JP6807687B2 - Lighting device and liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、エレクトロデポジション素子を用いた照明装置及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a lighting device and a liquid crystal display device using an electrodeposition element.

携帯電話のキーパッド部分等に適用される高コントラストバックライトの発明が開示されている(たとえば特許文献1参照)。特許文献1に記載されるバックライトにおいては、光センサーで周囲の明るさを検知し、明るさに応じてエレクトロクロミック層を透明状態または反射状態に切り替える。切り替えは全面的に行われるため、たとえば液晶表示装置におけるローカルディミング(部分調光、部分駆動)に用いることはできない。 The invention of a high-contrast backlight applied to a keypad portion of a mobile phone or the like is disclosed (see, for example, Patent Document 1). In the backlight described in Patent Document 1, the ambient brightness is detected by an optical sensor, and the electrochromic layer is switched to a transparent state or a reflective state according to the brightness. Since the switching is performed entirely, it cannot be used for local dimming (partial dimming, partial drive) in a liquid crystal display device, for example.

ローカルディミングとは、たとえば液晶パネルの裏側に配置したLED(light emitting diode)素子の発光量を個々に制御するなどして、コントラストを向上させる方法であり、同一画面内の異なるエリアのコントラスト比を大幅に高めることができる。 Local dimming is a method of improving the contrast by individually controlling the amount of light emitted from LED (light emitting diode) elements arranged on the back side of a liquid crystal panel, and is a method of improving the contrast ratio of different areas in the same screen. It can be greatly enhanced.

直下型バックライトとエッジ型バックライトの最大の違いは、ローカルディミングに関する点であると言われている。ローカルディミングが容易に可能な直下型は、この強みを活かしてバックライトの主流になっている。 It is said that the biggest difference between a direct type backlight and an edge type backlight is related to local dimming. The direct type, which allows easy local dimming, has become the mainstream of backlights by taking advantage of this strength.

エッジ型バックライトは、たとえば上下に配置されたLED素子から出射された光を導光板で中央部まで導く構造を採用し、このためバックライトから出射される光を細かく分割することが原理的に困難である。したがって、ローカルディミングに対応させた場合であっても、直下型バックライトを用いてローカルディミングを行う場合ほどコントラスト性能を向上させることが難しい。一方、携帯用機器やノートパソコンの分野では薄型化の要求が強く、エッジ型バックライトを用いることが望ましい。 For example, the edge type backlight adopts a structure in which the light emitted from the LED elements arranged above and below is guided to the central part by the light guide plate, and therefore, in principle, the light emitted from the backlight is divided into small pieces. Have difficulty. Therefore, even when local dimming is supported, it is difficult to improve the contrast performance as much as when local dimming is performed using a direct backlight. On the other hand, in the field of portable devices and notebook computers, there is a strong demand for thinning, and it is desirable to use an edge type backlight.

エレクトロクロミック表示素子は、電圧の印加(通電)による電気化学的可逆反応(電解酸化還元反応)による物質の色変化現象を利用した非発光型表示素子である。 The electrochromic display element is a non-emission type display element that utilizes the phenomenon of color change of a substance due to an electrochemical reversible reaction (electrolytic redox reaction) by applying a voltage (energization).

エレクトロクロミック材料(電圧が印加(通電)されると電気化学的な酸化または還元反応を起こし、それにより発色または消色等の変色を生じる材料)のうち、酸化または還元反応によって、材料の一部が、たとえば電極上に析出・堆積(エレクトロデポジション)、または、電極上から消失するものを、エレクトロデポジション材料と呼ぶ。また、エレクトロデポジション材料を用いた素子をエレクトロデポジション素子と呼ぶ。 Among electrochromic materials (materials that undergo an electrochemical oxidation or reduction reaction when a voltage is applied (energized), which causes discoloration such as color development or decolorization), a part of the material due to the oxidation or reduction reaction. However, for example, a material that precipitates / deposits on an electrode (electrodeposition) or disappears from the electrode is called an electrodeposition material. Further, an element using an electrodeposition material is called an electrodeposition element.

図15は、エレクトロデポジション素子の一構成例を示す概略的な断面図である。 FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of an electrodeposition element.

エレクトロデポジション素子は、たとえば略平行に離間して対向配置された上側基板10a、下側基板10b、及び、両基板10a、10b間に配置された電解質層15を含んで構成される。 The electrodeposition element is composed of, for example, an upper substrate 10a and a lower substrate 10b arranged so as to face each other substantially in parallel, and an electrolyte layer 15 arranged between the two substrates 10a and 10b.

上側基板10a、下側基板10bは、それぞれ上側透明基板11a、下側透明基板11b、及び、各透明基板11a、11b上に形成された上側透明電極12a、下側透明電極12bを含む。透明電極12a、12bは、表面が平滑な電極である。透明電極12a、12bは、パターニング電極であっても、非パターニング電極(ベタ電極)であってもよい。 The upper substrate 10a and the lower substrate 10b include an upper transparent substrate 11a and a lower transparent substrate 11b, respectively, and an upper transparent electrode 12a and a lower transparent electrode 12b formed on the transparent substrates 11a and 11b, respectively. The transparent electrodes 12a and 12b are electrodes having a smooth surface. The transparent electrodes 12a and 12b may be patterned electrodes or non-patterned electrodes (solid electrodes).

電解質層15は、上側基板10aと下側基板10bの間の、シール材(シール部)14の内側領域に配置され、銀を含有するエレクトロデポジション材料(たとえばAgNO)を含む。 The electrolyte layer 15 is arranged in the inner region of the sealing material (sealing portion) 14 between the upper substrate 10a and the lower substrate 10b, and contains a silver-containing electrodeposition material (for example, AgNO 3 ).

図15に示すエレクトロデポジション素子は、たとえば電極12a、12bに印加する直流電圧によって、透明状態とミラー状態を電気的に切り替えることができる。 The electrodeposition element shown in FIG. 15 can be electrically switched between a transparent state and a mirror state by, for example, a DC voltage applied to the electrodes 12a and 12b.

一例として、下側透明電極12bをアースし、上側透明電極12aに負の直流電圧を印加すると、電解質層15に含まれる銀イオンが、上側透明電極12a(負電圧側となる電極)近傍で金属の銀に変化し、電極12a上に析出・堆積して、銀薄膜(鏡面)が形成される。銀薄膜は鏡面として作用し、これに入射する光を正反射する。銀薄膜は、印加電圧の解除により時間の経過とともに、または反対極性の電圧の印加により、上側透明電極12a上から消失する。電圧無印加時、透明電極12a、12b上に銀が析出していないエレクトロデポジション素子に入射する光は、これを透過する。 As an example, when the lower transparent electrode 12b is grounded and a negative DC voltage is applied to the upper transparent electrode 12a, the silver ions contained in the electrolyte layer 15 become metal in the vicinity of the upper transparent electrode 12a (the electrode on the negative voltage side). It changes to silver and deposits and deposits on the electrode 12a to form a silver thin film (mirror surface). The silver thin film acts as a mirror surface and specularly reflects the light incident on it. The silver thin film disappears from the upper transparent electrode 12a with the passage of time by releasing the applied voltage or by applying a voltage having the opposite polarity. When no voltage is applied, the light incident on the electrodeposition element in which silver is not deposited on the transparent electrodes 12a and 12b is transmitted therethrough.

図15に示すエレクトロデポジション素子は、直流電圧の無印加−印加により、透明状態とミラー状態(反射状態)を可換的に実現するミラーデバイスとして用いられる。 The electrodeposition element shown in FIG. 15 is used as a mirror device that commutatively realizes a transparent state and a mirror state (reflection state) by applying-no application of a DC voltage.

特表2011−514984号公報Special Table 2011-514984

本発明の目的は、高品質の照明装置及び液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a high quality lighting device and a liquid crystal display device.

本発明の一観点によると、光源と、前記光源から出射された光が側面から入射する位置に配置され、(i)第1電極及び光取り出し構造を備える第1基板と、(ii)前記第1基板に略平行に対向配置され、第2電極を備える第2基板と、(iii)前記第1基板と前記第2基板の間に配置され、銀を含有するエレクトロデポジション材料を含む電解質層とを備え、前記側面から入射し、内部を進行する光を照明光として取り出すエレクトロデポジション素子とを有し、前記エレクトロデポジション素子においては、前記第1、第2基板の法線方向から見たとき、前記電解質層の配置領域において、前記第1電極と前記第2電極が重なる位置に画定される第1画素及び第2画素の位置における透明状態とミラー状態が、相互に独立に切り替え可能であり、前記光取り出し構造は、前記第1基板の前記第1及び第2画素の位置に配置され、内部を進行する光は、前記第2基板の前記第1及び第2画素の位置から、照明光として取り出される照明装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a light source, a first substrate which is arranged at a position where light emitted from the light source is incident from a side surface and has (i) a first electrode and a light extraction structure, and (ii) the first. An electrolyte layer containing a silver-containing electrodeposition material, which is arranged so as to face substantially parallel to one substrate and has a second electrode, and (iii) between the first substrate and the second substrate. The electrodeposition element has an electrodeposition element that extracts light incident from the side surface and traveling inside as illumination light, and the electrodeposition element is viewed from the normal direction of the first and second substrates. At that time, in the arrangement region of the electrolyte layer, the transparent state and the mirror state at the positions of the first pixel and the second pixel defined at the positions where the first electrode and the second electrode overlap can be switched independently of each other. The light extraction structure is arranged at the positions of the first and second pixels of the first substrate, and the light traveling inside is emitted from the positions of the first and second pixels of the second substrate. A lighting device that is extracted as illumination light is provided.

また、本発明の他の観点によると、前記照明装置と、前記照明装置から出射された照明光が入射する位置に配置された液晶セルと、前記液晶セルの駆動と、前記照明装置から出射される照明光の出射領域を同期させる制御を行う制御装置とを有する液晶表示装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the illuminating device, a liquid crystal cell arranged at a position where the illuminating light emitted from the illuminating device is incident, driving the liquid crystal cell, and being emitted from the illuminating device. Provided is a liquid crystal display device including a control device that controls to synchronize the emission regions of the illumination light.

更に、本発明の他の観点によると、前記照明装置と、前記照明装置から出射された照明光が入射する位置に配置された液晶セルと、前記照明装置から出射される照明光の出射領域を周囲の明るさに応じて制御する制御装置とを有する液晶表示装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the illuminating device, the liquid crystal cell arranged at the position where the illuminating light emitted from the illuminating device is incident, and the emission region of the illuminating light emitted from the illuminating device are defined. A liquid crystal display device including a control device that controls according to the ambient brightness is provided.

本発明によれば、高品質の照明装置及び液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high quality lighting device and a liquid crystal display device.

図1A、図1Bは、それぞれ第1実施例による照明装置の上側基板20、下側基板30を示す概略的な平面図であり、図1C、図1Dは、それぞれ第1実施例による照明装置に用いられるエレクトロデポジション素子を示す概略的な平面図、断面図である。1A and 1B are schematic plan views showing an upper substrate 20 and a lower substrate 30 of the lighting device according to the first embodiment, respectively, and FIGS. 1C and 1D show the lighting device according to the first embodiment, respectively. It is a schematic plan view and sectional view which shows the electrodeposition element used. 図2は、第1実施例による照明装置を示す概略的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the lighting device according to the first embodiment. 図3A及び図3Bは、透明基板31の下面に配置された微細凹凸フィルム60を示す概略的な断面図である。3A and 3B are schematic cross-sectional views showing a fine concavo-convex film 60 arranged on the lower surface of the transparent substrate 31. 図4A〜図4Cは、光源80を出射した光の進行を示す概略的な断面図である。4A to 4C are schematic cross-sectional views showing the progress of light emitted from the light source 80. 図5A〜図5Dは、エレクトロデポジション素子の画素数を多くした場合を示す概略的な斜視図である。5A to 5D are schematic perspective views showing a case where the number of pixels of the electrodeposition element is increased. 図6A、図6Bは、それぞれ第2実施例による照明装置の上側基板20、下側基板30を示す概略的な平面図であり、図6C、図6Dは、それぞれ第2実施例による照明装置に用いられるエレクトロデポジション素子を示す概略的な平面図、断面図である。6A and 6B are schematic plan views showing the upper substrate 20 and the lower substrate 30 of the lighting device according to the second embodiment, respectively, and FIGS. 6C and 6D are the lighting devices according to the second embodiment, respectively. It is a schematic plan view and sectional view which shows the electrodeposition element used. 図7は、第2実施例による照明装置を示す概略的な断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the lighting device according to the second embodiment. 図8A〜図8Dは、光源80を出射した光の進行を示す概略的な断面図である。8A-8D are schematic cross-sectional views showing the progress of light emitted from the light source 80. 図9A及び図9Bは、第1変形例による照明装置の一部を示す概略図である。9A and 9B are schematic views showing a part of the lighting device according to the first modification. 図10A及び図10Bは、第2変形例による照明装置を示す概略的な断面図である。10A and 10B are schematic cross-sectional views showing a lighting device according to a second modification. 図11は、第3変形例による照明装置を示す概略的な断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a lighting device according to a third modification. 図12Aは、第3実施例による液晶表示装置を示す概略的な斜視図であり、図12Bは、液晶表示素子100を示す概略的な断面図であり、図12Cは、照明装置200を示す概略的な断面図である。12A is a schematic perspective view showing the liquid crystal display device according to the third embodiment, FIG. 12B is a schematic cross-sectional view showing the liquid crystal display element 100, and FIG. 12C is a schematic view showing the lighting device 200. Cross-sectional view. 図13Aは、第4実施例による液晶表示装置を示す概略的な斜視図であり、図13Bは、液晶表示素子400f、400r、及び、照明装置500の配置態様の一例を示す概略図である。FIG. 13A is a schematic perspective view showing the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, and FIG. 13B is a schematic view showing an example of an arrangement mode of the liquid crystal display elements 400f and 400r and the lighting device 500. 図14A及び図14Bは、第5実施例による液晶表示装置を示す概略的な斜視図であり、図14Cは、照明装置700を示す概略的な断面図であり、図14Dは、反射ドット740で反射された光の進行を示す概略的な断面図である。14A and 14B are schematic perspective views showing a liquid crystal display device according to a fifth embodiment, FIG. 14C is a schematic cross-sectional view showing a lighting device 700, and FIG. 14D is a reflection dot 740. It is a schematic cross-sectional view which shows the progress of the reflected light. 図15は、エレクトロデポジション素子の一構成例を示す概略的な断面図である。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of an electrodeposition element.

図1A〜図1D及び図2を参照し、第1実施例による照明装置の製造方法を説明する。 A method of manufacturing the lighting device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1D and FIG.

図1Aを参照する。たとえばガラス基板である透明基板21上に、ITO(indium tin oxide)等の透明導電材料で透明電極(セグメント電極)22を形成する。第1実施例においては、透明基板21上に、相互に電気的に分離した6つの透明電極22をパターニングする。各透明電極22は、たとえば縦16000μm(更に端子分+5000μm)、横14000μmの矩形状であり、縦方向及び横方向に隣接する電極22間の距離は10μmである。更に、透明基板21の一方の端部側に金属膜(反射膜)23を形成する。 See FIG. 1A. For example, a transparent electrode (segment electrode) 22 is formed on a transparent substrate 21 which is a glass substrate with a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide). In the first embodiment, six transparent electrodes 22 electrically separated from each other are patterned on the transparent substrate 21. Each transparent electrode 22 has, for example, a rectangular shape having a length of 16000 μm (further terminal portion + 5000 μm) and a width of 14,000 μm, and the distance between the electrodes 22 adjacent to each other in the vertical and horizontal directions is 10 μm. Further, a metal film (reflection film) 23 is formed on one end side of the transparent substrate 21.

金属膜(反射膜)23は、Al、Ag等の金属で形成される。他の高反射率金属材料を用いてもよい。反射率の高い、金属以外の材料で形成することもできる。 The metal film (reflection film) 23 is made of a metal such as Al or Ag. Other high reflectance metal materials may be used. It can also be made of a material other than metal, which has high reflectance.

図1Bを参照する。たとえばガラス基板である透明基板31上に、ITO等の透明導電材料で透明電極(コモン電極)32を形成する。第1実施例においては、透明基板31上に、たとえば縦32000μm、横42000μm(更に端子分+5000μm)の矩形状となる透明電極32をパターニングする。 See FIG. 1B. For example, a transparent electrode (common electrode) 32 is formed on a transparent substrate 31 which is a glass substrate with a transparent conductive material such as ITO. In the first embodiment, a rectangular transparent electrode 32 having a length of 32000 μm and a width of 42000 μm (further terminals +5000 μm) is patterned on the transparent substrate 31.

透明電極22、32のパターンはこれらに限られず、たとえばより小サイズの矩形状にパターニングしてもよい。また、たとえば透明電極22パターンの部分にTFT(thin film transistor)などのアクティブ素子を用いてもよい。 The patterns of the transparent electrodes 22 and 32 are not limited to these, and may be patterned into a smaller rectangular shape, for example. Further, for example, an active element such as a TFT (thin film transistor) may be used for the portion of the transparent electrode 22 pattern.

こうして、透明基板21上に透明電極22が形成された上側基板(セグメント基板)20、及び、透明基板31上に透明電極32が形成された下側基板(コモン基板)30が作製される。 In this way, the upper substrate (segment substrate) 20 in which the transparent electrode 22 is formed on the transparent substrate 21 and the lower substrate (common substrate) 30 in which the transparent electrode 32 is formed on the transparent substrate 31 are produced.

図1C及び図1Dを参照する。次に、上側、下側基板20、30を透明電極22、32が対向するように配置してセル化を行う。 See FIGS. 1C and 1D. Next, the upper and lower substrates 20 and 30 are arranged so that the transparent electrodes 22 and 32 face each other, and cell formation is performed.

第1実施例による照明装置には小型セルを用いるため、基板20、30面内にギャップコントロール剤を散布せず、径50μmのギャップコントロール剤を添加したメインシール材40を使用する。 Since a small cell is used for the lighting device according to the first embodiment, the main sealing material 40 to which the gap control agent having a diameter of 50 μm is added is used without spraying the gap control agent on the 20th and 30th surfaces of the substrate.

なお、大面積のセルを用いた照明装置を製造する場合には、基板20、30面内にギャップコントロール剤を散布する。 In the case of manufacturing a lighting device using a cell having a large area, the gap control agent is sprayed on the 20th and 30th surfaces of the substrate.

その場合、たとえば数μm〜数百μm径のギャップコントロール剤を、基板20、30の一方上に、一例として1個〜3個/mmとなるように散布する。ギャップコントロール剤の径に応じ、たとえば表示に影響を与えにくい散布量とすることが望ましい。なおエレクトロデポジション素子の場合、多少ギャップムラがあっても表示への影響は少ないため、ギャップコントロール剤の散布量の重要性は高くない。また、リブなどの突起によってギャップコントロールを行うことも可能である。リブスペーサとする場合、突起のアスペクト比は高いことが望ましい。 In that case, for example, a gap control agent having a diameter of several μm to several hundred μm is sprayed on one of the substrates 20 and 30 so as to be 1 to 3 pieces / mm 2 as an example. Depending on the diameter of the gap control agent, it is desirable to set the spray amount so that it does not affect the display, for example. In the case of an electrodeposition element, even if there is some gap unevenness, the effect on the display is small, so the amount of the gap control agent sprayed is not very important. It is also possible to control the gap by means of protrusions such as ribs. When using a rib spacer, it is desirable that the aspect ratio of the protrusion is high.

基板20、30の一方上に、メインシールパターンを形成する。図1Cには、メインシールパターンの形成位置に斜線を付して示した。第1実施例においては、紫外線硬化型のシール材40を用いる。シール材40として、熱硬化型や紫外線+熱硬化型のシール材を使用してもよい。上述したように、シール材40には、径50μmのギャップコントロール剤が添加されている。 A main seal pattern is formed on one of the substrates 20 and 30. In FIG. 1C, the formation position of the main seal pattern is shown with diagonal lines. In the first embodiment, the ultraviolet curable sealing material 40 is used. As the sealing material 40, a thermosetting type or ultraviolet + heat curing type sealing material may be used. As described above, a gap control agent having a diameter of 50 μm is added to the sealing material 40.

少なくともシールパターン上に紫外線を照射し、シール材40を硬化させる。なお、熱硬化型のシール材を用いる場合は、基板20、30の重ね合わせ後に熱処理を行う。 At least the seal pattern is irradiated with ultraviolet rays to cure the seal material 40. When a thermosetting type sealing material is used, heat treatment is performed after the substrates 20 and 30 are overlapped.

続いて、エレクトロデポジション材料を含む電解液50を基板20、30間に封入する。第1実施例では、真空注入方式を用いる。ODF(one drop fill)方式や毛細管注入方式を使用してもよい。なお、前述のシール材40は、用いる電解液50に耐えるシール材料(腐食されないシール材)であることが好ましい。また、後述するように、作製されたエレクトロデポジション素子は、光源を出射する光の光路上に配置される。このため、シール材40は、光源から出射される光に対して透明、たとえば可視光に対して透明であることが望ましい。したがって、たとえばフィラーを含まないシール材、フッ素系のシール材などが好適に使用される。 Subsequently, the electrolytic solution 50 containing the electrodeposition material is sealed between the substrates 20 and 30. In the first embodiment, the vacuum injection method is used. An ODF (one drop fill) method or a capillary injection method may be used. The above-mentioned sealing material 40 is preferably a sealing material (seal material that is not corroded) that can withstand the electrolytic solution 50 used. Further, as will be described later, the manufactured electrodeposition element is arranged on the optical path of the light emitted from the light source. Therefore, it is desirable that the sealing material 40 is transparent to the light emitted from the light source, for example, transparent to visible light. Therefore, for example, a sealant containing no filler, a fluorine-based sealant, or the like is preferably used.

エレクトロデポジション材料を含む電解液50は、エレクトロデポジション材料(AgNO等)、メディエータ(CuCl等)、支持電解質(LiBr等)、溶媒(DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)等)などにより構成される。第1実施例においては、溶媒であるDMF中に、エレクトロデポジション材料としてAgNOを350mM添加し、LiBrを750mM支持電解質として加え、メディエータとしてCuClを30mM添加する。なお、この電解質をゲル化するために、たとえばホストポリマーとしてPVB(polyvinyl butyral)を10wt%加えてもよい。ゲル化を行う(ゲル状の電解質層とする)ことでエレクトロデポジション素子のミラー状態における反射率を向上させることができる。第1実施例ではゲル化しない電解液50を用いる。 The electrolytic solution 50 containing the electrodeposition material is prepared by using an electrodeposition material (AgNO 3, etc.), a mediator (CuCl 2, etc.), a supporting electrolyte (LiBr, etc.), a solvent (DMF (N, N-dimethylformamide), etc.). It is composed. In the first embodiment, in DMF as a solvent, the AgNO 3 as electrodeposition material was added 350 mM, added LiBr as 750mM supporting electrolyte, the CuCl 2 is added 30mM as a mediator. In order to gel the electrolyte, for example, 10 wt% of PVB (polyvinyl butyral) may be added as a host polymer. By gelling (making a gel-like electrolyte layer), the reflectance of the electrodeposition element in the mirror state can be improved. In the first embodiment, the electrolytic solution 50 that does not gel is used.

エレクトロデポジション材料(銀化合物)として、硝酸銀(AgNO)の他、塩化銀、酸化銀、臭化銀、ヨウ化銀等を使用することができる。銀化合物の濃度は、たとえば5mM以上500mM以下であることが好ましいが、特に限定されない。 As the electrodeposition material (silver compound), silver nitrate (AgNO 3 ), silver chloride, silver oxide, silver bromide, silver iodide and the like can be used. The concentration of the silver compound is preferably, for example, 5 mM or more and 500 mM or less, but is not particularly limited.

支持電解質は、エレクトロデポジション材料の酸化還元反応等を促進するものであれば限定されず、たとえばリチウム塩(LiCl、LiBr、LiI、LiBF、LiClO等)、カリウム塩(KCl、KBr、KI等)、ナトリウム塩(NaCl、NaBr、NaI等)を好適に用いることができる。支持電解質の濃度は、たとえば10mM以上1M以下であることが好ましいが、特に限定されるものではない。 The supporting electrolyte is not limited as long as it promotes the oxidation-reduction reaction of the electrodeposition material, for example, lithium salt (LiCl, LiBr, LiI, LiBF 4 , LiClO 4, etc.), potassium salt (KCl, KBr, KI, etc.). Etc.), sodium salts (NaCl, NaBr, NaI, etc.) can be preferably used. The concentration of the supporting electrolyte is preferably, for example, 10 mM or more and 1 M or less, but is not particularly limited.

溶媒は、エレクトロデポジション材料等を安定的に保持することができるものであれば限定されない。水や炭酸プロピレン等の極性溶媒、極性のない有機溶媒、更にはイオン性液体、イオン導電性高分子、高分子電解質等を使用することが可能である。具体的には、DMFの他、炭酸プロピレン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ポリビニル硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸等を用いることができる。 The solvent is not limited as long as it can stably hold the electrodeposition material or the like. It is possible to use a polar solvent such as water or propylene carbonate, a non-polar organic solvent, an ionic liquid, an ionic conductive polymer, a polymer electrolyte, or the like. Specifically, in addition to DMF, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, acetonitrile, polyvinyl sulfuric acid, polystyrene sulfonic acid, polyacrylic acid and the like can be used.

図1C、図1Dはそれぞれ、このようにして作製されるエレクトロデポジション素子(ミラーデバイス)を示す概略的な平面図、断面図である。 1C and 1D are schematic plan views and cross-sectional views showing the electrodeposition element (mirror device) produced in this manner, respectively.

両図に示すエレクトロデポジション素子は、たとえば略平行に離間して対向配置された上側、下側基板20、30、及び、両基板20、30間に配置された電解液(電解質層)50を含む。 The electrodeposition elements shown in both figures are, for example, upper and lower substrates 20 and 30 arranged so as to face each other substantially in parallel, and an electrolyte solution (electrolyte layer) 50 arranged between both substrates 20 and 30. Including.

上側、下側基板20、30は、それぞれ透明基板21、31、及び、透明基板21、31上に形成された透明電極22、32を含む。上側基板20は、更に、金属膜(反射膜)23を含む。金属膜(反射膜)23は少なくとも、透明基板21上の、透明基板31より突出した領域(シール材40の外側領域)の一部に配置される。 The upper and lower substrates 20 and 30 include transparent substrates 21 and 31 and transparent electrodes 22 and 32 formed on the transparent substrates 21 and 31, respectively. The upper substrate 20 further includes a metal film (reflection film) 23. The metal film (reflective film) 23 is arranged at least in a part of a region (outer region of the sealing material 40) protruding from the transparent substrate 31 on the transparent substrate 21.

銀を含有するエレクトロデポジション材料を含む電解液(電解質層)50は、上側基板20と下側基板30の間の、透明なシール材(シール部)40に囲まれた領域の内側に封入(配置)される。 The electrolyte solution (electrolyte layer) 50 containing the silver-containing electrodeposition material is sealed inside the region between the upper substrate 20 and the lower substrate 30 surrounded by the transparent sealing material (sealing portion) 40 (seal portion). Placed).

平面視上(基板20、30の法線方向から見たとき)、シール材40に囲まれた領域の内側(電解液50の配置領域)において、電極22、32が重なる位置に画素が画定される。第1実施例においては、2行3列に配置される6つの矩形状画素となる。6つの矩形状画素のサイズは相互に等しい。 Pixels are defined at positions where the electrodes 22 and 32 overlap inside the area surrounded by the sealing material 40 (the area where the electrolytic solution 50 is arranged) in a plan view (when viewed from the normal direction of the substrates 20 and 30). To. In the first embodiment, there are six rectangular pixels arranged in 2 rows and 3 columns. The sizes of the six rectangular pixels are equal to each other.

基板20、30(電極22、32)間に電圧を印加する(通電する)と、負電圧が印加された側の電極22、32上(画素部分)に、AgNO(エレクトロデポジション材料)に由来する銀の薄膜が形成され、鏡面として作用する。銀薄膜は、印加電圧の解除、または反対極性の電圧の印加により電極22、32上から消失する。 When a voltage is applied (energized) between the substrates 20 and 30 (electrodes 22 and 32), AgNO 3 (electrodeposition material) is applied to the electrodes 22 and 32 (pixel portion) on the side to which the negative voltage is applied. A thin film of derived silver is formed and acts as a mirror surface. The silver thin film disappears from the electrodes 22 and 32 when the applied voltage is released or a voltage having the opposite polarity is applied.

6つの透明電極22は、相互に電気的に分離され(独立し)ているため、たとえば上側基板20を負電圧側、下側基板30を正電圧側として、直流電圧を印加し、画素ごとに銀薄膜の形成、不形成を制御することができる。 Since the six transparent electrodes 22 are electrically separated (independent) from each other, for example, a DC voltage is applied to each pixel with the upper substrate 20 on the negative voltage side and the lower substrate 30 on the positive voltage side. It is possible to control the formation and non-formation of a silver thin film.

一例として、下側基板30(透明電極32)をアースし、上側基板20(透明電極22)に負の直流電圧を印加する。6つの透明電圧22のうちの単数または複数に電圧を印加すると、電圧を印加された透明電極22上(画素部分)に銀薄膜が形成され、その位置がミラー状態(光を反射させる状態)、他の位置は透明状態(光を透過させる状態)となる。また、6つの透明電極22すべてに電圧を印加しなければ、上側基板20に銀薄膜は形成されず、たとえば電解液50の配置領域内(シール材40に囲まれた領域内)全域が透明状態となる。このように、電解液50の配置領域内(シール材40に囲まれた領域内)で銀薄膜(反射領域)の形成位置を電気的に制御可能である。 As an example, the lower substrate 30 (transparent electrode 32) is grounded, and a negative DC voltage is applied to the upper substrate 20 (transparent electrode 22). When a voltage is applied to one or more of the six transparent voltages 22, a silver thin film is formed on the transparent electrode 22 (pixel portion) to which the voltage is applied, and its position is in a mirror state (a state of reflecting light). Other positions are in a transparent state (a state in which light is transmitted). Further, unless a voltage is applied to all the six transparent electrodes 22, a silver thin film is not formed on the upper substrate 20, for example, the entire area within the arrangement region of the electrolytic solution 50 (inside the region surrounded by the sealing material 40) is in a transparent state. It becomes. In this way, the formation position of the silver thin film (reflection region) can be electrically controlled in the arrangement region of the electrolytic solution 50 (in the region surrounded by the sealing material 40).

すなわち、図1C及び図1Dに示すエレクトロデポジション素子は、たとえば透明電極22、32に印加する直流電圧によって、画素ごとに透明状態とミラー状態を電気的に切り替え、全画素を透明状態としたり、全画素をミラー状態としたり、一部の画素を透明状態、残部の画素をミラー状態としたりすることができる。図1C及び図1Dに示すエレクトロデポジション素子は、たとえば画素ごとに電圧の無印加−印加の制御を行い、透明状態とミラー状態を切り替えることのできるミラーデバイスである。 That is, in the electrodeposition element shown in FIGS. 1C and 1D, for example, the DC voltage applied to the transparent electrodes 22 and 32 electrically switches between the transparent state and the mirror state for each pixel, and all the pixels are made transparent. All pixels can be in a mirror state, some pixels can be in a transparent state, and the remaining pixels can be in a mirror state. The electrodeposition elements shown in FIGS. 1C and 1D are mirror devices capable of switching between a transparent state and a mirror state, for example, by controlling the non-application-application of voltage for each pixel.

図2を参照する。図1C及び図1Dに示すエレクトロデポジション素子に、微細凹凸フィルム60、反射板(反射部材)70、及び、光源80を付加することで、第1実施例による照明装置が製造される。 See FIG. By adding the fine concavo-convex film 60, the reflector (reflection member) 70, and the light source 80 to the electrodeposition elements shown in FIGS. 1C and 1D, the lighting device according to the first embodiment is manufactured.

微細凹凸フィルム60は、たとえば透明基板31とほぼ等しい屈折率を有し、下側基板30(透明基板31)の下面(電解液50とは反対側の面)の画素位置に、一例として画素位置を含んで配置される。 The fine concavo-convex film 60 has, for example, a refractive index substantially equal to that of the transparent substrate 31, and is located at the pixel position on the lower surface (the surface opposite to the electrolytic solution 50) of the lower substrate 30 (transparent substrate 31) as an example. Is placed including.

図3A及び図3Bに、透明基板31の下面に配置された微細凹凸フィルム60の概略的な断面図を示す。微細凹凸フィルム60は、たとえば三角プリズム形状の凸部(図3A参照)または凹部(図3B参照)を備え、これらの凸部または凹部(凹凸構造)に入射した光を反射して、下側基板30(透明基板31)の面内方向と交差する方向に出射する。出射光の強度は、下側基板30(透明基板31)の法線方向において最も強くなる。凸部及び凹部は、たとえば光源80から相対的に近い位置では相対的に疎に、相対的に遠い位置では相対的に密に配置される。これにより、微細凹凸フィルム60の配置位置における出射光強度の面内均一化が図られる。 3A and 3B show schematic cross-sectional views of the fine concavo-convex film 60 arranged on the lower surface of the transparent substrate 31. The fine concavo-convex film 60 is provided with, for example, a triangular prism-shaped convex portion (see FIG. 3A) or a concave portion (see FIG. 3B), reflects light incident on these convex portions or concave portions (concave and convex structure), and is a lower substrate. It emits light in a direction intersecting the in-plane direction of 30 (transparent substrate 31). The intensity of the emitted light is the strongest in the normal direction of the lower substrate 30 (transparent substrate 31). The protrusions and recesses are arranged relatively sparsely at a position relatively close to the light source 80, and relatively densely at a position relatively far from the light source 80, for example. As a result, the in-plane uniformity of the emitted light intensity at the arrangement position of the fine concavo-convex film 60 is achieved.

反射板70は、たとえばAlやSUSで形成され、エレクトデポジション素子の周囲に配置される。本図に示す例においては、反射板70は、透明基板21の周囲を除く、エレクトデポジション素子の周囲に配置されている。また、微細凹凸フィルム60との関係では、反射板70は、微細凹凸フィルム60の外側に、たとえば微細凹凸フィルム60を覆うように配置される。更に、反射板70は、金属膜(反射膜)23と接触するように上側基板20に固着され、上側基板20等とともにエレクトロデポジション素子の一辺(図1Cの左辺)側(シール材40、下側基板30の外側)に空間を画定する。 The reflector 70 is made of, for example, Al or SUS and is arranged around the elect deposition element. In the example shown in this figure, the reflector 70 is arranged around the elect deposition element except for the periphery of the transparent substrate 21. Further, in relation to the fine concavo-convex film 60, the reflector 70 is arranged on the outside of the fine concavo-convex film 60 so as to cover, for example, the fine concavo-convex film 60. Further, the reflector 70 is fixed to the upper substrate 20 so as to be in contact with the metal film (reflection film) 23, and together with the upper substrate 20 and the like, one side (left side in FIG. 1C) side (seal material 40, lower) of the electrodeposition element. A space is defined on the outside of the side substrate 30).

反射板70は、高反射率、たとえば90%以上の反射率を有する板状部材やフィルムを用いて構成することができ、反射板70に入射した光を反射して、エレクトロデポジション素子の内部に入射させる機能を有する。 The reflector 70 can be formed by using a plate-shaped member or a film having a high reflectance, for example, a reflectance of 90% or more, and reflects the light incident on the reflector 70 to reflect the light incident on the reflector 70 inside the electrodeposition element. It has a function of making it incident on.

光源80は、エレクトロデポジション素子の一辺側に画定される空間内(エレクトロデポジション素子の側面)に配置される。たとえばエレクトロデポジション素子側ではない光源80の周囲に、金属膜(反射膜)23及び反射板70が配置される位置関係となる。光源80として、線状LED光源や冷陰極蛍光管(cold cathode fluorescent lamp; CCFL)等を使用することができる。線状LED光源は、たとえば点状のLED素子が一方向に沿って配列された光源である。 The light source 80 is arranged in a space (side surface of the electrodeposition element) defined on one side of the electrodeposition element. For example, the metal film (reflecting film) 23 and the reflecting plate 70 are arranged around the light source 80 that is not on the electrodeposition element side. As the light source 80, a linear LED light source, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), or the like can be used. The linear LED light source is, for example, a light source in which point-shaped LED elements are arranged along one direction.

図4A〜図4Cに、光源80を出射した光の進行を概略的に示す。図4Aは、たとえば6つの画素位置の全部を透明状態とした場合、図4Bは、たとえば6つの画素位置のうち、図1Cにおける右列2つの画素位置を透明状態とし、残る4つの画素位置をミラー状態とした場合、図4Cは、たとえば6つの画素位置のうち、図1Cにおける中央列2つの画素位置を透明状態とし、残る4つの画素位置をミラー状態とした場合を示す。 4A to 4C schematically show the progress of the light emitted from the light source 80. In FIG. 4A, for example, when all six pixel positions are in a transparent state, in FIG. 4B, of the six pixel positions, for example, the two pixel positions in the right column in FIG. 1C are in a transparent state, and the remaining four pixel positions are set in a transparent state. In the mirror state, FIG. 4C shows, for example, a case where the two pixel positions in the center row in FIG. 1C are in the transparent state and the remaining four pixel positions are in the mirror state among the six pixel positions.

第1実施例においては、光源80を出射した光は、エレクトロデポジション素子の側面からこれに入射し、素子内を進行する。 In the first embodiment, the light emitted from the light source 80 is incident on the electrodeposition element from the side surface and travels in the element.

たとえば光源80を出射した光の一部は、下側基板30(透明基板31)及び電解液50の側面からこれらに入射し、下側基板30(透明基板31)内、電解液50内、及び、微細凹凸フィルム60内を進行する。そして微細凹凸フィルム60の凹凸構造によって、下側基板30(透明基板31)面内方向と交差する方向に反射され、下側基板30を出射する。下側基板30を出射した光は、透明状態とされた画素位置の上側基板20を透過し、照明光として出射される(図4A等参照)。照明光の強度は、基板20、30法線方向において最も強い。なお、透明基板31の側面からこれに入射し、凹凸構造で反射されなかった光は、たとえば全反射することにより、透明基板31内を導光する。 For example, a part of the light emitted from the light source 80 is incident on the lower substrate 30 (transparent substrate 31) and the side surface of the electrolytic solution 50, and enters the lower substrate 30 (transparent substrate 31), the electrolytic solution 50, and the electrolytic solution 50. , The process proceeds in the fine uneven film 60. Then, due to the uneven structure of the fine uneven film 60, the lower substrate 30 (transparent substrate 31) is reflected in the direction intersecting the in-plane direction, and the lower substrate 30 is emitted. The light emitted from the lower substrate 30 passes through the upper substrate 20 at the pixel position in the transparent state and is emitted as illumination light (see FIG. 4A and the like). The intensity of the illumination light is the strongest in the directions of the substrates 20 and 30 normals. The light incident on the side surface of the transparent substrate 31 and not reflected by the uneven structure is guided through the transparent substrate 31 by, for example, total internal reflection.

微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射され、下側基板30を出射した光は、ミラー状態とされた画素位置(銀薄膜形成位置)で反射される場合もある。その場合は、たとえば再度、下側基板30に入射し、その後、微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射され、透明状態とされた画素位置を透過して、上側基板20側から出射される(図4B及び図4C参照)。 The light reflected by the uneven structure of the fine uneven film 60 and emitted from the lower substrate 30 may be reflected at the pixel position (silver thin film forming position) in the mirror state. In that case, for example, it is incident on the lower substrate 30 again, then is reflected by the concave-convex structure of the fine concave-convex film 60, passes through the pixel position in the transparent state, and is emitted from the upper substrate 20 side (FIG. See 4B and FIG. 4C).

光は、上側基板20の金属膜(反射膜)23や反射板70に入射する場合もある。この場合、光は、金属膜(反射膜)23や反射板70で反射され、その後、たとえば下側基板30に入射する。そして最終的に、微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射され、透明状態とされた画素位置を透過して、上側基板20側から出射される(図4A〜図4C参照)。 The light may enter the metal film (reflection film) 23 or the reflection plate 70 of the upper substrate 20. In this case, the light is reflected by the metal film (reflecting film) 23 and the reflecting plate 70, and then incidents on, for example, the lower substrate 30. Finally, it is reflected by the concave-convex structure of the fine concave-convex film 60, passes through the transparent pixel position, and is emitted from the upper substrate 20 side (see FIGS. 4A to 4C).

第1実施例による照明装置において、エレクトロデポジション素子は、相互に独立に透明状態とミラー状態を切り替え可能な複数の画素を有し、微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射された光は、たとえば上側基板20の画素位置を通して出射される。したがって、第1実施例による照明装置においては、複数の画素の位置の光透過状態(透明状態とミラー状態)を制御し、所望の画素位置(実施例においては、微細凹凸フィルム60及び反射板70が配置されていない基板20側の画素位置)から光を出射(面発光)させることができる。すなわち、第1実施例による照明装置は、光出射領域の選択(制御)を電気的に行うことのできる照明装置である。エレクトロデポジション素子の画素の全部または一部を透明状態とし、透明状態とされた画素位置から光を出射させる。第1実施例による照明装置において、上側基板20の画素位置は光出射領域となる。 In the lighting apparatus according to the first embodiment, the electrodeposition element has a plurality of pixels capable of independently switching between a transparent state and a mirror state, and the light reflected by the concave-convex structure of the fine concave-convex film 60 is, for example, It is emitted through the pixel position of the upper substrate 20. Therefore, in the lighting device according to the first embodiment, the light transmission state (transparent state and mirror state) of the positions of the plurality of pixels is controlled, and the desired pixel positions (in the embodiment, the fine concavo-convex film 60 and the reflector 70) are controlled. Light can be emitted (surface emission) from the pixel position on the substrate 20 side where is not arranged. That is, the illuminating device according to the first embodiment is an illuminating device capable of electrically selecting (controlling) a light emitting region. All or a part of the pixels of the electrodeposition element are made transparent, and light is emitted from the pixel positions in the transparent state. In the lighting device according to the first embodiment, the pixel position of the upper substrate 20 is the light emitting region.

なお、第1実施例による照明装置では、少なくとも透明基板31を含めて導光部分とする。たとえば光源80を出射した光の一部を、側面から透明基板31に入射させ、透明基板31内を導光させる。しかし、上側基板20(透明基板21)においては、そのような導光は行われない。光源80出射直後に、上側基板20(透明基板21)側に進行する光は、たとえば金属膜23によって反射、遮光される。金属膜23は、光源80から出射された光が上側基板20(透明基板21)に入射することを妨げる構造の一例である。 In the lighting device according to the first embodiment, at least the transparent substrate 31 is included in the light guide portion. For example, a part of the light emitted from the light source 80 is incident on the transparent substrate 31 from the side surface to guide the inside of the transparent substrate 31. However, such light guidance is not performed on the upper substrate 20 (transparent substrate 21). Immediately after the light source 80 is emitted, the light traveling toward the upper substrate 20 (transparent substrate 21) is reflected and shielded by, for example, the metal film 23. The metal film 23 is an example of a structure that prevents the light emitted from the light source 80 from entering the upper substrate 20 (transparent substrate 21).

第1実施例による照明装置は、光源80で発光された光を、エレクトロデポジション素子内を導光させて出射する、エッジ型のバックライトユニットである。たとえば液晶表示装置に用いることができ、ローカルディミングを行うことが可能である。エッジ型のバックライトユニットでありながら、ローカルディミングを行い、高コントラストの表示を実現することができる。 The lighting device according to the first embodiment is an edge-type backlight unit that guides the light emitted by the light source 80 into the electrodeposition element and emits it. For example, it can be used in a liquid crystal display device, and local dimming can be performed. Although it is an edge-type backlight unit, it can perform local dimming and realize a high-contrast display.

第1実施例による照明装置においては、たとえばミラー状態とされた透明電極22(画素部分)、金属膜(反射膜)23、及び、反射板70で反射された光を再利用することができる。このため、たとえば一部の画素をミラー化し、残部の画素を透明状態とした場合、透明状態とされた画素位置から出射される光の輝度を高くすることができる。また、出射光の輝度を一定とする場合は、光源80の発光輝度を低くし、消費電力を抑制することができる。更に、光源80から出射された光を、エレクトロデポジション素子内を導光させて出射するため、薄型化が顕著に実現される。このように、第1実施例による照明装置は、高品質の照明装置である。 In the lighting device according to the first embodiment, for example, the light reflected by the transparent electrode 22 (pixel portion), the metal film (reflection film) 23, and the reflector 70 in the mirror state can be reused. Therefore, for example, when some pixels are mirrored and the remaining pixels are in a transparent state, the brightness of the light emitted from the pixel positions in the transparent state can be increased. Further, when the brightness of the emitted light is constant, the light emission brightness of the light source 80 can be lowered and the power consumption can be suppressed. Further, since the light emitted from the light source 80 is guided through the electrodeposition element and emitted, the thinness is remarkably realized. As described above, the illuminating device according to the first embodiment is a high quality illuminating device.

相互に独立に透明状態とミラー状態を切り替え可能な画素数を多くすれば、光出射位置をより細かく制御することができる。また、エレクトロデポジション素子の画素の形状を変えることで、光出射領域の形状を変更することが可能である。 By increasing the number of pixels that can switch between the transparent state and the mirror state independently of each other, the light emission position can be controlled more finely. Further, the shape of the light emitting region can be changed by changing the shape of the pixels of the electrodeposition element.

図5A〜図5Dに、エレクトロデポジション素子の画素数を多くした場合を示す。相互に独立に透明状態とミラー状態を切り替え可能な画素が、8行8列に配置されている。ミラー状態とされた画素に斜線を付した。 5A to 5D show a case where the number of pixels of the electrodeposition element is increased. Pixels that can switch between the transparent state and the mirror state independently of each other are arranged in 8 rows and 8 columns. Pixels in the mirror state are shaded.

図5Aは、すべての画素位置を透明状態とした場合を示す。開口率は100%となる。図5B〜図5Dは、一部の画素位置をミラー状態、残部の画素位置を透明状態とした場合を示す。図5B、図5C、図5Dに示す光透過状態における開口率は、それぞれ75%、50%、25%である。なお、すべての画素位置をミラー状態とすれば、開口率を0%とすることが可能である。画素数の多いエレクトロデポジション素子を備える照明装置とすることで、開口位置、開口率等をより自在に変更することができる。 FIG. 5A shows a case where all pixel positions are in a transparent state. The aperture ratio is 100%. 5B to 5D show a case where some pixel positions are in a mirror state and the remaining pixel positions are in a transparent state. The aperture ratios in the light transmitting state shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D are 75%, 50%, and 25%, respectively. If all the pixel positions are in the mirror state, the aperture ratio can be set to 0%. By using an illumination device provided with an electrodeposition element having a large number of pixels, the aperture position, aperture ratio, etc. can be changed more freely.

図6A〜図6D及び図7を参照し、第2実施例による照明装置の製造方法を説明する。第1実施例による照明装置は、上側基板20側から照明光を出射する照明装置であったが、第2実施例による照明装置においては、上側、下側基板20、30の双方側から照明光が出射される。また、第2実施例による照明装置では、たとえば光源80を出射した光を、側面から透明基板21、31の双方に入射させ、透明基板21、31双方の内部を導光させる。このため、第2実施例においては、たとえば金属膜23を配置しない。 A method of manufacturing the lighting device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6D and FIG. The illuminating device according to the first embodiment is an illuminating device that emits illuminating light from the upper substrate 20 side, but in the illuminating device according to the second embodiment, the illuminating light is emitted from both the upper and lower substrate 20 and 30 sides. Is emitted. Further, in the lighting device according to the second embodiment, for example, the light emitted from the light source 80 is incident on both the transparent substrates 21 and 31 from the side surface to guide the inside of both the transparent substrates 21 and 31. Therefore, in the second embodiment, for example, the metal film 23 is not arranged.

図6Aに、第2実施例における上側基板(セグメント基板)20の概略的な平面図を示す。たとえばガラス基板である透明基板21上に、ITO等の透明導電材料で、相互に電気的に分離した6つの透明電極(セグメント電極)22を形成する。各透明電極22は、たとえば縦21000μm、横14000μmの矩形状であり、縦方向及び横方向に隣接する電極22間の距離は10μmである。第1実施例と異なり、金属膜(反射膜)23は形成しない。 FIG. 6A shows a schematic plan view of the upper substrate (segment substrate) 20 in the second embodiment. For example, on a transparent substrate 21 which is a glass substrate, six transparent electrodes (segment electrodes) 22 electrically separated from each other are formed of a transparent conductive material such as ITO. Each transparent electrode 22 has, for example, a rectangular shape having a length of 21,000 μm and a width of 14,000 μm, and the distance between the electrodes 22 adjacent to each other in the vertical and horizontal directions is 10 μm. Unlike the first embodiment, the metal film (reflection film) 23 is not formed.

図6Bに、第2実施例における下側基板(コモン基板)30の概略的な平面図を示す。たとえばガラス基板である透明基板31上に、ITO等の透明導電材料で透明電極(コモン電極)32を形成する。第2実施例では、たとえば縦32000μm、横47000μmの矩形状ITO膜を相互に電気的に独立する2つの領域に分離して、2つの透明電極32を形成する。 FIG. 6B shows a schematic plan view of the lower substrate (common substrate) 30 in the second embodiment. For example, a transparent electrode (common electrode) 32 is formed on a transparent substrate 31 which is a glass substrate with a transparent conductive material such as ITO. In the second embodiment, for example, a rectangular ITO film having a length of 32,000 μm and a width of 47,000 μm is separated into two regions that are electrically independent of each other to form two transparent electrodes 32.

透明電極22、32のパターンはこれらに限られず、たとえばより小サイズにパターニングしてもよい。また、たとえば透明電極22パターンの部分にTFTなどのアクティブ素子を用いてもよい。 The patterns of the transparent electrodes 22 and 32 are not limited to these, and may be patterned to a smaller size, for example. Further, for example, an active element such as a TFT may be used for the portion of the transparent electrode 22 pattern.

図6A、図6Bにそれぞれ示す基板20、30を、対向配置してセル化する。セル化工程は、第1実施例におけるそれと同様である。 The substrates 20 and 30 shown in FIGS. 6A and 6B are arranged so as to face each other to form a cell. The cell formation step is the same as that in the first embodiment.

図6C、図6Dにそれぞれ、第2実施例による照明装置に用いられるエレクトロデポジション素子(ミラーデバイス)の概略的な平面図、断面図を示す。 6C and 6D show a schematic plan view and a cross-sectional view of the electrodeposition element (mirror device) used in the lighting device according to the second embodiment, respectively.

第1実施例による照明装置に用いられるエレクトロデポジション素子と比較すると、すべての画素の形状が一致するわけではないが、平面視上、シール材40に囲まれた領域の内側において、電極22、32が重なる位置に、6つの矩形状画素が画定されるという点では同様である。 Compared with the electrodeposition element used in the lighting device according to the first embodiment, the shapes of all the pixels do not match, but in a plan view, the electrodes 22 are inside the region surrounded by the sealing material 40. It is similar in that six rectangular pixels are defined at positions where 32 overlaps.

6つの透明電極22は、相互に電気的に分離され(独立し)ているため、たとえば左列と中央列の4つの透明電極22を負電圧側、右列の2つの透明電極22を正電圧側として、直流電圧を印加することで、画素ごとに銀薄膜の形成、不形成を制御することができる。 Since the six transparent electrodes 22 are electrically separated (independent) from each other, for example, the four transparent electrodes 22 in the left column and the center column are on the negative voltage side, and the two transparent electrodes 22 in the right column are on the positive voltage side. By applying a DC voltage on the side, it is possible to control the formation and non-formation of the silver thin film for each pixel.

一例として、下側基板30(透明電極32)をアースした状態で左列と中央列の4つの透明電極22のうちの単数または複数に負の直流電圧を印加すると、電圧を印加された透明電極22上(画素部分)に銀薄膜が形成され、その位置がミラー状態、他の位置は透明状態となる。また、下側基板30(透明電極32)をアースした状態で右列の2つの透明電極22のうちの単数または複数に正の直流電圧を印加すると、電圧を印加された透明電極22に対向する位置の透明電極32(画素部分)に銀薄膜が形成され、その位置がミラー状態、他の位置は透明状態となる。 As an example, when a negative DC voltage is applied to one or more of the four transparent electrodes 22 in the left column and the center row with the lower substrate 30 (transparent electrode 32) grounded, the transparent electrode to which the voltage is applied is applied. A silver thin film is formed on the 22 (pixel portion), the position is in the mirror state, and the other positions are in the transparent state. Further, when a positive DC voltage is applied to one or more of the two transparent electrodes 22 in the right column with the lower substrate 30 (transparent electrode 32) grounded, the voltage faces the applied transparent electrode 22. A silver thin film is formed on the transparent electrode 32 (pixel portion) at the position, the position is in the mirror state, and the other positions are in the transparent state.

6つの透明電極22すべてに電圧を印加しなければ、上側、下側基板20、30に銀薄膜は形成されず、たとえば電解液50の配置領域内(シール材40に囲まれた領域内)全域が透明状態となる。このように、電解液50の配置領域内で銀薄膜(反射領域)の形成位置を電気的に制御可能である。 Unless a voltage is applied to all the six transparent electrodes 22, silver thin films are not formed on the upper and lower substrates 20 and 30, for example, the entire area within the arrangement region of the electrolytic solution 50 (in the region surrounded by the sealing material 40). Becomes transparent. In this way, the formation position of the silver thin film (reflection region) can be electrically controlled within the arrangement region of the electrolytic solution 50.

図6C及び図6Dに示すエレクトロデポジション素子は、たとえば透明電極22、32に印加する直流電圧によって、画素ごとに透明状態とミラー状態を電気的に切り替え、全画素を透明状態としたり、全画素をミラー状態としたり、一部の画素を透明状態、残部の画素をミラー状態としたりすることができる。図6C及び図6Dに示すエレクトロデポジション素子は、たとえば画素ごとに電圧の無印加−印加の制御を行い、透明状態とミラー状態(反射状態)を切り替えることのできるミラーデバイスである。 The electrodeposition element shown in FIGS. 6C and 6D electrically switches between a transparent state and a mirror state for each pixel by, for example, a DC voltage applied to the transparent electrodes 22 and 32, and makes all pixels transparent or all pixels. Can be in a mirror state, some pixels can be in a transparent state, and the remaining pixels can be in a mirror state. The electrodeposition element shown in FIGS. 6C and 6D is a mirror device capable of switching between a transparent state and a mirror state (reflection state), for example, by controlling the non-application-application of voltage for each pixel.

図7を参照する。図6C及び図6Dに示すエレクトロデポジション素子に、微細凹凸フィルム60、反射板(反射部材)70、及び、光源80を付加することで、第2実施例による照明装置が製造される。微細凹凸フィルム60、反射板70、及び、光源80は、たとえば第1実施例で用いたそれらと等しい。 See FIG. 7. By adding the fine concavo-convex film 60, the reflector (reflection member) 70, and the light source 80 to the electrodeposition elements shown in FIGS. 6C and 6D, the lighting device according to the second embodiment is manufactured. The fine concavo-convex film 60, the reflector 70, and the light source 80 are, for example, the same as those used in the first embodiment.

第1実施例においては、たとえば上側基板20側の6つの画素位置が、透明状態とミラー状態とを切り替えることによる、選択的な光出射位置となる。これに対し、第2の実施例においては、左列及び中央列の4つの画素については、上側基板20側の画素位置が選択的な光出射位置となり、右列の2つの画素については、下側基板30側の画素位置が選択的な光出射位置となる。 In the first embodiment, for example, the six pixel positions on the upper substrate 20 side are selective light emission positions by switching between the transparent state and the mirror state. On the other hand, in the second embodiment, for the four pixels in the left column and the center column, the pixel position on the upper substrate 20 side is the selective light emission position, and for the two pixels in the right column, the lower The pixel position on the side substrate 30 side is the selective light emission position.

このため、微細凹凸フィルム60は、下側基板30(透明基板31)の下面(電解液50とは反対側の面)における左列及び中央列の画素位置に、一例として画素位置を含んで配置される。また、上側基板20(透明基板21)の上面(電解液50とは反対側の面)における右列の画素位置に、一例として画素位置を含んで配置される。 Therefore, the fine concavo-convex film 60 is arranged at the pixel positions in the left and center rows on the lower surface (the surface opposite to the electrolytic solution 50) of the lower substrate 30 (transparent substrate 31), including the pixel positions as an example. Will be done. Further, the pixel positions in the right column on the upper surface (the surface opposite to the electrolytic solution 50) of the upper substrate 20 (transparent substrate 21) include the pixel positions as an example.

反射板70は、光が出射されない基板の画素位置に配置され、光が出射される基板の画素位置には配置されない。たとえば反射板70は、上側基板20(透明基板21)の上面における左列及び中央列の4つの画素位置、及び、下側基板30(透明基板31)の下面における右列の2つの画素位置には配置されない。本図に示す例においては、反射板70は、選択的な光出射領域となる基板側の画素位置を除き、エレクトロデポジション素子の周囲に配置されている。また、微細凹凸フィルム60との関係では、反射板70は、微細凹凸フィルム60の外側に、たとえば微細凹凸フィルム60を覆うように配置される。また、反射板70は、エレクトロデポジション素子の一辺(図6Cの左辺)側(上側、下側基板20、30、及び、シール材40の外側)に空間を画定する。 The reflector 70 is arranged at the pixel position of the substrate on which light is not emitted, and is not arranged at the pixel position of the substrate on which light is emitted. For example, the reflector 70 is located at four pixel positions in the left row and the center row on the upper surface of the upper substrate 20 (transparent substrate 21) and two pixel positions in the right row on the lower surface of the lower substrate 30 (transparent substrate 31). Is not placed. In the example shown in this figure, the reflector 70 is arranged around the electrodeposition element except for the pixel position on the substrate side, which is a selective light emitting region. Further, in relation to the fine concavo-convex film 60, the reflector 70 is arranged on the outside of the fine concavo-convex film 60 so as to cover, for example, the fine concavo-convex film 60. Further, the reflector 70 defines a space on one side (left side in FIG. 6C) side (upper side, lower side substrates 20 and 30, and outside of the sealing material 40) of the electrodeposition element.

光源80は、エレクトロデポジション素子の一辺側に画定される空間内(エレクトロデポジション素子の側面)に配置される。エレクトロデポジション素子側ではない光源80の周囲に、反射板70が配置される位置関係となる。 The light source 80 is arranged in a space (side surface of the electrodeposition element) defined on one side of the electrodeposition element. The reflector 70 is arranged around the light source 80, which is not on the electrodeposition element side.

図8A〜図8Dに、光源80を出射した光の進行を概略的に示す。図8Aは、たとえば6つの画素位置の全部を透明状態とした場合、図8Bは、たとえば6つの画素位置のうち、図6Cにおける右列と中央列の4つの画素位置を透明状態とし、左列2つの画素位置をミラー状態とした場合、図8Cは、たとえば6つの画素のうち、図6Cにおける左列と右列の4つの画素位置を透明状態とし、中央列の2つの画素位置をミラー状態とした場合、図8Dは、たとえば6つの画素位置のうち、図6Cにおける右列の2つの画素位置を透明状態とし、左列と中央列の4つの画素位置をミラー状態とした場合を示す。 8A-8D schematically show the progress of the light emitted from the light source 80. In FIG. 8A, for example, when all six pixel positions are in a transparent state, in FIG. 8B, for example, among the six pixel positions, four pixel positions in the right column and the center column in FIG. 6C are in a transparent state, and the left column. When the two pixel positions are in the mirror state, for example, in FIG. 8C, of the six pixels, the four pixel positions in the left column and the right column in FIG. 6C are in the transparent state, and the two pixel positions in the center column are in the mirror state. In the case of FIG. 8D, for example, of the six pixel positions, the two pixel positions in the right column in FIG. 6C are in the transparent state, and the four pixel positions in the left column and the center column are in the mirror state.

第2実施例においても、第1実施例と同様に、光源80を出射した光は、エレクトロデポジション素子の側面からこれに入射し、素子内を進行する。第1実施例による照明装置では、光源80を出射した光は、たとえば上側基板20(透明基板21)内を導光せず、下側基板30(透明基板31)内、電解液50内、及び、微細凹凸フィルム60内を導光するが、第2実施例においては、光源80を出射した光は、たとえば上側基板20(透明基板21)、下側基板30(透明基板31)、及び、電解液50の側面からこれらに入射し、上側基板20(透明基板21)内、下側基板30(透明基板31)内、電解液50内、及び、微細凹凸フィルム60内を進行する。すなわち、たとえばエレクトロデポジション素子全体が導光部分とされる。そして光は、微細凹凸フィルム60の凹凸構造によって、上側基板20(透明基板21)及び下側基板30(透明基板31)面内方向と交差する方向に反射され、上側基板20、下側基板30を出射する。上側基板20、下側基板30を出射した光は、透明状態とされた画素位置の下側基板30、上側基板20を透過し、照明光として出射される(図8A等参照)。照明光の強度は、基板20、30法線方向において最も強い。なお、たとえば透明基板21、31の側面からこれらに入射し、凹凸構造で反射されなかった光は、全反射することにより、透明基板21、31内を導光する。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the light emitted from the light source 80 is incident on the electrodeposition element from the side surface and travels in the element. In the lighting device according to the first embodiment, the light emitted from the light source 80 does not guide the inside of the upper substrate 20 (transparent substrate 21), for example, in the lower substrate 30 (transparent substrate 31), in the electrolytic solution 50, and in the electrolytic solution 50. In the second embodiment, the light emitted from the light source 80 is, for example, the upper substrate 20 (transparent substrate 21), the lower substrate 30 (transparent substrate 31), and electrolysis. It is incident on these from the side surface of the liquid 50 and travels in the upper substrate 20 (transparent substrate 21), the lower substrate 30 (transparent substrate 31), the electrolytic solution 50, and the fine concavo-convex film 60. That is, for example, the entire electrodeposition element is a light guide portion. Then, the light is reflected in the direction intersecting the in-plane direction of the upper substrate 20 (transparent substrate 21) and the lower substrate 30 (transparent substrate 31) by the concave-convex structure of the fine concave-convex film 60, and the upper substrate 20 and the lower substrate 30 are reflected. Is emitted. The light emitted from the upper substrate 20 and the lower substrate 30 passes through the lower substrate 30 and the upper substrate 20 at the pixel positions in the transparent state and is emitted as illumination light (see FIG. 8A and the like). The intensity of the illumination light is the strongest in the directions of the substrates 20 and 30 normals. For example, the light incident on the side surfaces of the transparent substrates 21 and 31 and not reflected by the uneven structure is totally reflected to guide the inside of the transparent substrates 21 and 31.

たとえば微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射され、上側基板20、下側基板30を出射した光は、ミラー状態とされた画素位置で反射される場合もある。その場合は、たとえば再度、上側基板20、下側基板30に入射し、その後、微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射され、透明状態とされた画素位置を透過して、上側、下側基板20、30のいずれかの側から出射される(図8B〜図8D参照)。 For example, the light reflected by the uneven structure of the fine uneven film 60 and emitted from the upper substrate 20 and the lower substrate 30 may be reflected at the pixel position in the mirror state. In that case, for example, the upper substrate 20 and the lower substrate 30 are incident again, and then the upper and lower substrates 20 are reflected by the concave-convex structure of the fine concave-convex film 60 and transmitted through the transparent pixel positions. , 30 (see FIGS. 8B to 8D).

なお、たとえば上側基板20(透明基板21)内を導光した光が、最終的に、上側基板20側から出射される場合もあるし、下側基板30(透明基板31)内を導光した光が、最終的に、下側基板30側から出射される場合もある(図8C及び図8D参照)。 For example, the light guided through the upper substrate 20 (transparent substrate 21) may be finally emitted from the upper substrate 20 side, or the light guided through the lower substrate 30 (transparent substrate 31) is guided. Light may eventually be emitted from the lower substrate 30 side (see FIGS. 8C and 8D).

光は、反射板70に入射する場合もある。この場合、光は、反射板70で反射されてエレクトロデポジション素子の内部に入射する。そして最終的に、微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射され、透明状態とされた画素位置を透過し、照明光として出射される(図8A〜図8D参照)。 The light may enter the reflector 70. In this case, the light is reflected by the reflector 70 and enters the inside of the electrodeposition element. Finally, it is reflected by the concavo-convex structure of the fine concavo-convex film 60, passes through the pixel positions in the transparent state, and is emitted as illumination light (see FIGS. 8A to 8D).

第2実施例による照明装置においても、エレクトロデポジション素子は、相互に独立に透明状態とミラー状態を切り替え可能な複数の画素を有し、微細凹凸フィルム60の凹凸構造で反射された光は、たとえば上側基板20または下側基板30の画素位置を通して出射される。したがって、第2実施例による照明装置においても、複数の画素の位置の光透過状態(透明状態とミラー状態)を制御し、所望の画素位置(実施例においては、微細凹凸フィルム60及び反射板70が配置されていない基板20、30側の画素位置)から光を出射(面発光)させることができる。第2実施例による照明装置において、微細凹凸フィルム60及び反射板70が配置されていない基板20、30側の画素位置は光出射領域となる。第2実施例による照明装置も、光出射領域の選択(制御)を電気的に行うことのできる照明装置であり、エレクトロデポジション素子の画素の全部または一部を透明状態とし、透明状態とされた画素位置から照明光を出射する。 Also in the lighting device according to the second embodiment, the electrodeposition element has a plurality of pixels capable of independently switching between the transparent state and the mirror state, and the light reflected by the concave-convex structure of the fine concave-convex film 60 is emitted. For example, it is emitted through the pixel position of the upper substrate 20 or the lower substrate 30. Therefore, also in the lighting device according to the second embodiment, the light transmission state (transparent state and mirror state) of the positions of the plurality of pixels is controlled, and the desired pixel positions (in the embodiment, the fine concavo-convex film 60 and the reflector 70) are controlled. Light can be emitted (surface emission) from the pixels positions on the substrates 20 and 30 on which the above is not arranged. In the lighting device according to the second embodiment, the pixel positions on the substrates 20 and 30 on which the fine concavo-convex film 60 and the reflector 70 are not arranged are light emission regions. The lighting device according to the second embodiment is also a lighting device capable of electrically selecting (controlling) the light emitting region, and all or a part of the pixels of the electrodeposition element is made transparent, and the light emitting region is made transparent. Illumination light is emitted from the pixel position.

第2実施例による照明装置も、光源80で発光された光を、エレクトロデポジション素子内を導光させて出射する、エッジ型のバックライトユニットであり、たとえば液晶表示装置に用いて、ローカルディミングを行うことができる。 The lighting device according to the second embodiment is also an edge-type backlight unit that guides the light emitted by the light source 80 into the electrodeposition element and emits it. For example, it is used for a liquid crystal display device for local dimming. It can be performed.

第2実施例による照明装置は、第1実施例によるそれと同様の効果を奏することができる。更に、第2実施例による照明装置によれば、双方基板20、30側から照明光を出射することができ、出射面の切り替えも可能である。第2実施例による照明装置も、高品質の照明装置である。 The lighting device according to the second embodiment can exhibit the same effect as that according to the first embodiment. Further, according to the lighting device according to the second embodiment, the illumination light can be emitted from both the substrates 20 and 30 sides, and the emission surface can be switched. The lighting device according to the second embodiment is also a high quality lighting device.

図9A及び図9Bに第1変形例を示す。 A first modification is shown in FIGS. 9A and 9B.

図9Aに示すように、実施例による照明装置の透明基板21、31の光源80側の側面(光源80で発光された光が入射する面)に突起を設けてもよい。第1実施例(図2参照)の場合は、透明基板31に、第2実施例(図7参照)の場合は、透明基板21、31のうちの少なくとも一方に、望ましくは双方に突起を設ける。突起により、光源80を出射し、透明基板21、31側面から入射する光を平行化して、透明基板21、31内を導光させることができる。 As shown in FIG. 9A, protrusions may be provided on the side surfaces of the transparent substrates 21 and 31 of the lighting device according to the embodiment on the light source 80 side (the surface on which the light emitted by the light source 80 is incident). In the case of the first embodiment (see FIG. 2), protrusions are provided on the transparent substrate 31, and in the case of the second embodiment (see FIG. 7), protrusions are provided on at least one of the transparent substrates 21 and 31, preferably both. .. The protrusions can emit the light source 80 to parallelize the light incident from the side surfaces of the transparent substrates 21 and 31, and guide the inside of the transparent substrates 21 and 31.

図9Bに示すように、たとえば透明基板31の光源80側の側面に沿って配置されるシールパターン40の側面(光源80で発光された光が入射する面)に突起を設けてもよい。電解液50に入射する光を平行化することができる。 As shown in FIG. 9B, for example, protrusions may be provided on the side surface of the seal pattern 40 (the surface on which the light emitted by the light source 80 is incident) arranged along the side surface of the transparent substrate 31 on the light source 80 side. The light incident on the electrolytic solution 50 can be parallelized.

なお、図9A及び図9Bに示す突起は、たとえばLED素子である光源(点光源)の間の領域に対向するように配置する。 The protrusions shown in FIGS. 9A and 9B are arranged so as to face the region between the light sources (point light sources) which are LED elements, for example.

図10A及び図10Bに第2変形例を示す。実施例による照明装置の透明基板21、31の光源80側の側面(光源80で発光された光が入射する面)を、たとえばメインシールパターン40の内側領域における平行な断面より大面積に構成してもよい。 A second modification is shown in FIGS. 10A and 10B. The side surface of the transparent substrates 21 and 31 of the lighting device according to the embodiment on the light source 80 side (the surface on which the light emitted by the light source 80 is incident) is configured to have a larger area than the parallel cross section in the inner region of the main seal pattern 40, for example. You may.

図10Aに示すように、第1実施例の場合は、透明基板31の光源80側の側面を、また、図10Bに示すように、第2実施例の場合は、透明基板21、31のうちの少なくとも一方の光源80側の側面を、たとえば電解液50の配置領域における平行な断面より大面積に構成する。なお、図10Bには、透明基板21、31の双方において、光源80側の側面を、電解液50の配置領域における基板21、31のそれらに平行な断面より大面積に構成する例を示した。 As shown in FIG. 10A, in the case of the first embodiment, the side surface of the transparent substrate 31 on the light source 80 side, and in the case of the second embodiment, of the transparent substrates 21 and 31 as shown in FIG. 10B. The side surface of at least one of the above on the light source 80 side is configured to have a larger area than the parallel cross section in the arrangement region of the electrolytic solution 50, for example. In addition, FIG. 10B shows an example in which the side surface of both the transparent substrates 21 and 31 on the light source 80 side is configured to have a larger area than the cross section parallel to those of the substrates 21 and 31 in the arrangement region of the electrolytic solution 50. ..

このような構成により、光源80を出射した光が、透明基板21、31側面から入射しやすくなり(光取り込み量の増加)、透明基板21、31内を導光する光量を多く、電解液層50に入射する光の量を少なくすることができる。透明基板21、31の断面形状は、たとえばメインシールパターン40の外側領域で、なだらかに変化する形状であることが望ましい。 With such a configuration, the light emitted from the light source 80 is likely to be incident from the side surfaces of the transparent substrates 21 and 31 (increase in the amount of light taken in), the amount of light guiding the inside of the transparent substrates 21 and 31 is large, and the electrolytic solution layer. The amount of light incident on 50 can be reduced. It is desirable that the cross-sectional shapes of the transparent substrates 21 and 31 change gently, for example, in the outer region of the main seal pattern 40.

なお、たとえば従来のエッジ型バックライトにおいて、導光板の光源側の側面を、断面形状をなだらかに変化させて大面積に構成すると、額縁が太くなるという問題が生じるが、第2変形例による照明装置においては、そのような問題は生じない。 For example, in a conventional edge type backlight, if the side surface of the light guide plate on the light source side is formed into a large area by gently changing the cross-sectional shape, there arises a problem that the frame becomes thick, but the illumination according to the second modification. In the device, such a problem does not occur.

図11に第3変形例を示す。実施例による照明装置において、透明基板21と透明基板31の厚さを、相互に異ならせることも可能である。本図に示すのは、第2実施例による照明装置の変形例である。第3変形例においては、上側基板20(透明基板21)上と下側基板30(透明基板31)上との光出射領域の面積割合に応じ、透明基板21と透明基板31の厚さを相互に異ならせる。第2実施例では、上側基板20側の光出射領域の面積と下側基板30側の光出射領域の面積の比が、たとえば2:1であるため、第3変形例では、一例として、透明基板21の厚さと透明基板31の厚さの比を1:2とし、上側基板20側から出射される光の輝度と、下側基板30側から出射される光の輝度を均一化する。 FIG. 11 shows a third modification. In the lighting device according to the embodiment, the thicknesses of the transparent substrate 21 and the transparent substrate 31 can be made different from each other. Shown in this figure is a modified example of the lighting device according to the second embodiment. In the third modification, if the thicknesses of the transparent substrate 21 and the transparent substrate 31 are different from each other according to the area ratio of the light emitting region between the upper substrate 20 (transparent substrate 21) and the lower substrate 30 (transparent substrate 31). Let me. In the second embodiment, the ratio of the area of the light emitting region on the upper substrate 20 side to the area of the light emitting region on the lower substrate 30 side is, for example, 2: 1. Therefore, in the third modification, as an example, it is transparent. The ratio of the thickness of the substrate 21 to the thickness of the transparent substrate 31 is set to 1: 2, and the brightness of the light emitted from the upper substrate 20 side and the brightness of the light emitted from the lower substrate 30 side are made uniform.

なお、たとえば図10Bを参照して説明したような光取り込み構造を採用し、透明基板21、31の光源80側の側面の面積を調整して、両基板20、30側から出射される光の輝度を均一化することも可能である。 For example, by adopting a light capture structure as described with reference to FIG. 10B and adjusting the area of the side surfaces of the transparent substrates 21 and 31 on the light source 80 side, the light emitted from both substrates 20 and 30 can be adjusted. It is also possible to make the brightness uniform.

図12Aは、第3実施例による液晶表示装置を示す概略的な斜視図である。第3実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子100、照明装置200、及び、制御装置300を含んで構成される。 FIG. 12A is a schematic perspective view showing the liquid crystal display device according to the third embodiment. The liquid crystal display device according to the third embodiment includes a liquid crystal display element 100, a lighting device 200, and a control device 300.

図12Bに、液晶表示素子100の概略的な断面図を示す。液晶表示素子100として、公知の様々な液晶表示素子を使用可能である。本図には、その一例を示す。 FIG. 12B shows a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display element 100. As the liquid crystal display element 100, various known liquid crystal display elements can be used. This figure shows an example.

液晶表示素子100は、液晶セル110、及び、液晶セル11の上面、下面に配置される偏光板160、170を含んで構成される。偏光板160、170は、たとえばクロスニコルに配置される。 The liquid crystal display element 100 includes a liquid crystal cell 110 and polarizing plates 160 and 170 arranged on the upper and lower surfaces of the liquid crystal cell 11. The polarizing plates 160 and 170 are arranged on, for example, Cross Nicol.

液晶セル110は、略平行に離間して対向配置された上側基板120、下側基板130、及び、両基板120、130間に配置される液晶層150を含む。 The liquid crystal cell 110 includes an upper substrate 120 and a lower substrate 130 which are arranged so as to face each other substantially in parallel, and a liquid crystal layer 150 which is arranged between the two substrates 120 and 130.

上側基板120は、透明基板121、透明基板121上に形成された透明電極122、透明電極122を覆うように透明基板121上に形成された絶縁膜123、及び、絶縁膜123上に形成された配向膜124を備える。 The upper substrate 120 was formed on the transparent substrate 121, the transparent electrode 122 formed on the transparent substrate 121, the insulating film 123 formed on the transparent substrate 121 so as to cover the transparent electrode 122, and the insulating film 123. The alignment film 124 is provided.

同様に、下側基板130は、透明基板131、透明基板131上に形成された透明電極132、透明電極132を覆うように透明基板131上に形成された絶縁膜133、及び、絶縁膜133上に形成された配向膜134を備える。 Similarly, the lower substrate 130 is on the transparent substrate 131, the transparent electrode 132 formed on the transparent substrate 131, the insulating film 133 formed on the transparent substrate 131 so as to cover the transparent electrode 132, and the insulating film 133. The alignment film 134 formed on the surface is provided.

透明基板121、131は、たとえばガラス基板、透明電極122、132は、たとえばITO電極、絶縁膜123、133は、たとえばSiO膜である。配向膜124、134は、ポリイミド等の垂直配向膜材料を用いて形成される。配向膜124、134には、たとえばアンチパラレルにラビング処理が施されている。 The transparent substrates 121 and 131 are, for example, glass substrates, the transparent electrodes 122 and 132 are, for example, ITO electrodes, and the insulating films 123 and 133 are, for example, SiO 2 films. The alignment films 124 and 134 are formed by using a vertically alignment film material such as polyimide. The alignment films 124 and 134 are subjected to, for example, anti-parallel rubbing treatment.

液晶層150は、誘電率異方性が負の液晶材料を用いて構成される垂直配向液晶層である。 The liquid crystal layer 150 is a vertically oriented liquid crystal layer formed by using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy.

平面視上(基板120、130の法線方向から見たとき)、液晶層150の配置領域において、電極122、132が重なる位置に、表示を行う表示部(画素)が画定される。 A display unit (pixel) for displaying is defined at a position where the electrodes 122 and 132 overlap in the arrangement region of the liquid crystal layer 150 in a plan view (when viewed from the normal direction of the substrates 120 and 130).

たとえば透明電極122、132間に電圧を印加し、液晶層150の液晶分子配向状態を表示部ごとに変化させて、液晶セル110を駆動し、キャラクター表示を行う。液晶表示素子100は、たとえば相互に独立に透光状態と遮光状態を切り替え可能な複数の表示部を有するノーマリブラックタイプの液晶表示素子である。なお、単数の表示部を有する液晶表示素子としてもよい。 For example, a voltage is applied between the transparent electrodes 122 and 132 to change the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer 150 for each display unit, and the liquid crystal cell 110 is driven to display a character. The liquid crystal display element 100 is, for example, a normally black type liquid crystal display element having a plurality of display units capable of independently switching between a light-transmitting state and a light-shielding state. A liquid crystal display element having a single display unit may be used.

照明装置200は、偏光板170の液晶セル110とは反対側の面(液晶表示素子100の直下)に積層して配置される。照明装置200は、液晶表示素子100に向けて照明光を出射する。(照明装置200の照明光は、液晶セル110に入射する。)液晶表示素子100の表示面は、照明装置200とは反対側の面である。 The illumination device 200 is arranged so as to be laminated on the surface of the polarizing plate 170 opposite to the liquid crystal cell 110 (directly below the liquid crystal display element 100). The lighting device 200 emits illumination light toward the liquid crystal display element 100. (The illumination light of the illumination device 200 is incident on the liquid crystal cell 110.) The display surface of the liquid crystal display element 100 is a surface opposite to the illumination device 200.

照明装置200として、たとえば第1実施例による照明装置を用いることができる。ここでは、画素数の多いエレクトロデポジション素子(図5A〜図5D参照)を備える照明装置とした。第1実施例による照明装置とは、相互に独立に透明状態とミラー状態を切り替え可能な画素が、8行8列に配置される点において異なる。 As the illuminating device 200, for example, the illuminating device according to the first embodiment can be used. Here, the lighting device is provided with an electrodeposition element having a large number of pixels (see FIGS. 5A to 5D). It differs from the lighting device according to the first embodiment in that pixels capable of switching between a transparent state and a mirror state independently of each other are arranged in 8 rows and 8 columns.

図12Cに、照明装置200の概略的な断面図を示す。たとえば、第1実施例による照明装置において、矩形状の透明電極22を2行3列に形成した(図1A参照)ところ、これらを小サイズの矩形状に、8行8列に形成することで、照明装置200を作製することができる。 FIG. 12C shows a schematic cross-sectional view of the lighting device 200. For example, in the lighting device according to the first embodiment, the rectangular transparent electrodes 22 are formed in 2 rows and 3 columns (see FIG. 1A), and these are formed in a small size rectangular shape in 8 rows and 8 columns. , The lighting device 200 can be manufactured.

制御装置300は、照明装置200の複数の画素(8行8列に配置された画素)位置の光透過状態(透明状態とミラー状態)を制御することで、照明光の出射領域を画素単位で制御する。また、液晶表示素子100の液晶層150の液晶分子配向状態を、たとえば表示部ごとに変化させ、各表示部の光透過状態(透光状態と遮光状態)を制御する(液晶セル110を駆動する)。更に、照明装置200の照明光の出射領域を、液晶セル110の駆動と同期させる制御を行う。 The control device 300 controls the light transmission state (transparent state and mirror state) of a plurality of pixels (pixels arranged in 8 rows and 8 columns) of the lighting device 200, so that the emission region of the illumination light is set in pixel units. Control. Further, the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer 150 of the liquid crystal display element 100 is changed for each display unit, for example, and the light transmission state (translucency state and light shielding state) of each display unit is controlled (driving the liquid crystal cell 110). ). Further, it controls to synchronize the emission region of the illumination light of the illumination device 200 with the drive of the liquid crystal cell 110.

たとえば、液晶表示素子100の単数または複数の表示部を透光状態とするとともに、透光状態とされた表示部に対応する位置の(透光状態とされた表示部に入射する照明光を出射する)照明装置200の画素位置を透明状態とし、他の画素位置をミラー状態とする。具体的には、透光状態とされた表示部真下の画素位置(平面視上、透光状態とされた表示部を包含することになる単数または複数の画素位置)から照明光を出射し、他の画素位置からは照明光を出射しない。このように、液晶表示素子100の表示(液晶層150の液晶分子配向状態)に応じて、照明装置200の光出射領域を制御する。このような制御(ローカルディミング)を行うことにより、たとえば高コントラストの良質な表示を行うことができる。 For example, one or more display units of the liquid crystal display element 100 are set to be in a translucent state, and illumination light incident on the display unit in a translucent state is emitted at a position corresponding to the display unit in the translucent state. The pixel position of the lighting device 200 is set to the transparent state, and the other pixel positions are set to the mirror state. Specifically, the illumination light is emitted from the pixel position directly below the display unit that is in the translucent state (single or multiple pixel positions that include the display unit that is in the translucent state in plan view). Illumination light is not emitted from other pixel positions. In this way, the light emitting region of the lighting device 200 is controlled according to the display of the liquid crystal display element 100 (the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer 150). By performing such control (local dimming), for example, high-quality display with high contrast can be performed.

制御装置300によって、照明装置200の光源80の発光輝度を制御してもよい。更に、液晶セル110の駆動と、光源80の発光を同期させる制御を行ってもよい。たとえば液晶表示素子100の表示(液晶層150の液晶分子配向状態)に応じて透明状態とされる画素の面積(照明装置200の開口率)に応じて、光源80の発光輝度を制御する。一例として、液晶表示素子100に向けて出射される照明光の輝度が一定となるように、光源80の発光を制御する。このような制御により、一層良質の表示を行うことが可能である。 The control device 300 may control the emission brightness of the light source 80 of the lighting device 200. Further, the drive of the liquid crystal cell 110 may be controlled to synchronize the light emission of the light source 80. For example, the emission brightness of the light source 80 is controlled according to the area of the pixels (aperture ratio of the lighting device 200) that is made transparent according to the display of the liquid crystal display element 100 (the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer 150). As an example, the light emission of the light source 80 is controlled so that the brightness of the illumination light emitted toward the liquid crystal display element 100 is constant. With such control, it is possible to perform higher quality display.

また、液晶セル110の駆動(照明装置200の開口率)に応じ、光源80の発光輝度を変更することで、第3実施例による液晶表示装置の低消費電力化も可能である。本願発明者らの鋭意研究の成果によれば、エレクトロデポジション素子の駆動を行わず、照射面全域から一定輝度の照明光を出射する場合と、エレクトロデポジション素子の駆動を行って、それと同一輝度の照明光を出射する場合とを比較すると、エレクトロデポジション素子の駆動に必要な電力を考慮しても、後者において、消費電力を低くすることが可能であるとわかっている。 Further, by changing the emission brightness of the light source 80 according to the drive of the liquid crystal cell 110 (aperture ratio of the lighting device 200), it is possible to reduce the power consumption of the liquid crystal display device according to the third embodiment. According to the results of diligent research by the inventors of the present application, it is the same as the case where the electrodeposition element is not driven and the illumination light having a constant brightness is emitted from the entire irradiation surface and the case where the electrodeposition element is driven. Comparing with the case of emitting bright illumination light, it is known that the power consumption can be reduced in the latter case even if the power required for driving the electrodeposition element is taken into consideration.

更に、第3実施例による液晶表示装置は、エレクトロデポジション素子の内部を導光させる照明装置200を用いているため、薄型化された液晶表示装置である。 Further, the liquid crystal display device according to the third embodiment is a thin liquid crystal display device because it uses a lighting device 200 that guides the inside of the electrodeposition element.

このように、第3実施例による液晶表示装置は、高品質の液晶表示装置である。 As described above, the liquid crystal display device according to the third embodiment is a high quality liquid crystal display device.

なお、照明装置200の消費電力、及び、第3実施例による液晶表示装置の消費電力は、エレクトロデポジション素子の性能(光透過率、反射率等)にも依存するため、たとえば透明状態における光透過率、及び、ミラー状態における反射率が高いエレクトロデポジション素子を用いて、照明装置200を構成することが望ましい。 Since the power consumption of the lighting device 200 and the power consumption of the liquid crystal display device according to the third embodiment also depend on the performance of the electrodeposition element (light transmittance, reflectance, etc.), for example, light in a transparent state. It is desirable to configure the illuminating device 200 by using an electrodeposition element having high transmittance and high reflectance in the mirror state.

また、第3実施例による液晶表示装置においては、照明装置200の画素を矩形状に形成し、8行8列に配置したが、照明装置200の画素を、その出射光が入射する表示部(液晶表示素子100の表示部)の形状に対応する形状、たとえば表示部の形状と同形状、または表示部の輪郭から外側に多少オフセットした形状に形成してもよい。液晶表示素子100の表示部の形状に対応する形状に形成された画素(照明装置200の光出射領域)が、たとえばその表示部の真下に位置するように、液晶表示素子100と照明装置200を配置する。 Further, in the liquid crystal display device according to the third embodiment, the pixels of the lighting device 200 are formed in a rectangular shape and arranged in 8 rows and 8 columns, but the pixels of the lighting device 200 are displayed in a display unit (in which the emitted light is incident). The shape corresponding to the shape of the display unit of the liquid crystal display element 100) may be formed, for example, the same shape as the shape of the display unit, or a shape slightly offset outward from the contour of the display unit. The liquid crystal display element 100 and the lighting device 200 are arranged so that the pixels (light emitting region of the lighting device 200) formed in a shape corresponding to the shape of the display unit of the liquid crystal display element 100 are located, for example, directly below the display unit. Deploy.

更に、液晶表示素子100で中間調表示を行い、照明装置200のエレクトロデポジション素子における透明状態及びミラー状態を中間状態に制御することも可能である。中間状態とは、Ag膜が全面に形成されておらず、部分的にAg核が形成されている状態をいう。中間状態においては、反射率及び光透過率が、全面にAgがついているミラー状態と、透明状態の中間の値となる。間欠的に駆動電圧を印加することで、中間状態を実現可能である(たとえば、特開2015−082081号公報参照)。反射率と光透過率の程度は、たとえば印加電圧波形によって制御可能である。 Further, it is also possible to perform halftone display on the liquid crystal display element 100 and control the transparent state and the mirror state in the electrodeposition element of the lighting device 200 to the intermediate state. The intermediate state means a state in which the Ag film is not formed on the entire surface and the Ag nucleus is partially formed. In the intermediate state, the reflectance and the light transmittance are intermediate values between the mirror state in which Ag is attached to the entire surface and the transparent state. An intermediate state can be realized by intermittently applying a drive voltage (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-082081). The degree of reflectance and light transmittance can be controlled, for example, by the applied voltage waveform.

中間状態を利用することで、見栄えの一層の向上及び消費電力抑制効果を効率的に得ることができる。たとえばあるエリアの画像を暗くする場合にエレクトロデポジション素子の光透過率を0%としてしまうと、表示としては視認できなくなる。そこで中間状態を利用することにより、液晶表示素子の明るさに応じたコントロールが可能となる。このような制御によっても表示性能を向上させることができ、更に、低消費電力化を実現することが可能である。 By using the intermediate state, it is possible to efficiently obtain the effect of further improving the appearance and suppressing the power consumption. For example, if the light transmittance of the electrodeposition element is set to 0% when the image of a certain area is darkened, it cannot be visually recognized as a display. Therefore, by using the intermediate state, it is possible to control according to the brightness of the liquid crystal display element. Display performance can be improved by such control, and further, low power consumption can be realized.

図13Aは、第4実施例による液晶表示装置を示す概略的な斜視図である。第4実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子400f、400r、照明装置500、及び、制御装置600を含んで構成される。 FIG. 13A is a schematic perspective view showing a liquid crystal display device according to a fourth embodiment. The liquid crystal display device according to the fourth embodiment includes liquid crystal display elements 400f and 400r, a lighting device 500, and a control device 600.

図13Bに、液晶表示素子400f、400r、及び、照明装置500の配置態様の一例を示す。 FIG. 13B shows an example of the arrangement mode of the liquid crystal display elements 400f, 400r, and the lighting device 500.

照明装置500として、たとえば第2実施例による照明装置を用いる。 As the illuminating device 500, for example, the illuminating device according to the second embodiment is used.

液晶表示素子400f、400rとしては、公知の様々な液晶表示素子を使用可能である。たとえば図12Bに示す液晶表示素子100と同様の構造を有する液晶表示素子を用いる。液晶表示素子400f、400rにおいても、平面視上、液晶層の配置領域において、電極が重なる位置に表示部(画素)が画定される。液晶表示素子400f、400rも、たとえば相互に独立に透光状態と遮光状態を切り替え可能な複数の表示部を有するノーマリブラックタイプの液晶表示素子である。なお、単数の表示部を有する液晶表示素子としてもよい。 As the liquid crystal display elements 400f and 400r, various known liquid crystal display elements can be used. For example, a liquid crystal display element having the same structure as the liquid crystal display element 100 shown in FIG. 12B is used. Also in the liquid crystal display elements 400f and 400r, the display unit (pixel) is defined at a position where the electrodes overlap in the arrangement region of the liquid crystal layer in a plan view. The liquid crystal display elements 400f and 400r are also normally black type liquid crystal display elements having a plurality of display units capable of independently switching between a light transmissive state and a light blocking state, for example. A liquid crystal display element having a single display unit may be used.

液晶表示素子400fは、照明装置500の上側基板20側(照明装置500の直上)に積層して配置される。また、液晶表示素子400fは、表示部が、照明装置500の上側基板20側の光出射領域の真上に位置するように、配置される。 The liquid crystal display element 400f is laminated and arranged on the upper substrate 20 side (immediately above the lighting device 500) of the lighting device 500. Further, the liquid crystal display element 400f is arranged so that the display unit is located directly above the light emitting region on the upper substrate 20 side of the lighting device 500.

液晶表示素子400rは、照明装置500の下側基板30側(照明装置500の直下)に積層して配置される。また、液晶表示素子400rは、表示部が、照明装置500の下側基板30側の光出射領域の真下に位置するように、配置される。 The liquid crystal display element 400r is laminated and arranged on the lower substrate 30 side (directly below the lighting device 500) of the lighting device 500. Further, the liquid crystal display element 400r is arranged so that the display unit is located directly below the light emitting region on the lower substrate 30 side of the lighting device 500.

照明装置500は、液晶表示素子400f、400rに向けて照明光を出射する。液晶表示素子400f、400rの表示面は、照明装置500とは反対側の面である。 The lighting device 500 emits illumination light toward the liquid crystal display elements 400f and 400r. The display surfaces of the liquid crystal display elements 400f and 400r are surfaces opposite to the lighting device 500.

制御装置600は、照明装置500の6つの画素位置の光透過状態(透明状態とミラー状態)を制御することで、照明光の出射領域を画素単位で制御する。また、各液晶表示素子400f、400rの液晶層の液晶分子配向状態を、たとえば表示部ごとに変化させ、各表示部の光透過状態(透光状態と遮光状態)を制御する(液晶表示素子400f、400rの液晶セルを、それぞれ駆動する)。更に、照明装置500の照明光の出射領域を、液晶表示素子400f、400rの液晶セルの駆動と同期させる制御を行う。 The control device 600 controls the emission region of the illumination light on a pixel-by-pixel basis by controlling the light transmission states (transparent state and mirror state) of the six pixel positions of the illumination device 500. Further, the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layers of the liquid crystal display elements 400f and 400r is changed for each display unit, for example, and the light transmission state (translucency state and light shielding state) of each display unit is controlled (liquid crystal display element 400f). , 400r liquid crystal cell is driven, respectively). Further, control is performed so that the emission region of the illumination light of the illumination device 500 is synchronized with the drive of the liquid crystal cells of the liquid crystal display elements 400f and 400r.

たとえば、液晶表示素子400f、400rのすべての表示部のうち、単数または複数の表示部を透光状態とするとともに、透光状態とされた表示部に対応する位置の(透光状態とされた表示部に入射する照明光を出射する)照明装置500の画素位置を透明状態とし、他の画素位置をミラー状態とする。具体的には、透光状態とされた表示部の真下または真上の画素位置(平面視上、透光状態とされた表示部を包含することになる単数または複数の画素位置)から照明光を出射し、他の画素位置からは照明光を出射しない。このように、液晶表示素子400f、400rの表示(液晶表示素子400f、400rの液晶層の液晶分子配向状態)に応じて、照明装置500の光出射領域を制御する。このような制御(ローカルディミング)を行うことにより、たとえば高コントラストの良質な表示を行うことができる。第4実施例による液晶表示装置は、1つの照明装置500を用いて、2つの液晶表示素子400f、400rをともに部分駆動する液晶表示装置である。 For example, among all the display units of the liquid crystal display elements 400f and 400r, one or a plurality of display units are set to the translucent state, and the positions corresponding to the translucent display units (the translucent state is set). The pixel position of the lighting device 500 (which emits the illumination light incident on the display unit) is set to the transparent state, and the other pixel positions are set to the mirror state. Specifically, the illumination light is emitted from the pixel position directly below or directly above the display unit in the translucent state (single or multiple pixel positions that include the display unit in the translucent state in plan view). Is emitted, and illumination light is not emitted from other pixel positions. In this way, the light emitting region of the lighting device 500 is controlled according to the display of the liquid crystal display elements 400f and 400r (the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer of the liquid crystal display elements 400f and 400r). By performing such control (local dimming), for example, high-quality display with high contrast can be performed. The liquid crystal display device according to the fourth embodiment is a liquid crystal display device that partially drives two liquid crystal display elements 400f and 400r using one lighting device 500.

制御装置600によって、照明装置500の光源80の発光輝度を制御してもよい。更に、液晶表示素子400f、400rの液晶セルの駆動と、光源80の発光を同期させる制御を行ってもよい。たとえば液晶表示素子400f、400rの表示(液晶表示素子400f、400rの液晶層の液晶分子配向状態)に応じて透明状態とされる画素の面積(照明装置500の開口率)に応じて、光源80の発光輝度を制御する。一例として、液晶表示素子400f、400rに向け、一定輝度の照明光が出射されるように、光源80の発光を制御する。このような制御により、一層良質の表示を行うことが可能である。 The control device 600 may control the emission brightness of the light source 80 of the lighting device 500. Further, control may be performed to synchronize the driving of the liquid crystal cells of the liquid crystal display elements 400f and 400r with the light emission of the light source 80. For example, the light source 80 is made transparent according to the display of the liquid crystal display elements 400f and 400r (the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer of the liquid crystal display elements 400f and 400r) according to the area of the pixel (aperture ratio of the lighting device 500). Controls the emission brightness of. As an example, the light emission of the light source 80 is controlled so that the illumination light having a constant brightness is emitted toward the liquid crystal display elements 400f and 400r. With such control, it is possible to perform higher quality display.

また、液晶表示素子400f、400rの液晶セルの駆動(照明装置500の開口率)に応じ、光源80の発光輝度を変更することで、第4実施例による液晶表示装置の低消費電力化も可能である。 Further, by changing the emission brightness of the light source 80 according to the drive of the liquid crystal cells of the liquid crystal display elements 400f and 400r (aperture ratio of the lighting device 500), it is possible to reduce the power consumption of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment. Is.

更に、第4実施例による液晶表示装置も、エレクトロデポジション素子の内部を導光させる照明装置500を用いているため、薄型化された液晶表示装置である。 Further, the liquid crystal display device according to the fourth embodiment is also a thin liquid crystal display device because it uses the lighting device 500 that guides the inside of the electrodeposition element.

加えて、第4実施例による液晶表示装置においては、照明装置500の基板20、30面に、それぞれ配置された液晶表示素子400f、400rを同時に駆動し、1つの照明装置500を用いて両面表示を行うことができる。 In addition, in the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, the liquid crystal display elements 400f and 400r arranged on the substrates 20 and 30 of the lighting device 500 are simultaneously driven, and double-sided display is performed using one lighting device 500. It can be performed.

第4実施例による液晶表示装置も、高品質の液晶表示装置である。 The liquid crystal display device according to the fourth embodiment is also a high quality liquid crystal display device.

なお、第4実施例による液晶表示装置においても、第3実施例と同様に、消費電力低減のため、たとえば透明状態における光透過率、及び、ミラー状態における反射率が高いエレクトロデポジション素子を用いて、照明装置500を構成することが望ましい。 In the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, as in the third embodiment, in order to reduce power consumption, for example, an electrodeposition element having high light transmittance in the transparent state and high reflectance in the mirror state is used. Therefore, it is desirable to configure the lighting device 500.

また、照明装置500の画素を、その出射光が入射する表示部(液晶表示素子400f、400rの表示部)の形状に対応する形状に形成してもよい点、液晶表示素子400f、400rで中間調表示を行うとともに、照明装置500のエレクトロデポジション素子における透明状態及びミラー状態を中間状態に制御してもよい点等も、第3実施例の場合と同様である。 Further, the pixels of the lighting device 500 may be formed in a shape corresponding to the shape of the display unit (display unit of the liquid crystal display elements 400f and 400r) on which the emitted light is incident, and the liquid crystal display elements 400f and 400r are intermediate. Similar to the case of the third embodiment, the adjustment display may be performed and the transparent state and the mirror state of the electrodeposition element of the lighting device 500 may be controlled to the intermediate state.

図14Aは、第5実施例による液晶表示装置を示す概略的な斜視図である。第5実施例による液晶表示装置は、液晶表示素子180、照明装置700、エレクトロデポジション素子800、及び、制御装置900を含んで構成される。照明装置700の上面に、エレクトロデポジション素子800が積層配置され、エレクトロデポジション素子800の上面に、液晶表示素子180が積層配置される。 FIG. 14A is a schematic perspective view showing a liquid crystal display device according to a fifth embodiment. The liquid crystal display device according to the fifth embodiment includes a liquid crystal display element 180, a lighting device 700, an electrodeposition element 800, and a control device 900. The electrodeposition element 800 is laminated and arranged on the upper surface of the lighting device 700, and the liquid crystal display element 180 is laminated and arranged on the upper surface of the electrodeposition element 800.

図14Bを参照する。照明装置700は、たとえば公知のエッジ型バックライトであり、光源710及び導光板720を含んで構成される。 See FIG. 14B. The illuminating device 700 is, for example, a known edge type backlight, and includes a light source 710 and a light guide plate 720.

エレクトロデポジション素子800は、たとえば図12Cに示す照明装置200に用いられるエレクトロデポジション素子から金属膜(反射膜)23を除いた構成を有する。エレクトロデポジション素子800は、8行8列に配置された、相互に独立に透明状態とミラー状態を切り替え可能な画素を備える。本図には、ミラー状態とされた画素に斜線を付した。 The electrodeposition element 800 has a configuration in which the metal film (reflection film) 23 is removed from the electrodeposition element used in the lighting device 200 shown in FIG. 12C, for example. The electrodeposition element 800 includes pixels arranged in 8 rows and 8 columns, which can switch between a transparent state and a mirror state independently of each other. In this figure, the pixels in the mirror state are shaded.

液晶表示素子180としては、公知の様々な液晶表示素子を使用可能である。たとえば図12Bに示す液晶表示素子100と同様の構造を有する液晶表示素子を用いる。液晶表示素子180においても、平面視上、液晶層の配置領域において、電極が重なる位置に表示部(画素)が画定される。液晶表示素子180も、たとえば相互に独立に透光状態と遮光状態を切り替え可能な複数の表示部を有するノーマリブラックタイプの液晶表示素子である。なお、単数の表示部を有する液晶表示素子としてもよい。 As the liquid crystal display element 180, various known liquid crystal display elements can be used. For example, a liquid crystal display element having the same structure as the liquid crystal display element 100 shown in FIG. 12B is used. Also in the liquid crystal display element 180, the display unit (pixel) is defined at a position where the electrodes overlap in the arrangement region of the liquid crystal layer in a plan view. The liquid crystal display element 180 is also a normally black type liquid crystal display element having a plurality of display units capable of switching between a light transmitting state and a light blocking state independently of each other, for example. A liquid crystal display element having a single display unit may be used.

照明装置700、エレクトロデポジション素子800、及び、液晶表示素子180は、たとえば照明装置700の導光板720部分、エレクトロデポジション素子800の画素配置領域(照明光の出射領域)、及び、液晶表示素子180の表示領域(表示部の配置領域)が重なるように、積層配置される。なお、たとえば液晶表示素子180の偏光板170(図12B参照)が、エレクトロデポジション素子800の上面上に配置される。 The lighting device 700, the electrodeposition element 800, and the liquid crystal display element 180 include, for example, a light guide plate 720 portion of the lighting device 700, a pixel arrangement area (illumination light emission area) of the electrodeposition element 800, and a liquid crystal display element. The 180 display areas (arrangement areas of the display units) are stacked so as to overlap each other. For example, the polarizing plate 170 (see FIG. 12B) of the liquid crystal display element 180 is arranged on the upper surface of the electrodeposition element 800.

図14Cに、照明装置700の概略的な断面図を示す。照明装置700は、光源710、導光板720、光源カバー730、及び、反射ドット740を含む。 FIG. 14C shows a schematic cross-sectional view of the lighting device 700. The lighting device 700 includes a light source 710, a light guide plate 720, a light source cover 730, and reflection dots 740.

光源710は、たとえば線状LED光源またはCCFLである。導光板720は、たとえばアクリルで形成される。光源カバー730は、たとえば高反射率材料で形成され、光源710の周囲に配置される。反射ドット740は、たとえば白色インクで形成される。 The light source 710 is, for example, a linear LED light source or CCFL. The light guide plate 720 is made of, for example, acrylic. The light source cover 730 is made of, for example, a high reflectance material and is arranged around the light source 710. The reflective dots 740 are formed of, for example, white ink.

照明装置700は、エレクトロデポジション素子800に向けて照明光を出射する。具体的には、光源710から出射された光は、直接、または光源カバー730で反射されて、導光板720の側面からこれに入射し、導光板720内を進行する。そして反射ドット740によって反射され、導光板720を出射して、エレクトロデポジション素子800に入射する。 The illuminating device 700 emits illuminating light toward the electrodeposition element 800. Specifically, the light emitted from the light source 710 is directly reflected by the light source cover 730, enters the light source from the side surface of the light guide plate 720, and travels in the light guide plate 720. Then, it is reflected by the reflection dots 740, emits the light guide plate 720, and is incident on the electrodeposition element 800.

図14Dに、反射ドット740で反射された光の進行を概略的に示す。反射ドット740で反射されて導光板720を出射し、エレクトロデポジション素子800に入射した光は、エレクトロデポジション素子800の透明状態とされた画素位置を透過して、液晶表示素子180に入射する。導光板720を出射し、エレクトロデポジション素子800の反射状態とされた画素位置に入射した光は、反射されて照明装置700の導光板720に再入射し、最終的に、反射ドット740で反射され、エレクトロデポジション素子800の透明状態とされた画素位置を透過して、液晶表示素子180に入射する。液晶表示素子180に入射した光を用いて、液晶表示素子180の表示が行われる。 FIG. 14D schematically shows the progress of the light reflected by the reflection dots 740. The light reflected by the reflection dots 740 and emitted from the light guide plate 720 and incident on the electrodeposition element 800 passes through the transparent pixel positions of the electrodeposition element 800 and is incident on the liquid crystal display element 180. .. The light emitted from the light guide plate 720 and incident on the pixel position of the electrodeposition element 800 in the reflected state is reflected and re-entered on the light guide plate 720 of the lighting device 700, and finally reflected by the reflection dots 740. Then, it passes through the transparent pixel position of the electrodeposition element 800 and is incident on the liquid crystal display element 180. The liquid crystal display element 180 is displayed by using the light incident on the liquid crystal display element 180.

制御装置900は、エレクトロデポジション素子800の複数の画素(8行8列に配置された画素)位置の光透過状態(透明状態とミラー状態)を制御することで、液晶表示素子180に入射させる光の出射領域を画素単位で制御する。また、液晶表示素子180の液晶層の液晶分子配向状態を、たとえば表示部ごとに変化させ、各表示部の光透過状態(透光状態と遮光状態)を制御する(液晶表示素子180の液晶セルを駆動する)。更に、エレクトロデポジション素子800から出射される光の出射領域を、液晶表示素子180の液晶セルの駆動と同期させる制御を行う。 The control device 900 controls the light transmission state (transparent state and mirror state) of a plurality of pixels (pixels arranged in 8 rows and 8 columns) of the electrodeposition element 800 so that the light is incident on the liquid crystal display element 180. The light emission region is controlled on a pixel-by-pixel basis. Further, the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element 180 is changed for each display unit, for example, and the light transmission state (translucent state and light blocking state) of each display unit is controlled (the liquid crystal cell of the liquid crystal display element 180). To drive). Further, control is performed so that the light emitting region emitted from the electrodeposition element 800 is synchronized with the driving of the liquid crystal cell of the liquid crystal display element 180.

たとえば、液晶表示素子180の単数または複数の表示部を透光状態とするとともに、透光状態とされた表示部に対応する位置の(透光状態とされた表示部に入射する光を出射する)エレクトロデポジション素子800の画素位置を透明状態とし、他の画素位置をミラー状態とする。具体的には、透光状態とされた表示部真下の画素位置(平面視上、透光状態とされた表示部を包含することになる単数または複数の画素位置)から光を出射し、他の画素位置からは光を出射しない。このように、液晶表示素子180の表示(液晶表示素子180の液晶層の液晶分子配向状態)に応じて、エレクトロデポジション素子800の光出射領域を制御する。このような制御(ローカルディミング)を行うことにより、たとえば高コントラストの良質な表示を行うことができる。 For example, one or more display units of the liquid crystal display element 180 are set to the translucent state, and light incident on the display unit in the translucent state is emitted at a position corresponding to the display unit in the translucent state. ) The pixel position of the electrodeposition element 800 is set to the transparent state, and the other pixel positions are set to the mirror state. Specifically, light is emitted from a pixel position directly below the display unit in the translucent state (a single or multiple pixel positions that include the display unit in the translucent state in a plan view), and the like. No light is emitted from the pixel position of. In this way, the light emitting region of the electrodeposition element 800 is controlled according to the display of the liquid crystal display element 180 (the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element 180). By performing such control (local dimming), for example, high-quality display with high contrast can be performed.

制御装置900によって、照明装置700の光源710の発光輝度を制御してもよい。更に、液晶表示素子180の液晶セルの駆動と、照明装置700の光源710の発光を同期させる制御を行ってもよい。たとえば液晶表示素子180の表示(液晶表示素子180の液晶層の液晶分子配向状態)に応じて透明状態とされる、エレクトロデポジション素子800の画素の面積(エレクトロデポジション素子800の開口率)に応じて、照明装置700の光源710の発光輝度を制御する。一例として、エレクトロデポジション素子800から液晶表示素子180に向けて出射される光の輝度が一定となるように、照明装置700の光源710の発光を制御する。このような制御により、一層良質の表示を行うことが可能である。 The control device 900 may control the emission brightness of the light source 710 of the lighting device 700. Further, control may be performed to synchronize the drive of the liquid crystal cell of the liquid crystal display element 180 with the light emission of the light source 710 of the lighting device 700. For example, the area of the pixels of the electrodeposition element 800 (aperture ratio of the electrodeposition element 800), which is made transparent according to the display of the liquid crystal display element 180 (the liquid crystal molecular orientation state of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element 180). The emission brightness of the light source 710 of the lighting device 700 is controlled accordingly. As an example, the light emission of the light source 710 of the lighting device 700 is controlled so that the brightness of the light emitted from the electrodeposition element 800 toward the liquid crystal display element 180 is constant. With such control, it is possible to perform higher quality display.

また、液晶表示素子180の液晶セルの駆動(エレクトロデポジション素子800の開口率)に応じ、照明装置700の光源710の発光輝度を変更することで、第5実施例による液晶表示装置の低消費電力化も可能である。 Further, by changing the emission brightness of the light source 710 of the lighting device 700 according to the drive of the liquid crystal cell of the liquid crystal display element 180 (aperture ratio of the electrodeposition element 800), the consumption of the liquid crystal display device according to the fifth embodiment is low. It is also possible to use electricity.

更に、照明装置700、エレクトロデポジション素子800、及び、液晶表示素子180を積層配置するため、第5実施例による液晶表示装置においても、薄型化が実現される。 Further, since the lighting device 700, the electrodeposition element 800, and the liquid crystal display element 180 are laminated and arranged, the liquid crystal display device according to the fifth embodiment can also be made thinner.

このように、第5実施例による液晶表示装置は、高品質の液晶表示装置である。 As described above, the liquid crystal display device according to the fifth embodiment is a high quality liquid crystal display device.

なお、第3、第4実施例による液晶表示装置と同様に、消費電力低減のため、たとえば透明状態における光透過率、及び、ミラー状態における反射率が高いエレクトロデポジション素子800を用いることが望ましい。 Similar to the liquid crystal display devices according to the third and fourth embodiments, it is desirable to use the electrodeposition element 800 having high light transmittance in the transparent state and high reflectance in the mirror state, for example, in order to reduce power consumption. ..

また、エレクトロデポジション素子800の画素を、その出射光が入射する表示部(液晶表示素子180の表示部)の形状に対応する形状に形成してもよい点、液晶表示素子180で中間調表示を行うとともに、エレクトロデポジション素子800における透明状態及びミラー状態を中間状態に制御してもよい点等も、第3、第4実施例の場合と同様である。 Further, the pixels of the electrodeposition element 800 may be formed in a shape corresponding to the shape of the display unit (display unit of the liquid crystal display element 180) on which the emitted light is incident, and the liquid crystal display element 180 displays halftones. The same applies to the third and fourth embodiments, in that the transparent state and the mirror state of the electrodeposition element 800 may be controlled to intermediate states.

更に、第5実施例による液晶表示装置においては、片面発光する照明装置700を用い、照明装置700の片面(発光面)にエレクトロデポジション素子800、液晶表示素子180を積層配置したが、両面発光する照明装置を用い、照明装置の両面に、エレクトロデポジション素子、液晶表示素子を積層配置する構成としてもよい。 Further, in the liquid crystal display device according to the fifth embodiment, the lighting device 700 that emits light from one side is used, and the electrodeposition element 800 and the liquid crystal display element 180 are laminated and arranged on one side (light emitting surface) of the lighting device 700. An electrodeposition element and a liquid crystal display element may be laminated and arranged on both sides of the lighting device.

以上、実施例及び変形例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the present invention has been described above with reference to Examples and Modifications, the present invention is not limited thereto.

実施例及び変形例による照明装置においては、たとえばエレクトロデポジション素子内を伝搬する光を照明光として出射させるための光取り出し構造として、基板20、30に微細凹凸フィルム60を配置したが、光散乱板等を配置してもよい。また、基板20、30(透明基板21、31)の電解液50とは反対側の面に微細凹凸構造を、たとえばブラスト等で荒らすなどして形成してもよい。微細凹凸構造を透明基板21、31の電解液50側の面に形成することも可能である。これらはすべて微細凹凸構造(光取り出し構造)を備える基板20、30の例である。 In the lighting apparatus according to the examples and modifications, for example, the fine concavo-convex film 60 is arranged on the substrates 20 and 30 as a light extraction structure for emitting light propagating in the electrodeposition element as illumination light, but light scattering A board or the like may be arranged. Further, a fine uneven structure may be formed on the surface of the substrates 20 and 30 (transparent substrates 21 and 31) opposite to the electrolytic solution 50 by, for example, roughening with blasting or the like. It is also possible to form a fine concavo-convex structure on the surface of the transparent substrates 21 and 31 on the electrolytic solution 50 side. These are all examples of substrates 20 and 30 having a fine concavo-convex structure (light extraction structure).

また、実施例及び変形例による照明装置においては、各画素位置について、微細凹凸フィルム60を、照明光を出射する基板20、30と対向する基板30、20に配置、具体的には基板30、20の画素位置を含んで配置するが、画素位置の全部ではなく、一部に配置する構成も可能である。 Further, in the lighting device according to the embodiment and the modified example, the fine concavo-convex film 60 is arranged on the substrates 30 and 20 facing the substrates 20 and 30 that emit the illumination light for each pixel position, specifically, the substrate 30. Although it is arranged including 20 pixel positions, it is also possible to arrange it in a part of the pixel positions instead of all of them.

なお、たとえば、第2実施例による照明装置においては、1つの画素位置からは、基板20、30の一方側にのみ照明光を出射する構成としたが、1つの画素位置から、基板20、30の双方側に照明光を出射する構成としてもよい。この場合、たとえばその画素位置の透明基板21、31の双方の外側に、微細凹凸フィルム60を配置し、反射板70は配置しない。このような構成とした場合、基板21、31の双方側からは、同時に照明光を出射させない制御を行ってもよいし、基板21、31の双方側から同時に照明光を出射させるような制御を行ってもよい。 For example, in the lighting device according to the second embodiment, the illumination light is emitted from only one pixel position to only one side of the substrates 20 and 30, but the substrates 20 and 30 are emitted from one pixel position. The illumination light may be emitted to both sides of the above. In this case, for example, the fine concavo-convex film 60 is arranged on the outside of both the transparent substrates 21 and 31 at the pixel positions, and the reflector 70 is not arranged. With such a configuration, control may be performed so that the illumination light is not emitted from both the substrates 21 and 31 at the same time, or control is performed so that the illumination light is emitted from both the substrates 21 and 31 at the same time. You may go.

第4実施例による液晶表示装置においては、照明装置500として、第2実施例による照明装置を用いるため、平面視において、相互に表示部(実際に表示を行わせる表示部)が重ならない液晶表示素子400f、400rを採用する。照明装置500を、1つの画素位置から、基板20、30の双方側に照明光を出射可能な照明装置とすれば、平面視上、実際に表示を行わせる表示部の位置が重なる液晶表示素子を使用することができる。また、表示の多様性を向上させることができる。 In the liquid crystal display device according to the fourth embodiment, since the lighting device according to the second embodiment is used as the lighting device 500, the liquid crystal display in which the display units (display units that actually perform the display) do not overlap each other in a plan view. Elements 400f and 400r are adopted. If the lighting device 500 is a lighting device capable of emitting illumination light from one pixel position to both sides of the substrates 20 and 30, a liquid crystal display element in which the positions of display units that actually perform display overlap in a plan view. Can be used. In addition, the variety of display can be improved.

実施例及び変形例による照明装置においては、エレクトロデポジション素子のすべての画素の透明状態とミラー状態を相互に独立に切り替え可能としたが、一部の画素の光透過状態を一致させることもできる。透明状態とミラー状態を、相互に独立に切り替え可能な複数の画素を含むエレクトロデポジション素子であればよい。 In the lighting device according to the embodiment and the modification, the transparent state and the mirror state of all the pixels of the electrodeposition element can be switched independently of each other, but the light transmission states of some pixels can also be matched. .. Any electrodeposition element containing a plurality of pixels capable of switching between a transparent state and a mirror state independently of each other may be used.

また、実施例及び変形例による照明装置においては、透明電極22、32をパターニング電極とし、パターニング電極上に銀を析出させるが、たとえばベタ電極上に絶縁膜をパターニングし、絶縁膜の非形成位置(電極の露出位置、一例として開口部)に銀を析出させてもよい。絶縁膜は基板20、30の少なくとも一方が備える構成とすることができる。 Further, in the lighting apparatus according to the examples and modifications, the transparent electrodes 22 and 32 are used as patterning electrodes, and silver is deposited on the patterning electrodes. For example, the insulating film is patterned on the solid electrode and the non-forming position of the insulating film is formed. Silver may be deposited at (exposed position of the electrode, for example, an opening). The insulating film can be configured to be included in at least one of the substrates 20 and 30.

更に、実施例及び変形例による照明装置においては、光源80から出射される光に対して透明、たとえば可視光に対して透明なシール材40を用いるが、光源80から出射される光に対して不透明なシール材を用いることもできる。 Further, in the lighting device according to the embodiment and the modification, the sealing material 40 which is transparent to the light emitted from the light source 80, for example, transparent to the visible light is used, but for the light emitted from the light source 80. An opaque sealing material can also be used.

また、実施例及び変形例による照明装置においては、光源80を、たとえばエレクトロデポジション素子の一側面に配置したが、複数の側面に配置する構成とすることもできる。 Further, in the lighting device according to the embodiment and the modified example, the light source 80 is arranged on one side surface of the electrodeposition element, for example, but it may be arranged on a plurality of side surfaces.

更に、実施例及び変形例による照明装置においては、バルク型のエレクトロデポジション素子としたが界面型のエレクトロデポジション素子とすることもできる。 Further, in the lighting apparatus according to the examples and modifications, the bulk type electrodeposition element is used, but the interface type electrodeposition element can also be used.

また、第1実施例による照明装置において、光源80を出射した光が透明基板21に入射することを一層抑制するために、光源80に近い位置の電極22、金属膜23不形成領域にブラック印刷などを施して、光源80側に透明基板21の剥き出し領域をつくらないようにしてもよい。 Further, in the lighting device according to the first embodiment, in order to further suppress the light emitted from the light source 80 from entering the transparent substrate 21, black printing is performed on the electrode 22 and the metal film 23 non-formed region located near the light source 80. For example, the transparent substrate 21 may not be exposed on the light source 80 side.

更に、第2実施例による照明装置においては、下側基板30の電極を、相互に電気的に分離した2つの電極32としたが、電極32は電気的に分離しなくてもよい。 Further, in the lighting device according to the second embodiment, the electrodes of the lower substrate 30 are two electrodes 32 that are electrically separated from each other, but the electrodes 32 do not have to be electrically separated.

また、第5実施例による液晶表示装置においては、液晶表示素子180の液晶セルとエレクトロデポジション素子800の間に偏光板170を配置するが、たとえば液晶表示素子180の液晶セルの透明基板131(図12B参照)とエレクトロデポジション素子800の上側の透明基板21を共通(同一基板)とし、偏光板170をエレクトロデポジション素子800と照明装置700の間に配置してもよい。 Further, in the liquid crystal display device according to the fifth embodiment, the polarizing plate 170 is arranged between the liquid crystal cell of the liquid crystal display element 180 and the electrodeposition element 800. For example, the transparent substrate 131 of the liquid crystal cell of the liquid crystal display element 180 ( (See FIG. 12B) and the transparent substrate 21 on the upper side of the electrodeposition element 800 may be shared (same substrate), and the polarizing plate 170 may be arranged between the electrodeposition element 800 and the lighting device 700.

更に、実施例による液晶表示装置においては、制御装置は、たとえば液晶セルの駆動と照明光の出射領域を同期させる制御を行い、更に、液晶セルの駆動と光源の発光を同期させる制御を行うが、たとえば照明光の出射領域をセンサにより測定した周囲(使用環境)等の明るさに応じて制御してもよく、更に、光源の発光を周囲(使用環境)等の明るさに応じて制御してもよい。 Further, in the liquid crystal display device according to the embodiment, the control device controls, for example, the drive of the liquid crystal cell and the emission region of the illumination light, and further controls the drive of the liquid crystal cell and the light emission of the light source. For example, the emission region of the illumination light may be controlled according to the brightness of the surroundings (usage environment) measured by the sensor, and the light emission of the light source may be controlled according to the brightness of the surroundings (usage environment). You may.

一例として、日中の太陽光直下など、外光が強い環境下においては、エレクトロデポジション素子の全画素位置をミラー状態とする制御(照明光の出射領域を形成しない制御)を行い、反射型の液晶表示装置として使用する。更に、このとき、たとえばLED素子である光源から光を出射させない制御を行う。外光の強さ(明るさ)に応じ、一部の画素位置をミラー状態とし、残部の画素位置を透明状態としてもよい。 As an example, in an environment where external light is strong, such as directly under sunlight in the daytime, control is performed so that all pixel positions of the electrodeposition element are in a mirror state (control that does not form an emission region of illumination light), and is a reflection type. Used as a liquid crystal display device. Further, at this time, control is performed so that light is not emitted from, for example, a light source which is an LED element. Depending on the intensity (brightness) of the external light, some pixel positions may be in a mirror state and the remaining pixel positions may be in a transparent state.

一方、夜間など、外光が弱い環境下では、透過型の液晶表示装置として、実施例で説明したような制御を行う。周囲の明るさに応じて、照明光の出射領域、更には、光源の発光を制御することで、消費電力を一層抑制し、使用環境によらず、良好な視認性を確保することができる。 On the other hand, in an environment where the outside light is weak, such as at night, the control as described in the embodiment is performed as a transmissive liquid crystal display device. By controlling the emission region of the illumination light and the light emission of the light source according to the ambient brightness, the power consumption can be further suppressed and good visibility can be ensured regardless of the usage environment.

実施例、変形例等の組み合わせも可能である。 Combinations of examples, modifications, etc. are also possible.

その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。たとえば液晶表示素子をTFT型とすることもできる。 In addition, it will be obvious to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, etc. are possible. For example, the liquid crystal display element may be a TFT type.

実施例及び変形例による照明装置は、エレクトロデポジション素子を含んで構成される。エレクトロデポジション素子には空気層がないため、エネルギ効率等の高い照明装置とすることができる。 The lighting device according to the embodiment and the modification is configured to include an electrodeposition element. Since the electrodeposition element does not have an air layer, it can be a lighting device having high energy efficiency and the like.

実施例及び変形例による照明装置は、一般照明を含む種々の照明装置として利用可能である。高コントラスト表示、省電力、薄型化が望まれる製品、たとえばノートパソコン、スマートフォン、携帯電話や、様々な液晶表示装置に用いられるバックライト等に、好適に利用することができる。特に、携帯用ディスプレイへの利用に適している。また、文字や画像を表示可能な照明装置にも利用することができる。 The lighting devices according to the examples and modifications can be used as various lighting devices including general lighting. It can be suitably used for products for which high contrast display, power saving, and thinning are desired, such as laptop computers, smartphones, mobile phones, and backlights used in various liquid crystal display devices. In particular, it is suitable for use in portable displays. It can also be used as a lighting device capable of displaying characters and images.

第2実施例による照明装置は、両面ディスプレイに利用することができる。メイン表示、サブ表示の切り替えを行う携帯電話、両面表示を行うノートパソコンやスマートフォン等の薄型バックライトに好適に利用可能である。 The lighting device according to the second embodiment can be used for a double-sided display. It can be suitably used for thin backlights such as mobile phones that switch between main display and sub display, notebook computers and smartphones that display both sides.

10a 上側基板
10b 下側基板
11a 上側透明基板
11b 下側透明基板
12a 上側透明電極
12b 下側透明電極
14 シール材
15 電解質層
20 上側基板
21 透明基板
22 透明電極
23 金属膜
30 下側基板
31 透明基板
32 透明電極
40 シール材
50 電解液
60 微細凹凸フィルム
70 反射板
80 光源
100 液晶表示素子
110 液晶セル
120 上側基板
121 透明基板
122 透明電極
123 絶縁膜
124 配向膜
130 下側基板
131 透明基板
132 透明電極
133 絶縁膜
134 配向膜
150 液晶層
160、170 偏光板
180 液晶表示素子
200 照明装置
300 制御装置
400f、400r 液晶表示素子
500 照明装置
600 制御装置
700 照明装置
710 光源
720 導光板
730 光源カバー
740 反射ドット
800 エレクトロデポジション素子
900 制御装置
10a Upper substrate 10b Lower substrate 11a Upper transparent substrate 11b Lower transparent substrate 12a Upper transparent electrode 12b Lower transparent electrode 14 Sealing material 15 Electrolyte layer 20 Upper substrate 21 Transparent substrate 22 Transparent electrode 23 Metal film 30 Lower substrate 31 Transparent substrate 32 Transparent electrode 40 Sealing material 50 Electrolyte 60 Fine uneven film 70 Reflector 80 Light source 100 Liquid crystal display element 110 Liquid crystal cell 120 Upper substrate 121 Transparent substrate 122 Transparent electrode 123 Insulating film 124 Alignment film 130 Lower substrate 131 Transparent substrate 132 Transparent electrode 133 Insulating film 134 Alignment film 150 Liquid crystal layer 160, 170 Plate plate 180 Liquid crystal display element 200 Lighting device 300 Control device 400f, 400r Liquid crystal display element 500 Lighting device 600 Control device 700 Lighting device 710 Light source 720 Light guide plate 730 Light source cover 740 Reflective dots 800 Electrodeposition element 900 Control device

Claims (11)

光源と、
前記光源から出射された光が側面から入射する位置に配置され、(i)第1電極及び光取り出し構造を備える第1基板と、(ii)前記第1基板に略平行に対向配置され、第2電極を備える第2基板と、(iii)前記第1基板と前記第2基板の間に配置され、銀を含有するエレクトロデポジション材料を含む電解質層とを備え、前記側面から入射し、内部を進行する光を照明光として取り出すエレクトロデポジション素子と
を有し、
前記エレクトロデポジション素子においては、
前記第1、第2基板の法線方向から見たとき、前記電解質層の配置領域において、前記第1電極と前記第2電極が重なる位置に画定される第1画素及び第2画素の位置における透明状態とミラー状態が、相互に独立に切り替え可能であり、
前記光取り出し構造は、前記第1基板の前記第1及び第2画素の位置に配置され、
内部を進行する光は、前記第2基板の前記第1及び第2画素の位置から、照明光として取り出される照明装置。
Light source and
The light emitted from the light source is arranged at a position where it is incident from the side surface, and is arranged so as to (i) a first substrate having a first electrode and a light extraction structure and (ii) substantially parallel to the first substrate. A second substrate having two electrodes and (iii) an electrolyte layer arranged between the first substrate and the second substrate and containing a silver-containing electrodeposition material, incident from the side surface, and inside. It has an electrodeposition element that extracts the light traveling through the light as illumination light.
In the electrodeposition element,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, at the positions of the first pixel and the second pixel defined at the positions where the first electrode and the second electrode overlap in the arrangement region of the electrolyte layer. The transparent state and the mirror state can be switched independently of each other.
The light extraction structure is arranged at the positions of the first and second pixels of the first substrate.
The light traveling inside is an illumination device that is taken out as illumination light from the positions of the first and second pixels of the second substrate.
前記エレクトロデポジション素子は、前記光源から出射された光が前記第2の基板に入射することを妨げる構造を備える請求項1に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the electrodeposition element has a structure that prevents light emitted from the light source from entering the second substrate. 前記光源から出射された光が前記第2の基板に入射することを妨げる構造として、前記第2の基板に反射膜が配置されている請求項2に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein a reflective film is arranged on the second substrate as a structure for preventing the light emitted from the light source from entering the second substrate. 前記第1基板の側面に、前記光源を出射し、前記第1基板の側面から入射する光を平行化する突起が形成されている請求項2または3に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2 or 3, wherein a protrusion that emits the light source and parallelizes the light incident from the side surface of the first substrate is formed on the side surface of the first substrate. 前記電解質層は、前記第1基板と前記第2基板の間で、シール材の内側領域に配置され、
前記第1基板の前記光源側の側面に沿って配置される前記シール材の側面に、前記光源を出射し、前記シール材の側面から入射する光を平行化する突起が形成されている請求項2〜4のいずれか1項に記載の照明装置。
The electrolyte layer is arranged in the inner region of the sealing material between the first substrate and the second substrate.
The claim that a protrusion that emits the light source and parallelizes the light incident from the side surface of the sealing material is formed on the side surface of the sealing material arranged along the side surface of the first substrate on the light source side. The lighting device according to any one of 2 to 4.
前記第1基板の前記光源側の側面が、前記電解質層の配置領域における平行な断面より大面積に構成されている請求項2〜5のいずれか1項に記載の照明装置。 The lighting device according to any one of claims 2 to 5, wherein the side surface of the first substrate on the light source side has a larger area than the parallel cross section in the arrangement region of the electrolyte layer. 前記エレクトロデポジション素子は、前記光源から出射された光が前記第1基板の側面、前記第2基板の側面の双方から入射する位置に配置され、
前記エレクトロデポジション素子においては、前記第1、第2基板の法線方向から見たとき、前記電解質層の配置領域において、前記第1電極と前記第2電極が重なる位置に画定される前記第1画素、前記第2画素、及び、第3画素の位置における透明状態とミラー状態が、相互に独立に切り替え可能であり、かつ、前記第2基板の前記第1画素の位置または前記第3画素の位置にも光取り出し構造が配置され、
前記エレクトロデポジション素子の内部を進行する光は、前記第1基板の前記第1画素の位置または前記第3画素の位置からも、照明光として取り出される請求項1に記載の照明装置。
The electrodeposition element is arranged at a position where the light emitted from the light source is incident on both the side surface of the first substrate and the side surface of the second substrate.
In the electrodeposition element, the first electrode is defined at a position where the first electrode and the second electrode overlap in the arrangement region of the electrolyte layer when viewed from the normal direction of the first and second substrates. The transparent state and the mirror state at the positions of the 1 pixel, the 2nd pixel, and the 3rd pixel can be switched independently of each other, and the position of the 1st pixel or the 3rd pixel of the 2nd substrate can be switched. The light extraction structure is also placed at the position of
The lighting device according to claim 1, wherein the light traveling inside the electrodeposition element is also taken out as illumination light from the position of the first pixel or the position of the third pixel of the first substrate.
前記第1基板又は前記第2基板のうち、前記第1基板上及び前記第2基板上の光出射領域の面積割合が小さいほうの基板の厚みは、光出射領域の面積割合が大きいほうの基板の厚みよりも厚い請求項7に記載の照明装置。 Of the first substrate or the second substrate, the thickness of the substrate on the first substrate and the substrate having a smaller area ratio of the light emitting region on the second substrate is the substrate having a larger area ratio of the light emitting region. The lighting device according to claim 7, which is thicker than the thickness of the above. 更に、
前記エレクトロデポジション素子の周囲に配置され、入射した光を反射して、前記エレクトロデポジション素子の内部に入射させる反射部材を含む請求項1〜8のいずれか1項に記載の照明装置。
In addition
The illuminating device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a reflecting member arranged around the electrodeposition element, reflecting incident light, and incident on the inside of the electrodeposition element.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置から出射された照明光が入射する位置に配置された液晶セルと、
前記液晶セルの駆動と、前記照明装置から出射される照明光の出射領域を同期させる制御を行う制御装置と
を有する液晶表示装置。
The lighting device according to any one of claims 1 to 9,
A liquid crystal cell arranged at a position where the illumination light emitted from the illumination device is incident, and
A liquid crystal display device including a control device that controls the drive of the liquid crystal cell and the synchronization of the emission region of the illumination light emitted from the lighting device.
前記制御装置は、更に、前記液晶セルの駆動と、前記照明装置の光源の発光を同期させる制御を行う請求項10に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the control device further controls the drive of the liquid crystal cell and the light emission of the light source of the lighting device.
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