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
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
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AgNO3)を含む。
The
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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/mm2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
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
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
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
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(AgNO3等)、メディエータ(CuCl2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AgNO3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CuCl2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
エレクトロデポジション材料(銀化合物)として、硝酸銀(AgNO3)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、LiBF4、LiClO4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
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
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
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
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、AgNO3(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
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
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
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
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-
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-
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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SiO2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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (11)
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.
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.
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