JP3797007B2 - Liquid crystal device and electronic device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶装置を利用したディスプレイはバックライトを光源として備えた透過型液晶装置が主流であった。しかし、主として携帯用電子機器に用いられる液晶装置においては、低消費電力化を図る必要があり、バックライトを必要とする透過型液晶装置では限界があるために反射型液晶装置の開発が活発に行われている。
【0003】
この反射型液晶装置は外部からの自然光等を光源とするため、大幅な低消費電力化を図ることができるが、一方、暗い場所では鮮明な表示が得られないために、最近ではフロントライトを備えた反射型液晶装置が発表されている。
【0004】
このフロントライトを備えた反射型液晶装置は、使用場所の明るさに応じてフロントライトをオン/オフすればよく、かかる反射型液晶装置を備えた携帯用電子機器の低消費電力化を図ることができ、電池を無駄に減らさないため長時間駆動が可能となっている。
【0005】
ここで、従来のフロントライトの一例を図10に基づき説明する。液晶パネルPの前面に導光板620を設け、その側部に取り付けられた冷陰極管640からの光を導光板620により導光し、導光板620の液晶パネルPの側に設けられた凹凸パターン600によって、液晶パネルPの方向に光が出射されるように構成されている。液晶パネルPは反射板を有する反射型表示体として構成されており、この出射光Lによって照明されることによって暗い場所においても視認することが可能になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したフロントライトには以下に挙げるような様々な問題点がある。第一に、導光板が厚いため、液晶パネルから反射してきた光が導光板で吸収され、光透過率が低下して表示が暗くなる。第二に、光の出射方向を規定するために形成されたプリズムシートの凹凸パターンが、観察者の側から見えてしまうため表示の視認性が低下する。第三に、フロントライトを点灯した場合、必ずしも液晶パネルから反射してきた光だけが観察者に届くわけではなく、冷陰極管から導光板を介してそのまま観察者に届く(漏れ)光も有りコントラストが低下する。
【0007】
さらに、冷陰極管と導光板とからなる照明装置を使用すると表示領域の明るさを均一にするのが困難となるとともに、冷陰極管は液晶パネルの側部に取り付けられるため装置全体が大型になり、小型化が困難となる。また、点灯しているときの消費電力が大きいので低消費電力化を図るには限界がある。つまり、携帯型の電子機器に搭載した際には、消費電力の問題により長時間連続的に使用することが不可能となる。
【0008】
そこで、本発明は暗い場所でも表示体の視認性を確保可能な照明手段を設けた液晶装置および該液晶装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される液晶装置は、一対の基板に液晶が挟持されてなる液晶パネルと、発光層が一対の電極で挟み込んで形成される発光部を有する照明手段を備えているものである。
【0010】
このような構成により、照明手段を構成する発光部を、液晶パネル表面に平面的かつ均一に配置することが出来るようになり、照明効率をあげることが出来る。
【0011】
また、前記照明手段を構成する発光部は、支持板上に所定のパターンで配置、形成されるようにした。
【0012】
これにより、照明手段を、液晶パネルと独立して構成できるようになるので、組み合わせる液晶パネルは従来と同様の製造方法によって製造したものを用いることができる。また発光部の配置を自由に設定できるようになり、表示品質を高くすることが出来る。
【0013】
さらに前記反射型液晶パネルには、マトリクス状に配置された複数の画素電極が設けられ、前記照明手段を形成する発光部は、表示観察面から見て、前記画素電極と画素電極の間にあたる部位に配置されているようにすることが望ましい。
【0014】
これによれば、もともと表示に寄与しない部位に発光層を設けるため、開口率を低下させることなく明るい表示を得ることができるとともに、液晶パネルの視認側に照明手段が設けられた場合には、前記発光層にブラックマスクを兼用させることもできる。
【0015】
前記照明手段は前記液晶パネルの表示観察側の面に設けられ、前記照明手段の表示視認側には低反射手段を設けるとよい。
【0016】
これにより、外部から入射する光が、発光部を形成する電極などで反射してコントラストを低下させるのを防止できる。
【0017】
さらに前記照明手段を構成する発光部が、それぞれ異なる発光色を呈する複数の領域に分割形成すること可能である。
【0018】
これによると、例えばカラーフィルターを持たず外光の反射によって表示を行う際にはモノクロ表示である反射型液晶パネルであっても、前記照明手段により画素毎に赤、青、緑などの異なる色調の光を照射することにより、照明時にはカラー表示を行うことが出来るようになる。
【0019】
また、前記液晶パネルが、カラーフィルタを有する反射型カラー液晶パネルの場合に、前記発光部の発光色が、それぞれ照明する画素に設けられているカラーフィルターの透過色に対応するように、配置することも可能である。
【0020】
これにより、効率的に照明を行えるとともに、照明時には外光反射のとき以上に鮮明な色を表示できるようににすることができる。
【0021】
また、前記照明手段が形成された前記支持板と該支持板と対向する液晶パネルの構成部材との間には光透過性部材が形成されているのが望ましい。
【0022】
これにより、発光部を保護するとともに、液晶パネル表面や照明手段を構成する支持板での余分な界面反射を抑えることが出来る。
【0023】
さらに前記照明手段を構成する支持板にはタッチセンサー機能を設けることも可能である。
【0024】
従来はタッチセンサー用に電極を設けた別の支持基板を液晶パネル表面に取り付けなくてはいけなかったが、前記照明手段を構成する支持板や、さらには発光部を構成する電極を、タッチセンサー用のそれらと兼用することが可能なので、部材費を低く抑えた、タッチセンサー付き照明装置を提供することが出来る。
【0025】
さらに前記発光部を構成する発光層は有機エレクトロルミネッセンス(以下有機EL)によって構成されていることが望ましい。
【0026】
有機ELは直流低電圧で発光が可能であることなどから消費電力的に優れており、またパターニングに際しても、さまざまな方法により、微細な発光部のパターンを形成することが可能であるので、前記照明手段を実現する目的に非常に適した発光素子である。
【0027】
本発明の液晶装置をディスプレイとして備えた電子機器にあっては、明るい場所では反射型として用いることにより、低消費電力で視認性の良い表示を行うことが出来る一方、照明手段を用いることで暗い場所でも視認性を低下させることなく明るく鮮明な表示を得ることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【0029】
図1は本発明を適用した液晶装置の一構成例であり、一枚偏光板方式の液晶表示方式とTFTによるアクティブマトリクス駆動を組み合わせた場合である。図1(a)は平面図で、図1(b)は(a)のH−H’における断面図である。
【0030】
まず反射型の液晶パネル320の構成について説明する。
【0031】
下基板210Aの上面にはAl(アルミニウム)等からなる反射板を兼ねた略正方形状の画素電極220Aが縦横にマトリクス状に配置され、該画素電極220Aの形成されていない格子状の部分には、走査線とデータ線(図示しない)が縦横に互いに交差するように配置される。また、図示しないが、走査線とデータ線との交点付近にはそれぞれ薄膜トランジスタ(以下、TFT:Thin Film Transistorという)が形成されており、各TFTのドレイン電極に、前記画素電極220Aが接続されている。またTFTのソース電極には前記データ線が、ゲート電極には前記走査線が接続されており、各TFTにより画素電極に印加される電圧が制御されるように構成されている。
【0032】
上基板160は透明なガラス基板で、該上基板160の液晶側の面には、カラーフィルタ170が形成され、このカラーフィルタ170の上にITOからなる透明電極180が表示領域全体に形成されている。
【0033】
なおこの場合、画素電極は反射板の機能を兼ねるが、そこに使われる金属は前記Alの他に、Ni(ニッケル)やCr(クロム)、またはそれらの合金等の反射率が高い金属であれば良い。また、画素電極とは別に画素電極表面にAl,Ni,Cr等の金属からなる反射板を設けることもできる。さらに、画素電極をITO等からなる透明電極にし、下基板を透明なガラス基板にした上で、1枚の反射板を下基板210Aの裏側(図では下側)に設けることもできる。また、モノクロ表示の場合は、カラーフィルタ170は不要となる。
【0034】
それぞれの基板には、上述したようなカラーフィルターや電極を形成した後で、ポリイミドによる配向膜が形成され、所定の方向に配向処理がなされる。その後、それぞれ電極を形成した面を対向させて所定のギャップを保ってシール材200により貼り合せ、下基板210Aと上基板160との間に液晶190Aを挟持させる。ここで液晶材料およびその配向方向としては特開平3−223715号公報にあるような、偏光板を一枚だけ使う条件のものを選ぶ。
【0035】
さらに、上基板160の外側の面に位相差板150と偏光板140とが形成されている。なお、位相差板150は必要に応じて複数枚設けても良く、また位相差板を設けない構成でも構わない。表示特性により位相差の異なる位相差板や、視野角を補償するための位相差板などを配置することも可能である。
【0036】
以上のようにして、反射型の液晶パネル320は構成される。
【0037】
次に照明手段310について説明する。
【0038】
本実施形態においては、厚さ0.2mmのガラス製の支持板120が前記液晶パネル上方に配置され、この支持板120の内面(図では下面)には有機ELによって形成されている発光部100が形成されている。この発光部100は液晶パネルの各画素間にあたる部分、すなわち、アクティブマトリクス型の場合、液晶パネルを上面から見て、データ線および走査線に重なる部分に格子状に形成されて照明手段310を構成する。好ましくは、液晶パネルを視認した際、画素電極と平面的に重ならないように発光部を形成する。このように構成することによって、表示領域を狭めることなく、反射領域を確保することができるので明るい反射型の液晶装置を得ることができる。
【0039】
上述のように構成された照明手段310は、発光部100を形成した面と偏光板140を対向させて接着剤130で貼り合せ、支持板120と偏光板140とで挟持された部分に光透過性部材110が形成されている。この光透過性部材110は、支持板120や偏光板140の表面での外光の反射を防ぐ目的と、後に説明する有機ELで形成されている発光部100に水分が吸着するなどして発光寿命が損なわれるのを防ぐ目的で用いられる。よって材料としては、屈折率が支持板を形成するガラス基板と同じ約1.5であり、かつ水分を透過しない材料が望ましい。例えばエポキシ系の樹脂などを用いることが出来る。
【0040】
液晶パネルが対角2インチ以下程度の小型の場合や、または照明装置310と液晶パネル320の間に強い接着強度が必要ないときは、接着剤130を使わずに、光透過性樹脂110により、液晶パネル320に照明装置310を固定することも可能である。
【0041】
ここで、前記発光部100のパターンの一例を、図3および図4に示す。これらの図は、本実施例の液晶装置を、表示観察面から視認したときのものである。
【0042】
図3は同一の色光を出射する発光部100を形成する場合の例であり、符号500が液晶パネル320に形成されている単位画素、符号510が照明手段310に形成されている発光部100のパターンである。図3(a)はこの画素間にあたる格子状の領域にすべて発光部を設けた場合である。このような発光部の配置によると照射効率は最も高くなり、照明手段を用いた場合に最も表示面が明るくなるが、一方で斜め方向から表示を見たときなど、発光部と画素電極が重なってしまい実質的な画素開口部面積が減少するので、外光の反射によって表示を見たときの視認性が損なわれる場合もある。
【0043】
図3(b)は発光部を縦縞状に設けた場合であり、図3(c)は縦縞に1本おきに設けた場合である。このような発光部の配置によっても、暗い場所での視認性を得るには十分な明るさを確保することが出来るとともに、図3(a)の場合に比べ発光部の面積を減らすことができるので、斜め方向から表示を見たときも画素の開口部面積が減少しないで視認性も損なわれない。
【0044】
さらに図面には示さないが、前記した形成領域内に発光部100が点在するように形成されてもよい。なお、縦縞のパターンについて説明したが、横縞のパターンについても同様であることはいうまでもない。許容される消費電力や表示品質の関係から充分に明るい表示を得られるように、発光部のパターン形状を決定すればよい。
【0045】
以上で発光部が単一の発光色を発する場合について説明してきたが、微小領域毎に発光部の発光色を変えることも可能である。例えばカラーフィルターを用いないモノクロの反射型液晶表示体と、発光色が異なる数種類の発光部を有する照明手段の組み合わせにより、外光の反射によって表示を見る場合には、明るいモノクロ状態で液晶表示装置を用い、周囲が暗く照明装置を用いて表示を見る場合には、画素毎に振り分けられた赤、青、緑の照明を用い、カラー表示することが可能になる。また外光の反射により表示を見る場合にもカラー表示となるよう各画素にカラーフィルターを形成してある場合も、各画素が表示する色調、つまりカラーフィルタの透過色に合わせて、発光色の異なる発光部を配置することにより、照明時には、より一層鮮やかなカラー表示にすることも可能である。
【0046】
図4(a)に複数の発光色を呈する発光部を設けた場合の実施例を示す。図は表示観察面から液晶パネルを視認したときの図であり、カラーフィルターは縦ストライプ状に形成されている。図中R、G、Bはそれぞれ赤、緑、青のカラーフィルターが形成されている画素を示す。また符号520が赤色を呈する有機ELからなる発光部の形成領域、530が緑色を呈する有機ELからなる発光部の形成領域、540が青色を呈する有機ELからなる発光部の形成領域である。
【0047】
図4(b)に図4(a)のA−A’の断面図を示す。赤色のカラーフィルター170Rが配置されている画素は、赤色の光を発する発光部100Rが配置されるようになっている。このように画素に対応するカラーフィルターの色調と発光部の発光色を同じにすると、照明したときには、外光反射で見るとき以上の鮮明な色調による表示が可能となるだけでなく、発光された光が効率的に照明に利用されるので、低消費電力化に対しても有利になる。
【0048】
図2(a)に、前記発光部100の具体的な構造例を示す。支持板120上に酸化Crからなる低反射層103が厚み100オングストローム〜1000オングストロームで形成された上に、Al−Li合金からなる第1電極102が厚み300オングストロームから2000オングストロームで、有機EL層101が厚み1500オングストロームから10000オングストロームで、そしてITOからなる第2電極104が厚み1000オングストロームから3000オングストロームで積層され発光部100が形成されている。ここで第1電極となるAl−Li合金電極102は、有機EL層101から等方的に発せられる光を、すべて液晶パネルの方向へ向けるための反射板を兼ねる。
【0049】
低反射層103や第1電極102は、それぞれ酸化CrやAl−Li合金をスパッタ法などにより製膜し、フォトリソ工程によってパターンニングすることにより形成される。また実際に発光に寄与する有機EL層101は、マスク蒸着方式や、液滴化した有機EL材料を微少ノズルから射出してパターン形成するインクジェット方式によって、第1電極上に形成される。ITOからなる第2電極104はマスク蒸着方式によりパターニングして形成することが出来る。
【0050】
低反射層103は支持板120の側から入射する光が第1電極102で反射することによりコントラストが低下するのを防止する目的で形成される。よって発光部パターン面積が小さいなどの理由で、第1電極での外光反射によるコントラスト低下が問題にならない場合は、低反射層103は省略することができる。
【0051】
パターンの断面形状について、通常はパターンずれにより第2電極と第1電極が直接電気的に短絡するのを防ぐために、図2(b)のように有機EL層101により第1電極102を覆うようにするか、図2(c)のように第2電極104を第1電極102や有機EL層101に比べて細くするようにする。ここで図2(b)のように、第1電極102を有機EL層101により覆った場合は、第2電極104を必ずしもパターニングする必要はなく、例えば支持基板120の全面に第2電極を形成することも可能になる。
【0052】
前記第1電極102と第2電極104との間に所定の電圧を印加することでその間に挟まれている有機EL層101が発光する。有機ELの場合、必要な照度を得るために必要な電圧の大きさは直流で2〜10V程度である。
【0053】
高分子材料など液滴化が可能な有機材料を有機EL層として用いる場合、インクジェット方式により有機EL層を形成するようにすることが出来る。これによれば格子状のパターンや複数の異なる発光色を出射する発光部を形成する場合でも発光部100を比較的容易に形成できる。例えば図3(a)に示したような格子状のパターンの場合、マスク蒸着方式では一度の蒸着でパターンを形成することが出来ないが、インクジェット方式による有機EL材料の直接描画によれば、容易に複雑なパターンを形成することが出来る。また図4に示すような赤、緑または青色を発色する発光部を選択形成する場合でも、インクジェット方式の塗布によれば、容易に場所毎に発光色が異なる発光部を形成することが出来る。このとき例えば、赤色発光材料にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光材料にはポリフェニレンビニレン、青色発光材料にはポリフェニレンビニレンおよびアルキルフェニレンを使用して、各発光層101を形成することができる。
【0054】
複数の発光材料を用いた場合にも、第1電極や第2電極は共通に用いることができるので、有機EL層以外の形成工程は単色の場合と変わらない。また先述の通り、透明電極である第2電極については、第1電極との電気的短絡に注意すれば支持板全面にわたって形成することも可能である。
【0055】
以上、本実施形態の液晶装置の構成について説明したが、以下に本実施形態の液晶装置における照明手段の使用方法について説明する。
【0056】
本実施形態の液晶装置は、通常は照明手段を用いずに、液晶パネルのみを駆動して自然光などの外光を利用して表示を視認させ、周囲が暗くなり充分な明るさで表示を得られない場合、照明手段を点灯して使用するものである。
【0057】
図2において照明手段のスイッチがオンされると前記発光部100を構成する第1電極102と、第2電極104間に電圧が印加され有機ELからなる発光層101から色光が出射される。ここで、発光層101からは等方的に光が出射されるが観察者側に形成される第1電極は反射板を兼ねているため、第1電極側に出射された光はそこで反射され、その結果ほとんどの光は略下方へ出射される。
【0058】
ここで図1(b)のように、照明装置310が反射型液晶パネル320上に取り付けられているとき、液晶が光を透過する状態(白表示)であれば出射された光は液晶パネル内に入射、反射板を兼ねた画素電極220Aで反射し、液晶パネルおよび照明装置310を形成する透明な支持板を通過して観察者に届く。また液晶が遮光状態(黒表示)であれば、照明装置から出射された光は、液晶パネルにより遮られ、観察者には届かなくなる。
【0059】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
【0060】
例えば前記実施形態は偏光板を一枚のみを配置した液晶装置について説明したが、液晶パネルを挟持するように2枚の偏光板を配置し、裏面側の偏光板の外側に反射板を設けた液晶装置とすることも可能である。
【0061】
また、偏光板を用いない構成の液晶パネルでも構成可能である。すなわち、液晶と高分子とからなる複合層を一対の基板間に挟持した液晶パネルであれば偏光板が不要であり、光の透過状態と散乱状態とにより表示を行うことが可能である。
【0062】
また、2色性色素を用いたGH方式(ゲストホスト方式)の反射型液晶液晶表示装置に用いることも可能である。
【0063】
図5は反射STN方式を用いた2枚偏光板方式の液晶装置に本発明を適用した一構成例である。本実施例は、液晶パネルがカラーフィルターを備えない、モノクロタイプについて例示している。
【0064】
図5では、透明な下基板210Bの裏面(図では下面)には偏光板230が接合され、この偏光板230に反射板240が接合され、下基板210Bの液晶側の面にはITO等からなりストライプ状にパターニングされた透明な電極220Bが配置されている。一方透明な上基板160の液晶側にはITOからなり下基板に設けられた透明電極220Bと直角に交わる方向にパターニングされたストライプ状の透明電極180が形成されている。それぞれの基板の最も内側となる部分には図示しないポリイミドからなる配向膜が形成され、配向処理が施されている。2枚の基板160,210B間には、正の誘電率異方性を持つネマテック液晶190Bがほぼ270度捩じれた状態で安定になるように調整され注入されている。上基板160の表側(図では上面)には、位相補償するための位相差板150と、偏光板140が設置されている。支持板120と発光部100などからなる照明装置310はその上に設置される。
【0065】
照明手段から出射された光は図5の矢印のように、進入、反射され、液晶と偏光板で透過と吸収を制御されて表示が行われる。このために、前記実施例では、画素電極220Aが反射電極を兼ねていたが、この実施例では、電極220Bは透明電極でありしかもストライプ状の電極である。また、下基板210Bも透明基板として形成される。
【0066】
この場合、発光部100が呈する色については、白色に近い色の他にも、緑系統や赤系統など様々なものを用いることができる。照明時は光の吸収による黒色と、発光部の発光色の組み合わせにより表示が視認される。
【0067】
図6、7は本発明を適用した液晶装置の他の構成例である
本実施例に示す液晶装置の構成は、図5に示す構成とほぼ同じであり、照明手段の形成位置のみが異なるので、照明手段以外の形成については説明を省略する。
【0068】
図6では液晶パネル(下基板210B)の裏面に発光部100が所定のパターンに形成されている。この実施例では、下基板210Bを支持板としても使用している。下基板210Bと偏光板230をシール材で貼り合せ内部に光透過性部材110を形成して照明手段が構成される。照明手段から出射された光は、まず偏光板230に進入、反射板240で反射され、再び偏光板230を通って、液晶へと進入する。この光は液晶と出射側の偏光板で制御されて表示が行われる。
【0069】
図7では下基板210Bに形成された画素電極220Bの間に照明手段が設けられている。このような構造は、下基板210Bの製造工程において、発光部100を形成することにより可能となる。この場合発光部100は、SiOなどの保護層250によって液晶等から隔離されていることが、信頼性確保のために望ましい。照明手段から出射された光は図7の矢印のように、反射板240で反射され、液晶と偏光板で制御されて表示が行われる。
【0070】
図6、7に示す実施例によれば、光が有機EL発光層から出射されてから観察者に届くまでの光路が図5に示す実施例に比べて短いので、液晶等での光の吸収を抑制でき明るい表示を得ることが可能となる。また液晶パネルの表面に照明装置がないので、通常の外光反射により表示を行う際に、表示の劣化がない。
【0071】
発光部の場所について、いくつかの例を示したが、偏光板を用いる方式の液晶パネルと組み合わせる場合、重要なことは、発光部から出射された光が、液晶層に侵入する前に一度偏光状態となるように偏光板と発光部を配置することである。
【0072】
ここで図2などに示した実施形態では発光層101を第1電極102若しくは低反射層103を介して支持板120に接合しているが、例えば、液晶パネルの上方に照明手段を設ける場合、偏光板の外側表面上に、発光層101を第2電極104を介して所定のパターンで形成し、さらにその上に第1電極102や低反射層103を所定のパターンで形成してもよい。このようにすると支持板を用いる必要がなくなるが、発光部を形成する有機EL層を水分などから保護するために、別途表面に保護膜を形成することが必要になる。
【0073】
図8に本発明を、タッチパネルを備えた液晶装置に応用した例を示す。図8は静電容量型タッチパネルと照明手段の構成を示す要部断面図である。
【0074】
本実施例のタッチパネルを備える液晶装置は、照明手段の上面、すなわち支持体120の表面が、タッチ位置検出素子となる所定の面抵抗値を有する透明導電膜810で全面を一様に覆われており、この透明導電膜810と検知回路を有したフレキシブルプリント基板(タッチ位置検知回路)820が複数の電極端子830を介して電気的に接続されて構成されている。透明導電膜の表面には保護膜が形成される場合もある。機器の外装ケースには、所定の大きさの開口を有した額縁状の部分840が設けられており、その内側部分が外部に露出するタッチ領域850となる。このタッチ領域850上の任意の点に指などを触れると、透明導電膜810はタッチされた点で人体の静電容量を介して接地され、各電極端子830と接地ラインとの間の抵抗値に変化が生じる。この変化がタッチ位置検知回路820によって検知され、これによってディスプレイ画面上の点(座標)が入力される。
【0075】
なお、例えば発光部100を、先に説明したように、液晶パネルを構成する基板の表側に設ける構成にして、第2電極を形成する透明電極板を表示領域全面に1枚の透明電極として設けることにより、発光部100の透明電極板で先の透明導電膜810を代用することができる。
【0076】
図9に本発明の液晶装置を備えた電子機器の一例を示す。本発明の液晶装置をディスプレイとして備えた反射型のPDA(Personal Digital Assistant、携帯型情報端末)である。
【0077】
700がPDA本体で、その前面にディスプレイ710が設けられており、このディスプレイ710が本発明にかかる液晶装置で構成されている。このPDAは、夜間や暗い室内で使用する際に、照明装置のスイッチをオンすることにより、有機ELからなる照明手段が作動し、明るく鮮明な表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶装置の概略構成を示す(a)平面図と(b)断面図である。
【図2】有機ELからなる発光部の拡大図である。
【図3】同一の色光を出射する発光部の形成パターン図である。
【図4】異なる色光を出射する複数の発光部の形成パターン図である。
【図5】本発明の照明手段の概略を示す2枚偏光板型液晶装置の断面図である。
【図6】本発明の照明手段の概略を示す他の2枚偏光板型液晶装置の断面図である。
【図7】本発明の照明手段の概略を示す他の2枚偏光板型液晶装置の断面図である。
【図8】静電容量型タッチパネルと照明手段の構成を示す要部断面図である。
【図9】本発明の液晶装置を備えた電子機器(PDA)の平面図である。
【図10】従来のフロントパネルの概略構成図である。
【符号の説明】
100 発光部
101 有機EL層
102 金属電極(第1電極)
103 低反射層
104 透明電極(第2電極)
110 光透過性部材
120 支持板
130 接着材
140 偏光板
150 位相差板
160 上基板(透明ガラス基板)
170 カラーフィルタ
180 透明電極
190A,190B 液晶
200 シール材
210A 下基板
210B 下基板(透明ガラス基板)
220A 画素電極(反射電極)
220B 画素電極(透明電極)
230 偏光板
240 反射板
250 保護層
310 照明手段
320 液晶パネル
500 単位画素
510 発光部形成領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a display using a liquid crystal device has been mainly a transmissive liquid crystal device provided with a backlight as a light source. However, in liquid crystal devices mainly used in portable electronic devices, it is necessary to reduce power consumption, and there is a limit to transmissive liquid crystal devices that require a backlight. Has been done.
[0003]
Since this reflection type liquid crystal device uses natural light from the outside as a light source, it can achieve a significant reduction in power consumption. On the other hand, since a clear display cannot be obtained in a dark place, a front light has recently been used. A reflection type liquid crystal device equipped with the same has been announced.
[0004]
The reflective liquid crystal device provided with the front light may be turned on / off according to the brightness of the place of use, and the power consumption of the portable electronic device equipped with the reflective liquid crystal device can be reduced. The battery can be driven for a long time because the battery is not reduced wastefully.
[0005]
Here, an example of a conventional front light will be described with reference to FIG. A light guide plate 620 is provided on the front surface of the liquid crystal panel P, light from the cold cathode tubes 640 attached to the side portions thereof is guided by the light guide plate 620, and the uneven pattern provided on the liquid crystal panel P side of the light guide plate 620 By 600, light is emitted in the direction of the liquid crystal panel P. The liquid crystal panel P is configured as a reflective display body having a reflecting plate, and can be visually recognized in a dark place by being illuminated with the emitted light L.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described front light has various problems as described below. First, since the light guide plate is thick, the light reflected from the liquid crystal panel is absorbed by the light guide plate, the light transmittance is lowered, and the display becomes dark. Secondly, the unevenness pattern of the prism sheet formed to define the light emission direction is visible from the viewer's side, so the visibility of the display is reduced. Third, when the front light is turned on, not only the light reflected from the liquid crystal panel reaches the viewer, but there is also light that leaks from the cold cathode tube via the light guide plate. Decreases.
[0007]
Furthermore, when an illumination device comprising a cold cathode tube and a light guide plate is used, it becomes difficult to make the brightness of the display area uniform, and the cold cathode tube is attached to the side of the liquid crystal panel, so that the entire device becomes large. Therefore, it is difficult to reduce the size. Further, since the power consumption when the lamp is lit is large, there is a limit to reducing the power consumption. That is, when mounted on a portable electronic device, it cannot be used continuously for a long time due to the problem of power consumption.
[0008]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a liquid crystal device provided with illumination means capable of ensuring the visibility of a display body even in a dark place, and an electronic device including the liquid crystal device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal device disclosed in the present application includes a liquid crystal panel in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and an illuminating unit having a light emitting portion formed by sandwiching a light emitting layer between a pair of electrodes.
[0010]
With such a configuration, it becomes possible to arrange the light emitting portions constituting the illumination means on the surface of the liquid crystal panel in a planar and uniform manner, and the illumination efficiency can be increased.
[0011]
In addition, the light emitting portion constituting the illumination means is arranged and formed in a predetermined pattern on the support plate.
[0012]
Thereby, since the illumination means can be configured independently of the liquid crystal panel, the liquid crystal panel to be combined can be manufactured by a manufacturing method similar to the conventional one. Further, the arrangement of the light emitting portions can be freely set, and the display quality can be improved.
[0013]
Furthermore, the reflective liquid crystal panel is provided with a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, and the light emitting part forming the illumination means is a part between the pixel electrodes and the pixel electrodes as viewed from the display observation surface It is desirable to be arranged in.
[0014]
According to this, since the light emitting layer is provided in a portion that does not contribute to display originally, a bright display can be obtained without reducing the aperture ratio, and when the illumination means is provided on the viewing side of the liquid crystal panel, The light emitting layer can also be used as a black mask.
[0015]
The illuminating means may be provided on a display observation side surface of the liquid crystal panel, and a low reflection means may be provided on the display viewing side of the illuminating means.
[0016]
As a result, it is possible to prevent the light incident from the outside from being reflected by the electrode or the like forming the light emitting portion and reducing the contrast.
[0017]
Furthermore, it is possible to divide and form the light emission part which comprises the said illumination means in the several area | region which each exhibits a different luminescent color.
[0018]
According to this, for example, when a reflective liquid crystal panel which is a monochrome display when performing display by reflection of external light without having a color filter, different color tones such as red, blue, and green are provided for each pixel by the illumination unit. By irradiating the light, color display can be performed during illumination.
[0019]
In the case where the liquid crystal panel is a reflective color liquid crystal panel having a color filter, the light emission color of the light emitting unit is arranged so as to correspond to the transmission color of the color filter provided in each pixel to be illuminated. It is also possible.
[0020]
Accordingly, it is possible to efficiently illuminate and display a clearer color at the time of illumination than when the external light is reflected.
[0021]
Further, it is desirable that a light transmissive member is formed between the support plate on which the illumination unit is formed and a constituent member of the liquid crystal panel facing the support plate.
[0022]
Thereby, while protecting a light emission part, the excess interface reflection in the support plate which comprises a liquid crystal panel surface and an illumination means can be suppressed.
[0023]
Furthermore, a touch sensor function can be provided on the support plate constituting the illumination means.
[0024]
Conventionally, another support substrate provided with electrodes for the touch sensor had to be attached to the surface of the liquid crystal panel. However, the support plate constituting the illumination means and the electrode constituting the light emitting unit were attached to the touch sensor. Therefore, it is possible to provide a lighting device with a touch sensor that can reduce the cost of materials.
[0025]
Furthermore, it is desirable that the light emitting layer constituting the light emitting part is composed of organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL).
[0026]
The organic EL is excellent in power consumption because it can emit light with a direct current low voltage, and since it is possible to form a fine pattern of the light emitting portion by various methods in patterning, It is a light emitting element that is very suitable for the purpose of realizing the illumination means.
[0027]
In an electronic apparatus provided with the liquid crystal device of the present invention as a display, it is possible to perform display with low power consumption and good visibility by using it as a reflection type in a bright place, while it is dark by using illumination means. A bright and clear display can be obtained without degrading visibility even at a place.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 shows an example of a configuration of a liquid crystal device to which the present invention is applied, which is a combination of a single polarizing plate type liquid crystal display method and an active matrix drive using TFTs. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG.
[0030]
First, the configuration of the reflective liquid crystal panel 320 will be described.
[0031]
On the upper surface of the lower substrate 210A, pixel electrodes 220A having a substantially square shape that also serves as a reflector made of Al (aluminum) or the like are arranged vertically and horizontally in a matrix, and in the lattice-like portions where the pixel electrodes 220A are not formed. The scanning lines and the data lines (not shown) are arranged so as to intersect each other vertically and horizontally. Although not shown, thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) are formed near the intersections of the scanning lines and the data lines, and the pixel electrodes 220A are connected to the drain electrodes of the TFTs. Yes. Further, the data line is connected to the source electrode of the TFT, and the scanning line is connected to the gate electrode, and the voltage applied to the pixel electrode is controlled by each TFT.
[0032]
The upper substrate 160 is a transparent glass substrate, and a color filter 170 is formed on the surface of the upper substrate 160 on the liquid crystal side. A transparent electrode 180 made of ITO is formed on the color filter 170 over the entire display area. Yes.
[0033]
In this case, the pixel electrode also functions as a reflector, but the metal used there may be a metal having high reflectivity such as Ni (nickel), Cr (chromium), or an alloy thereof in addition to Al. It ’s fine. In addition to the pixel electrode, a reflection plate made of a metal such as Al, Ni, or Cr can be provided on the surface of the pixel electrode. Further, the pixel electrode may be a transparent electrode made of ITO or the like, and the lower substrate may be a transparent glass substrate, and one reflection plate may be provided on the back side (lower side in the figure) of the lower substrate 210A. In the case of monochrome display, the color filter 170 is not necessary.
[0034]
After forming the color filter and the electrode as described above on each substrate, an alignment film made of polyimide is formed, and an alignment process is performed in a predetermined direction. Thereafter, the surfaces on which the electrodes are formed face each other and are bonded together with the sealant 200 while maintaining a predetermined gap, and the liquid crystal 190A is sandwiched between the lower substrate 210A and the upper substrate 160. Here, the liquid crystal material and the alignment direction thereof are selected under the condition that only one polarizing plate is used as disclosed in JP-A-3-223715.
[0035]
Further, a retardation plate 150 and a polarizing plate 140 are formed on the outer surface of the upper substrate 160. Note that a plurality of retardation plates 150 may be provided as necessary, or a configuration in which a retardation plate is not provided may be used. It is also possible to arrange a phase difference plate having a different phase difference depending on display characteristics, a phase difference plate for compensating the viewing angle, and the like.
[0036]
The reflective liquid crystal panel 320 is configured as described above.
[0037]
Next, the illumination unit 310 will be described.
[0038]
In the present embodiment, a glass support plate 120 having a thickness of 0.2 mm is disposed above the liquid crystal panel, and the light emitting unit 100 formed of organic EL on the inner surface (lower surface in the drawing) of the support plate 120. Is formed. The light emitting unit 100 is formed in a lattice shape in a portion corresponding to each pixel of the liquid crystal panel, that is, in the case of an active matrix type, in a portion overlapping the data lines and the scanning lines when the liquid crystal panel is viewed from above. To do. Preferably, the light emitting portion is formed so as not to overlap the pixel electrode when the liquid crystal panel is visually recognized. With this configuration, a reflective area can be secured without narrowing the display area, so that a bright reflective liquid crystal device can be obtained.
[0039]
The illuminating means 310 configured as described above has the surface on which the light emitting unit 100 is formed and the polarizing plate 140 facing each other and bonded together with an adhesive 130, and transmits light to a portion sandwiched between the support plate 120 and the polarizing plate 140. A sex member 110 is formed. The light transmissive member 110 emits light by the purpose of preventing reflection of external light on the surfaces of the support plate 120 and the polarizing plate 140 and by adsorbing moisture to the light emitting unit 100 formed of an organic EL described later. It is used for the purpose of preventing the life from being lost. Therefore, it is desirable that the material has a refractive index of about 1.5, which is the same as that of the glass substrate forming the support plate, and does not transmit moisture. For example, an epoxy resin can be used.
[0040]
When the liquid crystal panel is a small size of about 2 inches diagonal or less, or when strong adhesive strength is not required between the lighting device 310 and the liquid crystal panel 320, the light transmitting resin 110 is used without using the adhesive 130. It is also possible to fix the lighting device 310 to the liquid crystal panel 320.
[0041]
Here, an example of the pattern of the light emitting unit 100 is shown in FIGS. These figures are those when the liquid crystal device of this embodiment is viewed from the display observation surface.
[0042]
FIG. 3 shows an example in the case of forming the light emitting unit 100 that emits the same color light. Reference numeral 500 denotes a unit pixel formed on the liquid crystal panel 320, and reference numeral 510 denotes the light emitting unit 100 formed on the illumination unit 310. It is a pattern. FIG. 3A shows a case where the light emitting portions are provided in all of the grid-like regions between the pixels. According to such arrangement of the light emitting portion, the irradiation efficiency becomes the highest, and the display surface becomes brightest when the illumination means is used. On the other hand, when the display is viewed from an oblique direction, the light emitting portion and the pixel electrode overlap. As a result, the substantial area of the pixel opening is reduced, and the visibility when the display is viewed may be impaired by reflection of external light.
[0043]
FIG. 3B shows a case where the light emitting portions are provided in vertical stripes, and FIG. 3C shows a case where every other light stripe is provided in vertical stripes. Even with such an arrangement of the light emitting portions, it is possible to secure sufficient brightness to obtain visibility in a dark place, and it is possible to reduce the area of the light emitting portions as compared with the case of FIG. Therefore, even when viewing the display from an oblique direction, the aperture area of the pixel does not decrease and the visibility is not impaired.
[0044]
Further, although not shown in the drawings, the light emitting portions 100 may be formed to be scattered in the above-described formation regions. Although the vertical stripe pattern has been described, it goes without saying that the same applies to the horizontal stripe pattern. What is necessary is just to determine the pattern shape of a light emission part so that a sufficiently bright display can be obtained from the relationship between allowable power consumption and display quality.
[0045]
Although the case where the light emitting unit emits a single light emission color has been described above, the light emission color of the light emitting unit can be changed for each minute region. For example, a combination of a monochrome reflective liquid crystal display that does not use a color filter and illumination means having several types of light emitting parts with different emission colors, and when viewing the display by reflecting external light, the liquid crystal display device is in a bright monochrome state. When the display is viewed using an illumination device with a dark surrounding, it is possible to perform color display using red, blue, and green illuminations that are distributed for each pixel. In addition, when a color filter is formed on each pixel so that a color display is achieved even when viewing the display by reflection of external light, the emission color is adjusted according to the color tone displayed by each pixel, that is, the transmitted color of the color filter. By arranging different light emitting units, it is possible to display a more vivid color during illumination.
[0046]
FIG. 4 (a) shows an embodiment in the case where a light emitting section exhibiting a plurality of emission colors is provided. The figure shows the liquid crystal panel viewed from the display observation surface, and the color filter is formed in a vertical stripe shape. In the figure, R, G, and B indicate pixels on which red, green, and blue color filters are formed, respectively. Reference numeral 520 denotes a light emitting part forming region made of an organic EL exhibiting red, 530 denotes a light emitting part forming region made of an organic EL exhibiting green, and 540 denotes a light emitting part forming region made of an organic EL exhibiting blue.
[0047]
FIG. 4B shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In the pixel in which the red color filter 170R is arranged, a light emitting unit 100R that emits red light is arranged. In this way, if the color tone of the color filter corresponding to the pixel and the light emission color of the light emitting unit are the same, when illuminated, not only display with a clearer color tone than when viewed with external light reflection is possible, but also the light emitted. Since light is efficiently used for illumination, it is advantageous for reducing power consumption.
[0048]
FIG. 2A shows a specific structure example of the light emitting unit 100. The low reflection layer 103 made of Cr oxide is formed on the support plate 120 with a thickness of 100 Å to 1000 Å, and the first electrode 102 made of an Al—Li alloy has a thickness of 300 Å to 2000 Å, and the organic EL layer 101. Has a thickness of 1500 angstroms to 10,000 angstroms, and a second electrode 104 made of ITO is laminated with a thickness of 1000 angstroms to 3000 angstroms to form the light emitting portion 100. Here, the Al—Li alloy electrode 102 serving as the first electrode also serves as a reflector for directing all the light emitted isotropically from the organic EL layer 101 toward the liquid crystal panel.
[0049]
The low reflective layer 103 and the first electrode 102 are formed by forming a film of Cr oxide or Al—Li alloy by sputtering or the like and patterning it by a photolithography process. The organic EL layer 101 that actually contributes to light emission is formed on the first electrode by a mask vapor deposition method or an ink jet method in which a droplet-shaped organic EL material is ejected from a minute nozzle to form a pattern. The second electrode 104 made of ITO can be formed by patterning using a mask vapor deposition method.
[0050]
The low reflection layer 103 is formed for the purpose of preventing the contrast from being lowered due to the light incident from the support plate 120 being reflected by the first electrode 102. Therefore, the low reflection layer 103 can be omitted when the contrast reduction due to external light reflection at the first electrode is not a problem because the light emitting portion pattern area is small.
[0051]
In order to prevent the second electrode and the first electrode from being electrically short-circuited due to the pattern shift, the pattern cross-sectional shape usually covers the first electrode 102 with the organic EL layer 101 as shown in FIG. Alternatively, the second electrode 104 is made thinner than the first electrode 102 or the organic EL layer 101 as shown in FIG. Here, as shown in FIG. 2B, when the first electrode 102 is covered with the organic EL layer 101, the second electrode 104 is not necessarily patterned. For example, the second electrode is formed on the entire surface of the support substrate 120. It is also possible to do.
[0052]
By applying a predetermined voltage between the first electrode 102 and the second electrode 104, the organic EL layer 101 sandwiched therebetween emits light. In the case of the organic EL, the magnitude of the voltage necessary for obtaining the necessary illuminance is about 2 to 10 V in direct current.
[0053]
When an organic material that can be formed into droplets such as a polymer material is used as the organic EL layer, the organic EL layer can be formed by an inkjet method. According to this, even when a light emitting part that emits a lattice pattern or a plurality of different emission colors is formed, the light emitting part 100 can be formed relatively easily. For example, in the case of a lattice pattern as shown in FIG. 3A, the mask vapor deposition method cannot form a pattern by a single vapor deposition, but it is easy according to the direct drawing of the organic EL material by the ink jet method. A complicated pattern can be formed. In addition, even when a light emitting portion that develops red, green, or blue as shown in FIG. 4 is selectively formed, a light emitting portion having a different emission color for each place can be easily formed by applying the ink jet method. At this time, for example, each light emitting layer 101 can be formed using cyanopolyphenylene vinylene as a red light emitting material, polyphenylene vinylene as a green light emitting material, and polyphenylene vinylene and alkylphenylene as a blue light emitting material.
[0054]
Even in the case of using a plurality of light emitting materials, the first electrode and the second electrode can be used in common, so that the formation process other than the organic EL layer is the same as in the case of a single color. As described above, the second electrode, which is a transparent electrode, can be formed over the entire surface of the support plate if attention is paid to an electrical short circuit with the first electrode.
[0055]
The configuration of the liquid crystal device of the present embodiment has been described above. Hereinafter, a method for using the illumination unit in the liquid crystal device of the present embodiment will be described.
[0056]
In the liquid crystal device of this embodiment, normally, without using illumination means, only the liquid crystal panel is driven to make the display visible using outside light such as natural light, and the surroundings become dark and display is obtained with sufficient brightness. If not, the lighting means is turned on for use.
[0057]
In FIG. 2, when the switch of the illumination unit is turned on, a voltage is applied between the first electrode 102 constituting the light emitting unit 100 and the second electrode 104, and colored light is emitted from the light emitting layer 101 made of organic EL. Here, the light is emitted isotropically from the light emitting layer 101, but the first electrode formed on the viewer side also serves as a reflector, so the light emitted to the first electrode side is reflected there. As a result, most of the light is emitted substantially downward.
[0058]
Here, as shown in FIG. 1B, when the illumination device 310 is mounted on the reflective liquid crystal panel 320, the emitted light is transmitted into the liquid crystal panel if the liquid crystal transmits light (white display). Is reflected by the pixel electrode 220A that also serves as a reflector, passes through a transparent support plate that forms the liquid crystal panel and the illumination device 310, and reaches the observer. If the liquid crystal is in a light-shielded state (black display), the light emitted from the illumination device is blocked by the liquid crystal panel and does not reach the observer.
[0059]
As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment.
[0060]
For example, the embodiment described the liquid crystal device in which only one polarizing plate is disposed, but two polarizing plates are disposed so as to sandwich the liquid crystal panel, and a reflector is provided outside the polarizing plate on the back surface side. A liquid crystal device can also be used.
[0061]
In addition, a liquid crystal panel having a configuration without using a polarizing plate can be used. That is, a liquid crystal panel in which a composite layer composed of a liquid crystal and a polymer is sandwiched between a pair of substrates does not require a polarizing plate, and display can be performed according to a light transmission state and a light scattering state.
[0062]
Further, it can be used for a GH type (guest host type) reflective liquid crystal liquid crystal display device using a dichroic dye.
[0063]
FIG. 5 shows an example of a configuration in which the present invention is applied to a two-polarizing plate type liquid crystal device using a reflective STN method. In this embodiment, a monochrome type in which the liquid crystal panel does not include a color filter is illustrated.
[0064]
In FIG. 5, a polarizing plate 230 is bonded to the back surface (lower surface in the figure) of the transparent lower substrate 210B, a reflecting plate 240 is bonded to the polarizing plate 230, and the liquid crystal side surface of the lower substrate 210B is made of ITO or the like. A transparent electrode 220B patterned in a stripe shape is arranged. On the other hand, on the liquid crystal side of the transparent upper substrate 160, a stripe-shaped transparent electrode 180 made of ITO and patterned in a direction perpendicular to the transparent electrode 220B provided on the lower substrate is formed. An alignment film made of polyimide (not shown) is formed on the innermost portion of each substrate and subjected to an alignment treatment. Nematic liquid crystal 190B having a positive dielectric anisotropy is adjusted and injected between the two substrates 160 and 210B so as to be stable in a state of being twisted by about 270 degrees. On the front side (upper surface in the drawing) of the upper substrate 160, a phase difference plate 150 for phase compensation and a polarizing plate 140 are installed. The illumination device 310 including the support plate 120 and the light emitting unit 100 is installed thereon.
[0065]
The light emitted from the illuminating means enters and is reflected as indicated by arrows in FIG. 5, and display is performed with transmission and absorption controlled by the liquid crystal and the polarizing plate. For this reason, in the above-described embodiment, the pixel electrode 220A also serves as a reflective electrode, but in this embodiment, the electrode 220B is a transparent electrode and a striped electrode. The lower substrate 210B is also formed as a transparent substrate.
[0066]
In this case, as the color exhibited by the light emitting unit 100, various colors such as a green system and a red system can be used in addition to a color close to white. At the time of illumination, the display is visually recognized by the combination of black due to light absorption and the light emission color of the light emitting portion.
[0067]
6 and 7 show other examples of the configuration of the liquid crystal device to which the present invention is applied.
The configuration of the liquid crystal device shown in this embodiment is almost the same as the configuration shown in FIG. 5, and only the formation position of the illumination means is different. Therefore, the description of the formation other than the illumination means is omitted.
[0068]
In FIG. 6, the light emitting unit 100 is formed in a predetermined pattern on the back surface of the liquid crystal panel (lower substrate 210B). In this embodiment, the lower substrate 210B is also used as a support plate. The lower substrate 210B and the polarizing plate 230 are bonded together with a sealing material, and the light transmissive member 110 is formed inside to constitute an illumination means. The light emitted from the illuminating means first enters the polarizing plate 230, is reflected by the reflecting plate 240, passes through the polarizing plate 230 again, and enters the liquid crystal. This light is controlled by the liquid crystal and the polarizing plate on the emission side to display.
[0069]
In FIG. 7, illumination means is provided between the pixel electrodes 220B formed on the lower substrate 210B. Such a structure is made possible by forming the light emitting unit 100 in the manufacturing process of the lower substrate 210B. In this case, the light emitting unit 100 is made of SiO. 2 It is desirable to be isolated from the liquid crystal or the like by a protective layer 250 such as for ensuring reliability. The light emitted from the illuminating means is reflected by the reflecting plate 240 as indicated by the arrow in FIG. 7, and is displayed by being controlled by the liquid crystal and the polarizing plate.
[0070]
According to the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, the light path from when the light is emitted from the organic EL light emitting layer to reach the observer is shorter than that of the embodiment shown in FIG. Can be suppressed, and a bright display can be obtained. In addition, since there is no illumination device on the surface of the liquid crystal panel, there is no deterioration of display when displaying by normal external light reflection.
[0071]
Some examples of the location of the light emitting part have been shown, but when combined with a liquid crystal panel using a polarizing plate, the important thing is that the light emitted from the light emitting part is polarized once before entering the liquid crystal layer. The polarizing plate and the light emitting part are arranged so as to be in a state.
[0072]
Here, in the embodiment shown in FIG. 2 and the like, the light emitting layer 101 is bonded to the support plate 120 via the first electrode 102 or the low reflection layer 103. For example, when an illumination unit is provided above the liquid crystal panel, The light emitting layer 101 may be formed in a predetermined pattern on the outer surface of the polarizing plate via the second electrode 104, and the first electrode 102 and the low reflection layer 103 may be further formed in a predetermined pattern thereon. In this case, it is not necessary to use a support plate, but in order to protect the organic EL layer forming the light emitting portion from moisture or the like, it is necessary to form a protective film on the surface separately.
[0073]
FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to a liquid crystal device provided with a touch panel. FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the capacitive touch panel and the illumination means.
[0074]
In the liquid crystal device including the touch panel of this embodiment, the entire upper surface of the illumination unit, that is, the surface of the support 120 is uniformly covered with a transparent conductive film 810 having a predetermined surface resistance value that serves as a touch position detection element. The transparent conductive film 810 and a flexible printed circuit board (touch position detection circuit) 820 having a detection circuit are electrically connected via a plurality of electrode terminals 830. A protective film may be formed on the surface of the transparent conductive film. A frame-shaped portion 840 having an opening of a predetermined size is provided on the exterior case of the device, and an inner portion thereof becomes a touch region 850 that is exposed to the outside. When an arbitrary point on the touch region 850 is touched with a finger or the like, the transparent conductive film 810 is grounded through the capacitance of the human body at the touched point, and a resistance value between each electrode terminal 830 and the ground line. Changes. This change is detected by the touch position detection circuit 820, and a point (coordinates) on the display screen is thereby input.
[0075]
For example, as described above, the light emitting unit 100 is provided on the front side of the substrate constituting the liquid crystal panel, and the transparent electrode plate for forming the second electrode is provided as one transparent electrode on the entire display region. Thus, the transparent conductive film 810 can be substituted for the transparent electrode plate of the light emitting unit 100.
[0076]
FIG. 9 shows an example of an electronic apparatus provided with the liquid crystal device of the present invention. It is a reflective PDA (Personal Digital Assistant, portable information terminal) provided with the liquid crystal device of the present invention as a display.
[0077]
Reference numeral 700 denotes a PDA main body, and a display 710 is provided in front of the PDA main body, and the display 710 includes the liquid crystal device according to the present invention. When this PDA is used at night or in a dark room, the illumination device made of organic EL is activated by turning on the switch of the illumination device, and a bright and clear display can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal device of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a light emitting unit made of organic EL.
FIG. 3 is a formation pattern diagram of a light emitting portion that emits the same color light.
FIG. 4 is a formation pattern diagram of a plurality of light emitting portions that emit different color lights.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a two-polarizing plate type liquid crystal device showing an outline of the illumination means of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of another two polarizing plate type liquid crystal device showing an outline of the illumination means of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another two polarizing plate type liquid crystal device showing an outline of the illumination means of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of a capacitive touch panel and illumination means.
FIG. 9 is a plan view of an electronic apparatus (PDA) including the liquid crystal device of the present invention.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional front panel.
[Explanation of symbols]
100 light emitting part
101 Organic EL layer
102 Metal electrode (first electrode)
103 Low reflection layer
104 Transparent electrode (second electrode)
110 Light transmissive member
120 Support plate
130 Adhesive
140 Polarizing plate
150 retardation plate
160 Upper substrate (transparent glass substrate)
170 Color filter
180 Transparent electrode
190A, 190B liquid crystal
200 Sealing material
210A Lower substrate
210B Lower substrate (transparent glass substrate)
220A Pixel electrode (reflection electrode)
220B Pixel electrode (transparent electrode)
230 Polarizing plate
240 reflector
250 protective layer
310 Illumination means
320 LCD panel
500 unit pixel
510 Light-Emitting Section Formation Area

Claims (11)

一対の基板に液晶が挟持されてなる反射型の液晶パネルと、発光層が一対の基板間に挟み込まれて形成される発光部を有する照明手段とを少なくとも備え、
前記液晶パネルは複数の画素を有し、
前記照明手段は、前記複数の画素の各々に振り分けられて配置され、それぞれが異なる発光色を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子からなる発光部を有することを特徴とする液晶装置。
A reflection type liquid crystal panel in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and an illuminating unit having a light emitting section formed by sandwiching a light emitting layer between the pair of substrates,
The liquid crystal panel has a plurality of pixels,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the illuminating unit includes a light emitting unit including organic electroluminescence elements that are arranged and arranged in each of the plurality of pixels, and each of which has a different emission color.
一対の基板に液晶が挟持されてなる反射型の液晶パネルと、発光層が一対の基板間に挟み込まれて形成される発光部を有する照明手段とを少なくとも備え、
前記液晶パネルは複数の画素を有し、当該複数の画素にはカラーフィルターの複数の色要素が各々配置され、
前記照明手段は、前記複数の画素の各々に振り分けられて配置され、それぞれが異なる発光色を呈する有機エレクトロルミネッセンス素子からなる発光部を有し、
前記発光部を構成する前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色は、当該発光部に対応する画素における前記カラーフィルターの透過色と同じ色調であることを特徴とする液晶装置。
A reflection type liquid crystal panel in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and an illuminating unit having a light emitting section formed by sandwiching a light emitting layer between the pair of substrates,
The liquid crystal panel has a plurality of pixels, and a plurality of color elements of a color filter are respectively disposed in the plurality of pixels.
The illuminating means has a light emitting portion that is arranged and arranged in each of the plurality of pixels, each of which is composed of an organic electroluminescence element that exhibits a different emission color,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein a light emission color of the organic electroluminescence element constituting the light emission unit is the same color tone as a transmission color of the color filter in a pixel corresponding to the light emission unit.
前記照明手段は前記液晶パネルの視認側に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein the illumination unit is provided on a viewing side of the liquid crystal panel. 一対の基板に液晶が挟持されてなる反射型の液晶パネルと、発光層が一対の基板間に挟み込まれて形成される発光部を有する照明手段とを少なくとも備え、
前記照明手段の発光部が、前記液晶パネルの視認側と反対側の基板に形成されていることを特徴とする液晶装置。
A reflection type liquid crystal panel in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and an illuminating unit having a light emitting section formed by sandwiching a light emitting layer between the pair of substrates,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein a light emitting portion of the illumination means is formed on a substrate opposite to the viewing side of the liquid crystal panel.
前記液晶パネルには、マトリクス状に配置された複数の画素電極が設けられ、前記発光部は前記画素電極と画素電極の間にあたる部位に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の液晶装置。  5. The liquid crystal panel according to claim 4, wherein the liquid crystal panel is provided with a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, and the light emitting portion is disposed at a portion between the pixel electrodes. Liquid crystal device. 前記発光部は前記画素電極と平面的に重ならないように形成されてなることを特徴とする請求項5に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 5, wherein the light emitting unit is formed so as not to overlap the pixel electrode in a planar manner. 前記発光部は、前記照明手段を構成する支持板上に所定のパターンで配置されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein the light emitting unit is arranged in a predetermined pattern on a support plate constituting the illumination unit. 前記発光部の視認側には低反射手段が配設されてなることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の液晶装置。  8. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a low reflection means is provided on a viewing side of the light emitting unit. 9. 前記照明手段と前記液晶パネルとの間には光透過性部材が形成されてなることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein a light transmissive member is formed between the illumination unit and the liquid crystal panel. 前記照明手段を構成する支持板にはタッチセンサー機能が設けられていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein a touch sensor function is provided on a support plate constituting the illumination unit. 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の液晶装置を機器本体の所定の位置に固定して表示装置としたことを特徴とする電子機器。  11. An electronic device, wherein the liquid crystal device according to claim 1 is fixed at a predetermined position of the device body to form a display device.
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