JP2004125916A

JP2004125916A - Liquid crystal display device

Info

Publication number: JP2004125916A
Application number: JP2002286480A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Uchiumi; 内海　徹哉
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device in which luminance in a specified direction is heightened in using external light as a light source. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 11 is provided with a liquid crystal panel 12 and a backlight 13. The backlight 13 is constructed with a substrate 24 and an organic EL element 25. The backlight 13 is arranged so as to make the organic EL element 25 be opposite to the liquid crystal panel 12. The organic EL element 25 is formed so as to have a plurality of protruding parts 30 protruding from a surface of the substrate 24 with a continuous wavy shape. The organic EL element 25 is formed in a state in which the organic EL layer 28 is disposed between the first electrode 27 and the second electrode 29 and a visual light reflection part 31 is formed in a position corresponding to the first electrode 27, on the side opposite to the liquid crystal panel 12 with the organic EL layer 28 sandwiched in between. The visual light reflection part 31 is inclined so as to make the reflected light advance to the specified direction including a direction vertical to a display surface 12a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライトとして有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、携帯機器等の表示装置として広く用いられている。これら携帯機器は、小型軽量化、低消費電力に対するニーズが高く、これに伴い液晶表示装置も更なる薄型化、低消費電力化が必要である。
【０００３】
低消費電力化のため反射型の液晶表示装置が採用されているが、画質が十分ではない。十分な画質を確保するためには、バックライトを用いた透過型の液晶表示装置が優れる。そして、近年、バックライトとして有機ＥＬ素子を備え、反射型の表示機能と透過型の表示機能を備えた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この液晶表示装置は図７に示すように、液晶パネル７１と、その後方に配置された有機ＥＬ素子７２とから構成されている。液晶パネル７１は、一対の透明基板７３ａ，７３ｂ間に液晶７４、透明電極７５ａ，７５ｂ等が配置され、透明基板７３ａ，７３ｂの外側に偏光板７６ａ，７６ｂが配置されている。有機ＥＬ素子７２は、ガラス製の基板７７の上に設けられ、反射カソード電極７８、有機ＥＬ層７９及び光透過性を有するアノード電極８０が基板７７側から順に積層形成されている。有機ＥＬ素子７２は基板７７と反対側から有機ＥＬ層７９の発光が出射される所謂トップエミッション型に構成されている。
【０００５】
従って、この液晶表示装置は、明るい環境ではバックライトを点灯せずに使用され、外光Ｐが有機ＥＬ素子７２の反射カソード電極７８で反射され、反射型の液晶表示装置として機能する。また、外部が暗い環境では有機ＥＬ素子７２がバックライトとして使用され、十分な輝度を確保できる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−７８５８２号公報（明細書の段落［００１５］〜［００２２］、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液晶表示装置のように反射面が液晶パネルの表示面と平行に存在する構成では、外光Ｐが表示面に垂直あるいは垂直に近い角度で入射される場合には、反射カソード電極７８の反射面での反射光が表示面に有効に反射される。
【０００８】
ところが、携帯機器等に装備された液晶表示装置が使用される状況は、一般に光源と液晶表示装置と利用者の位置関係がおおよそ決まっており、利用者は表示面をほぼ垂直方向から見る場合が多く、光源は利用者の前側上方に存在する場合が多い。そのため、外光は液晶パネルの表示面に対して斜めから入射することになり、その反射光は利用者の見る方向である表示面と垂直方向及び垂直方向に対して所定の角度で広がりを有する範囲へ反射する割合が少なくなり、輝度が不十分となる。
【０００９】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は外光を光源として利用する際、所定の方向における輝度を高くすることができる液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、液晶パネルと、その表示面と反対側にバックライトとして有機ＥＬ素子とを備えた液晶表示装置である。前記有機ＥＬ素子は、基板上に第１電極、有機発光層を含む有機ＥＬ層及び第２電極が順次積層されて形成され、少なくとも前記有機ＥＬ層と、当該層よりも光取り出し側に設けられた部材とが可視光透過性を有する。そして、前記有機ＥＬ層を基準にして前記光取り出し側と反対側に複数の可視光反射部が設けられ、各可視光反射部は第１の所定の方向から入射された光を第２の所定の方向へ反射するように、前記表示面と平行な平面に対して傾斜する状態で設けられ、第１の所定の方向は、液晶表示装置の通常の使用状態において光源があると想定される方向である。「所定の方向」とは、直線的な一方向を意味するのではなく、所定の立体角を有する方向を意味する。なお、第１の所定の方向は、液晶表示装置の通常の使用状態において光源があると想定される方向である。従って、液晶表示装置の用途等によって、光源があると想定される方向は適宜設定される。
【００１１】
この発明では、液晶パネルを透過して第１の所定の方向から有機ＥＬ素子に入射された外光は、可視光反射部で第２の所定の方向へ反射される。従って、第１の所定の方向が光源に向くように液晶表示装置を配置して使用すれば、第２の所定方向へ反射される光の量が多くなる。第２の所定の方向を利用者の眼が有る方向（視線の方向）とすれば、利用者の眼に到達する光の量を多くすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２の所定の方向が、前記液晶パネルの表示面に垂直な方向を含む。この発明では、一般に液晶表示装置の利用者は液晶パネルの表示面に垂直あるいは垂直に近い方向から表示面を見ることが多いため、輝度の向上が表示の見易さにつながる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２の所定の方向が、液晶表示装置の利用者が前記表示面を見る際の視線の方向と想定される方向を含む。「利用者が前記表示面を見る際の視線の方向と想定される方向」とは、液晶表示装置が搭載された機器の機能上、利用者にとって機器を操作しながら見やすい方向が存在する場合、その方向を意味する。従って、その方向が液晶パネルの表示面と垂直方向を含む所定の方向となる場合もある。
【００１４】
この発明では、利用者が外光を光源として液晶表示装置の表示を見る際、表示面の輝度を有効に高めることができる。従って、携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）等のように、表示面を見る際に利用者が手に持って、ほぼ一定の角度で見る携帯機器の場合により有効となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記第１電極及び第２電極は平面状に設けられ、前記可視光反射部は前記有機ＥＬ素子に対して前記液晶パネルと反対側に設けられている。この発明では、有機ＥＬ素子を構成する第１電極及び第２電極を従来の有機ＥＬ素子と同様に平面状に形成でき、電極が凸部等を有する形状とする場合に比較して製造が容易になる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記第１電極及び第２電極のうち少なくとも前記有機ＥＬ層を基準にして前記光取り出し側と反対側に設けられた電極には、前記液晶パネル側に凹となる凹部及び前記液晶パネル側に凸となる凸部の少なくとも一方が複数設けられ、前記凹部及び凸部にはその一部に、前記可視光反射部が設けられている。この発明では、可視光反射部を前記光取り出し側と反対側に設けられた電極と一体に形成することが容易となり、可視光反射部を前記電極と別体に設ける構成と比較して、形成が容易になるとともに小型化も容易になる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記凹部及び凸部は前記可視光反射部が設けられる部分と、前記可視光反射部が設けられない部分とが非対称に形成され、前記可視光反射部の面積が可視光反射部が設けられない部分の面積より広く形成されている。この発明では、基板の面積を同じとした場合、可視光反射部の占める面積を広くでき、反射光の量が多くなって輝度を高めることができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の発明において、前記第１電極及び第２電極は互いに平行に設けられている。この発明では、一方の電極だけに凹部及び凸部の少なくとも一方を設ける構成に比較して、第１電極、有機ＥＬ層及び第２電極を蒸着等で積層形成するのが容易になる。また、基板の有機ＥＬ素子が形成される部分の面積が同じでも、両電極が平面状に形成された構成に比較して発光可能な部分の面積が増加し、バックライトとして使用する際の輝度を高めることができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記可視光反射部は平面状に形成されている。この発明では、可視光反射部が液晶パネル側に凸となる曲面状に形成された場合に比較して、一方向へ反射する光の量が多くなる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記可視光反射部は前記液晶パネル側に向かって凸となる曲面状に形成されている。この発明では、第１の所定の方向の範囲に比較して、第２の所定の方向の範囲が広がり、可視光反射部が平面の場合に比較して視野角が広くなる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記可視光反射部は前記光取り出し側に対して凹となる曲面状に形成されている。この発明では、可視光反射部が平面の場合に比較して第２の所定の方向へ反射する光の量が多くなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１及び図２に従って説明する。図１（ａ）は液晶表示装置の要部概略断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、図２は作用を示す模式図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１１は、アクティブ・マトリックス方式の透過型の液晶パネル１２と、バックライト１３とを備えている。
液晶パネル１２は、一対の透明な基板１４，１５を備え、両基板１４，１５は所定の間隔を保った状態で、図示しないシール材により貼り合わされて、その間に液晶１６が封止されている。基板１４，１５は例えばガラス製である。バックライト１３側に配置された一方の基板１４には、液晶１６と対向する面に画素電極１７と、画素電極１７に接続された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１８とが多数形成されている。画素電極１７はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成されている。また、基板１４には、液晶１６と反対側の面に偏光板１９が形成されている。
【００２４】
他方の基板１５には液晶１６側の面にカラーフィルタ２０が形成され、カラーフィルタ２０上には全画素共通の透明電極２１が形成されている。透明電極２１もＩＴＯで形成されている。カラーフィルタ２０はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各サブピクセル２０ａを有し、各サブピクセル２０ａが画素電極１７と対応するように配設されている。各サブピクセル２０ａはブラックマトリックス２２で区画されている。基板１５の液晶１６と反対側の面には偏光板２３が形成されている。
【００２５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、バックライト１３は、基板２４と、その上に形成された有機ＥＬ素子２５とを備えている。そして、バックライト１３は有機ＥＬ素子２５が液晶パネル１２と対向するように配置され、有機ＥＬ素子２５が発光した時の光が、基板２４と反対側から出射するようになっている。即ち、この実施の形態の有機ＥＬ素子２５はトップエミッション型である。
【００２６】
基板２４はガラス製の基板本体２４ａと、その片面に積層形成された樹脂層２４ｂとから構成され、樹脂層２４ｂ上に有機ＥＬ素子２５が形成されている。樹脂層２４ｂは有機ＥＬ素子２５の形成される面が、波状に連続する形状の複数の突条２６を有するように形成されている。即ち、突条２６の長手方向（図１（ａ）における紙面と垂直方向）と直交する断面形状が鋸歯状に形成されている。
【００２７】
有機ＥＬ素子２５は基板２４上の突条２６がある面側に形成され、基板２４上に、第１電極２７、有機発光層を含む有機ＥＬ層２８及び第２電極２９が順次積層されて形成されている。第１電極２７及び第２電極２９は互いに平行に設けられている。即ち、この実施の形態では、第１電極２７及び第２電極２９はともに、液晶パネル１２側に凸となる凸部３０が複数設けられている。各凸部３０は平行で互いに連続する形状に形成されている。そして、有機ＥＬ素子２５は、少なくとも有機ＥＬ層２８と、当該層よりも光取り出し側に設けられた部材とが可視光透過性を有する。この実施の形態では有機ＥＬ層２８の光取り出し側にある部材となる第２電極２９だけでなく、有機ＥＬ層２８の光取り出し側と反対側にある第１電極２７も可視光透過性に形成されている。両電極２７，２９はＩＴＯで形成されており、蒸着法やスパッタ法等によって形成されている。両電極２７，２９は基板２４に比較して極薄く形成されている。また、第１電極２７が陽極を、第２電極２９が陰極を構成する。
【００２８】
第１電極２７の凸部３０には基板２４と対向する側の面の一部に可視光反射部３１が設けられている。可視光反射部３１は第１電極２７に接する状態で設けられている。凸部３０は可視光反射部３１が設けられる部分と、可視光反射部３１が設けられない部分とが非対称に形成され、可視光反射部３１の面積が可視光反射部３１が設けられない部分の面積より広く形成されている。可視光反射部３１は平面状に形成されている。
【００２９】
可視光反射部３１は第１の所定の方向から入射された光を第２の所定の方向へ反射するように、表示面１２ａと平行な平面に対して傾斜する状態で設けられている。第１の所定の方向は、液晶表示装置１１の通常の使用状態において光源があると想定される方向である。前記第２の所定の方向は、液晶表示装置１１の利用者が表示面１２ａを見る際の視線の方向と想定される方向を含む所定の方向である。この実施の形態では前記視線の方向と想定される方向を含む所定の方向として、液晶パネル１２の表示面１２ａに垂直な方向を含む所定の方向が設定されている。「垂直な方向を含む所定の方向」とは、前記垂直な方向及びその方向に対して所定の立体角で広がりを有する方向を意味する。また、「利用者が前記表示面を見ると想定される方向」とは、液晶表示装置が搭載された機器の機能上、利用者にとって機器を操作しながら見やすい方向が存在する場合、その方向を意味する。
【００３０】
可視光反射部３１が表示面１２ａに平行な平面と成す角度（図１（ｂ）における可視光反射部３１が基板本体２４ａの樹脂層２４ｂ側の表面と成す角度）は、例えば、８〜１０°に設定されている。可視光反射部３１は金属層、この実施の形態ではアルミニウム層で形成されている。
【００３１】
液晶パネル１２のサブピクセル２０ａの幅は１００μｍ程度であり、凸部３０は、幅方向の長さＬ（図１（ｂ）に図示）が例えば、１０〜１５μｍに形成されている。即ち、凸部３０の幅方向の長さＬは液晶パネル１２のサブピクセル２０ａのピッチより小さく形成されている。
【００３２】
有機ＥＬ層２８は、第１電極２７側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の５層で構成され、各層を構成する有機材料には例えば公知のものを使用できる。有機ＥＬ層２８は白色発光をするように構成されている。
【００３３】
有機ＥＬ層２８は両面が各電極２７，２９によってほぼ全域が覆われた状態となっている。各電極２７，２９は有機ＥＬ層２８に対してそれぞれ一つのみ設けられている。従って、両電極２７，２９間に電圧が印加されることで有機ＥＬ層２８は有機ＥＬ素子２５の全域に亘って発光するように構成されている。
【００３４】
また、有機ＥＬ素子２５は、第２電極２９側の全面が覆われる状態で、有機ＥＬ層２８が外気と接しないように、光透過性を有するパッシベーション膜（図示せず）で被覆されている。パッシベーション膜は水分の透過を防止可能な材料、例えば窒化ケイ素ＳｉＮ_ｘや酸化ケイ素ＳｉＯ_ｘで形成されている。パッシベーション膜も、基板２４に比較して極薄く形成されている。
【００３５】
なお、図面において、液晶パネル１２及びバックライト１３を構成する各基板、各電極、各層及び膜等の厚さは、図示の都合上、実際とは必ずしも一致しない相対関係で示されている。
【００３６】
次にバックライト１３の製造方法を説明する。
先ず基板本体２４ａの片面にフォトリソグラフィーを利用してフォトレジストにより、波状の突条２６を有する樹脂層２４ｂを形成する。次に突条２６側の全面に蒸着等によりアルミニウム層を形成した後、フォトリソグラフィーを利用したエッチングで、可視光反射部３１となる部分以外の部分のアルミニウム層を除去して可視光反射部３１を所望の位置に形成する。次にＩＴＯからなる第１電極２７をスパッタリングにより、突条２６及び可視光反射部３１の表面を覆うように所定の厚さに形成する。次に第１電極２７の上に、蒸着により有機ＥＬ層２８及び第２電極２９を順次積層形成する。次にイオンプレーティングにより窒化ケイ素からなるパッシベーション膜を第２電極２９の表面を覆う状態で、有機ＥＬ層２８が外気と接しないように形成する。以上で基板２４上に、可視光反射部３１を有するトップエミッション型の有機ＥＬ素子２５が形成されたバックライト１３の製造が完了する。
【００３７】
次に、前述のように構成された液晶表示装置１１の作用について説明する。
液晶パネル１２においては、表示すべき画像に対応する所定の画素の液晶１６に電圧が印加されることで前記画素が表示状態となる。
【００３８】
昼間の屋外のように外部が明るい環境では、バックライト１３を点灯せずに、外光を光源として利用する。この状態では、液晶表示装置１１は反射型の液晶表示装置として機能する。一方、外部が暗いときは、バックライト１３を点灯して利用する。
【００３９】
液晶表示装置１１を外光を光源として使用する場合、外光は表示状態になった画素電極１７と対応する液晶１６の部分を透過した後、有機ＥＬ素子２５に入射する。そして、可視光反射部３１で反射して再び液晶パネル１２に表示面１２ａと反対側から入射し、液晶１６を透過して表示面１２ａから出射する。
【００４０】
外光の光源（図示せず）は、図２において液晶パネル１２の左斜め上方に存在し、利用者の視線は液晶パネル１２の表示面１２ａに対してほぼ垂直方向となる。この状態では、第１の所定の方向となる光源方向から有機ＥＬ素子２５に入射された光が、可視光反射部３１において第２の所定の方向である液晶パネル１２の表示面１２ａと垂直又は垂直に近い所定の方向へ反射される。従って、液晶表示装置１１の利用者の眼に到達する光の量が多くなり、輝度が向上する。
【００４１】
また、液晶パネル１２から出射して有機ＥＬ素子２５に入射した外光Ｐの反射光Ｐｒの液晶パネル１２への入射角θ１は、図２に鎖線で示す可視光反射部３１が表示面１２ａに平行な場合に反射光Ｐｒが液晶パネル１２へ入射する際の入射角θ２に比較して小さくなる。そして、反射光Ｐｒの液晶パネル１２への入射角θ１が小さくなることにより、ある画素に入射した外光Ｐの反射光Ｐｒの出射位置が、当該外光Ｐの表示面１２ａへの入射位置に近くなる。従って、可視光反射部３１が表示面１２ａと平行な構成の液晶表示装置１１に比較して、二重像やカラー表示の際の色滲みを抑制することができる。反射光Ｐｒの液晶パネル１２への入射角θ１が０°となるようにすれば、二重像のずれが極めて小さくなる。
【００４２】
可視光反射部３１が有機ＥＬ素子２５の全面にわたって１つの斜面として形成されているのではなく、複数の可視光反射部３１が所定の幅で設けられている。従って、有機ＥＬ素子２５が基板２４から突出した形状に形成されていても、バックライト１３の厚さがさほど厚くならない。
【００４３】
携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）等のように、表示面を見る際に利用者が手に持って使用する携帯機器の場合、携帯機器の位置を多少変えることにより、簡単に光源の方向を第１の所定の方向に合わせることができ、第２の所定の方向が利用者の視線の方向に調整される。
【００４４】
バックライト１３を点灯して使用する際は、有機ＥＬ素子２５の全面から発する光が、液晶パネル１２の表示面１２ａに平行に入射するため、人が識別できるような二重像や色滲み発生はしない。
【００４５】
この実施の形態は以下の効果を有する。
（１）　有機ＥＬ素子２５は、基板２４上に第１電極２７、有機発光層を含む有機ＥＬ層２８及び第２電極２９が順次積層されて形成されている。有機ＥＬ層２８を基準にして光取り出し側と反対側に複数の可視光反射部３１が設けられ、可視光反射部３１は第１の所定の方向から入射された光を第２の所定の方向へ反射するように傾斜して設けられている。第１の所定の方向は、液晶表示装置１１の通常の使用状態において光源があると想定される方向である。従って、第１の所定の方向が光源に向くように液晶表示装置１１を配置して使用した場合、第２の所定の方向における輝度を高くすることができる。
【００４６】
（２）　前記第２の所定の方向が、液晶表示装置１１の利用者が表示面１２ａを見る際の視線の方向と想定される方向を含む。従って、利用者が外光を光源として液晶表示装置１１の表示を見る際、表示面１２ａの輝度を有効に高めることができる。また、携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）等のように、表示面を見る際に利用者が手に持って、ほぼ一定の角度で見る携帯機器の場合により有効となる。
【００４７】
（３）　前記第２の所定の方向が、液晶パネル１２の表示面１２ａに垂直な方向を含む。従って、第２の所定の方向が、一般に利用者の視線の方向となる表示面１２ａに垂直な方向を含む所定の範囲となり、利用者の眼に到達する光の量を多くすることができ、表示の見易さにつながる。
【００４８】
（４）　有機ＥＬ層２８を基準にして光取り出し側と反対側に設けられた第１電極２７には、液晶パネル１２側に凸となる凸部３０が複数設けられ、凸部３０にはその一部に、可視光反射部３１が設けられている。従って、この発明では、可視光反射部３１を第１電極２７と一体に形成することが容易となり、可視光反射部３１を第１電極２７と別体に設ける構成と比較して、形成が容易になるとともに小型化も容易になる。
【００４９】
（５）　凸部３０は可視光反射部３１が設けられる部分と、可視光反射部３１が設けられない部分とが非対称に形成され、可視光反射部３１の面積が可視光反射部３１が設けられない部分の面積より広く形成されている。従って、基板２４の面積を同じとした場合、可視光反射部３１の占める面積を広くでき、反射光の量が多くなって輝度を高めることができる。
【００５０】
（６）　第１電極２７及び第２電極２９は互いに平行に設けられている。従って、一方の電極だけに凹部及び凸部３０の少なくとも一方を設ける構成に比較して、第１電極２７、有機ＥＬ層２８及び第２電極２９を蒸着等で積層形成するのが容易になる。また、基板２４の有機ＥＬ素子２５が形成される部分の面積が同じでも、両電極２７，２９が平面状に形成された構成に比較して発光可能な部分の面積が増加し、バックライト１３として使用する際の輝度を高めることができる。
【００５１】
（７）　可視光反射部３１が平面状に形成されているため、可視光反射部３１が液晶パネル１２側に凸となる曲面状に形成された場合に比較して、一方向へ反射する光の量を多くすることができる。
【００５２】
（８）　有機ＥＬ素子２５は、一対の電極２７，２９の間に有機ＥＬ層２８が配置され、一対の電極２７，２９のうち有機ＥＬ層２８を挟んで光取り出し側と反対側に位置する第１電極２７の一部に可視光反射部３１が形成されている。従って、有機ＥＬ層２８を挟んで配置される第１電極２７に代えて、可視光反射部３１を電極と兼用する構成に比較して、有機ＥＬ層２８に接触する有効な電極面積が増加するため、有機ＥＬ層２８が同じ面積であっても発光時の輝度が向上する。また、可視光反射部３１が複数あっても可視光反射部３１側の第１電極２７の数は１個のため、第１電極２７と外部配線との接続が簡単になる。
【００５３】
（９）　有機ＥＬ素子２５は、第２電極２９側の全面が覆われる状態で、有機ＥＬ層２８が外気と接しないように、基板２４に比較して極薄いパッシベーション膜で被覆されている。従って、例えば第２電極２９の積層形成時に第２電極２９にピンホールが形成されてしまった場合であっても、パッシベーション膜によって有機ＥＬ層２８を外気から遮断することができ、外気との接触による有機ＥＬ層２８の劣化を防止することができる。
【００５４】
（１０）　基板２４がガラス製の基板本体２４ａと、樹脂層２４ｂとから構成され、樹脂層２４ｂ上に有機ＥＬ素子２５が形成されている。従って、有機ＥＬ素子２５を形成する側の基板２４の表面に波状の突条２６を形成するのが容易となる。
【００５５】
（１１）　凸部３０の幅方向の長さＬが液晶パネル１２のサブピクセル２０ａのピッチより小さく形成されている。従って、可視光反射部３１の傾斜角度が同じ場合、前記長さＬがサブピクセル２０ａのピッチより大きく形成された場合に比較して、凸部３０の突出量を小さくでき、バックライト１３の薄型化に寄与できる。
【００５６】
（１２）　凸部３０は鋸歯状に連続して形成され、可視光反射部３１は帯状に形成されるため、凸部３０がドット状に形成される場合に比較して可視光反射部３１の面積を広くするのが容易となり、凸部３０がドット状の場合に比較して第２の所定の方向への反射光の光量を多くすることができる。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を図３（ａ），（ｂ）に従って説明する。この実施の形態はバックライト１３を構成する有機ＥＬ素子２５の形状が第１の実施の形態と異なっており、その他の構成は同じため、有機ＥＬ素子２５についてのみ説明する。また、前記実施の形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５８】
図３（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子２５は基板２４の表面から突出するとともに底部外形が円形のドット状の複数の凸部３２を有するように形成されている。凸部３２は円錐をその斜面と交差するとともに底面の円に接する面で切断された形状に形成されている。図３（ｂ）に示すように、凸部３２は基板本体２４ａに対して傾斜する方向に延びる第１の斜面３２ａと、第１の斜面３２ａに連続する第２の斜面３２ｂとを有する。可視光反射部３１は第１の斜面３２ａ及び第２の斜面３２ｂの稜線を含み凸部３２の底面と直交する仮想平面で凸部３２を切断した際、第１の斜面３２ａ側となる部分を覆うように形成されている。従って、可視光反射部３１は、第１の斜面３２ａと対応する位置に形成された部分以外の部分が湾曲面となる。
【００５９】
第１の斜面３２ａは、その上に形成された可視光反射部３１の反射光が、第１の所定の方向から入射された光を第２の所定の方向へ反射するように、表示面１２ａと平行な平面に対して傾斜する状態で設けられている。可視光反射部３１はアルミニウム層で形成されている。
【００６０】
有機ＥＬ素子２５及び可視光反射部３１の形成は、基板２４の樹脂層２４ｂに形成された凸部３３上に、前記実施の形態と同様な方法で、可視光反射部３１、第１電極２７、有機ＥＬ層２８及び第２電極２９を順次積層形成することにより行われる。
【００６１】
この実施の形態の構成では、凸部３２に形成された可視光反射部３１が、第１の斜面３２ａに形成された平面状の部分とそれに連続する湾曲面の部分とを含む。従って、第１の所定の方向から有機ＥＬ素子２５に入射した外光は、可視光反射部３１が平面状に構成された場合よりも第２の所定の方向へ反射する際に、その反射光の範囲が広がる。
【００６２】
従って、この実施の形態では前記実施の形態の（１）〜（１０）と同様の効果を有する他に次の効果を有する。
（１３）　基板２４がガラス製の基板本体２４ａと、樹脂層２４ｂとから構成され、樹脂層２４ｂ上に有機ＥＬ素子２５が形成されている。従って、有機ＥＬ素子２５を形成する側の基板２４の表面にドット状の凸部３２を形成するのが容易となる。
【００６３】
（１４）　可視光反射部３１が凸部３２の第１の斜面３２ａだけでなく、第１の斜面３２ａの両側に連続する湾曲部にも形成されている。従って、液晶表示装置１１の表示部を見る際、表示面１２ａの角度が第１の斜面３２ａの部分に形成された可視光反射部３１の傾斜角度と、外光の表示面１２ａに対する入射角とで決まる最適な傾斜状態から多少ずれても、有効な反射光の割合が多くなる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態を図４（ａ），（ｂ）に従って説明する。この実施の形態はバックライト１３を構成する有機ＥＬ素子２５と、可視光反射部３１とが別体として構成されている点が、前記第１の実施の形態と異なっており、液晶パネル１２側の構成は同じため、バックライト１３についてのみ説明する。また、前記実施の形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００６５】
基板２４の片面に可視光反射部３１が形成され、可視光反射部３１及び樹脂層２４ｂを覆うように可視光透過層３４が形成されている。可視光反射部３１は平面状で、第１の実施の形態の可視光反射部３１と同様な傾斜に形成されている。可視光透過層３４は基板２４側と反対側の面が平面となるように形成されている。可視光透過層３４は例えば、窒化ケイ素ＳｉＮ_ｘや酸化ケイ素ＳｉＯ_ｘで形成されている。そして、可視光透過層３４上に有機ＥＬ素子２５が設けられている。有機ＥＬ素子２５は可視光透過層３４側から第１電極２７、有機ＥＬ層２８及び第２電極２９が順に積層形成されている。第１電極２７、有機ＥＬ層２８及び第２電極２９は平面状に設けられ、液晶表示装置１１にバックライト１３が組み付けられた際に表示面１２ａと平行に配置されるようになっている。
【００６６】
この実施の形態の構成においても、第１の所定の方向から液晶パネル１２及び有機ＥＬ素子２５を透過して可視光反射部３１に達した外光Ｐは、第２の所定の方向に反射される。従って、第１の実施の形態の（１）〜（３）と同様な効果を有する。また、可視光反射部３１が有機ＥＬ素子２５と別体に形成され、有機ＥＬ素子２５は両電極２７，２９が平面上に形成されているため、有機ＥＬ素子２５の製造が前記両実施の形態に比較して容易になる。
【００６７】
実施の形態は前記に限らず、例えば次のように構成してもよい。
○　可視光反射部３１を有機ＥＬ素子２５と別体として構成する場合、有機ＥＬ素子２５を可視光反射部３１を完全に独立して形成してもよい。例えば、第３の実施の形態のように有機ＥＬ素子２５を可視光透過層３４の上に形成する構成に代えて、図５（ａ）に示すように、可視光反射部３１を基板２４上に設け、有機ＥＬ素子２５を別の可視光透過性の平板状の基板３５上に形成する。そして、その基板３５を可視光透過層３４上に配置してもよい。このように構成すると、有機ＥＬ素子２５を従来と同様に製造し、可視光反射部３１を備えた部材のみを別工程で製造できるため、製造方法の自由度が大きくなるので好ましい。
【００６８】
○　図５（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子２５が形成される基板３５の有機ＥＬ素子２５が形成される面と反対側の面に、可視光反射部３１を形成してもよい。例えば、図５（ｂ）に示すように、片面が断面鋸歯状の波状に形成された基板２４の波状側の面に可視光反射部３１を形成し、平面側に有機ＥＬ素子２５を形成する。このように構成すると、可視光透過層３４を設けずに有機ＥＬ素子２５の両電極２７，２９及び有機ＥＬ層２８を平面上に形成できるので好ましい。
【００６９】
〇　凸部３０が鋸歯状に形成される場合、可視光反射部３１が形成される斜面部に連続する斜面は垂直面であってもよい。このようにすると、凸部３０の長さＬが同じ場合可視光反射部３１の面積を大きくできて、輝度を向上できるので好ましい。
【００７０】
〇　隣接する凸部３０同士が連続する鋸歯状に限らず、有機ＥＬ素子２５を隣接する凸部３０の間に表示面１２ａと平行な面を有する構成としてもよい。
○　凸部３０あるいは凸部３２を全て同じに形成せずに、異なる大きさのものが混在する状態、即ち相似形状のものが混在する状態に構成してもよい。
【００７１】
○　可視光反射部３１が設けられる部分の傾斜角が異なる凸部３０あるいは凸部３２が混在する構成としてもよい。このようにすると、液晶表示装置１１を見る際の表示面１２ａと利用者の視線との成す角度の適正な範囲が広くなるので好ましい。
【００７２】
〇　凸部３２の形状は円錐を平面で斜めに切断した形状に限らず、三角柱を横にした形状（例えば図６（ａ）に示すような形状）、貝殻状（例えば図６（ｂ）に示すような形状）、円錐あるいは円錐台をその軸線を含む面と平行な面で切断した形状、半円柱を斜めに切断した形状等の形状としてもよい。また、異なる種類の形状の凸部３２が混在する構成としてもよい。凸部３２が貝殻状、円錐あるいは円錐台をその軸線を含む面と平行な面で切断した形状の場合、可視光反射部３１は全体が液晶パネル１２側に向かって凸となる曲面状に形成されるので、第１の所定の方向の範囲に比較して、第２の所定の方向の範囲が広がり、可視光反射部３１が平面の場合に比較して視野角が広くなる。
【００７３】
○　前記第２の所定の方向は、液晶パネル１２の表示面１２ａに垂直な方向を含む所定の方向に限らず、液晶表示装置１１の利用者が表示面１２ａを見る際の視線の方向と想定される方向を含む所定の方向としてもよい。「利用者が前記表示面を見る際の視線の方向と想定される方向」とは、液晶表示装置が搭載された機器の機能上、利用者にとって機器を操作しながら見やすい方向が存在する場合、その方向を意味する。従って、その方向が液晶パネルの表示面と垂直方向を含む所定の方向以外の方向となる場合もある。このようにすると、利用者が外光を光源として液晶表示装置１１の表示を見る際、表示面１２ａの輝度を有効に高めることができ、携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）等のように、表示面を見る際に利用者が手に持って、ほぼ一定の角度で見る携帯機器の場合により有効となる。
【００７４】
○　有機ＥＬ素子２５は必ずしも基板２４から突出していなくてもよい。例えば、基板２４に、表示面１２ａに対して傾斜する方向に延びる第１の斜面と、前記第１の斜面に連続する第２の斜面とを有するドット状の凹部を形成する。そして、第１の斜面に可視光反射部３１を形成した後、順次、第１電極２７、有機ＥＬ層２８を積層形成してもよい。この場合も、有機ＥＬ素子２５が基板２４から突出した状態に形成した場合と同様な効果を有する。また、有機ＥＬ素子２５の基板２４と対向する面と反対側の面が平坦になり、バックライト１３を液晶パネル１２に接触する状態で組み付けるのが容易となる。
【００７５】
○　可視光反射部３１は、有機ＥＬ層２８からの光取り出し側に対して凹となる曲面状に形成されていてもよい。この場合、可視光反射部３１が平面の場合に比較して第２の所定の方向へ反射する光の量が多くなる。
【００７６】
〇　有機ＥＬ素子２５はトップエミッション型に限らず、有機ＥＬ層２８からの発光の取り出し方向を基板２４側とするボトムエミッション型としてもよい。ボトムエミッション型の場合は、基板２４上に有機ＥＬ素子２５を形成した後、第２電極２９上に可視光反射部３１を形成する。可視光反射部３１は例えば蒸着等により形成される。
【００７７】
〇　突条２６あるいは凸部３３の形成を容易にするため、基板２４を基板本体２４ａと樹脂層２４ｂとの２層構成とした。しかし、樹脂層２４ｂを設けずに、ガラス製の基板２４の表面に直接突条２６あるいは凸部３３を形成してもよい。また、基板２４はガラスに限らず、樹脂であってもよい。また、基板２４は硬質基板に限らず、フレキシブル基板であってもよい。
【００７８】
○　有機ＥＬ素子２５がトップエミッション型の場合、基板２４は光透過性を有していなくてもよい。光透過性を有さない場合、例えば金属、セラミックス等を使用できる。
【００７９】
〇　有機ＥＬ層２８を挟んで基板２４側に配設される第１電極２７を陰極とし、基板２４と反対側に配設される第２電極２９を陽極としてもよい。この場合、有機ＥＬ層２８の構成もそれに対応して変更する。
【００８０】
○　有機ＥＬ層２８は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の５層からなるものに限らず、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一つと発光層とからなるものであってもよく、発光層のみからなるものであってもよい。
【００８１】
○　可視光反射部３１はアルミニウム以外の金属を用いて形成されていてもよい。
○　有機ＥＬ層２８を基準にして光取り出し側と反対側に設けられた電極と有機ＥＬ層２８との間に可視光反射部３１を設けてもよい。この構成の場合、可視光反射部３１を構成する材質が仕事関数の小さなものであれば、当該電極を陰極とすると、有機ＥＬ層２８への電子注入量を増加させることができるので好ましい。また、可視光反射部３１を構成する材質が仕事関数の大きなものであれば、当該電極を陽極とすると、有機ＥＬ層２８への正孔注入量を増加させることができるので好ましい。
【００８２】
○　パッシベーション膜の材料は、窒化ケイ素ＳｉＮ_ｘや酸化ケイ素ＳｉＯ_ｘに限らず、透明で水分や酸素等のガスの透過率の小さな他の材料、例えばダイヤモンド・ライク・カーボンであってもよい。
【００８３】
○　多数形成された凸部３０及び凸部３２の全てに可視光反射部３１を設ける必要は必ずしもなく、一部の凸部３０及び凸部３２に可視光反射部３１を形成しなくてもよい。また、第１電極２７又は第２電極２９に形成された凹部に３１を形成する場合も、同様に一部の凹部に可視光反射部３１を形成してもよい。
【００８４】
〇　基板１４，１５はガラスに限らず、透明な樹脂基板やフィルムであってもよい。
〇　液晶パネル１２はカラーフィルタ２０を備えない、白黒表示パネルであってもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項１０に記載の発明によれば、外光を光源として利用する際、所定の方向における輝度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第１の実施の形態における液晶表示装置の要部模式断面図（ｂ）は（ａ）の部分拡大図。
【図２】作用を説明する模式断面図。
【図３】（ａ）は第２の実施の形態の有機ＥＬ素子を示す模式斜視図、（ｂ）は突部の拡大模式断面図。
【図４】（ａ）は第３の実施の形態のバックライトを示す模式部分断面図、（ｂ）はその部分拡大図。
【図５】（ａ），（ｂ）は別の実施の形態のバックライトを示す模式部分断面図。
【図６】（ａ），（ｂ）は別の実施の形態の凸部を示す模式斜視図。
【図７】従来の液晶表示装置の模式断面図。
【符号の説明】
１１…液晶表示装置、１２…液晶パネル、１２ａ…表示面、１３…バックライト、２４，３５…基板、２５…有機ＥＬ素子、２７…第１電極、２８…有機ＥＬ層、２９…第２電極、３０，３２…凸部、３１…可視光反射部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device having an organic EL (electroluminescence) element as a backlight.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal display devices are widely used as display devices for portable devices and the like. There is a strong need for these portable devices to be smaller and lighter and consume less power, and accordingly, the liquid crystal display device needs to be further thinner and consume less power.
[0003]
Although a reflection-type liquid crystal display device is employed to reduce power consumption, the image quality is not sufficient. In order to secure sufficient image quality, a transmissive liquid crystal display device using a backlight is excellent. In recent years, a liquid crystal display device that includes an organic EL element as a backlight and has a reflective display function and a transmissive display function has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0004]
As shown in FIG. 7, this liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 71 and an organic EL element 72 disposed behind the liquid crystal panel 71. In the liquid crystal panel 71, a liquid crystal 74, transparent electrodes 75a, 75b, and the like are disposed between a pair of transparent substrates 73a, 73b, and polarizing plates 76a, 76b are disposed outside the transparent substrates 73a, 73b. The organic EL element 72 is provided on a glass substrate 77, and a reflective cathode electrode 78, an organic EL layer 79, and a light-transmissive anode electrode 80 are sequentially laminated from the substrate 77 side. The organic EL element 72 is of a so-called top emission type in which light emitted from the organic EL layer 79 is emitted from the side opposite to the substrate 77.
[0005]
Therefore, this liquid crystal display device is used without turning on the backlight in a bright environment, and the external light P is reflected by the reflective cathode electrode 78 of the organic EL element 72, and functions as a reflective liquid crystal display device. In an environment where the outside is dark, the organic EL element 72 is used as a backlight, and sufficient luminance can be secured.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-78582 (paragraphs [0015] to [0022] of the specification, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In a configuration in which the reflection surface is parallel to the display surface of the liquid crystal panel as in a conventional liquid crystal display device, when the external light P is incident on the display surface at an angle perpendicular or nearly perpendicular, the reflection cathode electrode 78 Light reflected on the reflection surface is effectively reflected on the display surface.
[0008]
However, in a situation where a liquid crystal display device mounted on a portable device or the like is used, generally, the positional relationship between a light source, a liquid crystal display device, and a user is roughly determined, and the user may look at the display surface from a substantially vertical direction. In many cases, the light source is often located above the front side of the user. Therefore, the external light is obliquely incident on the display surface of the liquid crystal panel, and the reflected light is spread at a predetermined angle with respect to the display surface, which is the viewing direction of the user, and the vertical direction and the vertical direction. The ratio of reflection to the range decreases, and the luminance becomes insufficient.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of increasing luminance in a predetermined direction when using external light as a light source.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and an organic EL element as a backlight on a side opposite to a display surface thereof. The organic EL element is formed by sequentially laminating a first electrode, an organic EL layer including an organic light emitting layer, and a second electrode on a substrate, and is provided at least on the organic EL layer and on a light extraction side of the layer. The member has visible light transmittance. Then, a plurality of visible light reflecting portions are provided on a side opposite to the light extraction side with respect to the organic EL layer, and each visible light reflecting portion is configured to reflect light incident from a first predetermined direction to a second predetermined direction. The liquid crystal display device is provided in a state of being inclined with respect to a plane parallel to the display surface so as to reflect in the direction of, and the first predetermined direction is a direction in which a light source is assumed to be in a normal use state of the liquid crystal display device. It is. The “predetermined direction” does not mean a linear direction but a direction having a predetermined solid angle. Note that the first predetermined direction is a direction in which it is assumed that the light source exists in a normal use state of the liquid crystal display device. Therefore, the direction in which there is a light source is appropriately set depending on the application of the liquid crystal display device and the like.
[0011]
According to the present invention, external light transmitted through the liquid crystal panel and incident on the organic EL element from the first predetermined direction is reflected in the second predetermined direction by the visible light reflecting portion. Therefore, if the liquid crystal display device is arranged and used so that the first predetermined direction faces the light source, the amount of light reflected in the second predetermined direction increases. If the second predetermined direction is the direction in which the user's eyes are present (the direction of the line of sight), the amount of light reaching the user's eyes can be increased.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the second predetermined direction includes a direction perpendicular to a display surface of the liquid crystal panel. In the present invention, generally, a user of a liquid crystal display device often views the display surface from a direction perpendicular or nearly perpendicular to the display surface of the liquid crystal panel.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the second predetermined direction is a direction assumed to be a direction of a line of sight when a user of the liquid crystal display device looks at the display surface. Including. `` The direction assumed to be the direction of the line of sight when the user looks at the display surface '' refers to the function of the device equipped with the liquid crystal display device, when there is a direction that is easy for the user to see while operating the device. Mean that direction. Therefore, the direction may be a predetermined direction including a direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal panel.
[0014]
According to the present invention, when a user views a display of a liquid crystal display device using external light as a light source, the brightness of the display surface can be effectively increased. Therefore, the present invention is more effective in the case of a portable device such as a cellular phone or a PDA (Personal Digital Assistant), which is held by the user when viewing the display surface and viewed at a substantially constant angle.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first electrode and the second electrode are provided in a plane, and the visible light reflecting portion is formed of the organic material. It is provided on the side opposite to the liquid crystal panel with respect to the EL element. According to the present invention, the first electrode and the second electrode constituting the organic EL element can be formed in a planar shape as in the case of the conventional organic EL element, and the manufacturing is easier as compared with a case where the electrode has a shape having a convex portion or the like. become.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the light extraction side is based on at least the organic EL layer among the first electrode and the second electrode. The electrode provided on the opposite side is provided with a plurality of at least one of a concave portion that is concave on the liquid crystal panel side and a convex portion that is convex on the liquid crystal panel side, and the concave portion and the convex portion have a part thereof. , The visible light reflecting portion is provided. According to the present invention, the visible light reflecting portion can be easily formed integrally with the electrode provided on the side opposite to the light extraction side, and the visible light reflecting portion can be formed as compared with a configuration in which the visible light reflecting portion is provided separately from the electrode. And the miniaturization becomes easy.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, the concave portion and the convex portion are asymmetrically formed with a portion where the visible light reflecting portion is provided and a portion where the visible light reflecting portion is not provided. The area of the visible light reflecting portion is formed larger than the area of the portion where the visible light reflecting portion is not provided. According to the present invention, when the area of the substrate is the same, the area occupied by the visible light reflecting portion can be increased, the amount of reflected light increases, and the luminance can be increased.
[0018]
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5 or claim 6, wherein the first electrode and the second electrode are provided in parallel with each other. According to the present invention, the first electrode, the organic EL layer, and the second electrode can be more easily formed by vapor deposition or the like than in a configuration in which at least one of the concave portion and the convex portion is provided only on one electrode. Further, even if the area of the portion where the organic EL element is formed on the substrate is the same, the area of the portion capable of emitting light increases as compared with the configuration in which both electrodes are formed in a planar shape, and the luminance when used as a backlight is increased. Can be increased.
[0019]
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the visible light reflecting portion is formed in a planar shape. According to the present invention, the amount of light reflected in one direction increases as compared with the case where the visible light reflecting portion is formed in a curved shape protruding toward the liquid crystal panel.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the visible light reflecting portion is formed in a curved shape that is convex toward the liquid crystal panel. . According to the present invention, the range in the second predetermined direction is wider than the range in the first predetermined direction, and the viewing angle is wider than when the visible light reflecting portion is a flat surface.
[0021]
According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the visible light reflecting portion is formed in a curved surface that is concave with respect to the light extraction side. . According to the present invention, the amount of light reflected in the second predetermined direction is larger than when the visible light reflecting portion is a flat surface.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a main part of the liquid crystal display device, FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG. 1A, and FIG. 2 is a schematic view showing the operation.
[0023]
As shown in FIG. 1A, the liquid crystal display device 11 includes an active matrix type transmissive liquid crystal panel 12 and a backlight 13.
The liquid crystal panel 12 includes a pair of transparent substrates 14 and 15, and the substrates 14 and 15 are adhered to each other by a sealing material (not shown) while maintaining a predetermined interval, and a liquid crystal 16 is sealed therebetween. . The substrates 14 and 15 are made of, for example, glass. On one substrate 14 disposed on the backlight 13 side, a pixel electrode 17 and a large number of thin film transistors (TFTs) 18 connected to the pixel electrode 17 are formed on a surface facing the liquid crystal 16. The pixel electrode 17 is formed of ITO (indium tin oxide). A polarizing plate 19 is formed on the surface of the substrate 14 opposite to the liquid crystal 16.
[0024]
On the other substrate 15, a color filter 20 is formed on the surface on the liquid crystal 16 side, and a transparent electrode 21 common to all pixels is formed on the color filter 20. The transparent electrode 21 is also formed of ITO. The color filter 20 has R (red), G (green), and B (blue) sub-pixels 20 a, and each sub-pixel 20 a is arranged so as to correspond to the pixel electrode 17. Each sub-pixel 20a is defined by a black matrix 22. A polarizing plate 23 is formed on a surface of the substrate 15 opposite to the liquid crystal 16.
[0025]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the backlight 13 includes a substrate 24 and an organic EL element 25 formed thereon. The backlight 13 is arranged such that the organic EL element 25 faces the liquid crystal panel 12, and light when the organic EL element 25 emits light is emitted from the side opposite to the substrate 24. That is, the organic EL element 25 of this embodiment is of a top emission type.
[0026]
The substrate 24 is composed of a glass substrate main body 24a and a resin layer 24b laminated on one surface thereof, and the organic EL element 25 is formed on the resin layer 24b. The resin layer 24b is formed such that the surface on which the organic EL element 25 is formed has a plurality of ridges 26 that are continuous in a wavy shape. That is, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the ridge 26 (perpendicular to the paper surface in FIG. 1A) is formed in a sawtooth shape.
[0027]
The organic EL element 25 is formed on the surface of the substrate 24 on which the ridge 26 is provided. On the substrate 24, a first electrode 27, an organic EL layer 28 including an organic light emitting layer, and a second electrode 29 are sequentially laminated. Have been. The first electrode 27 and the second electrode 29 are provided in parallel with each other. That is, in this embodiment, both the first electrode 27 and the second electrode 29 are provided with a plurality of convex portions 30 which are convex toward the liquid crystal panel 12 side. Each convex part 30 is formed in the shape which is parallel and continues mutually. In the organic EL element 25, at least the organic EL layer 28 and a member provided on the light extraction side of the layer have visible light transmittance. In this embodiment, not only the second electrode 29, which is a member on the light extraction side of the organic EL layer 28, but also the first electrode 27 on the opposite side of the organic EL layer 28 from the light extraction side is formed to transmit visible light. Have been. Both electrodes 27 and 29 are formed of ITO, and are formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. Both electrodes 27 and 29 are formed extremely thin as compared with the substrate 24. Further, the first electrode 27 forms an anode, and the second electrode 29 forms a cathode.
[0028]
A visible light reflecting portion 31 is provided on a part of the surface of the first electrode 27 facing the substrate 24 on the side facing the substrate 24. The visible light reflecting portion 31 is provided in a state of being in contact with the first electrode 27. The convex portion 30 is formed such that the portion where the visible light reflecting portion 31 is provided and the portion where the visible light reflecting portion 31 is not provided are formed asymmetrically, and the area of the visible light reflecting portion 31 is a portion where the visible light reflecting portion 31 is not provided. It is formed wider than the area of. The visible light reflecting portion 31 is formed in a planar shape.
[0029]
The visible light reflecting portion 31 is provided in a state of being inclined with respect to a plane parallel to the display surface 12a so as to reflect light incident from a first predetermined direction in a second predetermined direction. The first predetermined direction is a direction in which a light source is assumed to be present in a normal use state of the liquid crystal display device 11. The second predetermined direction is a predetermined direction including a direction assumed to be a direction of a line of sight when a user of the liquid crystal display device 11 looks at the display surface 12a. In this embodiment, a predetermined direction including a direction perpendicular to the display surface 12a of the liquid crystal panel 12 is set as the predetermined direction including the direction assumed to be the line of sight. The “predetermined direction including the vertical direction” means a direction in which the vertical direction and the direction are spread at a predetermined solid angle. In addition, the “direction in which the user is supposed to look at the display surface” refers to a direction in which the user can easily view the device while operating the device because of the function of the device equipped with the liquid crystal display device. means.
[0030]
The angle formed by the visible light reflecting portion 31 with a plane parallel to the display surface 12a (the angle formed by the visible light reflecting portion 31 with the surface of the substrate body 24a on the resin layer 24b side in FIG. 1B) is, for example, 8 to 10. ° is set. The visible light reflecting portion 31 is formed of a metal layer, in this embodiment, an aluminum layer.
[0031]
The width of the sub-pixel 20a of the liquid crystal panel 12 is about 100 μm, and the length L (shown in FIG. 1B) in the width direction of the projection 30 is, for example, 10 to 15 μm. That is, the length L in the width direction of the protrusion 30 is formed smaller than the pitch of the sub-pixels 20 a of the liquid crystal panel 12.
[0032]
The organic EL layer 28 is composed of five layers of a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in order from the first electrode 27 side. Known ones can be used. The organic EL layer 28 is configured to emit white light.
[0033]
The organic EL layer 28 has a state in which both surfaces are almost entirely covered by the electrodes 27 and 29. Only one electrode 27, 29 is provided for each organic EL layer 28. Therefore, the organic EL layer 28 is configured to emit light over the entire area of the organic EL element 25 when a voltage is applied between the electrodes 27 and 29.
[0034]
The organic EL element 25 is covered with a light-transmitting passivation film (not shown) so that the organic EL layer 28 does not come into contact with the outside air in a state where the entire surface on the second electrode 29 side is covered. . The passivation film is made of a material capable of preventing the transmission of moisture, for example, silicon nitride SiN. _x Or silicon oxide SiO _x It is formed with. The passivation film is also formed to be extremely thin compared to the substrate 24.
[0035]
In the drawings, the thicknesses of each substrate, each electrode, each layer, a film, and the like constituting the liquid crystal panel 12 and the backlight 13 are shown in a relative relationship that does not necessarily match the actual one for convenience of illustration.
[0036]
Next, a method of manufacturing the backlight 13 will be described.
First, a resin layer 24b having wavy ridges 26 is formed on one surface of the substrate main body 24a by photolithography using a photoresist. Next, after an aluminum layer is formed on the entire surface on the side of the ridge 26 by vapor deposition or the like, the aluminum layer in a portion other than the portion serving as the visible light reflecting portion 31 is removed by etching using photolithography to remove the visible light reflecting portion 31. Is formed at a desired position. Next, a first electrode 27 made of ITO is formed to a predetermined thickness by sputtering so as to cover the surface of the ridge 26 and the visible light reflecting portion 31. Next, an organic EL layer 28 and a second electrode 29 are sequentially formed on the first electrode 27 by vapor deposition. Next, a passivation film made of silicon nitride is formed by ion plating so as to cover the surface of the second electrode 29 so that the organic EL layer 28 does not come into contact with the outside air. Thus, the manufacture of the backlight 13 in which the top emission type organic EL element 25 having the visible light reflecting portion 31 is formed on the substrate 24 is completed.
[0037]
Next, the operation of the liquid crystal display device 11 configured as described above will be described.
In the liquid crystal panel 12, when a voltage is applied to the liquid crystal 16 of a predetermined pixel corresponding to an image to be displayed, the pixel enters a display state.
[0038]
In an environment where the outside is bright, such as outdoors in the daytime, the outside light is used as a light source without turning on the backlight 13. In this state, the liquid crystal display device 11 functions as a reflective liquid crystal display device. On the other hand, when the outside is dark, the backlight 13 is turned on and used.
[0039]
When the liquid crystal display device 11 uses external light as a light source, the external light passes through the portion of the liquid crystal 16 corresponding to the pixel electrode 17 in the display state, and then enters the organic EL element 25. Then, the light is reflected by the visible light reflecting portion 31, enters the liquid crystal panel 12 again from the side opposite to the display surface 12a, passes through the liquid crystal 16, and exits from the display surface 12a.
[0040]
The external light source (not shown) exists diagonally above and to the left of the liquid crystal panel 12 in FIG. 2, and the user's line of sight is substantially perpendicular to the display surface 12 a of the liquid crystal panel 12. In this state, the light incident on the organic EL element 25 from the light source direction which is the first predetermined direction is perpendicular to the display surface 12a of the liquid crystal panel 12 which is the second predetermined direction in the visible light reflecting portion 31 or The light is reflected in a predetermined direction that is close to vertical. Therefore, the amount of light reaching the eyes of the user of the liquid crystal display device 11 increases, and the luminance improves.
[0041]
In addition, the incident angle θ1 of the reflected light Pr of the external light P emitted from the liquid crystal panel 12 and incident on the organic EL element 25 to the liquid crystal panel 12 is such that the visible light reflecting portion 31 indicated by a chain line in FIG. When the light is parallel, the reflected light Pr is smaller than the incident angle θ2 when entering the liquid crystal panel 12. Then, as the incident angle θ1 of the reflected light Pr to the liquid crystal panel 12 becomes smaller, the emission position of the reflected light Pr of the external light P incident on a certain pixel becomes the incident position of the external light P on the display surface 12a. Get closer. Therefore, compared to the liquid crystal display device 11 in which the visible light reflecting portion 31 is parallel to the display surface 12a, it is possible to suppress double images and color blurring in color display. If the angle of incidence θ1 of the reflected light Pr on the liquid crystal panel 12 is set to 0 °, the shift of the double image becomes extremely small.
[0042]
The visible light reflecting portions 31 are not formed as one inclined surface over the entire surface of the organic EL element 25, but a plurality of visible light reflecting portions 31 are provided with a predetermined width. Therefore, even if the organic EL element 25 is formed in a shape protruding from the substrate 24, the thickness of the backlight 13 does not increase so much.
[0043]
In the case of a portable device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant), which is used by the user while holding the display surface, the direction of the light source can be easily changed by slightly changing the position of the portable device. The first predetermined direction can be adjusted, and the second predetermined direction is adjusted to the direction of the user's line of sight.
[0044]
When the backlight 13 is turned on, light emitted from the entire surface of the organic EL element 25 is incident parallel to the display surface 12a of the liquid crystal panel 12, so that a double image or color blur that can be identified by a person is generated. Do not.
[0045]
This embodiment has the following effects.
(1) The organic EL element 25 is formed by sequentially laminating a first electrode 27, an organic EL layer 28 including an organic light emitting layer, and a second electrode 29 on a substrate 24. A plurality of visible light reflecting portions 31 are provided on the side opposite to the light extraction side with respect to the organic EL layer 28, and the visible light reflecting portion 31 converts light incident from a first predetermined direction into a second predetermined direction. It is provided to be inclined so as to reflect light to The first predetermined direction is a direction in which a light source is assumed to be present in a normal use state of the liquid crystal display device 11. Therefore, when the liquid crystal display device 11 is arranged and used so that the first predetermined direction faces the light source, the luminance in the second predetermined direction can be increased.
[0046]
(2) The second predetermined direction includes a direction assumed to be a direction of a line of sight when a user of the liquid crystal display device 11 looks at the display surface 12a. Therefore, when the user views the display of the liquid crystal display device 11 using external light as a light source, the brightness of the display surface 12a can be effectively increased. In addition, the present invention is more effective in the case of a portable device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant), which is held by the user when viewing the display surface and viewed at a substantially constant angle.
[0047]
(3) The second predetermined direction includes a direction perpendicular to the display surface 12a of the liquid crystal panel 12. Therefore, the second predetermined direction is a predetermined range including a direction perpendicular to the display surface 12a, which is generally the direction of the user's line of sight, and the amount of light reaching the user's eyes can be increased, This leads to legibility of the display.
[0048]
(4) The first electrode 27 provided on the side opposite to the light extraction side with respect to the organic EL layer 28 is provided with a plurality of convex portions 30 which are convex on the liquid crystal panel 12 side. A visible light reflecting portion 31 is provided in a part. Therefore, in the present invention, it is easy to form the visible light reflecting portion 31 integrally with the first electrode 27, and the formation is easier as compared with a configuration in which the visible light reflecting portion 31 is provided separately from the first electrode 27. And miniaturization becomes easy.
[0049]
(5) The convex portion 30 is formed such that the portion where the visible light reflecting portion 31 is provided and the portion where the visible light reflecting portion 31 is not provided are formed asymmetrically, and the area of the visible light reflecting portion 31 is provided with the visible light reflecting portion 31. It is formed wider than the area of the part that cannot be formed. Therefore, when the area of the substrate 24 is the same, the area occupied by the visible light reflecting portion 31 can be increased, the amount of reflected light increases, and the luminance can be increased.
[0050]
(6) The first electrode 27 and the second electrode 29 are provided in parallel with each other. Therefore, compared to a configuration in which at least one of the concave portion and the convex portion 30 is provided on only one of the electrodes, it is easier to form the first electrode 27, the organic EL layer 28, and the second electrode 29 by vapor deposition or the like. Further, even if the area of the portion of the substrate 24 where the organic EL element 25 is formed is the same, the area of the portion capable of emitting light is increased as compared with the configuration in which the two electrodes 27 and 29 are formed in a planar shape. Can be used to increase the brightness.
[0051]
(7) Since the visible light reflecting portion 31 is formed in a planar shape, the light reflected in one direction is compared with the case where the visible light reflecting portion 31 is formed in a curved shape protruding toward the liquid crystal panel 12. Can be increased.
[0052]
(8) The organic EL element 25 has the organic EL layer 28 disposed between the pair of electrodes 27 and 29, and is located on the opposite side of the pair of electrodes 27 and 29 from the light extraction side with the organic EL layer 28 interposed therebetween. The visible light reflecting portion 31 is formed on a part of the first electrode 27. Accordingly, the effective electrode area in contact with the organic EL layer 28 is increased as compared with a configuration in which the visible light reflecting portion 31 is also used as an electrode instead of the first electrode 27 disposed with the organic EL layer 28 interposed therebetween. Therefore, even when the organic EL layers 28 have the same area, the luminance during light emission is improved. Further, even if there are a plurality of visible light reflecting portions 31, the number of the first electrodes 27 on the visible light reflecting portion 31 side is one, so that the connection between the first electrodes 27 and the external wiring is simplified.
[0053]
(9) The organic EL element 25 is covered with an extremely thin passivation film as compared with the substrate 24 so that the organic EL layer 28 does not come into contact with the outside air in a state where the entire surface on the second electrode 29 side is covered. Therefore, for example, even if a pinhole is formed in the second electrode 29 during the formation of the second electrode 29, the organic EL layer 28 can be shielded from the outside air by the passivation film, and the contact with the outside air can be prevented. Can prevent the organic EL layer 28 from deteriorating.
[0054]
(10) The substrate 24 includes a glass substrate main body 24a and a resin layer 24b, and the organic EL element 25 is formed on the resin layer 24b. Therefore, it is easy to form the wavy ridge 26 on the surface of the substrate 24 on which the organic EL element 25 is formed.
[0055]
(11) The length L in the width direction of the protrusion 30 is formed smaller than the pitch of the sub-pixels 20 a of the liquid crystal panel 12. Therefore, when the inclination angle of the visible light reflecting portion 31 is the same, the protrusion amount of the convex portion 30 can be reduced as compared with the case where the length L is formed larger than the pitch of the sub-pixels 20a. Can contribute to
[0056]
(12) Since the convex portions 30 are formed continuously in a saw-tooth shape, and the visible light reflecting portions 31 are formed in a band shape, the visible light reflecting portions 31 are formed as compared with the case where the convex portions 30 are formed in a dot shape. It is easy to increase the area, and the amount of reflected light in the second predetermined direction can be increased as compared with the case where the protrusions 30 are dot-shaped.
[0057]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the shape of the organic EL element 25 constituting the backlight 13 is different from that of the first embodiment, and other configurations are the same. Therefore, only the organic EL element 25 will be described. In addition, the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0058]
As shown in FIG. 3A, the organic EL element 25 is formed so as to protrude from the surface of the substrate 24 and have a plurality of dot-shaped convex portions 32 having a circular bottom outer shape. The convex portion 32 is formed in a shape in which the cone intersects the slope and is cut at a surface that is in contact with the circle on the bottom surface. As shown in FIG. 3B, the protrusion 32 has a first slope 32a extending in a direction inclined with respect to the substrate main body 24a, and a second slope 32b continuous with the first slope 32a. The visible light reflecting portion 31 cuts off the projection 32 at a virtual plane that includes the ridge lines of the first slope 32a and the second slope 32b and that is orthogonal to the bottom surface of the projection 32. It is formed to cover. Therefore, the visible light reflecting portion 31 has a curved surface other than the portion formed at the position corresponding to the first slope 32a.
[0059]
The first inclined surface 32a is formed on the display surface 12a such that the reflected light of the visible light reflecting portion 31 formed thereon reflects light incident from a first predetermined direction in a second predetermined direction. It is provided so as to be inclined with respect to a plane parallel to. The visible light reflecting portion 31 is formed of an aluminum layer.
[0060]
The organic EL element 25 and the visible light reflecting portion 31 are formed on the convex portion 33 formed on the resin layer 24b of the substrate 24 by the same method as in the above-described embodiment. , The organic EL layer 28 and the second electrode 29 are sequentially laminated.
[0061]
In the configuration of this embodiment, the visible light reflecting portion 31 formed on the convex portion 32 includes a flat portion formed on the first inclined surface 32a and a curved portion continuous with the flat portion. Therefore, when the external light incident on the organic EL element 25 from the first predetermined direction is reflected in the second predetermined direction as compared with the case where the visible light reflecting portion 31 is formed in a planar shape, the reflected light is The range expands.
[0062]
Therefore, this embodiment has the following effects in addition to having the same effects as (1) to (10) of the above embodiment.
(13) The substrate 24 is composed of a substrate main body 24a made of glass and a resin layer 24b, and the organic EL element 25 is formed on the resin layer 24b. Therefore, it is easy to form the dot-shaped convex portions 32 on the surface of the substrate 24 on which the organic EL element 25 is formed.
[0063]
(14) The visible light reflecting portion 31 is formed not only on the first inclined surface 32a of the convex portion 32 but also on a curved portion continuous on both sides of the first inclined surface 32a. Therefore, when looking at the display unit of the liquid crystal display device 11, the angle of the display surface 12a is determined by the angle of inclination of the visible light reflecting unit 31 formed on the first slope 32a and the angle of incidence of external light on the display surface 12a. The ratio of the effective reflected light increases even if it slightly deviates from the optimum tilt state determined by the above.
[0064]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in that the organic EL element 25 constituting the backlight 13 and the visible light reflecting portion 31 are configured separately from each other. Since the configuration is the same, only the backlight 13 will be described. In addition, the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0065]
A visible light reflecting portion 31 is formed on one surface of the substrate 24, and a visible light transmitting layer 34 is formed so as to cover the visible light reflecting portion 31 and the resin layer 24b. The visible light reflecting portion 31 has a planar shape and is formed with the same inclination as the visible light reflecting portion 31 of the first embodiment. The visible light transmitting layer 34 is formed such that the surface opposite to the substrate 24 is flat. The visible light transmitting layer 34 is made of, for example, silicon nitride SiN. _x Or silicon oxide SiO _x It is formed with. Further, the organic EL element 25 is provided on the visible light transmitting layer 34. In the organic EL element 25, a first electrode 27, an organic EL layer 28, and a second electrode 29 are sequentially laminated from the visible light transmitting layer 34 side. The first electrode 27, the organic EL layer 28, and the second electrode 29 are provided in a planar shape, and are arranged in parallel with the display surface 12a when the backlight 13 is assembled to the liquid crystal display device 11.
[0066]
Also in the configuration of this embodiment, external light P that has passed through the liquid crystal panel 12 and the organic EL element 25 and reached the visible light reflecting portion 31 from the first predetermined direction is reflected in the second predetermined direction. You. Therefore, it has the same effects as (1) to (3) of the first embodiment. In addition, since the visible light reflecting portion 31 is formed separately from the organic EL element 25 and the electrodes 27 and 29 are formed on a plane, the organic EL element 25 is manufactured in both of the above embodiments. It is easier than the form.
[0067]
The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example.
When the visible light reflecting portion 31 is formed separately from the organic EL element 25, the organic EL element 25 may be formed completely independently of the visible light reflecting portion 31. For example, instead of the configuration in which the organic EL element 25 is formed on the visible light transmitting layer 34 as in the third embodiment, the visible light reflecting portion 31 is formed on the substrate 24 as shown in FIG. And the organic EL element 25 is formed on another flat plate-shaped substrate 35 that transmits visible light. Then, the substrate 35 may be arranged on the visible light transmitting layer 34. With such a configuration, the organic EL element 25 can be manufactured in the same manner as in the related art, and only the member including the visible light reflecting portion 31 can be manufactured in a separate process.
[0068]
As shown in FIG. 5B, the visible light reflecting portion 31 may be formed on the surface of the substrate 35 on which the organic EL element 25 is formed, on the side opposite to the surface on which the organic EL element 25 is formed. For example, as shown in FIG. 5B, the visible light reflecting portion 31 is formed on the wavy surface of the substrate 24 having one surface formed in a sawtooth cross section, and the organic EL element 25 is formed on the flat surface. . This configuration is preferable because the electrodes 27 and 29 and the organic EL layer 28 of the organic EL element 25 can be formed on a plane without providing the visible light transmitting layer 34.
[0069]
In the case where the protrusion 30 is formed in a saw-tooth shape, the slope continuing to the slope where the visible light reflecting portion 31 is formed may be a vertical surface. This is preferable because the area of the visible light reflecting portion 31 can be increased and the luminance can be improved when the length L of the convex portion 30 is the same.
[0070]
The organic EL element 25 may have a surface parallel to the display surface 12a between the adjacent protrusions 30 without being limited to the sawtooth shape in which the adjacent protrusions 30 are continuous.
The protrusions 30 or the protrusions 32 may not be formed in the same manner, but may be configured in a state in which different sizes are mixed, that is, in a state in which similar shapes are mixed.
[0071]
(Circle) convex part 30 or convex part 32 from which the inclination angle of the part in which visible light reflection part 31 is provided differs may be mixed. This is preferable because the appropriate range of the angle between the display surface 12a and the line of sight of the user when viewing the liquid crystal display device 11 is widened.
[0072]
形状 The shape of the convex portion 32 is not limited to a shape obtained by diagonally cutting a cone in a plane, but also a shape in which a triangular prism is laid down (for example, a shape as shown in FIG. 6A), and a shell shape (for example, in FIG. Shape as shown), a shape in which a cone or truncated cone is cut along a plane parallel to a plane including its axis, or a shape in which a semi-cylindrical column is cut obliquely. In addition, a configuration in which convex portions 32 of different types are mixed may be adopted. When the convex portion 32 has a shell shape, a cone or a truncated cone shape cut along a plane parallel to a plane including the axis thereof, the visible light reflecting portion 31 is formed in a curved shape in which the whole is convex toward the liquid crystal panel 12 side. Therefore, the range in the second predetermined direction is wider than the range in the first predetermined direction, and the viewing angle is wider than when the visible light reflector 31 is a flat surface.
[0073]
The second predetermined direction is not limited to a predetermined direction including a direction perpendicular to the display surface 12a of the liquid crystal panel 12, but is assumed to be a direction of a line of sight when a user of the liquid crystal display device 11 views the display surface 12a. It may be a predetermined direction including the direction in which the movement is performed. `` The direction assumed to be the direction of the line of sight when the user looks at the display surface '' refers to the function of the device equipped with the liquid crystal display device, when there is a direction that is easy for the user to see while operating the device. Mean that direction. Therefore, the direction may be a direction other than the predetermined direction including the direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal panel. In this way, when the user looks at the display of the liquid crystal display device 11 using the external light as a light source, the brightness of the display surface 12a can be effectively increased, and the user can use such a device as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant). This is more effective in the case of a portable device which is held by a user when viewing the display surface and viewed at a substantially constant angle.
[0074]
The organic EL element 25 does not necessarily need to protrude from the substrate 24. For example, a dot-shaped recess having a first slope extending in a direction inclined with respect to the display surface 12a and a second slope continuous with the first slope is formed in the substrate 24. Then, after the visible light reflecting portion 31 is formed on the first slope, the first electrode 27 and the organic EL layer 28 may be sequentially laminated. Also in this case, the same effect as when the organic EL element 25 is formed so as to protrude from the substrate 24 is obtained. In addition, the surface of the organic EL element 25 opposite to the surface facing the substrate 24 is flattened, so that the backlight 13 can be easily assembled in contact with the liquid crystal panel 12.
[0075]
The visible light reflecting portion 31 may be formed in a curved shape that is concave with respect to the light extraction side from the organic EL layer 28. In this case, the amount of light reflected in the second predetermined direction is larger than when the visible light reflecting section 31 is a flat surface.
[0076]
The organic EL element 25 is not limited to the top emission type, but may be a bottom emission type in which the direction of light emission from the organic EL layer 28 is on the substrate 24 side. In the case of the bottom emission type, after the organic EL element 25 is formed on the substrate 24, the visible light reflecting portion 31 is formed on the second electrode 29. The visible light reflecting portion 31 is formed by, for example, vapor deposition or the like.
[0077]
基板 In order to facilitate the formation of the ridges 26 or the protrusions 33, the substrate 24 has a two-layer structure including a substrate main body 24a and a resin layer 24b. However, the protrusions 26 or the protrusions 33 may be formed directly on the surface of the glass substrate 24 without providing the resin layer 24b. The substrate 24 is not limited to glass, but may be resin. Further, the substrate 24 is not limited to a hard substrate, but may be a flexible substrate.
[0078]
In the case where the organic EL element 25 is of a top emission type, the substrate 24 does not have to have light transmittance. When it does not have light transmittance, for example, metals, ceramics, and the like can be used.
[0079]
１ The first electrode 27 provided on the substrate 24 side with the organic EL layer 28 interposed therebetween may be used as a cathode, and the second electrode 29 provided on the opposite side to the substrate 24 may be used as an anode. In this case, the configuration of the organic EL layer 28 is changed correspondingly.
[0080]
The organic EL layer 28 is not limited to the five layers of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer, but may be a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron transport layer. And at least one of the electron injection layer and the light emitting layer, or only the light emitting layer.
[0081]
The visible light reflecting portion 31 may be formed using a metal other than aluminum.
The visible light reflecting portion 31 may be provided between the organic EL layer 28 and an electrode provided on the side opposite to the light extraction side with respect to the organic EL layer 28. In the case of this configuration, if the material constituting the visible light reflecting portion 31 has a small work function, it is preferable to use the electrode as a cathode because the amount of electrons injected into the organic EL layer 28 can be increased. If the material forming the visible light reflecting portion 31 has a large work function, it is preferable to use the electrode as an anode because the amount of holes injected into the organic EL layer 28 can be increased.
[0082]
○ The material of the passivation film is silicon nitride SiN _x Or silicon oxide SiO _x The material is not limited thereto, and may be another material that is transparent and has a low gas permeability such as moisture or oxygen, for example, diamond-like carbon.
[0083]
○ It is not necessary to provide the visible light reflecting portion 31 in all of the large number of the convex portions 30 and the convex portions 32, and the visible light reflecting portion 31 may not be formed in some of the convex portions 30 and the convex portions 32. . Also, when the recesses 31 are formed in the first electrode 27 or the second electrode 29, the visible light reflecting portions 31 may be formed in some of the recesses.
[0084]
は The substrates 14 and 15 are not limited to glass, but may be transparent resin substrates or films.
The liquid crystal panel 12 may be a monochrome display panel without the color filter 20.
[0085]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the first to tenth aspects of the invention, when external light is used as a light source, the luminance in a predetermined direction can be increased.
[Brief description of the drawings]
1A is a schematic cross-sectional view of a main part of a liquid crystal display device according to a first embodiment, and FIG. 1B is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an operation.
FIG. 3A is a schematic perspective view showing an organic EL element according to a second embodiment, and FIG. 3B is an enlarged schematic sectional view of a protrusion.
FIG. 4A is a schematic partial sectional view showing a backlight according to a third embodiment, and FIG. 4B is a partially enlarged view thereof.
FIGS. 5A and 5B are schematic partial cross-sectional views showing a backlight according to another embodiment.
FIGS. 6A and 6B are schematic perspective views showing a projection according to another embodiment.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11 liquid crystal display device, 12 liquid crystal panel, 12a display surface, 13 backlight, 24, 35 substrate, 25 organic EL element, 27 first electrode, 28 organic EL layer, 29 second electrode , 30, 32 ... convex part, 31 ... visible light reflecting part.

Claims

A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and an organic EL element as a backlight on a side opposite to a display surface thereof,
The organic EL element is formed by sequentially laminating a first electrode, an organic EL layer including an organic light emitting layer, and a second electrode on a substrate, and is provided at least on the organic EL layer and on a light extraction side of the layer. And a member having visible light transmissivity, a plurality of visible light reflecting portions provided on a side opposite to the light extraction side with respect to the organic EL layer, and each visible light reflecting portion has a first predetermined direction. Is provided in a state inclined with respect to a plane parallel to the display surface so as to reflect light incident from the liquid crystal display device in a second predetermined direction. A liquid crystal display device in which a direction is assumed to be a light source in a state.

2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second predetermined direction includes a direction perpendicular to a display surface of the liquid crystal panel.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second predetermined direction includes a direction assumed to be a direction of a line of sight when a user of the liquid crystal display device looks at the display surface.

4. The device according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are provided in a planar shape, and the visible light reflecting portion is provided on a side of the organic EL element opposite to the liquid crystal panel. 5. A liquid crystal display device according to the item.

At least one of the first electrode and the second electrode, which is provided on the side opposite to the light extraction side with respect to the organic EL layer, has a concave portion that is concave toward the liquid crystal panel and a convex portion that is convex toward the liquid crystal panel. 4. The liquid crystal according to claim 1, wherein at least one of the convex portions is provided, and the visible light reflecting portion is provided in a part of the concave portion and the convex portion. 5. Display device.

In the concave and convex portions, a portion where the visible light reflecting portion is provided and a portion where the visible light reflecting portion is not provided are formed asymmetrically, and the area of the visible light reflecting portion is not provided with the visible light reflecting portion. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is formed to be wider than the area of the portion.

7. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the first electrode and the second electrode are provided in parallel with each other.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the visible light reflecting portion is formed in a planar shape.

The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7, wherein the visible light reflecting portion is formed in a curved shape protruding toward the light extraction side.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the visible light reflecting portion is formed in a curved shape that is concave with respect to the light extraction side.