JP5494290B2 - 照明装置、及び電気光学装置 - Google Patents
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Description
この態様によれば、複数の発光部の陰極電極の金属部の位置にて複数のドットが、観察者に視認される度合いを効果的に低減することができる。
この態様によれば、簡便に縮小レンズを実現できる。
この態様によれば、遮光部は、発光部の視認側に配置され、外光又は内光を遮る。ここに、本発明に係る「遮る」とは、光が透過する度合いを低下させることを意味する。また、本発明に係る外光とは、例えば自然光等の照明装置の外から照明装置に入射する光を意味する。本発明に係る内光とは、発光部が発光する光であって、照明装置の内から射出する光を意味する。縮小レンズは、遮光部の視認側において、遮光部を覆うように配置される。これにより、外光に起因して生ずるドットが、観察者に視認される度合いをより効果的に低減することができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
(第1実施形態)
(基本構成)
先ず、図1を参照して、第1実施形態に係る照明装置及び反射型の液晶パネルを備えた電気光学装置1の構成について説明する。ここに、図1は、本実施形態に係る電気光学装置1を視認側から見た構成を示した平面図(図1(a))、及び線H−H’での断面図(図1(b))である。即ち、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。尚、図1は、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の液晶装置を示す。
図1(b)に示されるように、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。
尚、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1(b)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、カラーフィルター170は不要となる。
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。以上のようにして、反射型の液晶パネル320は構成される。
次に、図1を参照して、照明装置について説明する。
図1(b)に示されるように、本実施形態においては、厚さ0.2mmのガラス製の支持板120が液晶パネル上方に配置され、この支持板120の内面(図1(b)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装置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。
本実施形態に係る電気光学装置は、マイクロレンズアレイ400を備えて構成される。マイクロレンズアレイ400は、発光部100の視認側に、発光部100を覆うように配置され、所謂、縮小レンズとして機能する。マイクロレンズアレイ400は凹凸を有するプラスチックの材質で構成されてよい。図1(a)に示されるように、支持板120の内側には、複数のマイクロレンズアレイ400が複数の発光部100に夫々対応して、マトリックス状に配置されることになる。尚、この発光部100の詳細構成については後述される。
尚、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、光透過性部材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。
次に、図2を参照して、発光部100の詳細構成について説明する。ここに、図2は、本実施形態に係る発光部100の構成を示した断面図である。尚、図2には、発光部100の具体的な構造例が示されている。また、図2中の点線の矢印は電気の流れを示す。
発光部100は、発光材料である有機EL層101、陰極側の電極である第1電極102、陽極側の電極である第2電極104、有機EL層101と第1電極102と第2電極104とを密封する封止部105、ガラス106、及び第1電極102と第2電極104とを区分けする絶縁性透明材料である隔壁107を備えて構成されている。第1電極102は、金属部102aと、透明部102bとを備える。
発光材料である有機EL層101としては、有機発光ダイオード(OLED:Organic light-emitting diode)を挙げることができる。
図3に、ガラス106の視認側の面における、第2電極104と、第1電極の透明部102bとの配置を示す。 図3に示す通り、第2電極104と、透明部102bとは、櫛歯状の形状をしており、互いに対向する位置に配置される。第2電極104は、主電極1041と、互いに平行に配置された複数の直線状の個別電極1042とから構成される。個別電極1042の一方の端点は、主電極1041と接続されている。同様に、透明部102bは、主電極1021と、互いに平行に配置された複数の直線状の個別電極1022とから構成される。個別電極1022の一方の端点は、主電極1021と接続されている。
第2電極の個別電極1042と、透明部の個別電極1022とは、交互に配置され、第2電極の主電極1041と、透明部の主電極1021とは、個別電極1041、1042を介して逆側に配置される。
ITOからなる第2電極104と、第1電極の透明部102bと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できるし、フォトリソ工程で形成することもできる。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。
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装置の使用方法について説明する。
本実施形態の液晶装置は、通常は照明装置を用いずに、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、照明装置を点灯して使用するものである。
上述した図2において照明装置のスイッチがオンされると発光部100を構成する第1電極102と第2電極104との間に電圧が印加され、発光材料である有機EL層101から色光が出射される。ここで、有機EL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電極の金属部102aは反射板としても機能するため、第1電極側(即ち、視認側)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側(即ち、装置側)へ出射される。
次に、図4及び図5を参照して、本実施形態に係る作用と効果について検討する。ここに、図4は、本実施形態に係る光の向きに着目して電気光学装置の断面図である。図5は、本実施形態に係る電気光学装置を視認側から見た平面図(図5(a))、及び、比較例に係る電気光学装置を視認側から見た平面図(図5(b))である。
一般的なフロントライトを備えた反射型の液晶装置の場合、視認側、即ち、観察者側から入射される光、所謂、外光が発光部100の第1電極の金属部102aで反射するので、所謂ドット部(図4中のDtを参照)が観察者に視認される。
(詳細構成)
次に、図6を参照して、第2実施形態に係る照明装置の詳細構成について説明する。ここに、図6は、第2実施形態に係る照明装置の詳細構成を示した断面図である。尚、図6中の点線の矢印は電気の流れを示す。また、第2実施形態の構成要素のうち、上述した第1実施形態と概ね同様の構成要素には、同一の符号番号を付し、それらの説明は適宜省略する。
また、上述した実施形態では、表示パネルの一例として反射型の液晶パネルを取り上げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶パネルの替わりに電子ペーパーを用いてもよい。電子ペーパーは、電極間に帯電粒子を分散媒に分散させて構成される。帯電粒子は、例えば、黒粒子が正負の一方に帯電し、白粒子が正負の他方に帯電する二粒子系であってもよい。あるいは、一種の帯電粒子を用いる一粒子系であってもよい。一粒子系は、暗表示用(例えば黒)の分散媒に明表示用(例えば白)の帯電粒子を分散させるか、明表示用(例えば白)の分散媒に暗表示用(例えば黒)の帯電粒子を分散させればよい。さらに、二種類の帯電粒子の他に無帯電粒子を含む三粒子系であってもよい。また、帯電粒子はマイクロカプセル型であってもよいし、隔壁型であってもよい。
次に、上述した実施形態および変形例に係る電気光学装置1を適用した電子機器について説明する。図7に、電気光学装置1を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ2000は、表示ユニットとしての電気光学装置1と本体部2010を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001及びキーボード2002が設けられている。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う照明装置、及び電気光学装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
Claims (6)
- 一対の基板に液晶が挟持されてなる反射型の表示パネルに光を照射する照明装置であって、
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、
前記発光部の視認側において、前記発光部を覆うように配置される縮小レンズと
を備えることを特徴とする照明装置。 - 前記照明手段は、複数の発光部を有し、
複数の縮小レンズが、前記複数の発光部の視認側において、前記複数の発光部を夫々覆うように配置されることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記縮小レンズは、マイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
- 前記発光部の視認側に配置され、外光又は内光を遮る遮光部を更に備え、
前記縮小レンズは、前記遮光部の視認側において、前記遮光部を覆うように配置されることを特徴とする請求項1から3のうちのいずれか一項に記載の照明装置。 - 請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の照明装置と、
反射型の液晶パネルと
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の照明装置と、
電子ペーパーと
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
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