JP2020101720A - 照明装置および反射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
周囲環境もしくは照明装置からの光の反射を電気的に制御することで表示を行う反射型の表示装置であり、前記照明装置は、透光性の基板の第1平面上に分散して配置される複数の発光部をもち、前記発光部は、第1電極が形成され、第1電極を覆うように絶縁層が形成され、前記絶縁層に、第1電極に平面視で重なり面積が小さいコンタクト部(絶縁層を除去した部分)を設け、前記コンタクト部を覆うように電流駆動型の発光層が堆積され、発光層に接するように第2電極を堆積した積層構造であり、第1電極と第2電極の、少なくとも一方は透光性の導電層で、発光層から出射される光の発光分布を変える光制御構造を具備し、前記発光部は、第1方向に沿って第1発光間隔を隔てて配列され、第2方向に沿って第2発光間隔を隔てて配列され、前記表示装置の第1画素周期と照明装置の第1発光間隔との比、および、第2画素周期と第2発光間隔との比が、非整数倍であることを特徴とする照明装置である。
尚、発光領域43aと非発光領域43bは、発光中心部分が発光領域でもよく、その場合は隣接する発光領域の距離は次式であらわされる。
図28を用いて、反射型表示装置10と照明装置20の適用例について説明する。照明装置20と表示装置10は平面的に重なるように配置され、照明装置20は発光領域90と発光領域91に、発光方向の異なる放射光分布をもつ素子が形成されている。発光領域90に形成した発光素子からの放射光は表示装置の表示領域11に放射され、発光領域91に形成した発光素子からの放射光は観測者側に発光するように構成されている。発光領域90は、反射型の表示装置の照明装置として機能し、周囲の環境が暗い場合などに点灯することで、表示の視認を可能とする。発光領域91に表示装置、例えば、単純マトリクス素子を形成し情報を表示したり、情報端末等が情報を受信した時に点滅したり、また、操作スイッチ類の位置を視覚的に補助したり、表示装置本体を起動することなく、観測者に様々な情報を提供することを可能にする。
図29を用いて、反射型表示装置10と照明装置20の適用例について説明する。照明装置20と表示装置10は平面的に重なるように配置され、照明装置20は発光領域90と発光領域92に、発光方向の異なる放射光分布をもつ素子が形成されている。発光領域91に形成した発光素子からの放射光は表示装置の表示領域11に放射され、発光領域92に形成した発光素子からの放射光は観測者側に発光するように構成されている。発光領域90は、反射型の表示装置の照明装置として機能し、周囲の環境が暗い場合などに点灯することで、表示の視認を可能とする。発光領域92と平面視で重なるように、撮像素子93を配置し、例えば、照明装置20を点灯し、観測者側から指を載せ、指紋を撮像素子93で読み込む認証する機能の提供が可能となる。また、撮像素子で顔を認証することも可能となる。
図30を用いて、反射型表示装置10と照明装置20の適用例について説明する。照明装置20と表示装置10は平面的に重なるように配置され、照明装置20は発光領域90と発光領域92に、発光方向の異なる放射光分布をもつ素子が形成されている。発光領域91に形成した発光素子からの放射光は表示装置の表示領域11に放射され、発光領域94に形成した発光素子からの放射光は観測者側に発光するように構成されている。発光領域90は、反射型の表示装置の照明装置として機能し、周囲の環境が暗い場合などに点灯することで、表示の視認を可能とする。発光領域94には、発光素子と静電容量型近接検出素子が形成されている。近接検出素子により、表示画面の操作を行う、例えば、表示画像の頁を変える操作等が可能となり、操作部を発光領域とすることで、静電容量型近接検出素子のセンサ位置を視覚的に誘導することで、操作性に優れた表示装置の提供が可能となる。また、照明装置20の発光部と同じ基板平面に素子を形成することで表面が平滑な意匠設計をもつ照明装置付き表示装置の提供を可能とする。
11・・・表示領域
12・・・画素
13・・・対向基板(カラーフィルタ基板)
14・・・駆動回路基板(TFT基板)
15,16,17・・・第1、第2、第3のカラーフィルタ層
18・・・液晶層
20・・・照明装置
21・・・発光部
22・・・第1電極配線
23・・・第2電極配線
24a・・・遮光層
24b・・・光制御層
25、28、29・・・絶縁層
27a,27b・・・透光性の電極
40・・・放射光
41・・・基材
42・・・劣化防止層
43a・・・発光領域
43b・・・非発光領域
50a,50b・・・光制御層
51・・・発光領域
70A,70B,70C,70D,70E・・・第2電極のスリット部
71,72,73・・・第1電極のスリット部
90,92,94・・・照明領域
93・・・撮像素子
L(n、m) 発光部の配列位置
LUM(n、m) 発光部の照明領域
LX 発光部の第1方向への配置周期
LY 発光部の第2方向への配置周期
PX 画素の第1方向への配列周期
PY 画素の第2方向への配列周期
SX 遮光部サイズ
EX 遮光部サイズ
Claims (24)
- 表示装置と観測者側との間に、平面視で重なるように配置された照明装置を備え、前記表示装置は、単位画素が、表示平面上の第1の方向に沿って、第1画素周期で配列され、かつ、第2の方向に沿って、第2画素周期で配列された表示領域を構成し、周囲環境もしくは照明装置からの光の反射を電気的に制御することで表示を行う反射型の表示装置であり、前記照明装置は、透光性の基板の第1平面上に分散して配置される複数の発光部をもち、前記発光部は、第1電極が形成され、第1電極を覆うように絶縁層が形成され、前記絶縁層に、第1電極に平面視で重なり面積が小さいコンタクト部(絶縁層を除去した部分)を設け、前記コンタクト部を覆うように電流駆動型の発光層が堆積され、発光層に接するように第2電極を堆積した積層構造であり、第1電極と第2電極の、少なくとも一方は透光性の導電層で、発光層から出射される光の発光分布を変える光制御構造を具備し、前記発光部は、第1方向に沿って第1発光間隔を隔てて配列され、第2方向に沿って第2発光間隔を隔てて配列され、前記表示装置の第1画素周期と照明装置の第1発光間隔との比、および、第2画素周期と第2発光間隔との比が、非整数倍であることを特徴とする照明装置。
- 前記表示装置の第1画素周期と前記照明装置の第1発光間隔との比、および、前記表示装置の第2画素周期と前記照明装置の第2発光間隔との比が、(N+X)倍として表され、Nは整数、Xは小数点以下を示し、0.05<X<0.45、0.55<X<0.95で表わされる範囲であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置
- 前記照明装置の第1方向に沿って第1発光間隔を隔てて配列された複数の発光部の中心座標と、第2方向に沿って第2発光間隔を隔てて、第1方向に沿って第1発光間隔を隔てて配列された複数の発光部の中心座標が、第2の方向へ平行移動しても重ならないように配置したことを特徴とする請求項1乃至2の何れかに記載の照明装置。
- 表示装置と観測者側との間に、平面視で重なるように配置された照明装置を備え、前記表示装置は、単位画素が、表示平面上の第1の方向に沿って、第1画素周期で配列され、かつ、第2の方向に沿って、第2画素周期で配列された表示領域を構成し、周囲環境もしくは照明装置からの光の反射を電気的に制御することで表示を行う反射型の表示装置であり、前記照明装置は、透光性の基板の第1平面上に分散して配置される複数の発光部をもち、前記発光部は、第1電極が形成され、第1電極を覆うように絶縁層が形成され、前記絶縁層に、第1電極に平面視で重なり面積が小さいコンタクト部(絶縁層を除去した部分)を設け、前記コンタクト部を覆うように電流駆動型の発光層が堆積され、発光層に接するように第2電極を堆積した積層構造であり、第1電極と第2電極の、少なくとも一方は透光性の導電層で、発光層から出射される光の発光分布を変える光制御構造を具備し、前記照明装置の第1方向に沿って隣接する発光部の第一方向への隣接距離が少なくとも2種類以上あり、且つ、前記照明装置の発光面全体における、第一方向への隣接発光部間の距離の平均距離と、それそれ隣接する発光部の距離との差の絶対値が、20um以下であり、また、前記照明装置の第1方向に沿って隣接する発光部の第一方向への隣接距離がランダムで、且つ、前記照明装置の発光面全体における、第一方向への隣接発光部間の距離の平均距離と、それそれ隣接する発光部の距離との差の絶対値が、20um以下であることを特徴とする照明装置。
- 前記照明装置の任意の一つの発光部を中心に周囲に配置されている発光部との中心を結ぶ直線距離の平均を周辺との隣接平均距離とし、前記照明装置の発光面全体に配列されたすべての発光部の周辺との隣接平均距離の平均値と、任意の一つの発光部を中心に周囲に配置されている発光部の周辺との隣接平均距離の差の絶対値が10um以下であることを特徴とする、請求項4に記載の照明装置。
- 前記発光層に接する第1電極、第2電極のうち、一方が金属光沢を有する導電層で形成されていることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記発光層に接する第1電極、第2電極のうち、一方が金属光沢を有する導電層で、前記導電層が凹凸構造を有していることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記発光層に接する第1電極、第2電極は透光性の導電層で形成され、いずれか一方の電極側に、発光領域に平面視で重なり、発光領域よりも大きな面積の金属光沢を有する反射層に凹凸構造が形成されていることを特徴とする、請求項1乃至5何れかに記載の照明装置。
- 前記発光層に接する第1電極、第2電極のうち、少なくとも一方の電極に給電する為の配線は、電極を形成する材料と同一の導電層で形成されていることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記発光層に接する第1電極、第2電極に給電する為の配線が金属配線であることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記金属光沢有する導電層または反射層の一方の平面に平面視で重なり、面積的に等しい、もしくは大きい、光の反射を低減する低反射層、もしくは光を吸収する光吸収層を積層していることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記1つの発光部に対して、複数のコンタクト部を形成して、発光領域と非発光領域とが混在していることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記1つの発光部に対して、複数の発光領域と非発光領域が、発光部中心からの距離が等しく交互に形成されていることを特徴とする照明装置。
- 前記1つの発光部に対して、複数の発光領域と非発光領域が、発光部中心からの距離は等しく交互に形成されており、中心部が非発光領域で、中心からの非発光領域との距離とが、焦点距離をHとし波長をλ0で表した場合に、条件式(1)で表されることを特徴とする、請求項8に記載の照明装置。
- 前記1つの発光部に対して、複数の発光領域と非発光領域が、発光部中心からの距離は等しく交互に形成されており、中心部が発光領域で、中心からの発光領域との距離とが、焦点距離をHとし波長をλ0で表した場合に、条件式(2)で表されることを特徴とする、請求項8に記載の照明装置。
- 前記反射型の表示装置と前記照明装置との間に、前記表示装置の表示領域と平面視で重なるように配置された光制御機能層を具備し、前記光制御機能層は、入射した光の発光分布を、前記光制御機能層を通過後に、入射時とは異なる光の発光分布に変換するするような特徴を有する照明装置。
- 前記反射型の表示装置と前記照明装置と間に設置した前記光制御機能層は、前記光制御機能層に入射した光の発光分布が、前記光制御機能層を通過後に、入射時とは異なる光の発光分布となるような、異方性散乱特性を有することを特徴とする照明装置。
- 前記照明装置で、照明装置面内を、2つ以上の領域に分割し、それぞれ点灯状態を独立に制御できることを特徴とする照明装置。
- 前記分割された領域に対して、金属光沢を有する反射導電層もしくは反射層が、発光層を挟んで対向する位置に形成され、2種類以上の異なる放射光分布を持つことを特徴とする照明装置。
- 前記照明装置の少なくとも一つの領域は、観測者側から直視が可能な発光分布をもち、単純マトリックス駆動表示を行うことを特徴とする、請求項19に記載の照明装置。
- 前記照明装置で発光素子が形成されている基板平面上に、第1電極と第2電極とは電気的に絶縁された導電配線を用いてセンサを形成していることを特徴とする照明装置。
- 前記照明装置上に形成されたセンサは、容量検出型の入力装置であることを特徴とする、請求項21に記載の照明装置。
- 前記照明装置で、発光素子が形成されている基板平面上に、第1電極と第2電極に電気的に接続している給電の為の配線の一部に、スリット部が設けられていることを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
- 前記、第1電極と第2電極に電気的に接続している給電のため配線の一部に導電層がないスリット部が設けられて、スリット部内の領域に、平面視で、第1電極もしくは第2電極に電気的に接続している給電のため配線の一部領域と、第1電極と第2電極に電気的に接続している給電のため配線が全く重ならない領域を持つことを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載の照明装置。
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