JP2009229908A - Display device - Google Patents
Display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009229908A JP2009229908A JP2008076484A JP2008076484A JP2009229908A JP 2009229908 A JP2009229908 A JP 2009229908A JP 2008076484 A JP2008076484 A JP 2008076484A JP 2008076484 A JP2008076484 A JP 2008076484A JP 2009229908 A JP2009229908 A JP 2009229908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- light
- polarizing plate
- substrate
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 46
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 23
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 20
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 18
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
Abstract
Description
この発明は表示装置に関し、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子等の自発光素子を2次元配列した表示パネルを備えた自発光型の表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a self-luminous display device including a display panel in which self-luminous elements such as organic electroluminescence elements are two-dimensionally arranged.
近年、パーソナルコンピュータや映像機器のモニタやディスプレイとして、また、携帯電話やデジタルオーティオプレーヤー、デジタルカメラ、電子辞書等の携帯機器(モバイル機器)の表示デバイスとして、液晶表示装置(LCD)や、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)等の自発光素子を2次元配列した表示パネルを備えた自発光型の表示装置が広く適用されている。
特に、自発光型の表示装置は、液晶表示装置に比較して、表示応答速度が速く、視野角依存性も小さいという優れた表示特性を有し、液晶表示装置のようにバックライトや導光板を必要としないという装置構成上の特徴をも有しているため、今後様々な電子機器への適用が期待されている。
一方、このような自発光型の表示装置において、発光素子の発光輝度が製品出荷持に調整された一定の輝度に設定されていると、例えば屋外等の外光の照度が高い環境では表示部のコントラストが低下し、また、室内や夜間等の暗い環境では表示部が明る過ぎて、使用者が眩しく感じる場合もある。そこで、有機EL表示装置等の自発光型の表示装置において、表示パネルの表示領域以外の領域に外光照度検出用の光センサを設けて、この光センサによる外光照度の検出結果に基づいて、表示部の輝度を制御するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, liquid crystal display devices (LCDs) and organic electro-luminescence devices have been used as monitors and displays for personal computers and video equipment, and as display devices for mobile devices such as mobile phones, digital audio players, digital cameras, and electronic dictionaries. A self-luminous display device including a display panel in which self-luminous elements such as luminescence elements (organic EL elements) are two-dimensionally arranged is widely applied.
In particular, a self-luminous display device has excellent display characteristics such as a high display response speed and a small viewing angle dependency compared to a liquid crystal display device, and a backlight or a light guide plate like a liquid crystal display device. Therefore, it is expected to be applied to various electronic devices in the future.
On the other hand, in such a self-luminous display device, if the light emission luminance of the light emitting element is set to a constant luminance adjusted to the product shipment, the display unit is used in an environment where the illuminance of outside light is high, such as outdoors. In some cases, the display section is too bright in a dark environment such as indoors or at night, and the user may feel dazzled. Therefore, in a self-luminous display device such as an organic EL display device, a light sensor for detecting ambient light illuminance is provided in a region other than the display region of the display panel, and display is performed based on the detection result of ambient light illumination by the light sensor There is one in which the luminance of the part is controlled (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記のような自発光型の表示装置では、表示パネルの表示領域以外の領域の表面に設けられた外光照度検出用の光センサを、外光を取り込むために表面側に露出させているので、光センサの構成要素(例えば、金属材料からなる電極)で外光が反射されて、この反射光が表面側に出射され、外観を大きく損なってしまうという問題があった。 However, in the self-luminous display device as described above, an external light illuminance detection optical sensor provided on the surface of an area other than the display area of the display panel is exposed to the surface side in order to capture external light. Therefore, there has been a problem that external light is reflected by the constituent elements of the optical sensor (for example, an electrode made of a metal material), and the reflected light is emitted to the surface side, which greatly impairs the appearance.
そこで、この発明は、光センサで外光が反射されても、この反射光が表面側に出射されないようにすることができる有機EL表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an organic EL display device that can prevent the reflected light from being emitted to the surface side even when external light is reflected by the optical sensor.
請求項1に記載の表示装置は、発光素子を有する複数の表示画素が一面上に形成された表示領域を有する表示基板と、前記表示基板の前記一面上の、前記表示領域とは異なる領域に設けられた、外光照度を検出する光センサを有する外光照度検出回路と、前記表示基板における前記外光照度検出回路の前記光センサが設けられた領域に対し、該光センサが受光する外光が入射する側に設けられた、遮光用λ/4位相差板と、前記遮光用λ/4位相差板の表面側に設けられた遮光用偏光板と、を備え、前記遮光用λ/4位相差板の遅相軸と前記遮光用偏光板の偏光軸とのなす角が45°±1°または135°±1°であることを特徴とする。
The display device according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、更に、前記表示領域の光出射面側に設けられた表示用λ/4位相差板と、前記表示用λ/4位相差板の表面側に設けられた表示用偏光板と、を有し、前記遮光用λ/4位相差板と前記表示用λ/4位相差板とは一体的に形成され、前記遮光用偏光板と前記表示用偏光板とは一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、更に、前記表示領域の光出射面側に設けられた表示用λ/4位相差板と、前記表示用λ/4位相差板の表面側に設けられた表示用偏光板と、を有し、前記遮光用λ/4位相差板及び前記遮光用偏光板と、前記表示用λ/4位相差板及び前記表示用偏光板と、は別個に設けられていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, a display λ / 4 retardation plate provided on the light exit surface side of the display region, and the display λ / 4 position A polarizing plate for display provided on the surface side of the phase difference plate, and the light blocking λ / 4 phase difference plate and the display λ / 4 phase difference plate are integrally formed, and the light blocking polarizing plate The plate and the polarizing plate for display are formed integrally.
According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, a display λ / 4 retardation plate provided on the light emitting surface side of the display region, and the display λ / 4 position A polarizing plate for display provided on the surface side of the phase difference plate, and the light blocking λ / 4 retardation plate and the light blocking polarizing plate, the display λ / 4 phase difference plate, and the display polarizing plate. It is characterized by being provided separately from the plate.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、更に、前記表示基板における前記光センサが設けられた領域に対し、該光センサが受光する外光が入射する側に設けられた、少なくとも1つの集光用のレンを有することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、前記表示基板の前記一面上の、前記表示領域を覆って封止する封止基板を有することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の表示装置において、前記表示領域の前記各発光素子から出射される光は、前記表示基板の前記一面上から前記封止基板を介して、該封止基板の外面に向かう方向に出射され、前記遮光用λ/4位相差板及び前記遮光用偏光板は、前記表示基板の前記一面上の、前記光センサが設けられた領域の上部に設けられていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, the display device is further provided on a side of the display substrate where the external light received by the optical sensor is incident on the region where the optical sensor is provided. And at least one condensing lens.
According to a fifth aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect of the present invention, the display device includes a sealing substrate that covers and seals the display region on the one surface of the display substrate.
According to a sixth aspect of the present invention, in the display device according to the fifth aspect, the light emitted from the light emitting elements in the display area is transmitted from the one surface of the display substrate through the sealing substrate. The light-shielding λ / 4 retardation plate and the light-shielding polarizing plate are emitted in a direction toward the outer surface of the sealing substrate, and are disposed on the one surface of the display substrate above the region where the photosensor is provided. It is provided.
請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、前記表示領域の前記各発光素子から出射される光は、前記表示基板の前記一面から該表示基板を介して、該表示基板の前記一面に対向する他面側から出射され、前記遮光用λ/4位相差板及び前記遮光用偏光板は、前記表示基板の前記他面上に設けられていることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の表示装置において、前記光センサは、逆スタガ型の薄膜トランジスタ構造を有し、該光センサはゲート電極を有し、該ゲート電極は透明導電膜からなることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, the light emitted from the light emitting elements in the display area is displayed on the display substrate through the display substrate from the one surface of the display substrate. The light-shielding λ / 4 phase difference plate and the light-shielding polarizing plate are emitted from the other surface side facing the one surface of the substrate, and are provided on the other surface of the display substrate.
According to an eighth aspect of the present invention, in the display device according to the seventh aspect, the photosensor has an inverted staggered thin film transistor structure, the photosensor has a gate electrode, and the gate electrode is transparent conductive. It is characterized by comprising a film.
請求項9に記載の発明は、請求項7に記載の表示装置において、前記光センサは、薄膜トランジスタ構造を有し、該光センサはゲート電極を有していないことを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、少なくとも前記表示基板を内部に収容し、前記表示基板の前記表示領域に対応する部分に表示窓を有し、且つ、前記光センサに対応する部分に外光取り込み窓を有するケースを有することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the display device according to the seventh aspect, the photosensor has a thin film transistor structure, and the photosensor does not have a gate electrode.
The invention according to claim 10 is the display device according to
この発明によれば、外光が遮光用偏光板および遮光用λ/4位相差板を透過して光センサに照射され、この照射光が光センサで反射されて遮光用λ/4位相差板を再度透過すると、この透過光(直線偏光)が遮光用偏光板で吸収されるものとなって、光センサで外光が反射されても、この反射光が表面側に出射されないようにすることができる。 According to the present invention, external light passes through the light-shielding polarizing plate and the light-shielding λ / 4 phase difference plate and is irradiated to the optical sensor, and this irradiation light is reflected by the optical sensor and the light shielding λ / 4 phase difference plate. When the light is transmitted again, the transmitted light (linearly polarized light) is absorbed by the light-shielding polarizing plate, so that even if external light is reflected by the optical sensor, the reflected light is not emitted to the surface side. Can do.
図1は、この発明の一実施形態としての表示装置1の要部の平面図を示し、図2は図1のII−II線に沿う断面図の、第1の構造例を示すものであり、図3は図1のII−II線に沿う断面図の、第2の構造例を示すものである。ここで、図2及び図3において、同一又は同等の構成部材については同一の符号を付している。後述するように、図2に示す構成は、表示パネル30に形成される有機EL素子がトップエミッション構造である場合に対応したものであり、図3に示す構成は、表示パネル30に形成される有機EL素子がボトムエミッション構造である場合に対応したものである。
FIG. 1 shows a plan view of a main part of a
この表示装置1は、表面側ケース11および裏面側ケース12を備えている。表面側ケース11及び裏面側ケース12は、例えば樹脂からなり、嵌合部13により表面側ケース11と裏面側ケース12とが勘合され、その内部が、表示パネル収納部λ/4とされている。
The
表面側ケース11には、方形状の表示窓15および方形状の外光取り込み窓16を有するほぼ方形状の枠状部17の四辺部に側壁部18が設けられ、側壁部18に嵌合部13が設けられた構造となっている。裏面側ケース12は、ほぼ方形状の板状部19の四辺部に側壁部20が設けられ、側壁部20に嵌合部13が設けられた構造となっている。
The
そして、表面側ケース11の側壁部18と裏面側ケース12の側壁部20とは、双方の嵌合部13の凹凸によって嵌合されている。
And the
表面側ケース11および裏面側ケース12内の表示パネル収納部14内には、表示パネル30が収納されている。表示パネル30は、例えばガラスからなる表示基板31及び封止基板32を有し、表示基板31の一面上の、表示窓15に合わせて設けられた表示領域に、有機EL素子からなる発光素子を有する表示画素PIXが形成されている。また、表示基板31の一面上の表示領域の近傍の領域には、表示画素PIXの駆動用の半導体素子36が搭載されている。封止基板32は、表示基板31の一面上に、表示領域上を覆うように配置され、例えばほぼ方形枠状のシール材(図示せず)を介して表示基板31の一面上に貼り合わされている。封止基板32の表示基板31の一面上と対向する面の、表示基板31に形成された表示画素PIXと対向する領域には、例えばザグリ(凹部:図示せず)が形成されている。なお、表示画素PIXがアクティブ方式によって有機EL素子を駆動するものであるとき、表示画素PIXは、有機EL素子と、有機EL素子を駆動するための複数のTFT(薄膜トランジスタ)からなる画素駆動回路と、を有して構成される。
A
有機EL素子の構造には、大別して、トップエミッション構造とボトムエミッション構造とがある。トップエミッション構造は、発光した光の出射方向が、有機EL素子が形成された基板とは逆方向に設定されて、有機EL素子の上方方向に光が出射されるものであり、ボトムエミッション構造は、発光した光の出射方向が、有機EL素子が形成された基板方向に設定され、有機EL素子が形成された基板を介して光が出射されるものである。 The structure of the organic EL element is roughly classified into a top emission structure and a bottom emission structure. In the top emission structure, the emission direction of emitted light is set to be opposite to the direction of the substrate on which the organic EL element is formed, and light is emitted upward from the organic EL element. The emission direction of the emitted light is set in the direction of the substrate on which the organic EL element is formed, and the light is emitted through the substrate on which the organic EL element is formed.
図2に示す構成は、表示基板31の一面上に形成される表示画素PIX中の有機EL素子が上記のトップエミッション構造を有する場合の構成を示すものである。この場合、有機EL素子により発光した光は、封止基板32を介して、図面上方の矢印で示した方向に出射される。そして、表示基板31の一面上の、表面側ケース11の外光取り込み窓16に対応する領域に、光センサを有する外光照度検出回路40が形成されている。外光照度検出回路40の構成については、後述する。
The configuration shown in FIG. 2 shows a configuration in the case where the organic EL element in the display pixel PIX formed on one surface of the
そして、表示パネル30の封止基板32上の、少なくとも表示領域を覆う領域には、λ/4位相差板(表示用λ/4位相差板)33と偏光板(表示用偏光板)34が積層して設けられている。表示パネル30の表示基板31の一面側に対応する他面側が裏面側ケース12の内面に当接して支持された状態で、偏光板34の上面が表面側ケース11の表示窓15の外側周囲における内面によって抑え付けられていることにより、表示パネル収納部14内に表示パネル30が収納されている。また、表示基板31の上部の、外光照度検出回路40の光センサが形成され領域の上部にも、λ/4位相差板(遮光用λ/4位相差板)33及び偏光板(遮光用偏光板)34が設けられている。外光照度検出回路40の光センサが形成された領域の上部に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34は、例えば、図1及び図2に示したように、表示パネル30の表示領域を覆う領域に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34と一体化されたものであって、これが延長されたものである。λ/4位相差板33と偏光板34偏光板の各光学軸の関係については、後述する。
A λ / 4 phase difference plate (display λ / 4 phase difference plate) 33 and a polarizing plate (display polarizing plate) 34 are provided in a region covering at least the display region on the
なお、本発明はこのような構成に限るものではなく、外光照度検出回路40の光センサが形成された領域の上部に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34が、表示パネル30の表示領域を覆う領域に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34とば別個に、分離して設けられるものであってもよい。
Note that the present invention is not limited to such a configuration, and the λ / 4
次いで、図3に示す構成は、表示基板31の一面上に形成される表示画素PIX中の有機EL素子が上記のボトムエミッション構造を有する場合の構成を示すものである。この場合、有機EL素子により発光した光は、表示基板31を介して、図面上方の矢印で示した方向に出射される。そして、表示基板31の一面上の、表面側ケース11の外光取り込み窓16に対応する領域に外光照度検出回路40の光センサが形成されている。
Next, the configuration shown in FIG. 3 shows a configuration in the case where the organic EL element in the display pixel PIX formed on one surface of the
そして、表示パネル30の表示基板31の一面側に対向する他面側の、少なくとも表示領域に対応する領域には、λ/4位相差板33と偏光板34が設けられている。そして、表示パネル30の封止基板32の、表示基板31の一面側に対向する他面側が裏面側ケース12の内面に当接して支持された状態で、偏光板34の上面が表面側ケース11の表示窓15の外側周囲における内面によって抑え付けられていることにより、表示パネル収納部14内に表示パネル30が収納されている。ここで、λ/4位相差板33及び偏光板34は、表示パネル30の表示領域を覆う領域に設けられているとともに、表示基板31の上部の、外光照度検出回路40の光センサが形成された領域の上部にも設けられている。光センサが形成された領域の上部に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34は、例えば、図1及び図3に示したように、表示パネル30の表示領域を覆う領域に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34が延長されたものである。
A λ / 4
なお、外光照度検出回路40の光センサが形成された領域の上部に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34が、表示パネル30の表示領域を覆う領域に設けられるλ/4位相差板33及び偏光板34とば別個に、分離して設けられるものであってもよい。
Note that the λ / 4
次に、表示基板31に形成される、アクティブ方式の表示画素PIXの構成の一例について説明する。図4は表示画素PIXの構成の一例を示す等価回路である。表示画素PIXは、有機EL素子OELと、選択用TFT(TFT1)と駆動用TFT(TFT2)と保持用キャパシタCsからなる画素駆動回路と、を有して構成される。この画素駆動回路においては、選択用TFT1のゲート電極が走査ラインSLに接続され、選択用TFT1のドレイン電極がデータラインDLに接続され、ソース電極と駆動用TFT2のゲート電極が接続されるとともに、駆動用TFT2のゲート電極に保持用キャパシタCsが接続され、駆動用TFT2のドレイン電極に有機EL素子OELのカソードが接続され、有機EL素子OELのアノードが電源電圧Vddに接続されて構成される。そして、走査ラインSLに選択信号が印加されてハイレベルとされて選択用TFT1がオン状態とされ、データラインDLに表示データVdataが印加されて、保持用キャパシタCsに表示データVdataに応じた電荷が蓄積され、有機EL素子OELを介して、駆動用TFT2のドレイン・ソース電極間の電流路に保持用キャパシタCsに蓄積された電荷に応じた電流が流れて、有機EL素子OELが表示データに応じた輝度で発光するように構成される。
Next, an example of the configuration of the active display pixel PIX formed on the
次いで、外光照度検出回路40の構成の一例について説明する。図5は、外光照度検出回路40の回路構成の一例を示す等価回路及びその動作を説明するためのタイミングチャートである。図5(a)に示すように、外光照度検出回路40は、例えば、ゲート半導体層部分に外光を受光するように構成された光センサTFT(光センサ)41と、充電TFT42と、読出TFT43と、暗電流保持キャパシタ44とからなる光センサ回路45を有する。ここで、光センサ回路45を構成する各TFTは、例えば、図4に示した、表示画素PIXの画素駆動回路に設けられるTFTと同等のプロセスで形成され、画素駆動回路のTFTの形成と同時に形成することができる。光センサ回路45は、選択信号Vselが充電TFT42のゲート電極に印加され、リフレッシュ信号Rfshが光センサTFT41のゲート電極に印加され、充電TFT42のドレイン電極に電源電圧Vddが供給され、読出TFT43のドレイン電極が出力端子Soutに接続されている。
Next, an example of the configuration of the external light
そして、図5(b)に示すように、選択信号Vselがハイレベルとされて、充電TFT42がオン状態とされた選択期間の初期にリフレッシュ信号Rfshがハイレベルとされて、光センサTFT41がオン状態とされて、暗電流保持キャパシタ44に蓄積されていた電荷が放電される。次いで、リフレッシュ信号Rfshがローレベルとなった後の選択期間において、光センサTFT41はオフ状態とされ、暗電流保持キャパシタ44に電源電圧Vddに対応した電荷が蓄積され、暗電流保持キャパシタ44に充電された電荷に応じて読出TFT43がオン状態となり、電流Isが観測される。この状態において、光センサTFT41の半導体層部分に外光が照射されると、その発光光量に応じて光センサTFT41のドレイン−ソース間にチャネルが形成されて電流が流れ出し、暗電流保持キャパシタ37に蓄積されていた電荷が放電され始めて、読出TFT43のゲート電圧が低下していくため、読出TFT43のドレイン電流Isが減少する。出力端子Soutにおいて観測される、予め設定した読み出し期間Aにおける電流Isの減少量ΔIsは、外光照度に応じた電流となる。
Then, as shown in FIG. 5B, the selection signal Vsel is set to the high level, the refresh signal Rfsh is set to the high level at the beginning of the selection period in which the charging
次に、図6は、外光照度検出回路40における光センサTFT41の部分の構成の一例の断面図を示すものである。ここで、図6(a)は表示画素PIXの有機EL素子がトップエミッション構造であるときの構成を示すものであって、図2に対応し、図6(b)は表示画素PIXの有機EL素子がボトムエミッション構造であるときの構成を示すものであって、図3に対応するものである。この光センサTFT41は、例えば、逆スタガ型の電界効果型トランジスタ構造を有するものであって、表示基板31の一面上に設けられたアルミニウム系金属等からなるゲート電極51と、ゲート電極51を含む表示基板31の一面上に設けられた、例えば窒化シリコンからなるゲート絶縁膜52と,ゲート電極51上におけるゲート絶縁膜52の上面の所定の箇所に設けられた、例えば真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜53と、半導体薄膜53の上面中央部に設けられた、例えば窒化シリコンからなるチャネル保護膜54と、チャネル保護膜54の上面両側およびその両側における半導体薄膜53の上面に設けられた、例えばn型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層55、56と、一方のオーミックコンタクト層55の上面およびゲート絶縁膜52の上面に設けられた、例えばアルミニウム系金属等からなるソース電極57及び他方のオーミックコンタクト層56の上面およびゲート絶縁膜52の上面に設けられた、例えばアルミニウム系金属等からなるドレイン電極58と、を有している。
また、ソース電極57及びドレイン電極58等を含むゲート絶縁膜52の上面には、例えば窒化シリコンからなる、絶縁膜(オーバーコート膜)59が設けられている。
Next, FIG. 6 shows a cross-sectional view of an example of the configuration of the
An insulating film (overcoat film) 59 made of, for example, silicon nitride is provided on the upper surface of the
表示画素PIXの有機EL素子がトップエミッション構造であるときは、図6(a)に示すように、外光取り込み窓16から入射した外光のうち、偏光板34とλ/4位相差板33を通過した光が絶縁膜59側から光センサTFT41に入射し、チャネル保護膜54を介して半導体薄膜53に入射するように構成される。また、表示画素PIXの有機EL素子がボトムエミッション構造であるときは、図6(b)に示すように、外光取り込み窓16から入射した外光のうち、偏光板34とλ/4位相差板33を通過した光が表示基板31の他面側に入射し、表示基板31を通過し、ゲート電極51を回り込んだ光がゲート絶縁膜52を介して半導体薄膜53に入射するように構成される
When the organic EL element of the display pixel PIX has a top emission structure, the
次に、外光照度検出回路40の光センサTFT41の形成領域の上部に設けられる偏光板34及びλ/4位相差板33の各々の光学軸の関係について説明する。図7は、外光照度検出回路40の光センサTFT41の形成領域の上部に設けられる偏光板34及びλ/4位相差板33の各々の光学軸の関係について説明するための図である。図7(a)に示すように、λ/4位相差板33の進相軸33aをX方向、遅相軸33bをY方向としたとき、偏光板34の偏光軸(透過軸)34aは、λ/4位相差板33の遅相軸33bに対して、時計方向に概ね45°(または反時計方向に概ね135°)の方向となるように設定されている。
Next, the relationship between the optical axes of the
さて、表面側ケース11の外光取り込み窓16を介して外光が偏光板34に入射されると、図7(b)において矢印Aで示すように、偏光板34の偏光軸34aに沿った偏光成分の直線偏光が偏光板34を透過する。この透過した直線偏光はλ/4位相差板33を透過すると、円偏光となる。この円偏光は、図6に示す光センサTFT41のソース電極57とドレイン電極58との間におけるチャネル保護膜54を透過して半導体薄膜53に入射され、この入射光量に応じた外光の照度が検出される。
Now, when external light is incident on the
一方、λ/4位相差板33を透過した円偏光の一部は、図6に示す光センサTFT41のアルミニウム系金属等からなるゲート電極51、ソース電極57及びドレイン電極58等の表面で反射される。この反射光はλ/4位相差板33を再度透過し、直線偏光となる。この直線偏光は、図7(b)において矢印Bで示す向きとなる。この直線偏光は、偏光板34の偏光軸34aに直交する偏光成分の直線偏光であり、偏光板34で吸収される。したがって、光センサTFT41で外光が反射されても、その反射光が表面側に出射されないようにすることができ、このような出射光に起因する外観の遜色を防止することができる。なお、λ/4位相差板33の遅相軸と偏光板34の偏光軸とのなす角度は、時計方向に45°(または反時計方向に135°)であるときが、ソース電極57及びドレイン電極58等の表面で反射された反射光が偏光板34で吸収される率が最大となり、理想的であるが、この角度から例えば±1°程度ずれても概ね同等の効果を得ることができるため、λ/4位相差板33の遅相軸と偏光板34の偏光軸とのなす角度は、時計方向に44°〜46°(=45°±1°)(または反時計方向に134°〜136°(=135°±1°))であればよい。
On the other hand, a part of the circularly polarized light transmitted through the λ / 4
また、表示画素PIXにおける有機EL素子は、通常、有機EL層から等方的に発光した光を反射して一方向に出射させるように構成された、金属からなる反射電極を有しており、外光がこの反射電極で反射されて表面側に出射されることにより、表示品位を損なってしまうことがあるが、偏光板34とλ/4位相差板33とが表示パネル30の表示領域を覆う領域にも設けられていることにより、反射電極による反射光が表面側に出射されないようにして、表示品位の低下を抑制することができる。
Further, the organic EL element in the display pixel PIX usually has a reflective electrode made of metal that is configured to reflect and emit light emitted isotropically from the organic EL layer in one direction. Although the external light is reflected by the reflective electrode and emitted to the surface side, the display quality may be deteriorated. However, the
なお、上述のように、外光照度検出回路40の光センサTFT41の形成領域の上部に設けられる偏光板及びλ/4位相差板を、表示パネル30の表示領域を覆う偏光板34とλ/4位相差板を延長したものを用いてもよいし、表示パネル30の表示領域を覆う偏光板34及びλ/4位相差板33とは別体のものとしてもよい。このとき、外光照度検出回路40の光センサTFT41の形成領域の上部に設けられる偏光板及びλ/4位相差板の偏光軸や進相軸、遅相軸を、表示パネル30の表示領域を覆う偏光板及びλ/4位相差板の偏光軸や進相軸、遅相軸と同じとしてもよいし、異なる方向のものとしてもよい。
Note that, as described above, the polarizing plate and the λ / 4 phase difference plate provided in the upper part of the formation region of the
<変形例>
次に、本実施形態に係わる表示装置に関する変形例について説明する。
図8は、本実施形態における第1の変形例の構成を示す断面図である。ここで、図8(a)は有機EL素子がトップエミッション構造である場合の構成を示すものであって、図2に対応するものであり、図8(b)は有機EL素子がボトムエミッション構造である場合の構成を示すものであって、図3に対応するものである。本変形例は、光が入射する側の光センサTFT41の直上に、集光用の微小なレンズ50(マイクロレンズやレンチキュラーレンズ等)を設けて、する光の量を増加させて、外光照度検出の感度を高めるようにしたものである。
<Modification>
Next, a modified example related to the display device according to the present embodiment will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a first modification example of the present embodiment. Here, FIG. 8A shows a configuration in the case where the organic EL element has a top emission structure, which corresponds to FIG. 2, and FIG. 8B shows a structure in which the organic EL element has a bottom emission structure. FIG. 3 shows a configuration corresponding to FIG. In this modification, a minute lens 50 (such as a microlens or a lenticular lens) for condensing is provided directly above the
有機EL素子がトップエミッション構造である場合は、上記図6(a)に示したように、外光取り込み窓16から入射し、偏光板34とλ/4位相差板33を通過した光は、絶縁膜59側から光センサTFT41にするため、図8(a)に示すように、ゲート電極51に対応する絶縁膜59の上面にレンズ50を設けることで、比較的広い範囲の光をレンズ50によって集光して、光センサTFT41に入射する光量を増加させて、外光照度検出の感度を高めることができる。また、有機EL素子がボトムエミッション構造である場合は、上記図6(b)に示したように、外光取り込み窓16から入射し、偏光板34とλ/4位相差板33を通過した光は、表示基板31の他面側から光センサTFT41に入射するため、図8(b)に示すように、ゲート電極51に対応する表示基板31の他面側の上面にレンズ50を設けることで、比較的広い範囲の光をレンズ50によって集光して、光センサTFT41に入射させて、外光照度検出の感度を高めることができる。但し、上記図6(b)においては、表示基板31の他面側に偏光板34とλ/4位相差板33が直接設けられる構成としたが、本変形例においてはレンズ50が表示基板31の他面側に設けられるために、表示基板31の他面側に偏光板34とλ/4位相差板33が直接設けることができない。そこで、この場合には、例えば図8(b)に示すように、表面側ケース11の外光取り込み窓16の中に凸部を設けて、そこに偏光板34及びλ/4位相差板33を設けるようにする。
When the organic EL element has a top emission structure, as shown in FIG. 6A, the light incident from the external
次に、図9は、本実施形態における第2の変形例の構成を示す断面図である。これは有機EL素子がボトムエミッション構造である場合に対応したものである。有機EL素子がボトムエミッション構造である場合は、上記図6(b)に示したように、外光取り込み窓16から入射し、偏光板34とλ/4位相差板33を通過した光は、表示基板31の他面側から光センサTFT41のゲート電極51側に入射する。ここで、ゲート電極51は、通常、アルミニウム系金属等からなり、遮光性を有しているため、ゲート電極51を回り込んだ光がゲート絶縁膜52を介して半導体薄膜53に入射するように構成されて、有機EL素子がトップエミッション構造である場合の構成と比べて、半導体薄膜53に入射する光量が少なくなる。そこで、本変形例は、ゲート電極51を、例えばITOからなる、透明導電膜により形成するようにしたものである。本変形例によれば、ゲート電極51が光の透過性を有しているため、表示基板31の他面側から光センサTFT41のゲート電極51側に入射した光がゲート電極51、ゲート絶縁膜52を透過して半導体薄膜53に入射して、半導体薄膜53に入射する光量を増加させることができて、外光照度検出の感度を高めることができる。なお、ITOはアルミニウム系金属よりも電気抵抗が高いため、これをゲート電極に用いた場合、そのトランジスタの動作速度が、アルミニウム系金属をゲート電極に用いた場合より遅くなるが、光センサTFT41はそれほど高速な動作が必要とされているものではないため、問題なく適用することができる。
Next, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a second modification example of the present embodiment. This corresponds to the case where the organic EL element has a bottom emission structure. When the organic EL element has a bottom emission structure, as shown in FIG. 6B, the light incident from the external
更に、図10は、本実施形態における第3の変形例の構成を示す断面図である。本変形例も有機EL素子がボトムエミッション構造である場合に対応したものである。上述のように、ゲート電極51は、通常、遮光性を有しているため、有機EL素子がボトムエミッション構造である場合の構成においては、半導体薄膜53に入射する光量が比較的少なくなる。そこで、本変形例は、図10(a)に示すように、光センサTFT41を、ゲート電極51を有しない構造としたものである。本変形例によれば、ゲート電極51を有していないため、表示基板31の他面側に入射した光は光センサTFT41のゲート絶縁膜52を透過して半導体薄膜53に入射することになり、半導体薄膜53に入射する光量を増加させることができて、外光照度検出の感度を高めることができる。但し、この構成においては、光センサTFT41のゲート電極にリフレッシュ信号Rfshを印加して、暗電流保持キャパシタ44に蓄積されていた電荷を放電させることができないため、図10(b)に示すように、光センサTFT41のソース・ドレイン電極間に接続されるリフレッシュ用TFT46を設けて、リフレッシュ用TFT46のゲート電極にリフレッシュ信号Rfshを印加して、暗電流保持キャパシタ44に蓄積されていた電荷を放電させるようにすることができる。また、更に、図10(c)に示すように、この第3の変形例における構成に、上記第1の変形例における、表示基板31の他面側の上面に集光用のレンズ50を備える構成を組み合わせた構成としてもよい。この場合、レンズ50によって集光された光が光センサTFT41のゲート絶縁膜52を透過して半導体薄膜53に入射して、半導体薄膜53に入射する光量をさらに増加させることができて、外光照度検出の感度をさらに高めることができる。
Further, FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a third modification of the present embodiment. This modification also corresponds to the case where the organic EL element has a bottom emission structure. As described above, since the
なお、上記実施形態では、発光素子として有機EL素子を用いた表示装置について説明したが、本発明に係る表示装置はこれに限るものではなく、例えば発光ダイオード等の他の自発光型の発光素子であっても良好に適用することができる。 In the above embodiment, a display device using an organic EL element as a light emitting element has been described. However, the display device according to the present invention is not limited to this, and other self-luminous light emitting elements such as a light emitting diode, for example. Even so, it can be applied satisfactorily.
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件により適宜の組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the functions executed in the above-described embodiments may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination according to a plurality of disclosed structural requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the effect is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
1 表示装置
11 表面側ケース
12 裏面側ケース
14 表示パネル収納部
15 表示窓
16 外光取り込み窓
30 表示パネル
31 表示基板
32 封止基板
33 λ/4位相差板
34 偏光板
PIX 表示画素
40 外光照度検出回路
41 光センサTFT
50 レンズ
51 ゲート電極
DESCRIPTION OF
50
Claims (10)
前記表示基板の前記一面上の、前記表示領域とは異なる領域に設けられた、外光照度を検出する光センサを有する外光照度検出回路と、
前記表示基板における前記外光照度検出回路の前記光センサが設けられた領域に対し、該光センサが受光する外光が入射する側に設けられた、遮光用λ/4位相差板と、前記遮光用λ/4位相差板の表面側に設けられた遮光用偏光板と、を備え、
前記遮光用λ/4位相差板の遅相軸と前記遮光用偏光板の偏光軸とのなす角が45°±1°または135°±1°であることを特徴とする表示装置。 A display substrate having a display region in which a plurality of display pixels each having a light emitting element are formed on one surface;
An external light illuminance detection circuit having an optical sensor for detecting external light illuminance provided in a region different from the display region on the one surface of the display substrate;
A light-shielding λ / 4 retardation plate provided on a side where external light received by the optical sensor is incident on an area of the display substrate where the optical sensor of the external light illuminance detection circuit is provided; A light-shielding polarizing plate provided on the surface side of the λ / 4 retardation plate for use,
A display device, wherein an angle formed by a slow axis of the light-shielding λ / 4 retardation plate and a polarization axis of the light-shielding polarizing plate is 45 ° ± 1 ° or 135 ° ± 1 °.
前記遮光用λ/4位相差板と前記表示用λ/4位相差板とは一体的に形成され、前記遮光用偏光板と前記表示用偏光板とは一体的に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 Furthermore, the display λ / 4 retardation plate provided on the light emission surface side of the display region, and a display polarizing plate provided on the surface side of the display λ / 4 retardation plate,
The light blocking λ / 4 retardation plate and the display λ / 4 retardation plate are integrally formed, and the light blocking polarizing plate and the display polarizing plate are formed integrally. The display device according to claim 1.
前記遮光用λ/4位相差板及び前記遮光用偏光板と、前記表示用λ/4位相差板及び前記表示用偏光板と、は別個に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 Furthermore, the display λ / 4 retardation plate provided on the light emission surface side of the display region, and a display polarizing plate provided on the surface side of the display λ / 4 retardation plate,
2. The light shielding λ / 4 phase difference plate and the light shielding polarizing plate, and the display λ / 4 phase difference plate and the display polarizing plate are separately provided. The display device described.
前記遮光用λ/4位相差板及び前記遮光用偏光板は、前記表示基板の前記一面上の、前記光センサが設けられた領域の上部に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 Light emitted from each light emitting element in the display region is emitted in a direction from the one surface of the display substrate to the outer surface of the sealing substrate through the sealing substrate.
6. The light shielding λ / 4 phase difference plate and the light shielding polarizing plate are provided on the one surface of the display substrate above an area where the optical sensor is provided. The display device described.
前記遮光用λ/4位相差板及び前記遮光用偏光板は、前記表示基板の前記他面上に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The light emitted from each light emitting element in the display region is emitted from the one surface of the display substrate through the display substrate, from the other surface side facing the one surface of the display substrate,
The display device according to claim 1, wherein the light blocking λ / 4 retardation plate and the light blocking polarizing plate are provided on the other surface of the display substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008076484A JP2009229908A (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008076484A JP2009229908A (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009229908A true JP2009229908A (en) | 2009-10-08 |
Family
ID=41245359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008076484A Pending JP2009229908A (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009229908A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013016273A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | Display device and video information processor using the same |
KR20140087621A (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display device and manufacturing method of the same |
WO2015125645A1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | シャープ株式会社 | Portable terminal apparatus |
KR20170002072A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Touch display |
US9612152B2 (en) | 2013-11-07 | 2017-04-04 | Apple Inc. | Ambient light sensor with internal light cancellation |
WO2018038303A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 주식회사 베이스 | Organic light emitting display device and sealing method therefor |
US11423864B2 (en) | 2020-01-21 | 2022-08-23 | Hangzhou Single Micro Electronic Co., Ltd. | Under-display sensor |
US11776298B2 (en) | 2020-10-29 | 2023-10-03 | Hangzhou Single Micro Electronic Co., Ltd. | Under display fingerprint sensor with improved contrast ratio |
-
2008
- 2008-03-24 JP JP2008076484A patent/JP2009229908A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013016273A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | Display device and video information processor using the same |
KR20140087621A (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display device and manufacturing method of the same |
KR101992909B1 (en) * | 2012-12-31 | 2019-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display device and manufacturing method of the same |
US9612152B2 (en) | 2013-11-07 | 2017-04-04 | Apple Inc. | Ambient light sensor with internal light cancellation |
WO2015125645A1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | シャープ株式会社 | Portable terminal apparatus |
KR20170002072A (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Touch display |
KR102320592B1 (en) * | 2015-06-29 | 2021-11-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | Touch display |
WO2018038303A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 주식회사 베이스 | Organic light emitting display device and sealing method therefor |
US11423864B2 (en) | 2020-01-21 | 2022-08-23 | Hangzhou Single Micro Electronic Co., Ltd. | Under-display sensor |
US11776298B2 (en) | 2020-10-29 | 2023-10-03 | Hangzhou Single Micro Electronic Co., Ltd. | Under display fingerprint sensor with improved contrast ratio |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101562609B1 (en) | Optical sensor element imaging device electronic equipment and memory element | |
US11302760B2 (en) | Array substrate and fabrication method thereof, and display device | |
US7321672B2 (en) | Image reading apparatus and image reading system equipped with the image reading apparatus | |
JP5331862B2 (en) | EL display | |
JP2009229908A (en) | Display device | |
JP6728152B2 (en) | Touch panel | |
US9252197B2 (en) | Display panel and display device | |
US11334195B2 (en) | Optical detection apparatus | |
JP5068149B2 (en) | Optical sensor element, optical sensor element driving method, display apparatus, and display apparatus driving method | |
JP7111793B2 (en) | Pixel array substrate and display device having the same | |
US20050156261A1 (en) | Optical sensor and display | |
US8063464B2 (en) | Photo detector and method for forming thereof | |
JP4370957B2 (en) | Image reading device | |
JP2007241303A (en) | Electrooptical device and electronic equipment | |
JP2008224896A (en) | Display device | |
JP5312435B2 (en) | Display device | |
CN101582452A (en) | Thin film transistor, method for manufacturing the same and display device using the same | |
CN113948561A (en) | Display substrate and display device | |
CN115943459A (en) | Image display device and electronic apparatus | |
JP2007256963A (en) | Electro-optical device and electronic apparatus |