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JP2004054035A - Liquid crystal display and electronic equipment - Google Patents

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JP2004054035A
JP2004054035A JP2002212764A JP2002212764A JP2004054035A JP 2004054035 A JP2004054035 A JP 2004054035A JP 2002212764 A JP2002212764 A JP 2002212764A JP 2002212764 A JP2002212764 A JP 2002212764A JP 2004054035 A JP2004054035 A JP 2004054035A
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light
liquid crystal
crystal display
display device
luminance
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JP2002212764A
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Inventor
Tsuyoshi Maeda
前田 強
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】EL素子を光源として用いながら、輝度の向上を実現した液晶表示装置と、これを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置10は、照明装置40と、該照明装置40上に設けられた液晶パネル11とを備え、前記照明装置40が、EL素子を光源とする発光部30と、該発光部30上に配設されたプリズムシート22,22とを備えており、前記発光部30が、該発光部30の法線方向よりも広角の方向に輝度のピークを有することを特徴としている。
【選択図】    図1
Provided is a liquid crystal display device that achieves an improvement in luminance while using an EL element as a light source, and an electronic device including the same.
A liquid crystal display device (10) according to the present invention includes a lighting device (40) and a liquid crystal panel (11) provided on the lighting device (40). And a prism sheet 22 provided on the light emitting unit 30, wherein the light emitting unit 30 has a luminance peak in a direction at a wider angle than the normal direction of the light emitting unit 30. And
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置および電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、透過型や半透過反射型の液晶表示装置に用いられるバックライトとしては、大型のものでは光源に冷陰極管を用い、小型のものではLED(Light Emitting Diode)を用いたものが一般的であった。
近年液晶表示装置の省電力化を実現するために、上記冷陰極管を用いたバックライトに代わって光源にEL(Electro Luminescence)素子を用いた照明装置が注目されている。EL素子を用いた照明装置は、LEDのような点光源ではなく面光源であるため均一な照明が可能であり、表示面の輝度が均一な液晶表示装置を容易に構成できることから、その開発が盛んに行われている。図8に光源にEL素子を用いたバックライトを備えた液晶表示装置の一例を示す。
【0003】
図8に示す液晶表示装置100は、液晶パネル110と、この液晶パネル110の背面側に配設されたバックライト130と、液晶パネル110とバックライト130との間に配設され、バックライト130から出射された光の方向を液晶表示装置100の正面方向へ変化させるためのプリズムシート122とを備えて構成されている。
液晶パネル110は、透過型または半透過反射型の液晶パネルであり、バックライト130から出射された光を利用して透過表示を行うようになっている。バックライト130は、透明基板141と、透明陽極142と、正孔輸送層143と、発光層144と、陰極145とを順に積層して形成されたEL素子であり、透明基板141の陽極142と反対側がその発光面とされている。
プリズムシート122は、アクリル樹脂などからなる透明の板材であり、その一面側(図示上面側)が側面三角波状のプリズム形状が形成されたプリズム面122aとされており、このプリズム面の頂部におけるプリズム頂角αは、90°とされている。
【0004】
上記構成の液晶表示装置100は、バックライト130から出射された光をプリズムシート122へ導入し、プリズムシート122内を伝搬する光がその上面へ透過される際に、プリズムシート122のプリズム面122aにより屈折させることで液晶パネル110を照明するようになっている。
上記プリズムシート122は、従来導光板とその端面に配設された光源とを有して構成されたバックライトと組み合わせて用いられてきたものである。すなわち、光源の光を導光板を介して面発光させるバックライトでは、導光板の主面から出射される光の強度は、光源が導光板端面に配設されているためにその正面からやや斜いた方向で最大となるので、この出射光量が最大となる方向をプリズムシートにより導光板の法線方向へ向けることで、使用者の視線方向への出射光量を増加させ、実質的に明るい表示を得るようにしていた。
ところが、このようなプリズムシート122をEL素子を備えたバックライト130に適用すると、プリズムシート122を配設しない場合に比して液晶表示装置100法線方向の輝度が低下することが分かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、このようなEL素子を用いた照明装置を備えた液晶表示装置における輝度の向上を目的として研究を重ね、本発明を完成するに至った。従って、本発明の目的は、EL素子を光源として用いながら、輝度の向上を実現した液晶表示装置と、これを備えた電子機器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、照明装置と、該照明装置上に設けられた液晶パネルとを備えた液晶表示装置であって、前記照明装置が、EL素子を光源とする発光部と、該発光部上に配設されたプリズムシートとを備えており、前記発光部が、該発光部の法線方向よりも広角の方向に輝度のピークを有することを特徴としている。
係る構成の液晶表示装置では、上記発光部のEL素子から出射されてプリズムシートに入射する光のうち、発光部法線方向よりも広角に出射される光の強度が、正面方向へ出射される光の強度に比して大きくされている。このような構成とすることで、プリズムシートにより屈折されて液晶パネルの正面方向に出射される光の強度を高め、表示に寄与し得る光量を向上させて実質的な表示輝度の向上を実現することができる。つまり、プリズムシートに対してその法線方向から入射する光は、プリズム面を構成する凸部の内面側で、発光部側へ反射されてプリズムシートの上面(液晶パネル側面)へ透過されないので、本構成では、プリズムシートを透過することができる光の割合を増加させ、液晶表示装置の輝度の向上を実現している。
【0007】
次に、本発明に係る液晶表示装置においては、前記発光部の輝度が、該発光部の発光面の法線方向から0°以上20°以下の角度範囲内に極小値を有することが好ましい。
上記構成によれば、前記プリズムシートのプリズム面による反射率が大きくなる、法線方向から20°以内の入射角度で入射する光を減ずることができ、プリズムシートによる反射を防止して表示に寄与し得る光量を増加させることができる。
【0008】
次に、本発明に係る液晶表示装置においては、前記EL素子が、発光層と該発光層の一面側に積層された正孔輸送層とを含む有機膜を有しており、前記有機膜の膜厚が、前記EL素子の法線方向への出射光の中心波長における強度を減ずる厚さである構成とすることができる。
EL素子では、前記発光層と正孔輸送層との界面付近で発光が生じ、その発光界面から有機膜厚さ方向両側へ伝搬し、直接EL素子表面の発光面から出射される光と、発光面と反対側へ伝搬し、光反射性を有する例えば陰極などにより反射された後に発光面側へ伝搬して出射される光との混合光が出射光となる。従って、前記2種類の光同士での光学的干渉がEL素子内で生じ、その干渉状態は両者の光路長に依存する。本構成に係るEL素子では、上記有機膜の膜厚を、前記2種類の光が互いを打ち消し合う光路長となるように設定して、EL素子の法線方向と所定角度ずれた方向で輝度が最大となるようにしている。この構成により、プリズムシートにより反射される成分を減ずるとともに、プリズムシートを透過し、表示に寄与する光量を増加させることができる。
【0009】
上記構成の液晶表示装置においては、前記有機膜の膜厚が、前記EL素子の法線方向への出射光の中心波長における強度の極小値を与える厚さであることが好ましい。
上述したように、プリズムシートは、その法線方向に裏面側から入射する光を発光部側へ反射させるため、このプリズムシート法線方向への光を可能な限り減ずるとともに、プリズムシート裏面から斜め方向に入射する成分を増加させることが、表示輝度の向上には有効である。本構成によれば、EL素子の法線方向へ出射される光を極小化することができるので、プリズムシートにより反射される光量を減少させ、表示輝度を高めることができる。
【0010】
次に、本発明に係る液晶表示装置においては、前記EL素子とプリズムシートとの間に光学手段が配設されており、前記光学手段を透過した出射光の輝度のピークが、前記発光部の法線方向よりも広角の方向に位置する構成とすることができる。
係る構成によれば、前記EL素子から出射された光がプリズムシートに入射する前に、前記光学手段により所定方向へ進行する光のみを増強することができるので、前記プリズムシートにより反射されない角度でプリズムシートへ入射する光量を増加させて表示輝度を向上させることできる。
プリズムシートによる反射は、その法線方向から入射する光に対して最大となるので、上記光学手段によって広角側へシフトされた輝度のピーク位置は、発光部の法線方向に対して20°より広角とすることがより好ましい。
また、上記光学手段は、前記発光部の外側に設けても良く、発光部に内蔵されていても良い。例えば、発光部を構成するEL素子が、透明基板上に透明陽極と、正孔輸送層と、発光層と、陰極とを積層して含む構成の場合には、前記透明基板と透明陽極との間、あるいは透明基板の外面側に上記光学手段を設けることができる。
【0011】
次に、上記本発明に係る液晶表示装置においては、前記光学手段が誘電体ミラーであることが好ましい。係る構成によれば、誘電体ミラーを構成する各層の膜厚の調整により容易に輝度が大きくなる方向を調整することができるので、プリズムシートのプリズム頂角や屈折率などの構成に合わせた発光部の構成とすることができる。
【0012】
次に、本発明に係る電子機器は、先に記載の本発明に係る液晶表示装置を備えたことを特徴としている。係る構成によれば、照明装置にEL素子を備え、低消費電力であるとともに、パネル正面方向の輝度が高く視認性に優れる表示部を備えた電子機器を提供することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態である液晶表示装置の断面構成図であり、図2は、図1に示すバックライト30の一部を示す断面構成図である。
この実施形態の液晶表示装置10に、液晶駆動用IC、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品が構成される。
【0014】
この実施形態の液晶表示装置10は、平面視略矩形状で、かつ環状のシール材12を介して互いにセルギャップをあけて対向するように貼り付けられた一対の平面視矩形状の基板ユニット13、14と、これらの間に上記シール材12とともに囲まれて挟持された液晶層15と、一方(図1の上側)の基板ユニット13の上面側に設けられた位相差板19と偏光板16と、他方(図1の下側)の基板ユニット14の下面側に設けられた位相差板26と偏光板27を備えた液晶パネル11と、この液晶パネル11の下側に設けられた透明なアクリル樹脂などからなる複数(図示では2枚)のプリズムシート22,22と、バックライト(発光部)30とを主体として構成されており、プリズムシート22,22とバックライト30とが照明装置40を構成している。この照明装置40は、バックライト20の発光面30aが、液晶パネル10側を向くように、すなわち、照明装置40は液晶パネル11の下側に配置されて、液晶パネル11の下方側から液晶パネル11に向けて照明光を出射できるようになっている。
【0015】
基板ユニット13、14のうち、基板ユニット13は観測者側に向いて設けられる表側(上側)の基板ユニットであり、基板ユニット14はその反対側、換言すると裏側(下側)に設けられる基板ユニットである。
上側の基板ユニット13は、例えばガラス等の透明材料からなる光透過性基板17と、基板17の表側(図1では上面側、観測者側)に順次設けられた位相差板19及び偏光板16と、基板17の裏側(換言すると液晶層15側)に順次形成されたカラーフィルタ層24、オーバーコート層21と、該オーバーコート層21において液晶層15側の面に形成された液晶駆動用のストライプ状の複数の電極23を具備して構成されている。液晶層15は、ツイスト角が240度〜255度のネマチック液晶分子から構成されている。
【0016】
なお、実際の液晶表示装置においては、電極23の液晶層15側と、後述する下基板側のストライプ状の電極35の液晶層15側に、各々配向膜が被覆形成されるが、図1ではこれらの配向膜を省略し説明も略するとともに、以下に順次説明する他の実施形態においても配向膜の図示と説明は省略する。また、図1および以下の各図に示す液晶表示装置の断面構造は、図示した場合に各層が見やすいように各層の厚さを実際の液晶表示装置とは異なる厚さに調節して示してある。上記上側の基板側の駆動用の各電極23は本実施形態ではITO(Indium TinOxide:インジウム錫酸化物)などの透明導電材料から平面視ストライプ状に形成されたもので、液晶パネル11の表示領域と画素数に合わせて必要本数が形成されている。
【0017】
上記カラーフィルタ層24は、本実施形態では上側の基板17の内面(換言すると液晶層15側の面)に、光遮断用のブラックマスク、カラー表示用のRGBの各パターンを形成することにより構成されている。また、RGBのパターンを保護する透明な保護平坦化膜としてオーバーコート層21が被覆されている。上記ブラックマスクは例えばスパッタリング法、真空蒸着法等により厚さ100〜200nm程度のクロム等の金属薄膜をパターニングして形成されている。上記のRGBの各パターンは、赤色パターン(R)、緑色パターン(G)、青色パターン(B)が、所望のパターン形状で配列され、例えば、所定の着色材を含有する感光性樹脂を使用した顔料分散法、各種印刷法、電着法、転写法、染色法等の種々の方法で形成されている。
【0018】
一方、下側の基板ユニット14は、ガラスなどの透明材料からなる光透過性基板28と、基板28の内面側(図1では上面側、換言すると液晶層15側)に順次形成された半透過反射層31、オーバーコート層33と、該オーバーコート層33の液晶層15側の面に形成されたストライプ状の駆動用の複数の電極35と、基板28の外面側(図1では下面側、換言すると液晶層15側と反対側)に順次形成された位相差板26と、偏光板27から構成されている。これらの電極35においても先の電極23と同様に液晶パネル11の表示領域と画素数に合わせて必要本数が形成されている。
【0019】
各プリズムシート22は、透明なアクリル樹脂などからなる平板状の板材の一面側(図示上面側)がプリズム面22aとされ、側面三角波状の周期的な凹凸が形成されて構成されている。図3は、これらのプリズムシート22,22の斜視図であり、この図に示すようにプリズム面22aには、対になる斜面部22A,22Bが交互に周期的に形成されており、これらの斜面部22A,22Bの成す角度(プリズム頂角α)が、90°とされている。なお、これらのプリズムシート22,22のプリズム頂角αは、90°に限らず、80°から125°の範囲であってもよい。
これらのプリズムシート22,22は、上側のプリズムシート22の凸部の稜線の延びる方向と、下側のプリズムシート22の凸部の稜線の延びる方向が方位角方向で90°異なるように配置されることで、集光方向が照明装置40の正面方向(法線方向)に合うように設けられている。
【0020】
各プリズムシート22は、その裏面側(液晶パネル11と反対側)から光が入射した場合に、プリズムシート22に斜め方向(概ね法線方向の±20度の角度範囲より大きい角度範囲)から入射した光については、プリズムシート22の正面方向へその進行方向を変化させることができ、プリズムシート22に垂直(法線方向の±20度の角度範囲)に入射する光についてはプリズムシート22をほとんど透過しない。
【0021】
バックライト(発光部)30は、図1及び図2に示すように、発光層44を介して互いに対向する一対の電極42、45とを備えてなるEL素子部50が光透過性基板41の一方の面上に配置され、一対の電極42、45のうち少なくとも光透過性基板41側に位置する方の電極42はITOなどの透明導電膜等の光透過性電極から形成され、他方の電極45は、例えば、アルミニウム、銀、銀合金、マグネシウムなど、従来の金属電極に使用されている材料から形成されており、EL素子部50に対して通電可能とされており、EL素子部50に通電時に発光層44で発光した光が上記光透過性基板41側に放出されるものである。EL素子部50の電極42と発光層44との間には、電極42から正孔を注入しやすくする正孔輸送層43が設けられており、発光層44と正孔輸送層45とが当該EL素子部50の有機膜を構成している。
【0022】
正孔輸送層43は、例えば、トリフェニルアミン誘導体や、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェンなど、従来の正孔輸送層に使用されている材料を使用したものなどが挙げられる。また、正孔輸送層43に使用される材料としては、1種または複数種を使用することができる。
【0023】
発光層44は、従来の発光層に使用されている有機EL材料(エレクトロルミネッセンス材料)からなるものとすることができ、白色発光が得られる材料からなるものを用いるのが好ましい。
【0024】
上記構成を備えた本実施形態に係るバックライト30は、EL素子部50の有機膜(正孔輸送層43及び発光層44)の膜厚が、EL素子部50の略法線方向において出射光の強度を減ずる厚さとされている。このEL素子部50の構成とその作用について図4を参照して説明する。図4は、図2に示すEL素子部50の断面構成を示す説明図である。
【0025】
EL素子部50を発光動作させると、有機膜を構成する発光層43と正孔輸送層44との界面近傍において発光が生じ、EL素子部50の面内方向に最も強く発光する高輝度面Bが形成され、EL素子部50の膜厚方向に輝度の分布を生じる。ここで、前記高輝度面B上の点Oから出射された光に着目すると、点Oから電極42側へ進行する光L1は、有機膜及び電極42を透過してEL素子部50の図示上方へ出射される。その一方で、点Oから電極45側へ進行する光L2は、電極45により反射された後、有機膜及び電極42を透過してEL素子部50の図示上方へ出射される。このように、EL素子部50で生じた光は、上記の光L1及びL2の混合光としてEL素子部50から出射される。そして、図4に示すように、上記光L1と光L2とは、その光路長が互いに異なるため前記両者間で光学的干渉が生じる。例えば、光L1とL2が電極42側へ進行する際に同位相となれば、両者は干渉により強めあい、逆位相であれば互いに打ち消し合うこととなる。また、正孔輸送層43と発光層44は有限の膜厚を有するので、これら光L1、L2の干渉は点Oからの光の出射方向によっても異なる。
【0026】
このようなEL素子部50において、有機膜の膜厚が法線方向に出射される光の輝度を減ずる厚さとされている。すなわち、EL素子部50の法線方向における光L1の位相とL2の位相の差が、90°を越えて270°未満となるように前記有機膜の厚さを設定している。この構成により、本実施形態のEL素子部50から出射される光は、その法線方向では輝度が低く、斜め方向へ出射される光の輝度が高くなる。従って、プリズムシート22により反射される光の成分を減ずるとともに、プリズムシート22の屈折作用により液晶パネル11正面方向に進行する光量を増加させることができるようになっている。
【0027】
また、EL素子部50から出射される光の輝度が最大となる方向についても、上記有機膜の膜厚により所望の角度に調整することができ、実用上は、この最大輝度が得られる出射角度は、プリズムシート22のプリズム頂角α及びプリズムシート22の屈折率とを勘案し、照明部30の正面方向の輝度が高くなるように決定される。
【0028】
また、上記有機膜の膜厚は、EL素子部50の法線方向において前記光L1とL2とが打ち消し合うように干渉する厚さ(すなわち光L1とL2とが逆位相となる厚さ)とすることが好ましい。このような膜厚とすることで、プリズムシート22の反射率が最も大きくなるEL素子部50法線方向の成分を最小限の光量に抑えることができ、EL素子部50から斜め方向へ出射される光量を増加させて表示輝度を高めることができる。
【0029】
本実施形態の液晶表示装置10は、上記のような照明装置40が備えられたことにより、バックライト30から出射された光を液晶パネル11の正面方向へ効率良く集光させることができ、液晶パネル11の正面方向の輝度を向上できるので、明るい表示が得られ、表示品質を向上させることができる。
【0030】
本実施形態の液晶表示装置は、半透過反射型であるので、バックライト30は常に点灯するのではなく、周囲光(外光)が殆どないような場合だけ、使用者あるいはセンサの指示によって点灯するものとすることができる。すなわち、十分な周囲光が得られる場合には、バックライトを消灯し、液晶パネル11を反射型の液晶パネルとして動作させることになる。このような半透過反射型の液晶パネル11には、半透過反射層31と呼ばれる層が形成されているが、この半透過反射層31は、AgまたはAlなどの光反射性の優れた金属材料からなり、例えば図1に示す基板28上に蒸着法あるいはスパッタ法などにより形成することができる。また、この半透過反射層31は、液晶パネル11の下側に設けられたバックライト30から出射された光を通過可能な厚さの半透過反射層、あるいは、AgまたはAlなどの光反射性を有する反射層の一部に多数の微細な透孔を形成して光透過性を高めた構造など、半透過反射型の液晶表示装置に広く用いられているものを適宜採用することができる。また、半透過反射層が光反射性と導電性を兼ね備えた材料から構成されている場合には、半透過反射層が駆動用電極を兼ねることができ、駆動用電極35を別個に設けなくてもよい。
【0031】
なお、本実施形態においては、照明装置40に備えられたEL素子部50として、白色発光するEL素子が備えられた場合について説明したが、EL素子部50としては、赤色発光するEL素子と、緑色発光するEL素子と、青色発光するEL素子と、白色発光するEL素子のいずれか一つ以上が用いられていてもよい。このような照明装置40によれば、用いるEL素子によって、あるいは、用いるEL素子の組み合わせにより、赤色あるいは緑色あるいは緑色あるいは白色あるいはその他の色の光を効率良く放出し、正面方向の輝度を向上した、照明装置が得られる。
【0032】
なお、本実施形態では、図3に示すプリズムシート22,22が備えられた照明装置40について説明したが、図3に示すプリズムシート22,22に代えて図5に示すプリズムシート52を適用することができる。図5に斜視図を示すプリズムシート52が、図3に示すプリズムシート22と異なる点は、そのプリズム面の形状であり、図5に示すプリズムシート52のプリズム面52aには、四角錐状の凸部52bが配列形成されており、隣接する凸部52bどうしは互いの辺端で接している。このプリズムシート52におけるプリズム頂角は、凸部52bを構成する斜面部のうち、隣接する斜面部52Aと斜面部52Bとが成す角度である。そして、このプリズム頂角はプリズムシート52において80°〜125°の範囲とされていることが好ましい。
このような構成のプリズムシート52では、凸部52bの底辺52C,52Dとそれぞれ平行な方向において集光機能が作用するからである。
尚、本発明に係るプリズムシートの構成は、図3および図5に示すものに限定されず、そのプリズム頂角が80°〜125°の範囲であれば、その形状に制限はない。例えば、図5に示す凸部が配列されたプリズム面を備えたものでは、その凸部の形状を5角錐状やそれ以上の多角錘、あるいは円錐状としてもよい。
【0033】
また、本実施形態の液晶表示装置においては、単純マトリックス型の半透過反射型液晶表示装置に照明装置を備えた場合について説明したが、係る照明装置を、2端子型スイッチング素子あるいは3端子型スイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置に備えるようにしても良いのは勿論である。
また、本実施形態の液晶表示装置においては、上側の基板17と、偏光板16との間に位相差板19が一枚設けられた液晶パネル11が備えられた半透過反射型液晶表示装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明を、位相差板が複数枚設けた液晶パネルが備えられた半透過反射型液晶表示装置に適用しても良いのは勿論である。
また、上記の実施形態においては、下側の基板28のバックライト30側に位相差板26と偏光板27を設けた半透過反射型液晶表示装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明を、下側の基板28のバックライト30側に位相差板と偏光板を設けていない半透過反射型液晶表示装置に適用しても良いのは勿論である。
【0034】
(第1の実施例)
本例では、サンプル1〜4として、EL素子を光源とする照明装置と液晶パネルとを備えた液晶表示装置を作製し、それぞれの表示輝度を評価した。
液晶パネルは、図1に示すような半透過反射型パッシブマトリクス液晶パネルを用い、各サンプルで共通とした。一方、照明装置の構成は、以下に示すように各サンプルで異ならせた。
(1)サンプル1:バックライトのEL素子部の正孔輸送層及び発光層の膜厚を最適化して、バックライトの法線方向から30°広角に出射輝度のピークが位置するように設定した。プリズムシートはプリズム頂角が90°の図3に示す形状のもの2枚を互いの凸部の延在方向が直交する向きに重ねて配設した。
(2)サンプル2:バックライトのEL素子部の正孔輸送層及び発光層の膜厚を最適化して、バックライトの法線方向から30°広角に出射輝度のピークが位置するように設定した。プリズムシートは設けず、上記バックライトを液晶パネルの背面側に配置した。
(3)サンプル3:バックライトは発光面から放射状に光が出射される、図12に示す従来構成のものとした。プリズムシートはプリズム頂角が90°の図3に示す形状のもの2枚を互いの凸部の延在方向が直交する向きに重ねて配設した。
(4)サンプル4:バックライトは、サンプル3と同様の構成とし、プリズムシートを設けない構成とした。
【0035】
上記サンプル1〜4の液晶表示装置を動作させ、表示輝度を測定した結果を図6に示す。図6のグラフにおいて、液晶パネル法線方向の輝度に着目すると、サンプル1は242cd/m、サンプル2は80cd/m、サンプル3は145cd/m、サンプル4は148cd/mであり、使用者が配置されるパネル正面方向の輝度は、バックライトの出射特性が最適化され、かつプリズムシートが配設された本発明の構成を備えたサンプル1が最も高く、優れた視認性が得られることが確認された。
【0036】
また、サンプル2は、液晶パネル正面方向の輝度が極端に低く、法線方向から30°広角の位置に輝度のピークを有するバックライトの特性に準じた輝度特性となっており、本発明に必須の構成であるプリズムシートを備えない場合には、液晶表示装置の実質的な輝度を向上させ、視認性を向上させる本発明の効果が得られないことが分かる。
【0037】
次に、従来構成のサンプル3とサンプル4は、液晶パネル正面方向の輝度が最も高くなるものの、その輝度はサンプル1の60%程度である。さらに、バックライトと液晶パネルとの間にプリズムシートを設けると、液晶パネル正面方向の輝度が低下しており、EL素子を光源とする照明装置の法線方向の輝度を向上させるには、本発明に係る構成を備えたEL素子部を有するバックライトが必須であることが確認された。
【0038】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。図7は、本実施形態の液晶表示装置の断面構造を示す図である。図7に示す液晶表示装置90の特徴的な点は、バックライト60を有する照明装置80を備えている点にあり、液晶パネル11及びプリズムシート22は、図1に示す第1の実施形態のものと同様の構成である。
【0039】
バックライト60は、発光層64を介して互いに対向する一対の電極62、65とを備えてなるEL素子部70が光透過性基板61の一方の面上に配置され、一対の電極62、65のうち少なくとも光透過性基板61側に位置する側の電極62は光透過性電極とされ、他方の電極65は金属電極とされてEL素子部70に対して通電可能とされており、EL素子部70に通電時に発光層64で発光した光が上記光透過性基板61側に放出されるものである。EL素子部70の電極62と発光層64との間には、電極62から正孔を注入しやすくする正孔輸送層63が設けられている。そして、光透過性基板61と光透過性の電極62との間に、誘電体ミラー(光学手段)68が設けられている。
尚、EL素子部70を構成する各層は、上記第1の実施形態に係るEL素子部50と同様の材質とすることができ、その詳細な説明は本実施形態では省略する。但し、正孔輸送層63及び発光層64の膜厚は、後述する誘電体ミラー68の特性に合わせて適宜調整される。
【0040】
本実施形態に係るバックライト60は、EL素子部70と基板61との間に設けられた誘電体ミラー68の作用により特定方向への発光が可能な構成とされている。誘電体ミラー68は、例えば数10〜数100nmの層厚を有するSiO層とTiO層とを交互に複数積層して構成される。このような誘電体ミラー68に入射した光は、誘電体ミラーの層厚により決定される共振波長の光のみが増強され、他の波長の光は抑制される。また、多層に積層されたSiO層及びTiO層を通過する場合、光の進行方向により誘電体ミラー68内での光路長が異なることから、同一波長の光であっても許容される進行方向が異なる。このような誘電体ミラーの特性を利用することで、所定角度に進行する光のみを増強し、他の方向へ進行する光を抑制して、特定角度に出射輝度のピークを有する出射光を得ることができる。
そして、本実施形態に係るバックライト60では、上記出射輝度のピークが、バックライト60の法線方向よりも広角に位置するようになっている。従って、プリズムシート22により反射されることがなく、またプリズムシート22により屈折されて液晶パネル11正面方向の光となり得る出射光を得ることができ、その結果液晶パネル11正面方向の輝度が向上し、液晶表示装置90の実質的な輝度が向上する。
【0041】
(第2の実施例)
本例では、上記第2の実施形態の構成を備えた液晶表示装置を作製し、その表示輝度の評価を行った。液晶パネルは上記第1の実施例と同様のパネルを用い、プリズムシートは、頂角110°の円錐状のプリズムが一面側に配列形成されたマイクロプリズムアレイを用いた。
バックライトは、EL素子部と基板との間にSiO/TiO多層構造の誘電体ミラーが形成されたものとした。また、バックライトの法線方向よりも40°広角に出射輝度のピークが位置するように、上記誘電体ミラーを構成する各層の層厚、及びEL素子部の正孔輸送層、発光層の膜厚は最適化した。
【0042】
上記にて得られた液晶表示装置を動作させ、表示輝度を測定したところ、液晶パネル正面方向で、280cd/mの輝度が得られ、上記第2の実施形態に係る構成によっても、液晶パネル正面方向で高輝度の液晶表示装置が得られることが確認された。
【0043】
(電子機器)
上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
図9(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。この図において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を示している。
【0044】
図9(b)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。この図において、符号600は時計本体を示し、符号601は上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を示している。
【0045】
図9(c)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。この図において、符号700は情報処理装置、符号702はキーボードなどの入力部、符号704は情報処理装置本体、符号706は上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を示している。
【0046】
図9に示す各電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を備えているので、使用者が配置される表示部正面において高輝度の表示が得られる電子機器とされている。
【0047】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶表示装置は、照明装置と、該照明装置上に設けられた液晶パネルとを備えた液晶表示装置であって、前記照明装置が、EL素子を光源とする発光部と、該発光部上に配設されたプリズムシートとを備えており、前記発光部が、該発光部の法線方向よりも広角の方向に輝度のピークを有する構成としたことで、プリズムシートにより屈折されて液晶パネルの正面方向に出射される光の強度を高め、表示に寄与し得る光量を向上させて実質的な表示輝度の向上を実現することができる。
【0048】
また本発明によれば、使用者の正面方向で輝度が高く、視認性に優れた表示部を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態の液晶表示装置を示す断面構成図である。
【図2】図2は、図1に示すバックライト30を示す断面構成図である。
【図3】図3は、図1に示すプリズムシート22の斜視図である。
【図4】図4は、図2に示すEL素子部50の断面構成を示す説明図である。
【図5】図5は、本発明に係る液晶表示装置に適用できるプリズムシートの他の例を示す斜視図である。
【図6】図6は、本発明の第1の実施例における輝度測定結果を示すグラフである。
【図7】図7は、本発明の第2の実施形態の液晶表示装置を示す断面構成図である。
【図8】図8は、従来の液晶表示装置の断面構成図である。
【図9】図9(a)〜(c)は、本発明に係る電子機器の例を示す斜視構成図である。
【符号の説明】
10,90 液晶表示装置
11 液晶パネル
22,52 プリズムシート
22a プリズム面
30,60 バックライト(発光部)
40,80 照明装置
50,70 EL素子部
68 誘電体ミラー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a backlight used in a transmissive or transflective liquid crystal display device, a large one uses a cold cathode tube as a light source and a small one uses an LED (Light Emitting Diode) as a light source. Met.
In recent years, in order to realize power saving of a liquid crystal display device, an illuminating device using an EL (Electro Luminescence) element as a light source instead of the backlight using the cold cathode tube attracts attention. A lighting device using an EL element is not a point light source such as an LED, but is a surface light source, so that uniform lighting is possible and a liquid crystal display device having a uniform display surface luminance can be easily configured. It is being actively performed. FIG. 8 illustrates an example of a liquid crystal display device including a backlight using an EL element as a light source.
[0003]
The liquid crystal display device 100 shown in FIG. 8 includes a liquid crystal panel 110, a backlight 130 disposed on the back side of the liquid crystal panel 110, and a liquid crystal display device 100 disposed between the liquid crystal panel 110 and the backlight 130. And a prism sheet 122 for changing the direction of light emitted from the liquid crystal display device 100 in the front direction.
The liquid crystal panel 110 is a transmissive or transflective liquid crystal panel, and performs transmissive display using light emitted from the backlight 130. The backlight 130 is an EL element formed by sequentially stacking a transparent substrate 141, a transparent anode 142, a hole transport layer 143, a light emitting layer 144, and a cathode 145. The opposite side is the light emitting surface.
The prism sheet 122 is a transparent plate material made of an acrylic resin or the like, and one surface side (upper side in the drawing) is a prism surface 122a in which a prism shape of a side surface triangular wave is formed, and a prism at the top of the prism surface is formed. The vertical angle α is 90 °.
[0004]
The liquid crystal display device 100 having the above configuration introduces the light emitted from the backlight 130 into the prism sheet 122, and when the light propagating in the prism sheet 122 is transmitted to the upper surface thereof, the prism surface 122a of the prism sheet 122 The liquid crystal panel 110 is illuminated by being refracted.
The prism sheet 122 has been conventionally used in combination with a backlight having a light guide plate and a light source disposed on an end face thereof. That is, in a backlight that emits light from a light source through a light guide plate, the intensity of light emitted from the main surface of the light guide plate is slightly oblique from the front because the light source is disposed on the end surface of the light guide plate. Since the direction in which the amount of emitted light is maximized is directed in the normal direction of the light guide plate by the prism sheet, the amount of emitted light in the direction of the user's line of sight is increased, and a substantially bright display is achieved. I was trying to get it.
However, it was found that when such a prism sheet 122 was applied to the backlight 130 having an EL element, the luminance in the normal direction of the liquid crystal display device 100 was lower than when the prism sheet 122 was not provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has conducted repeated studies for the purpose of improving luminance in a liquid crystal display device provided with such a lighting device using an EL element, and has completed the present invention. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that realizes an improvement in luminance while using an EL element as a light source, and an electronic apparatus including the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device including a lighting device and a liquid crystal panel provided on the lighting device, wherein the lighting device uses an EL element as a light source. A light emitting unit, and a prism sheet disposed on the light emitting unit, wherein the light emitting unit has a luminance peak in a direction of a wider angle than a normal direction of the light emitting unit. I have.
In the liquid crystal display device having such a configuration, of the light emitted from the EL element of the light emitting unit and entering the prism sheet, the intensity of light emitted at a wider angle than the normal direction of the light emitting unit is emitted in the front direction. It is made larger than the light intensity. With such a configuration, the intensity of light that is refracted by the prism sheet and emitted in the front direction of the liquid crystal panel is increased, and the amount of light that can contribute to display is improved, thereby substantially improving display luminance. be able to. In other words, light incident on the prism sheet from the normal direction is reflected on the inner surface side of the convex portion forming the prism surface toward the light emitting unit side and is not transmitted to the upper surface of the prism sheet (the liquid crystal panel side surface). In this configuration, the ratio of light that can be transmitted through the prism sheet is increased, and the luminance of the liquid crystal display device is improved.
[0007]
Next, in the liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the luminance of the light emitting portion has a minimum value within an angle range of 0 ° or more and 20 ° or less from a normal direction of a light emitting surface of the light emitting portion.
According to the above configuration, it is possible to reduce the light incident at an incident angle within 20 ° from the normal direction, which increases the reflectance by the prism surface of the prism sheet, and prevents reflection by the prism sheet to contribute to display. The amount of light that can be increased can be increased.
[0008]
Next, in the liquid crystal display device according to the present invention, the EL element has an organic film including a light emitting layer and a hole transport layer stacked on one surface side of the light emitting layer. The film thickness may be such that the intensity at the center wavelength of the emitted light in the normal direction of the EL element is reduced.
In the EL device, light is emitted near the interface between the light emitting layer and the hole transport layer, propagates from the light emitting interface to both sides in the organic film thickness direction, and emits light directly from the light emitting surface of the EL element surface. The mixed light with the light that propagates to the opposite side of the surface, is reflected by, for example, a cathode having light reflectivity, and then propagates toward the light emitting surface and is emitted is the emitted light. Therefore, optical interference between the two types of light occurs in the EL element, and the interference state depends on the optical path length of both. In the EL element according to the present configuration, the thickness of the organic film is set so as to have an optical path length in which the two types of light cancel each other out, and the luminance in a direction shifted by a predetermined angle from the normal direction of the EL element. Is to be maximized. With this configuration, the component reflected by the prism sheet can be reduced, and the amount of light transmitted through the prism sheet and contributing to display can be increased.
[0009]
In the liquid crystal display device having the above configuration, it is preferable that the thickness of the organic film is a thickness that gives a minimum value of intensity at a central wavelength of light emitted in a normal direction of the EL element.
As described above, the prism sheet reflects the light incident from the back surface side in the normal direction to the light emitting unit side, so that the light in the prism sheet normal direction is reduced as much as possible, and the prism sheet is inclined from the back surface of the prism sheet. Increasing the component incident in the direction is effective for improving the display luminance. According to this configuration, since the light emitted in the normal direction of the EL element can be minimized, the amount of light reflected by the prism sheet can be reduced, and the display luminance can be increased.
[0010]
Next, in the liquid crystal display device according to the present invention, an optical unit is disposed between the EL element and the prism sheet, and a peak of luminance of emitted light transmitted through the optical unit is caused by the light emitting unit. A configuration that is located at a wider angle than the normal direction can be adopted.
According to such a configuration, before the light emitted from the EL element enters the prism sheet, it is possible to enhance only the light traveling in a predetermined direction by the optical means, so that the light is reflected at an angle that is not reflected by the prism sheet. The display luminance can be improved by increasing the amount of light incident on the prism sheet.
Since the reflection by the prism sheet is maximum for light incident from the normal direction, the peak position of the luminance shifted to the wide-angle side by the optical means is more than 20 ° with respect to the normal direction of the light emitting unit. More preferably, the angle is wide.
Further, the optical unit may be provided outside the light emitting unit or may be built in the light emitting unit. For example, in the case where the EL element constituting the light emitting portion has a configuration in which a transparent anode, a hole transport layer, a light emitting layer, and a cathode are stacked on a transparent substrate, the transparent substrate and the transparent anode are The above optical means can be provided between or on the outer surface side of the transparent substrate.
[0011]
Next, in the liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the optical unit is a dielectric mirror. According to this configuration, it is possible to easily adjust the direction in which the luminance increases by adjusting the thickness of each layer constituting the dielectric mirror. Therefore, the light emission according to the configuration such as the prism apex angle and the refractive index of the prism sheet can be achieved. It can be a configuration of a part.
[0012]
Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal display device according to the present invention. According to such a configuration, it is possible to provide an electronic device including an EL element in the lighting device, low power consumption, and a display unit having high luminance in the front direction of the panel and excellent visibility.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram showing a part of the backlight 30 shown in FIG.
A final product is configured by attaching auxiliary elements such as a liquid crystal driving IC and a support to the liquid crystal display device 10 of this embodiment.
[0014]
The liquid crystal display device 10 of this embodiment has a pair of rectangular substrate units 13 in a plan view that are substantially rectangular in a plan view and that are attached to each other with a cell gap therebetween via an annular sealing material 12. , 14, a liquid crystal layer 15 sandwiched and sandwiched therebetween together with the sealing material 12, a retardation plate 19 and a polarizing plate 16 provided on the upper surface side of one of the substrate units 13 (upper side in FIG. 1). And a liquid crystal panel 11 provided with a retardation plate 26 and a polarizing plate 27 provided on the lower surface side of the other (lower side of FIG. 1) substrate unit 14, and a transparent panel provided below the liquid crystal panel 11. The apparatus mainly includes a plurality of (two in the figure) prism sheets 22 and 22 made of an acrylic resin and the like, and a backlight (light emitting portion) 30. The prism sheets 22 and 22 and the backlight 30 are illuminated. Constitute a 0. The lighting device 40 is arranged such that the light emitting surface 30a of the backlight 20 faces the liquid crystal panel 10 side, that is, the lighting device 40 is disposed below the liquid crystal panel 11 and the liquid crystal panel Illumination light can be emitted toward.
[0015]
Among the substrate units 13 and 14, the substrate unit 13 is a front (upper) substrate unit provided facing the observer, and the substrate unit 14 is provided on the opposite side, in other words, a substrate unit provided on the back side (lower side). It is.
The upper substrate unit 13 includes a light-transmitting substrate 17 made of, for example, a transparent material such as glass, and a retardation plate 19 and a polarizing plate 16 provided sequentially on the front side of the substrate 17 (the upper surface side, the observer side in FIG. 1). A color filter layer 24 and an overcoat layer 21 sequentially formed on the back side of the substrate 17 (in other words, the liquid crystal layer 15 side); and a liquid crystal driving layer formed on the surface of the overcoat layer 21 on the liquid crystal layer 15 side. It has a plurality of striped electrodes 23. The liquid crystal layer 15 is composed of nematic liquid crystal molecules having a twist angle of 240 to 255 degrees.
[0016]
In an actual liquid crystal display device, alignment films are respectively formed on the liquid crystal layer 15 side of the electrode 23 and the liquid crystal layer 15 side of the stripe-shaped electrode 35 on the lower substrate, which will be described later. These alignment films are omitted and description thereof is omitted, and illustration and description of alignment films are also omitted in other embodiments which will be sequentially described below. In the cross-sectional structure of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 and each of the following drawings, the thickness of each layer is adjusted to be different from that of the actual liquid crystal display device so that each layer is easy to see in the case shown. . In the present embodiment, each of the driving electrodes 23 on the upper substrate side is formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide: indium tin oxide) in a stripe shape in a plan view. The required number is formed in accordance with the number of pixels.
[0017]
In the present embodiment, the color filter layer 24 is formed by forming a black mask for blocking light and RGB patterns for color display on the inner surface of the upper substrate 17 (in other words, the surface on the liquid crystal layer 15 side). Have been. Further, an overcoat layer 21 is coated as a transparent protective flattening film for protecting the RGB patterns. The black mask is formed by patterning a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 100 to 200 nm by, for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method. In each of the above RGB patterns, a red pattern (R), a green pattern (G), and a blue pattern (B) are arranged in a desired pattern shape. For example, a photosensitive resin containing a predetermined coloring material is used. It is formed by various methods such as a pigment dispersion method, various printing methods, an electrodeposition method, a transfer method, and a dyeing method.
[0018]
On the other hand, the lower substrate unit 14 includes a light transmissive substrate 28 made of a transparent material such as glass, and a semi-transmissive substrate sequentially formed on the inner surface side (the upper surface side in FIG. 1, in other words, the liquid crystal layer 15 side) of the substrate 28. The reflective layer 31, the overcoat layer 33, a plurality of stripe-shaped driving electrodes 35 formed on the surface of the overcoat layer 33 on the liquid crystal layer 15 side, and the outer surface side of the substrate 28 (the lower surface side in FIG. In other words, it comprises a retardation plate 26 formed sequentially on the liquid crystal layer 15 side) and a polarizing plate 27. The necessary number of these electrodes 35 is formed in accordance with the display area of the liquid crystal panel 11 and the number of pixels as in the case of the electrode 23 described above.
[0019]
Each of the prism sheets 22 is configured such that one surface side (upper side in the drawing) of a flat plate material made of a transparent acrylic resin or the like is a prism surface 22a, and is formed with periodic irregularities in the shape of a triangular side surface. FIG. 3 is a perspective view of these prism sheets 22, 22, and as shown in FIG. 3, a pair of slope portions 22A, 22B are formed alternately and periodically on the prism surface 22a. The angle (prism vertical angle α) formed by the slope portions 22A and 22B is 90 °. Note that the prism apex angle α of these prism sheets 22, 22 is not limited to 90 °, but may be in the range of 80 ° to 125 °.
These prism sheets 22 are arranged such that the direction in which the ridge line of the convex portion of the upper prism sheet 22 extends and the direction in which the ridge line of the convex portion of the lower prism sheet 22 extends differ by 90 ° in the azimuthal direction. Thus, the light collecting direction is provided so as to match the front direction (normal direction) of the illumination device 40.
[0020]
When light enters from the back side (the opposite side to the liquid crystal panel 11), each prism sheet 22 enters the prism sheet 22 from an oblique direction (an angle range larger than an angle range of approximately ± 20 degrees of the normal direction). The traveling direction of the reflected light can be changed in the front direction of the prism sheet 22, and the light incident perpendicularly to the prism sheet 22 (an angle range of ± 20 degrees in the normal direction) is almost changed by the prism sheet 22. Does not transmit.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the backlight (light emitting unit) 30 includes an EL element unit 50 including a pair of electrodes 42 and 45 facing each other with a light emitting layer 44 interposed therebetween. At least one of the pair of electrodes 42 and 45 located on the light-transmitting substrate 41 side is formed of a light-transmitting electrode such as a transparent conductive film such as ITO, and the other electrode is disposed on one surface. 45 is made of a material used for a conventional metal electrode such as aluminum, silver, a silver alloy, magnesium, or the like, and is made to be able to conduct electricity to the EL element unit 50. The light emitted from the light emitting layer 44 at the time of energization is emitted to the light transmitting substrate 41 side. A hole transport layer 43 for facilitating injection of holes from the electrode 42 is provided between the electrode 42 and the light emitting layer 44 of the EL element portion 50. The light emitting layer 44 and the hole transport layer 45 The organic film of the EL element unit 50 is formed.
[0022]
The hole transport layer 43 includes, for example, a material using a material used for a conventional hole transport layer, such as a triphenylamine derivative, polyvinyl carbazole, or polyethylene dioxythiophene. In addition, as the material used for the hole transport layer 43, one or more kinds can be used.
[0023]
The light-emitting layer 44 can be made of an organic EL material (electroluminescence material) used for a conventional light-emitting layer, and is preferably made of a material that can emit white light.
[0024]
In the backlight 30 according to the present embodiment having the above-described configuration, the thickness of the organic film (the hole transport layer 43 and the light emitting layer 44) of the EL element unit 50 is substantially equal to the emission light in the normal direction of the EL element unit 50. It is said to be a thickness that reduces the strength of. The configuration and operation of the EL element section 50 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of the EL element unit 50 illustrated in FIG.
[0025]
When the EL element 50 emits light, light is emitted in the vicinity of the interface between the light-emitting layer 43 and the hole transport layer 44 that constitute the organic film, and the high-luminance surface B that emits light most strongly in the in-plane direction of the EL element 50. Is formed, and a luminance distribution is generated in the thickness direction of the EL element portion 50. Here, focusing on the light emitted from the point O on the high luminance surface B, the light L1 traveling from the point O to the electrode 42 side passes through the organic film and the electrode 42 and is located above the EL element portion 50 in the drawing. Emitted to On the other hand, the light L2 traveling from the point O to the electrode 45 side is reflected by the electrode 45, passes through the organic film and the electrode 42, and is emitted upward from the EL element unit 50 in the figure. As described above, the light generated in the EL element unit 50 is emitted from the EL element unit 50 as a mixed light of the lights L1 and L2. As shown in FIG. 4, since the light L1 and the light L2 have different optical path lengths, optical interference occurs between the two. For example, if the light L1 and the light L2 have the same phase when traveling to the electrode 42 side, they will be strengthened by interference, and if they are in the opposite phase, they will cancel each other. In addition, since the hole transport layer 43 and the light emitting layer 44 have a finite thickness, the interference of the lights L1 and L2 differs depending on the direction of light emission from the point O.
[0026]
In such an EL element section 50, the thickness of the organic film is set to a thickness that reduces the luminance of light emitted in the normal direction. That is, the thickness of the organic film is set so that the difference between the phase of the light L1 and the phase of the light L2 in the normal direction of the EL element portion 50 is more than 90 ° and less than 270 °. With this configuration, light emitted from the EL element unit 50 of the present embodiment has low luminance in the normal direction and high luminance of light emitted in an oblique direction. Therefore, the component of the light reflected by the prism sheet 22 can be reduced, and the amount of light traveling in the front direction of the liquid crystal panel 11 can be increased by the refraction of the prism sheet 22.
[0027]
In addition, the direction in which the luminance of the light emitted from the EL element unit 50 is maximum can be adjusted to a desired angle by the thickness of the organic film. In practice, the emission angle at which the maximum luminance is obtained is obtained. Is determined in consideration of the prism apex angle α of the prism sheet 22 and the refractive index of the prism sheet 22 so that the luminance in the front direction of the illumination unit 30 is increased.
[0028]
The thickness of the organic film is set to a thickness at which the light L1 and the light L2 interfere with each other in the normal direction of the EL element portion 50 (that is, a thickness at which the light L1 and the light L2 have opposite phases). Is preferred. With such a film thickness, the component in the normal direction of the EL element unit 50 where the reflectance of the prism sheet 22 is maximized can be suppressed to the minimum light amount, and the light is emitted obliquely from the EL element unit 50. The display brightness can be increased by increasing the amount of light.
[0029]
The liquid crystal display device 10 of the present embodiment can efficiently condense the light emitted from the backlight 30 in the front direction of the liquid crystal panel 11 by providing the illumination device 40 as described above. Since the brightness in the front direction of the panel 11 can be improved, a bright display can be obtained, and the display quality can be improved.
[0030]
Since the liquid crystal display device of the present embodiment is of a transflective type, the backlight 30 is not always turned on, but is turned on by a user or a sensor instruction only when there is almost no ambient light (external light). You can do it. That is, when sufficient ambient light is obtained, the backlight is turned off and the liquid crystal panel 11 is operated as a reflective liquid crystal panel. A layer called a transflective layer 31 is formed on such a transflective liquid crystal panel 11, and the transflective layer 31 is made of a metal material having excellent light reflectivity such as Ag or Al. For example, it can be formed on the substrate 28 shown in FIG. 1 by a vapor deposition method or a sputtering method. The transflective layer 31 is a transflective layer having a thickness capable of passing light emitted from the backlight 30 provided below the liquid crystal panel 11 or a light transmissive layer such as Ag or Al. Any of those widely used in transflective liquid crystal display devices, such as a structure in which a number of fine through holes are formed in a part of the reflective layer having a high light transmittance, can be appropriately adopted. When the transflective layer is made of a material having both light reflectivity and conductivity, the transflective layer can also serve as a drive electrode, and the drive electrode 35 is not separately provided. Is also good.
[0031]
In the present embodiment, the case has been described in which the EL element unit 50 provided in the lighting device 40 includes an EL element that emits white light. However, as the EL element unit 50, an EL element that emits red light, One or more of an EL element that emits green light, an EL element that emits blue light, and an EL element that emits white light may be used. According to such a lighting device 40, depending on the EL element used, or the combination of EL elements used, light of red, green, green, white, or other colors is efficiently emitted, and the luminance in the front direction is improved. Thus, a lighting device is obtained.
[0032]
Note that, in the present embodiment, the illumination device 40 provided with the prism sheets 22 and 22 shown in FIG. 3 has been described, but a prism sheet 52 shown in FIG. 5 is applied instead of the prism sheets 22 and 22 shown in FIG. be able to. The prism sheet 52 shown in the perspective view in FIG. 5 is different from the prism sheet 22 shown in FIG. 3 in the shape of the prism surface. The prism surface 52a of the prism sheet 52 shown in FIG. The protrusions 52b are arranged and formed, and the adjacent protrusions 52b are in contact with each other at their side edges. The prism apex angle in the prism sheet 52 is an angle formed by the adjacent slopes 52A and 52B among the slopes forming the protrusion 52b. The prism apex angle in the prism sheet 52 is preferably in the range of 80 ° to 125 °.
This is because, in the prism sheet 52 having such a configuration, the light condensing function works in directions parallel to the bottom sides 52C and 52D of the projections 52b.
The configuration of the prism sheet according to the present invention is not limited to those shown in FIGS. 3 and 5, and the shape is not limited as long as the prism apex angle is in the range of 80 ° to 125 °. For example, in the case of the one having the prism surface on which the convex portions shown in FIG. 5 are arranged, the shape of the convex portion may be a pentagonal pyramid, a polygonal pyramid having more than that, or a cone.
[0033]
Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the case where the illumination device is provided in the simple matrix type transflective liquid crystal display device has been described, but such an illumination device may be a two-terminal switching element or a three-terminal switching device. Of course, it may be provided in an active matrix type transflective liquid crystal display device having elements.
Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the transflective liquid crystal display device including the liquid crystal panel 11 in which one retardation plate 19 is provided between the upper substrate 17 and the polarizing plate 16 is used. Although the example in which the present invention is applied has been described, it goes without saying that the present invention may be applied to a transflective liquid crystal display device provided with a liquid crystal panel provided with a plurality of retardation plates.
Further, in the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the transflective liquid crystal display device in which the retardation plate 26 and the polarizing plate 27 are provided on the backlight 30 side of the lower substrate 28 has been described. Of course, the present invention may be applied to a transflective liquid crystal display device in which a retardation plate and a polarizing plate are not provided on the backlight 30 side of the lower substrate 28.
[0034]
(First embodiment)
In this example, as Samples 1 to 4, liquid crystal display devices each including an illuminating device using an EL element as a light source and a liquid crystal panel were manufactured, and the display luminance of each device was evaluated.
As the liquid crystal panel, a transflective passive matrix liquid crystal panel as shown in FIG. 1 was used, which was common to each sample. On the other hand, the configuration of the lighting device was different for each sample as shown below.
(1) Sample 1: The film thicknesses of the hole transport layer and the light emitting layer in the EL element portion of the backlight were optimized so that the peak of the emission luminance was located at a wide angle of 30 ° from the normal direction of the backlight. . Two prism sheets having a prism apex angle of 90 ° and having the shape shown in FIG.
(2) Sample 2: The thicknesses of the hole transport layer and the light emitting layer in the EL element portion of the backlight were optimized so that the peak of the emission luminance was positioned at a wide angle of 30 ° from the normal direction of the backlight. . The backlight was arranged on the back side of the liquid crystal panel without providing a prism sheet.
(3) Sample 3: The backlight had a conventional configuration shown in FIG. 12 in which light was emitted radially from the light emitting surface. Two prism sheets having a prism apex angle of 90 ° and having the shape shown in FIG.
(4) Sample 4: The backlight had the same configuration as that of Sample 3, and had no prism sheet.
[0035]
The results of measuring the display luminance by operating the liquid crystal display devices of Samples 1 to 4 are shown in FIG. Focusing on the luminance in the normal direction of the liquid crystal panel in the graph of FIG. 6, Sample 1 has 242 cd / m2. 2 , Sample 2 is 80 cd / m 2 145 cd / m for sample 3 2 , Sample 4 is 148 cd / m 2 The brightness in the front direction of the panel where the user is arranged is highest in the sample 1 having the configuration of the present invention in which the emission characteristics of the backlight are optimized and the prism sheet is arranged, and the visibility is excellent. It was confirmed that the property was obtained.
[0036]
Sample 2 has extremely low luminance in the front direction of the liquid crystal panel and has a luminance characteristic similar to that of a backlight having a luminance peak at a position 30 ° wide from the normal direction, and is essential to the present invention. It can be seen that, when the prism sheet having the above configuration is not provided, the effect of the present invention for improving the substantial luminance of the liquid crystal display device and improving the visibility cannot be obtained.
[0037]
Next, Sample 3 and Sample 4 of the conventional configuration have the highest luminance in the front direction of the liquid crystal panel, but the luminance is about 60% of that of Sample 1. Further, when a prism sheet is provided between the backlight and the liquid crystal panel, the luminance in the front direction of the liquid crystal panel is reduced. It was confirmed that a backlight having an EL element portion having a configuration according to the present invention was essential.
[0038]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of the liquid crystal display device of the present embodiment. A characteristic point of the liquid crystal display device 90 shown in FIG. 7 is that the liquid crystal display device 90 includes an illumination device 80 having a backlight 60. The liquid crystal panel 11 and the prism sheet 22 are the same as those of the first embodiment shown in FIG. The configuration is similar to that of the first embodiment.
[0039]
In the backlight 60, an EL element portion 70 including a pair of electrodes 62 and 65 opposed to each other with a light emitting layer 64 interposed therebetween is disposed on one surface of the light-transmitting substrate 61. Among them, at least the electrode 62 located on the side of the light-transmitting substrate 61 is a light-transmitting electrode, and the other electrode 65 is a metal electrode and can be energized to the EL element portion 70. The light emitted from the light emitting layer 64 when the portion 70 is energized is emitted to the light transmitting substrate 61 side. A hole transport layer 63 is provided between the electrode 62 and the light-emitting layer 64 of the EL element portion 70 so that holes can be easily injected from the electrode 62. Further, a dielectric mirror (optical means) 68 is provided between the light transmitting substrate 61 and the light transmitting electrode 62.
Note that each layer constituting the EL element unit 70 can be made of the same material as the EL element unit 50 according to the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted in this embodiment. However, the thicknesses of the hole transport layer 63 and the light emitting layer 64 are appropriately adjusted according to the characteristics of the dielectric mirror 68 described later.
[0040]
The backlight 60 according to the present embodiment is configured to emit light in a specific direction by the action of the dielectric mirror 68 provided between the EL element unit 70 and the substrate 61. The dielectric mirror 68 is made of, for example, SiO 2 having a thickness of several tens to several hundreds of nm. 2 Layer and TiO 2 A plurality of layers are alternately stacked. In the light incident on such a dielectric mirror 68, only light having a resonance wavelength determined by the layer thickness of the dielectric mirror is enhanced, and light having other wavelengths is suppressed. In addition, a multi-layered SiO 2 Layer and TiO 2 When passing through a layer, the optical path length in the dielectric mirror 68 varies depending on the traveling direction of the light, so that the permissible traveling direction differs even for light of the same wavelength. By utilizing such characteristics of the dielectric mirror, only the light traveling at a predetermined angle is enhanced, and the light traveling in other directions is suppressed, so that emission light having an emission luminance peak at a specific angle is obtained. be able to.
Then, in the backlight 60 according to the present embodiment, the peak of the emission luminance is located at a wider angle than the normal direction of the backlight 60. Therefore, it is possible to obtain outgoing light that is not reflected by the prism sheet 22 and that is refracted by the prism sheet 22 and can become light in the front direction of the liquid crystal panel 11, thereby improving the brightness in the front direction of the liquid crystal panel 11. Thus, the substantial luminance of the liquid crystal display device 90 is improved.
[0041]
(Second embodiment)
In this example, a liquid crystal display device having the configuration of the second embodiment was manufactured, and its display luminance was evaluated. As the liquid crystal panel, a panel similar to that of the first embodiment was used, and as the prism sheet, a microprism array in which conical prisms having an apex angle of 110 ° were formed on one surface side was used.
The backlight is made of SiO between the EL element part and the substrate. 2 / TiO 2 It was assumed that a dielectric mirror having a multilayer structure was formed. The thickness of each of the layers constituting the dielectric mirror, the hole transport layer of the EL element portion, and the film of the light emitting layer such that the emission luminance peak is positioned at an angle of 40 ° wider than the normal direction of the backlight. The thickness was optimized.
[0042]
When the liquid crystal display device obtained above was operated and the display luminance was measured, 280 cd / m2 in the front direction of the liquid crystal panel. 2 Was obtained, and it was confirmed that a liquid crystal display device having high luminance in the front direction of the liquid crystal panel was also obtained with the configuration according to the second embodiment.
[0043]
(Electronics)
An example of an electronic device including the liquid crystal display device of the above embodiment will be described.
FIG. 9A is a perspective view illustrating an example of a mobile phone. In this figure, reference numeral 500 indicates a mobile phone main body, and reference numeral 501 indicates a display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment.
[0044]
FIG. 9B is a perspective view illustrating an example of a wristwatch-type electronic device. In this figure, reference numeral 600 indicates a watch main body, and reference numeral 601 indicates a display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment.
[0045]
FIG. 9C is a perspective view illustrating an example of a portable information processing device such as a word processor or a personal computer. In this figure, reference numeral 700 denotes an information processing device, reference numeral 702 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 704 denotes an information processing device main body, and reference numeral 706 denotes a display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment.
[0046]
Each of the electronic devices illustrated in FIG. 9 includes the liquid crystal display device according to the above-described embodiment, and is thus an electronic device capable of obtaining high-luminance display in front of a display unit where a user is arranged.
[0047]
【The invention's effect】
As described in detail above, the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device including a lighting device and a liquid crystal panel provided on the lighting device, wherein the lighting device includes an EL element. A light-emitting portion serving as a light source, and a prism sheet disposed on the light-emitting portion, wherein the light-emitting portion has a luminance peak in a direction of a wider angle than the normal direction of the light-emitting portion. Thus, the intensity of light refracted by the prism sheet and emitted in the front direction of the liquid crystal panel can be increased, and the amount of light that can contribute to display can be increased, thereby substantially improving display luminance.
[0048]
Further, according to the present invention, it is possible to provide an electronic device having a display portion with high luminance in the front direction of a user and excellent visibility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional configuration diagram showing a backlight 30 shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view of a prism sheet 22 shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of the EL element unit 50 illustrated in FIG. 2;
FIG. 5 is a perspective view showing another example of the prism sheet applicable to the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a luminance measurement result in the first example of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional liquid crystal display device.
FIGS. 9A to 9C are perspective configuration diagrams illustrating an example of an electronic apparatus according to the invention.
[Explanation of symbols]
10,90 liquid crystal display device
11 LCD panel
22,52 prism sheet
22a prism surface
30, 60 backlight (light-emitting part)
40,80 lighting equipment
50, 70 EL element
68 Dielectric mirror

Claims (7)

照明装置と、該照明装置上に設けられた液晶パネルとを備えた液晶表示装置であって、
前記照明装置が、EL素子を光源とする発光部と、該発光部上に配設されたプリズムシートとを備えており、前記発光部が、該発光部の法線方向よりも広角の方向に輝度のピークを有することを特徴とする液晶表示装置。
A lighting device, a liquid crystal display device including a liquid crystal panel provided on the lighting device,
The lighting device includes a light-emitting unit having an EL element as a light source, and a prism sheet disposed on the light-emitting unit, and the light-emitting unit extends in a direction wider than a normal direction of the light-emitting unit. A liquid crystal display device having a luminance peak.
前記発光部の輝度が、該発光部の発光面の法線方向から0°以上20°以下の角度範囲内に極小値を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the luminance of the light emitting unit has a minimum value within an angle range of 0 ° or more and 20 ° or less from a normal direction of a light emitting surface of the light emitting unit. 前記EL素子が、発光層と該発光層の一面側に積層された正孔輸送層とを含む有機膜を有しており、
前記有機膜の膜厚が、前記EL素子の法線方向への出射光の中心波長における強度を減ずる厚さであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
The EL element has an organic film including a light emitting layer and a hole transport layer stacked on one surface side of the light emitting layer,
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the thickness of the organic film is a thickness that reduces intensity at a center wavelength of light emitted in a normal direction of the EL element. 4.
前記有機膜の膜厚が、前記EL素子の法線方向への出射光の中心波長における強度の極小値を与える厚さであることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the thickness of the organic film is a thickness that gives a minimum value of intensity at a center wavelength of light emitted in a normal direction of the EL element. 5. 前記EL素子とプリズムシートとの間に光学手段が配設されており、
前記光学手段を透過した出射光の輝度のピークが、前記発光部の法線方向よりも広角の方向に位置することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Optical means is provided between the EL element and the prism sheet,
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a peak of luminance of the emitted light transmitted through the optical unit is located in a direction at a wider angle than a normal direction of the light emitting unit. .
前記光学手段が誘電体ミラーであることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein said optical means is a dielectric mirror. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006090568A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic electroluminescence element, light emitting panel, liquid crystal display and illuminator
JP2007005277A (en) * 2005-05-27 2007-01-11 Toyota Industries Corp Surface light source device, optical member, and manuscript reader and surface light source device using the same
WO2007026776A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-08 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Light deflection sheet and its manufacturing method
JP2007273275A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc Organic el light emitting device
JP2007273245A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc Organic light emitting device and display device
WO2009081750A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Zeon Corporation Surface light source device
CN103176310A (en) * 2011-12-26 2013-06-26 仁宝电脑工业股份有限公司 Electronic device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006090568A1 (en) * 2005-02-23 2008-07-24 コニカミノルタホールディングス株式会社 Organic electroluminescence element, light emitting panel, liquid crystal display device and lighting device
WO2006090568A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic electroluminescence element, light emitting panel, liquid crystal display and illuminator
JP2007005277A (en) * 2005-05-27 2007-01-11 Toyota Industries Corp Surface light source device, optical member, and manuscript reader and surface light source device using the same
WO2007026776A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-08 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Light deflection sheet and its manufacturing method
US7902739B2 (en) 2006-03-31 2011-03-08 Canon Kabushiki Kaisha Organic light emitting device with prism
JP2007273245A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc Organic light emitting device and display device
JP2007273275A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Canon Inc Organic el light emitting device
WO2009081750A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Zeon Corporation Surface light source device
JP2011009229A (en) * 2007-12-21 2011-01-13 Nippon Zeon Co Ltd Surface light source device
JP4614012B2 (en) * 2007-12-21 2011-01-19 日本ゼオン株式会社 Surface light source device
JPWO2009081750A1 (en) * 2007-12-21 2011-05-06 日本ゼオン株式会社 Surface light source device
US8089208B2 (en) 2007-12-21 2012-01-03 Zeon Corporation Planar light source device
EP2224788A4 (en) * 2007-12-21 2013-01-23 Zeon Corp SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE
KR101576312B1 (en) 2007-12-21 2015-12-09 니폰 제온 가부시키가이샤 Surface light source device
CN103176310A (en) * 2011-12-26 2013-06-26 仁宝电脑工业股份有限公司 Electronic device

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