JP3723308B2

JP3723308B2 - Display device

Info

Publication number: JP3723308B2
Application number: JP01363597A
Authority: JP
Inventors: 祐次浜田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JPH10208884A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、様々な情報の表示を行なう表示装置に係り、特に、コンパクトな状態で両面の表示が行なえる表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より情報の表示を行なう表示装置としては、様々な表示装置が使用されており、近年、このような表示装置として、液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス素子等が使用されるようになった。
【０００３】
ここで、液晶表示素子は有機分子の配向変化を利用した表示素子で、様々な分野に利用されており、一般に、２枚の透明電極に液晶が挾まれた構造をもつ液晶セルと、偏光板と、その背後に配置された反射板又は照明装置等から構成されている。そして、このような液晶表示素子においては、上記の透明電極間に電界を作用させて、液晶セル内における分子の配列をねじり、この液晶セルを通過する光を偏光させ、液晶セルの外部に設けた偏光板によって液晶セルにより偏光された光と偏光されなかった光の通過の制御を行ない、これにより様々な表示を行なうようになっている。
【０００４】
また、エレクトロルミネッセンス素子においては、透明電極と金属電極との間に発光層を設け、この透明電極と金属電極との間に電圧を印加させて発光層を発光させ、その光を透明電極側から出射させて様々な表示を行なうようになっている。
【０００５】
ここで、上記の液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス素子は何れもその片面側において表示を行なうものであり、例えば、マーケット等での精算時において金額を表示する表示装置等に用いる場合、店員と客の両方から見えるようにするため、このような表示素子を２つ設けなければならず、コストが高く付いたりする等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、両面の表示が簡単に行なえる表示装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明における表示装置においては、上記のような課題を解決するため、透明電極と金属電極との間に発光層を有するエレクトロルミネッセンス素子における上記の金属電極の膜厚を２００Å以下とし、上記の金属電極側に、液晶セルと偏光板とを有する液晶表示素子を設けるようにしたのである。
【０００９】
この発明における表示装置においては、上記の金属電極が薄くて、エレクトロルミネッセンス素子によって発光された光がこの金属電極を通して液晶表示素子側に導かれるようになっている場合には、エレクトロルミネッセンス素子によって発光された光が金属電極を通し液晶セルに導かれ、上記のように液晶セルと偏光板の作用によって液晶表示が行なわれると共に、反対面ではエレクトロルミネッセンス素子の表示が行なわれるようになる。
【００１０】
なお、このようにエレクトロルミネッセンス素子によって発光された光が金属電極を通して液晶表示素子側に導かれるようにするためには、この金属電極の厚みが２００Å以下になるように設定されるが、この金属電極が電極として十分に作用すると共に、エレクトロルミネッセンス素子によって発光された光がこの金属電極を通して液晶表示素子側に十分に導かれるようにするためには、この金属電極の厚みを２０〜１００Åの範囲にすることが好ましい。
【００１１】
ここで、この発明における表示装置において使用するエレクトロルミネッセンス素子は、有機及び無機の何れのエレクトロルミネッセンス素子であってもよいが、無機エレクトロルミネッセンス素子の場合、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるため、その駆動電圧として１００〜２００Ｖの高い電圧を必要とするのに対し、有機エレクトロルミネッセンス素子においては、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光部内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに発光するようになっており、５〜２０Ｖ程度の低い駆動電圧で十分な輝度の光が得られると共に、発光材料を選択することによって適当な色彩の発光が得られるため、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることが好ましい。
【００１２】
ここで、このような有機エレクトロルミネッセンス素子としては、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層させたＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と電子輸送性に富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される二層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層されたＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造のものが一般に用いられる。
【００１３】
そして、上記のホール注入電極の材料には、金やインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等の仕事関数の大きな材料を用いるようにする一方、電子注入電極の材料には、マグネシウム等の仕事関数の小さな電極材料を用いるようにし、発光層において発光した光を取り出すために、少なくとも一方の電極を透明にし、一般にはホール注入電極に透明で仕事関数の大きいＩＴＯを用い、このホール注入電極側から光を取り出すようにする。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る表示装置を参考例と共に添付図面に基づいて具体的に説明する。まず、参考例について説明する。
【００１５】
（参考例）
この実施例における表示装置においては、図１に示すように、ガラス基板１１上にスパッタリングによって上記のＩＴＯからなる透明電極１２を形成し、この透明電極１２上に、下記の化１に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）で構成されて厚みが５００Åになったホール輸送層１３と、下記の化２に示すトリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）で構成されて厚みが５００Åになった発光層１４と、アルミニウム・リチウム合金で構成されて厚みが２０００Åになった金属電極１５とを、それぞれ真空度１×１０-6Ｔｏｒｒで基板の温度を制御しない条件の下で真空蒸着させて、有機エレクトロルミネッセンス素子１０を形成した。
【００１６】
【化１】

【００１７】
【化２】

【００１８】
なお、上記の透明電極１２はホール注入電極として、また金属電極１５は電子注入電極として作用する。また、この有機エレクトロルミネッセンス素子１０の耐久性を向上させるために、上記の金属電極１５の上にアルミニウムの保護膜を設けるようにしても良い。
【００１９】
そして、このように形成された有機エレクトロルミネッセンス素子１０における上記の金属電極１５側に、一対のガラス基板２１ａ，２１ｂでそれぞれの対向する面に上記のＩＴＯからなる透明電極２２ａ，２２ｂが設けられると共にこの透明電極２２ａ，２２ｂ間に液晶２３が挾み込まれた液晶セル２４を取り付けると共に、この液晶セル２４上に偏光板２５を取り付けて液晶表示素子２０を形成した。
【００２０】
ここで、この表示装置において、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子１０における透明電極１２と金属電極１５との間に７Ｖの電圧を印加すると、１０００ｃｄ／ｃｍ²の高輝度な緑色発光が得られ、有機エレクトロルミネッセンス素子１０による表示が行なえた。
【００２１】
一方、上記の液晶表示素子２０においては、上記の金属電極１５が反射板として作用し、上記の液晶表示素子２０における偏光板２５と液晶セル２４とを通して入射された光がこの金属電極１５で反射され、この反射光が液晶セル２４を通して偏光板２５に導かれるようになり、液晶セル２４による光の偏光の有無によって上記の偏光板２５を通して液晶表示が行なわれるようになった。
【００２２】
このため、片面においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０による表示が行なわれると共に、反対側の面ではこの液晶表示素子２０による表示が行なわれるようになり、表示装置の両面での表示が簡単に行なえるようになった。
【００２３】
（実施例）
この実施例の表示装置においては、図２に示すように、上記の実施例１の表示装置における有機エレクトロルミネッセンス素子１０において、その金属電極１５の厚みを１００Åと薄くして、上記の発光層１４から発光された光がこの金属電極１５を通して液晶表示素子２０に導かれるようにすると共に、この金属電極１５と上記の液晶表示素子２０における液晶セル２４の間に偏光板２５ａを設けるようにした。
【００２４】
そして、上記のように金属電極１５を通して液晶表示素子２０に導かれた光をこの偏光板２５ａを通して偏光させ、この偏光された光を液晶セル２４を通して液晶セル２４上に設けられた偏光板２５に導き、液晶セル２４による光の偏光の有無により上記の偏光板２５を通して液晶表示を行なうようにした。
【００２５】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０の発光層１４において発光された光を液晶表示素子２０に導いて表示を行なうようにすると、周辺が暗い場合においても、十分な液晶表示が行なえるようになった。
【００２６】
なお、上記の各実施例においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０を用いたが、この有機エレクトロルミネッセンス素子１０に代えて無機エレクトロルミネッセンス素子を用いることも当然可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における表示装置においては、透明電極と金属電極との間に発光層を有するエレクトロルミネッセンス素子における金属電極側に、液晶セルと偏光板とを有する液晶表示素子を設け、この金属電極の膜厚を２００Å以下にしたので、エレクトロルミネッセンス素子によって発光された光がこの金属電極を通して液晶セルに導かれ、上記のように液晶セルと偏光板の作用によって液晶表示が行なわれるようになると共に、反対の面においては上記のエレクトロルミネッセンス素子における表示が行なわれるようになった。
【００２８】
この結果、この発明の表示装置においては、一方の面でエレクトロルミネッセンス素子による表示が行なわれると共に、反対側の面では液晶表示素子による液晶表示が行なわれるようになり、両面の表示が簡単に行なえるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に係る表示装置の概略断面説明図である。
【図２】この発明の実施例２に係る表示装置の概略断面説明図である。
【符号の説明】
１０エレクトロルミネッセンス素子
１２透明電極
１４発光層
１５金属電極
２０液晶表示素子
２４液晶セル
２５，２５ａ偏光板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device that displays various kinds of information, and more particularly to a display device that can display on both sides in a compact state.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various display devices have been used as display devices for displaying information. In recent years, liquid crystal display elements, electroluminescence elements, and the like have been used as such display devices.
[0003]
Here, the liquid crystal display element is a display element using the orientation change of organic molecules, and is used in various fields. In general, a liquid crystal cell having a structure in which liquid crystal is sandwiched between two transparent electrodes, and a polarizing plate And a reflector or an illuminating device or the like disposed behind it. In such a liquid crystal display element, an electric field is applied between the transparent electrodes to twist the arrangement of molecules in the liquid crystal cell, and the light passing through the liquid crystal cell is polarized and provided outside the liquid crystal cell. The polarizing plate controls the passage of light polarized by the liquid crystal cell and light that has not been polarized, thereby performing various displays.
[0004]
In the electroluminescence device, a light emitting layer is provided between the transparent electrode and the metal electrode, and a voltage is applied between the transparent electrode and the metal electrode to cause the light emitting layer to emit light. The light is emitted and various displays are performed.
[0005]
Here, both the liquid crystal display element and the electroluminescence element display on one side thereof. For example, when used for a display device for displaying the amount of money at the time of payment in the market, etc. In order to make it visible from both, two such display elements have to be provided, and there has been a problem such as high cost.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-described problems in a display device using the above-described liquid crystal display element or electroluminescence element, and to provide a display device capable of easily performing double-sided display. Is an issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the display device according to the present invention, in order to solve the above-described problems, the thickness of the metal electrode in the electroluminescent element having a light emitting layer between the transparent electrode and the metal electrode is set to 200 mm or less, and the metal A liquid crystal display element having a liquid crystal cell and a polarizing plate is provided on the electrode side .
[0009]
In the display device according to the present invention, when the metal electrode is thin and light emitted by the electroluminescence element is guided to the liquid crystal display element side through the metal electrode, light is emitted by the electroluminescence element. The emitted light is guided to the liquid crystal cell through the metal electrode, and the liquid crystal display is performed by the action of the liquid crystal cell and the polarizing plate as described above, and the electroluminescent element is displayed on the opposite surface.
[0010]
In order to guide the light emitted by the electroluminescence element to the liquid crystal display element side through the metal electrode, the thickness of the metal electrode is set to 200 mm or less. In order for the electrode to sufficiently function as an electrode and light emitted by the electroluminescence element to be sufficiently guided to the liquid crystal display element side through the metal electrode, the thickness of the metal electrode is in the range of 20 to 100 mm. It is preferable to make it.
[0011]
Here, the electroluminescent element used in the display device according to the present invention may be either an organic or inorganic electroluminescent element, but in the case of an inorganic electroluminescent element, generally, a high electric field is applied to the light emitting portion, and the electron Is accelerated in this high electric field and collides with the light emission center, thereby exciting the light emission center to emit light, so that a high voltage of 100 to 200 V is required as the driving voltage. Injects electrons and holes from the electron injection electrode and the hole injection electrode, respectively, into the light emitting part, recombines the injected electrons and holes at the emission center, and brings the organic molecules into an excited state. It emits light when the organic molecule returns from the excited state to the ground state, about 5-20V. With a low drive voltage with a sufficient intensity of light can be obtained with, for light emission is obtained appropriate colors by selecting a luminescent material, it is preferable to use an organic electroluminescence device.
[0012]
Here, such an organic electroluminescence element has a three-layer structure called a DH structure in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are laminated between a hole injection electrode and an electron injection electrode. Or a two-layer structure called SH-A structure in which a hole transport layer and a light-emitting layer rich in electron transport properties are stacked between a hole injection electrode and an electron injection electrode, or a hole injection electrode and an electron injection A two-layer structure called an SH-B structure in which a light-emitting layer and an electron transport layer having a high hole transport property are stacked between electrodes is generally used.
[0013]
A material having a high work function such as gold or indium-tin oxide (ITO) is used as the material for the hole injection electrode, while a material having a work function such as magnesium is used for the material for the electron injection electrode. In order to extract the light emitted from the light emitting layer, a small electrode material is used, and at least one of the electrodes is made transparent. Generally, ITO having a high work function is used for the hole injection electrode, and light is emitted from the hole injection electrode side. To take out.
[0014]
【Example】
Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be specifically described together with a reference example with reference to the accompanying drawings. First, a reference example will be described.
[0015]
(Reference example)
In the display device in this embodiment, as shown in FIG. 1, a transparent electrode 12 made of the above-mentioned ITO is formed on a glass substrate 11 by sputtering, and N, shown in the following chemical formula 1 is formed on the transparent electrode 12. A hole transport layer 13 composed of N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD) and having a thickness of 500 mm; A light emitting layer 14 made of tris (8-quinolinol) aluminum complex (Alq3) shown in the following chemical formula 2 and having a thickness of 500 mm, a metal electrode 15 made of aluminum / lithium alloy and having a thickness of 2000 mm, and Were vacuum-deposited under the condition that the temperature of the substrate was not controlled at a degree of vacuum of 1 × 10 −6 Torr, and the organic electroluminescence device 10 was formed.
[0016]
[Chemical 1]

[0017]
[Chemical formula 2]

[0018]
The transparent electrode 12 functions as a hole injection electrode, and the metal electrode 15 functions as an electron injection electrode. In order to improve the durability of the organic electroluminescence element 10, an aluminum protective film may be provided on the metal electrode 15.
[0019]
And in the organic electroluminescent element 10 formed in this way, the transparent electrodes 22a and 22b made of the ITO are provided on the opposing surfaces of the pair of glass substrates 21a and 21b on the metal electrode 15 side. A liquid crystal cell 24 in which a liquid crystal 23 was sandwiched between the transparent electrodes 22 a and 22 b was attached, and a polarizing plate 25 was attached on the liquid crystal cell 24 to form the liquid crystal display element 20.
[0020]
Here, in this display device, when a voltage of 7 V is applied between the transparent electrode 12 and the metal electrode 15 in the organic electroluminescence element 10, high luminance green light emission of 1000 cd / cm ² is obtained, and the organic electroluminescence is obtained. The display by the luminescence element 10 could be performed.
[0021]
On the other hand, in the liquid crystal display element 20, the metal electrode 15 functions as a reflector, and light incident through the polarizing plate 25 and the liquid crystal cell 24 in the liquid crystal display element 20 is reflected by the metal electrode 15. Then, the reflected light is guided to the polarizing plate 25 through the liquid crystal cell 24, and the liquid crystal display is performed through the polarizing plate 25 depending on the presence or absence of polarization of light by the liquid crystal cell 24.
[0022]
For this reason, the display by the organic electroluminescence element 10 is performed on one side, and the display by the liquid crystal display element 20 is performed on the opposite side, so that the display on both sides of the display device can be easily performed. It became so.
[0023]
(Example)
In the display device of this embodiment, as shown in FIG. 2, in the organic electroluminescence element 10 in the display device of the above-described embodiment 1, the thickness of the metal electrode 15 is reduced to 100 mm, and the light-emitting layer 14 described above is used. The light emitted from the liquid crystal display device 20 is guided to the liquid crystal display element 20 through the metal electrode 15, and a polarizing plate 25 a is provided between the metal electrode 15 and the liquid crystal cell 24 in the liquid crystal display element 20.
[0024]
Then, the light guided to the liquid crystal display element 20 through the metal electrode 15 as described above is polarized through the polarizing plate 25a, and the polarized light is applied to the polarizing plate 25 provided on the liquid crystal cell 24 through the liquid crystal cell 24. Then, liquid crystal display is performed through the polarizing plate 25 depending on whether or not the light is polarized by the liquid crystal cell 24.
[0025]
As described above, when the light emitted from the light emitting layer 14 of the organic electroluminescence element 10 is guided to the liquid crystal display element 20 for display, sufficient liquid crystal display can be performed even when the periphery is dark. It was.
[0026]
In addition, in each said Example, although the organic electroluminescent element 10 was used, it can replace with this organic electroluminescent element 10 and it is naturally possible to use an inorganic electroluminescent element.
[0027]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the display device according to the present invention, the liquid crystal display element having the liquid crystal cell and the polarizing plate is provided on the metal electrode side in the electroluminescence element having the light emitting layer between the transparent electrode and the metal electrode. Since the thickness of the metal electrode is 200 mm or less, the light emitted by the electroluminescence element is guided to the liquid crystal cell through the metal electrode, and the liquid crystal display is performed by the action of the liquid crystal cell and the polarizing plate as described above. At the same time, the display on the electroluminescence element is performed on the opposite surface.
[0028]
As a result, in the display device according to the present invention, display by the electroluminescence element is performed on one side, and liquid crystal display is performed by the liquid crystal display element on the opposite side, so that the display on both sides can be easily performed. It became so.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory schematic cross-sectional view of a display device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory schematic cross-sectional view of a display device according to Embodiment 2 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electroluminescent element 12 Transparent electrode 14 Light emitting layer 15 Metal electrode 20 Liquid crystal display element 24 Liquid crystal cell 25, 25a Polarizing plate

Claims

The thickness of the metal electrode in the electroluminescence element having a light emitting layer between the transparent electrode and the metal electrode is 200 mm or less, and a liquid crystal display element having a liquid crystal cell and a polarizing plate is provided on the metal electrode side , A display device characterized by enabling double-sided display .

The display device according to claim 1, wherein the electroluminescence element is an organic electroluminescence element.