同一の形状にパターニングされ、このパターニングにはフォトリソグラフィーなど通常のパターニング技術が利用される。   In this example, the light emitting element 22 is an organic EL element, and the step forming layer 24 is formed on the glass substrate 20. For the step forming layer 24, for example, a photosensitive acrylic resin is used. An anode 26 made of a transparent conductive material such as ITO or IZO is formed on the step forming layer 24. Here, the step forming layer 24 and the anode 26 are patterned in the same shape, and a normal patterning technique such as photolithography is used for this patterning.

そして、この陽極26の上および段差形成層24および陽極26の上面および側面を覆って有機EL層28が形成される。有機EL層28は、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を含む。特に、陽極26側に位置する正孔輸送層を比較的厚めに形成することで段差形成層24および陽極26の全体を覆って山状の有機EL層28を形成することができる。この有機EL層28は、1つのマスクを利用して正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着することによって行う。   Then, an organic EL layer 28 is formed on the anode 26 and covering the upper surface and side surfaces of the step forming layer 24 and the anode 26. The organic EL layer 28 includes a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer. In particular, the mountain-shaped organic EL layer 28 can be formed so as to cover the entire step forming layer 24 and the anode 26 by forming the hole transport layer positioned on the anode 26 side relatively thick. The organic EL layer 28 is formed by sequentially depositing a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer using one mask.

なお、有機発光層は、第1の発光層、第2の発光層から構成し、それぞれオレンジ色または青色で発光することで、白色光が得られる。また、アイランド状に形成し、それぞれRGB各色で別々に発光することも好適である。   In addition, an organic light emitting layer is comprised from the 1st light emitting layer and the 2nd light emitting layer, and white light is obtained by light-emitting in orange or blue, respectively. It is also preferable to form islands and emit light separately for each color of RGB.

次に、有機EL層28を覆って、アルミニウムやクロムなどの金属からなる陰極30を形成する。この陰極30は、蒸着などにより全面に堆積した後、所望部分だけにパターニングして形成する。   Next, a cathode 30 made of a metal such as aluminum or chromium is formed so as to cover the organic EL layer 28. The cathode 30 is formed by patterning only a desired portion after being deposited on the entire surface by vapor deposition or the like.

このようにして、発光素子22を形成した場合にはガラス製の対向基板32を対向配置するとともに、両者の周辺を封止して、発光素子22の周辺空間を外部から隔離する。この空間内には、乾燥した窒素ガスを封入することが好適であり、空間内に乾燥剤を収容することも好適である。これによって、有機EL層28が水分により劣化することを抑制できる。また、空間内を樹脂で充填することも可能である。樹脂の屈折率をガラスの屈折率に近づけることで界面の反射を抑えることができる。なお、発光素子22の周辺空間には、乾燥剤入りのアクリル樹脂などを充填することもできる。   In this manner, when the light emitting element 22 is formed, the counter substrate 32 made of glass is disposed to face the other, and the periphery of both is sealed to isolate the peripheral space of the light emitting element 22 from the outside. It is preferable to enclose dry nitrogen gas in this space, and it is also preferable to accommodate a desiccant in the space. Thereby, it is possible to suppress the organic EL layer 28 from being deteriorated by moisture. It is also possible to fill the space with resin. The reflection at the interface can be suppressed by making the refractive index of the resin close to the refractive index of the glass. Note that the peripheral space of the light-emitting element 22 can be filled with an acrylic resin containing a desiccant or the like.

図2には、周辺シール部が示されており、ガラス基板に対応してガラス製の対向基板32が設けられ、両者の周辺がUV樹脂などのシール材34により、気密に接続されている。また、このシール材34の内面側に乾燥剤36が配置されている。なお、シール材34中に乾燥剤粒子を混入させることも好適である。   In FIG. 2, a peripheral seal portion is shown. A counter substrate 32 made of glass is provided corresponding to the glass substrate, and the periphery of both is hermetically connected by a sealing material 34 such as UV resin. A desiccant 36 is disposed on the inner surface side of the sealing material 34. It is also preferable to mix desiccant particles in the sealing material 34.

図3には、発光素子22を畝状に作成した場合の概略斜視図を示している。この場合、陰極30の両側端を少し広めに取り、ガラス基板20上に陰極30が直接形成される部分を形成している。これによって、陰極30によって有機EL層28を確実に覆い、水分などの侵入を確実に防止できる。このため、有機EL層28の端部は、すべて陰極30で覆うようにすることが好適である。一方、その分観察側からのデッドスペースが大きくなる。そこで、この発光素子22を形成する部分を各画素間のブラックマトリクスに重畳することも好適である。   In FIG. 3, the schematic perspective view at the time of producing the light emitting element 22 in bowl shape is shown. In this case, both sides of the cathode 30 are slightly widened, and a portion where the cathode 30 is directly formed on the glass substrate 20 is formed. Thus, the organic EL layer 28 can be reliably covered with the cathode 30 and moisture and the like can be reliably prevented from entering. For this reason, it is preferable to cover all the end portions of the organic EL layer 28 with the cathode 30. On the other hand, the dead space from the observation side increases accordingly. Therefore, it is also preferable to superimpose the portion where the light emitting element 22 is formed on the black matrix between the pixels.

なお、発光素子22は、各画素に対応して設ける必要はないが、そのピッチが画素のピッチに対しずれるとモアレが発生するため、両ピッチはピッチは同一または他方のピッチの整数倍とすることが好適である。   The light emitting elements 22 do not have to be provided corresponding to each pixel, but moire is generated when the pitch is deviated from the pixel pitch. Therefore, both pitches are the same or the integer multiple of the other pitch. Is preferred.

このような実施形態において、表示部10は、通常の液晶表示装置としての表示が行われる。一方、照明層14は、外光照度が小さいときなどにオンされ、陽極26、陰極30間に所定の電圧が印加される。これによって、有機EL層28に対応する電流が流れ、有機EL層28において発光が起こる。すなわち、図4に示すように、陽極26と陰極30が対応する部分が電流が流れやすく、この部分の有機EL層28が発光する。   In such an embodiment, the display unit 10 performs display as a normal liquid crystal display device. On the other hand, the illumination layer 14 is turned on when the illuminance of outside light is small, and a predetermined voltage is applied between the anode 26 and the cathode 30. As a result, a current corresponding to the organic EL layer 28 flows, and light emission occurs in the organic EL layer 28. That is, as shown in FIG. 4, a current easily flows in a portion corresponding to the anode 26 and the cathode 30, and the organic EL layer 28 in this portion emits light.

陽極26および段差形成層24は透明であり、図における下方に向かう光はそのまま表示部10に向かう。一方、有機EL層28からその他の方向に向かった光は、陰極30において反射され、下方に向けて集光されて表示部10に照射される。   The anode 26 and the step forming layer 24 are transparent, and the downward light in the figure goes directly to the display unit 10. On the other hand, light directed from the organic EL layer 28 in the other direction is reflected by the cathode 30, condensed downward, and irradiated on the display unit 10.

このように、本実施形態では、発光素子22からの光は、表示部10に向かうように指向性が制御されている。これによって、表示部10から射出される光において斜め方向の光が減少し、表示におけるコントラストを向上してきれいな表示が行える。   Thus, in this embodiment, the directivity of the light from the light emitting element 22 is controlled so as to go to the display unit 10. As a result, the light emitted from the display unit 10 is reduced in the oblique direction, and the contrast in the display is improved and a clear display can be performed.

「全反射LCDの構成」
図5は、本実施形態に係るアクティブマトリクス型の全反射LCDの画素基板側の平面構成の一部、図6は、図5のA−A線に沿った位置における概略断面構成を示している。アクティブマトリクス型LCDでは、表示領域内にマトリクス状に複数の画素が設けられ、各画素に対してここでは、スイッチ素子としてTFT110が設けられている。
"Configuration of total reflection LCD"
FIG. 5 shows a part of a planar configuration on the pixel substrate side of the active matrix type total reflection LCD according to the present embodiment, and FIG. 6 shows a schematic sectional configuration at a position along the line AA in FIG. . In an active matrix LCD, a plurality of pixels are provided in a matrix in a display area, and here, a TFT 110 is provided as a switch element for each pixel.

このTFT110は、能動層220を有し、この能動層220によりドレイン領域220d、チャネル領域220c、ソース領域220sが形成される。能動層220を覆って、ゲート絶縁膜130が形成され、このゲート絶縁膜130上であって、チャネル領域220cの上方に当たる部位にゲート電極132が形成されている。そして、ゲート絶縁膜130、ゲート電極132を覆って、層間絶縁膜134が形成される。層間絶縁膜134上にはデータライン136が配置され、このゲートライン136が層間絶縁膜134を貫通するコンタクトを介してドレイン領域220dに接続されている。また、ドレイン領域220d上の層間絶縁膜134、平坦化絶縁膜38にはコンタクトホールが形成され、ここに画素電極(第1の電極)150の一部が伸び電気的に接続されている。   The TFT 110 has an active layer 220, and a drain region 220d, a channel region 220c, and a source region 220s are formed by the active layer 220. A gate insulating film 130 is formed so as to cover the active layer 220, and a gate electrode 132 is formed on the gate insulating film 130 at a position that is above the channel region 220 c. Then, an interlayer insulating film 134 is formed so as to cover the gate insulating film 130 and the gate electrode 132. A data line 136 is disposed on the interlayer insulating film 134, and the gate line 136 is connected to the drain region 220 d through a contact penetrating the interlayer insulating film 134. In addition, a contact hole is formed in the interlayer insulating film 134 and the planarization insulating film 38 on the drain region 220d, and a part of the pixel electrode (first electrode) 150 extends and is electrically connected thereto.

なお、TFT110は、例えば画素基板100側に画素ごとに形成され、このTFT110に個別パターンに形成された画素電極(第1の電極)150がそれぞれ接続されている。また、画素基板100に液晶を介し対向して対向基板200が配置される。   The TFT 110 is formed for each pixel, for example, on the pixel substrate 100 side, and pixel electrodes (first electrodes) 150 formed in individual patterns are connected to the TFT 110, respectively. Further, the counter substrate 200 is disposed to face the pixel substrate 100 with the liquid crystal interposed therebetween.

画素基板100および対向基板200には、ガラスなどの透明基板が用いられ、画素基板100と対向基板200側には、カラータイプの場合にはカラーフィルタ210が形成され、このカラーフィルタ210上に透明導電材料からなる第2の電極250が形成されている。第2の電極250の透明導電材料としては、IZO(Indium Zinc Oxide)やITOなどが採用される。なお、アクティブマトリクス型において、この第2の電極250は各画素に対する共通電極として形成されている。またこの第2の電極250の上には、ポリイミドなどからなる配向膜260が形成されている。   A transparent substrate such as glass is used for the pixel substrate 100 and the counter substrate 200, and in the case of a color type, a color filter 210 is formed on the pixel substrate 100 and the counter substrate 200 side. A second electrode 250 made of a conductive material is formed. As the transparent conductive material of the second electrode 250, IZO (Indium Zinc Oxide), ITO, or the like is employed. In the active matrix type, the second electrode 250 is formed as a common electrode for each pixel. An alignment film 260 made of polyimide or the like is formed on the second electrode 250.

以上のような構成の対向基板200側に対し、本実施形態では、画素基板100側の液晶層300に対する電気的特性を揃えるような電極構造が採用されている。具体的には、図6に示すように、第1の透明基板100上の配向膜の直下には、従来のような反射金属電極ではなく、第2の電極250と仕事関数の類似した材料、即ち、IZOやITOなど、第2の電極250と同様の透明導電材料からなる第1の電極150を形成している。そして、反射型LCDとするため、この第1の電極150よりも下層に、対向基板200側からの入射光を反射する反射層44が形成されている。   In the present embodiment, an electrode structure is adopted in which the electrical characteristics of the liquid crystal layer 300 on the pixel substrate 100 side are aligned with the counter substrate 200 side configured as described above. Specifically, as shown in FIG. 6, a material having a work function similar to that of the second electrode 250, not a reflective metal electrode as in the related art, is directly below the alignment film on the first transparent substrate 100. That is, the first electrode 150 made of the same transparent conductive material as the second electrode 250 such as IZO or ITO is formed. In order to obtain a reflective LCD, a reflective layer 44 that reflects incident light from the counter substrate 200 side is formed below the first electrode 150.

第1の電極150として用いる材料は、第2の電極250の材料と同一とすることにより、液晶層300に対して、同一の仕事関数の電極が、間に配向膜60,260を介して配置されることになるため、第1の電極150と第2の電極250とにより液晶層300を非常に対称性よく交流駆動することが可能となる。但し、第1の電極150と第2の電極250とはその仕事関数が完全に同一でなくても、液晶層300を対称性よく駆動可能な限り近似していればよい。例えば、両電極の仕事関数の差を0.5eV程度以下とすれば、液晶の駆動周波数をCFF(臨界ちらつき頻度)以下とした場合であっても、フリッカや液晶の焼き付きなく、高品質な表示が可能となる。   The material used as the first electrode 150 is the same as the material of the second electrode 250, so that an electrode having the same work function is disposed on the liquid crystal layer 300 with the alignment films 60 and 260 interposed therebetween. Therefore, the first electrode 150 and the second electrode 250 can drive the liquid crystal layer 300 with very good symmetry. However, even if the work functions of the first electrode 150 and the second electrode 250 are not completely the same, they may be approximated as long as the liquid crystal layer 300 can be driven with good symmetry. For example, if the difference between the work functions of both electrodes is about 0.5 eV or less, even if the liquid crystal drive frequency is CFF (critical flicker frequency) or less, high quality display without flickering or liquid crystal burn-in is possible. Is possible.

このような条件を満たす第1の電極150及び第2の電極250としては、例えば、第1の電極150にIZO(仕事関数4.7eV〜5.2eV)、第2の電極250にITO(仕事関数4.7eV〜5.0eV)、あるいはその逆などが可能であり、材料の選択にあたっては、透過率、パターニング精度などプロセス上の特性や、製造コストなどを考慮して各電極に用いる材料をそれぞれ選択してもよい。   As the first electrode 150 and the second electrode 250 that satisfy such conditions, for example, the first electrode 150 has an IZO (work function of 4.7 eV to 5.2 eV), and the second electrode 250 has an ITO (workpiece). Function 4.7 eV to 5.0 eV), or vice versa, and in selecting the material, the material used for each electrode in consideration of process characteristics such as transmittance and patterning accuracy, manufacturing cost, etc. Each may be selected.

反射層44としては、Al、Ag、これらの合金(本実施形態ではAl−Nd合金)など、反射特性に優れた材料を少なくともその表面側(液晶層側)に用いる。また、反射層44はAl等の金属材料の単独層であってもよいが、平坦化絶縁膜38と接する下地層としてMo等の高融点金属層を設けてもよい。このような下地層を形成すれば、反射層44と平坦化絶縁膜38との密着性が向上するため、素子の信頼性向上を図ることができる。なお、図6の構成では、平坦化絶縁膜38の各画素領域内に所望の角度の傾斜面が形成されており、この平坦化絶縁膜38を覆って反射層44を積層することで、反射層44の表面に同様な傾斜が形成されている。このような傾斜面を最適な角度、位置で形成すれば、各画素毎に外光を集光して射出することができ、例えばディスプレイの正面位置での表示輝度の向上を図ることが可能である。もちろん、このような傾斜面は必ずしも存在しなくてもよい。   As the reflection layer 44, a material having excellent reflection characteristics such as Al, Ag, and an alloy thereof (Al—Nd alloy in this embodiment) is used at least on the surface side (liquid crystal layer side). The reflective layer 44 may be a single layer of a metal material such as Al, but a refractory metal layer such as Mo may be provided as a base layer in contact with the planarization insulating film 38. By forming such a base layer, the adhesion between the reflective layer 44 and the planarization insulating film 38 is improved, so that the reliability of the element can be improved. In the configuration of FIG. 6, an inclined surface having a desired angle is formed in each pixel region of the planarization insulating film 38, and a reflective layer 44 is laminated so as to cover the planarization insulating film 38. A similar slope is formed on the surface of the layer 44. If such an inclined surface is formed at an optimum angle and position, it is possible to collect and emit external light for each pixel. For example, it is possible to improve the display brightness at the front position of the display. is there. Of course, such an inclined surface does not necessarily exist.

本実施形態において、反射層44と第1の電極150との間には、反射層44を覆って保護膜46が形成されている。この保護膜46は、例えばアクリル樹脂やSiO2などが用いられている。保護膜46は、反射層44を保護するための膜であり、特に、TFT110の能動層220と第1の電極150とを接続するためのコンタクトホール底面で、能動層220を露出させるスライトエッチングに使用されるエッチング液などから反射層44の反射面を保護する機能を備える。 In the present embodiment, a protective film 46 is formed between the reflective layer 44 and the first electrode 150 so as to cover the reflective layer 44. For example, acrylic resin or SiO 2 is used for the protective film 46. The protective film 46 is a film for protecting the reflective layer 44, and in particular, in the light etching that exposes the active layer 220 on the bottom surface of the contact hole for connecting the active layer 220 of the TFT 110 and the first electrode 150. It has a function of protecting the reflective surface of the reflective layer 44 from the etching solution used.

保護膜46としては、反射層44をエッチング処理から保護して良好な反射特性を維持させることができる機能を備えていればよく、その材質は樹脂やSiO2などには限定されず、また膜厚は、この保護機能を発揮できる程度があればよい。また、この保護膜46の上層に形成される第1の電極150の形成面を平坦にするという観点からは、アクリル樹脂など上面の平坦化機能を備えた材料を採用することが好適である。また、保護膜46の膜厚及び材質は、最適な厚さと屈折率となるように選択することで、例えば色付きの補償、反射率の向上機能等を備えた光学バッファ層としても利用することが可能である。 The protective film 46 only needs to have a function of protecting the reflective layer 44 from the etching process and maintaining good reflective characteristics, and the material thereof is not limited to resin, SiO 2, or the like. The thickness is sufficient if it can exhibit this protective function. Further, from the viewpoint of flattening the formation surface of the first electrode 150 formed on the upper layer of the protective film 46, it is preferable to employ a material having a flattening function on the upper surface such as an acrylic resin. Further, the film thickness and material of the protective film 46 are selected so as to have an optimum thickness and refractive index, so that the protective film 46 can be used as an optical buffer layer having, for example, colored compensation and a function of improving reflectance. Is possible.

なお、反射層44を凹凸を形成することで、反射光をある程度散乱させることが好適である。反射層44の下方の平坦化絶縁膜38の表面に適切な凹凸を形成し、その上に反射層44を形成することで、反射層44に凹凸を容易に形成できる。   Note that it is preferable to scatter the reflected light to some extent by forming irregularities on the reflective layer 44. By forming appropriate irregularities on the surface of the planarization insulating film 38 below the reflective layer 44 and forming the reflective layer 44 thereon, the irregularities can be easily formed in the reflective layer 44.

本実施形態の概念構成を示す図である。It is a figure which shows the conceptual structure of this embodiment. 照明層の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an illumination layer. 照明層の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of an illumination layer. 発光素子の発光状態を示す図である。It is a figure which shows the light emission state of a light emitting element. 全反射LCDの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of total reflection LCD. 図5におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 表示部、12 透明接着剤層、14 照明層、20 ガラス基板、22 発光素子、24 段差形成層、26 陽極、28 有機EL層、30 陰極、32 対向基板、34 シール材、36 乾燥剤、38 平坦化絶縁膜、44 反射層、46 保護膜、60,260 配向膜、100 画素基板、150 第1の電極、200 対向基板、210 カラーフィルタ、220 能動層、250 第2の電極、300 液晶層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display part, 12 Transparent adhesive layer, 14 Illumination layer, 20 Glass substrate, 22 Light emitting element, 24 Level difference formation layer, 26 Anode, 28 Organic EL layer, 30 Cathode, 32 Opposite substrate, 34 Sealing material, 36 Desiccant, 38 Flattening insulating film, 44 reflective layer, 46 protective film, 60, 260 alignment film, 100 pixel substrate, 150 first electrode, 200 counter substrate, 210 color filter, 220 active layer, 250 second electrode, 300 liquid crystal layer.

Claims (6)

表示素子に印加する電圧を制御することで、観察側から入射してくる光を表示層の光学特性に基づいて変調して反射射出する表示部と、
この表示部の観察側に設けられ、表示部に向けて光を照射するとともに、観察側から入射してくる光を表示部に向けて透過させ、かつ液晶表示部から射出される光を観察側に透過させる照明層と、
を含み、
前記照明層は、
透明基板と、
この透明基板上に部分的に設けられた発光素子と、
この発光素子を覆い、発光素子からの光を集光するとともに、前記表示部に向けて反射する反射膜と、
を有することを特徴とする表示装置。
By controlling the voltage applied to the display element, the display unit that modulates the light incident from the observation side based on the optical characteristics of the display layer and reflects and emits the light,
Provided on the observation side of this display unit, irradiates light toward the display unit, transmits light incident from the observation side toward the display unit, and transmits light emitted from the liquid crystal display unit to the observation side An illumination layer that is transparent to
Including
The illumination layer is
A transparent substrate;
A light emitting device partially provided on the transparent substrate;
A reflective film that covers the light emitting element, collects light from the light emitting element, and reflects the light toward the display unit;
A display device comprising:
請求項1に記載の表示装置において、
前記発光素子は、有機EL素子であることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1,
The display device, wherein the light emitting element is an organic EL element.
請求項2に記載の表示装置において、
前記有機EL素子は、
この透明基板上に部分的に形成された段差形成膜と、
この絶縁膜上に形成された第1電極層と、
この第1電極層上に形成された有機EL層と、
この有機EL層上に形成された第2電極層と、
を有することを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 2,
The organic EL element is
A step forming film partially formed on the transparent substrate;
A first electrode layer formed on the insulating film;
An organic EL layer formed on the first electrode layer;
A second electrode layer formed on the organic EL layer;
A display device comprising:
請求項3に記載の表示装置において、
前記反射膜は有機EL素子の第2電極層であり、この第2電極層が表示部に向かって凹面鏡状となっていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 3,
The reflective film is a second electrode layer of an organic EL element, and the second electrode layer has a concave mirror shape toward the display unit.
請求項3または4に記載の表示装置において、
前記段差形成膜は、絶縁膜であることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 3 or 4,
The display device, wherein the step forming film is an insulating film.
請求項1〜5に記載の表示装置において、
前記表示部は表示層として液晶層を用いる液晶表示部であることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1,
The display device is a liquid crystal display unit using a liquid crystal layer as a display layer.
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