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JPH0950031A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Publication number
JPH0950031A
JPH0950031A JP7204542A JP20454295A JPH0950031A JP H0950031 A JPH0950031 A JP H0950031A JP 7204542 A JP7204542 A JP 7204542A JP 20454295 A JP20454295 A JP 20454295A JP H0950031 A JPH0950031 A JP H0950031A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
crystal display
display device
crystal panel
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JP7204542A
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JP3582160B2 (ja
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Satoru Miyashita
悟 宮下
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H04W52/0267Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by controlling user interface components
    • H04W52/027Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by controlling user interface components by controlling a display operation or backlight unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常は明るい反射型の液晶表示装置であり、
必要に応じてバックライト照明が可能で、しかもインバ
ータ回路が不要であり、また自由な発光色選択のできる
液晶表示装置を提供する。 【構成】 液晶パネルの背後に、光散乱機能を有する拡
散板が配置され、拡散板の背後に有機EL面状発光体を
配置する。または、液晶パネルの背後に、表面または裏
面に凹凸を有する透明基板上に透明電極と有機発光層及
び金属電極が積層された有機EL面状発光体を配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常使用上は反射型の
液晶表示装置に関し、必要に応じバックライトを点灯さ
せることができる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶を2枚の透明電極を形成した透明基
板で挾持し、透明基板の外側に偏光板を貼り付けて作製
した液晶パネルの背後に、半透過反射基板を配置し、更
にバックライト照明を配置した液晶表示装置は既に市販
されている。バックライト照明を常時用いないため省電
力化が可能で、携帯電話や腕時計等の中小パネルに広く
普及している。また、ポータブルのパーソナルコンピュ
ータ用途にも検討されるようになった。
【0003】半透過反射基板は、表面に凹凸を有する透
明基板上に反射率が適切になる膜厚でアルミニウム層を
形成したものが用いられている。バックライト照明に
は、高誘電率バインダー中に分散した蛍光体に交流を印
可する事により発光する、シート状のEL面状発光体が
用いられている。発光色はブルーグリーンが主流であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半透過反射基
板を用いた反射型の液晶表示装置は、全反射基板を用い
た反射型の液晶表示装置に比べ、半分の明るさしか得ら
れない。またバックライトの照明も、半透過反射基板を
介することで半分の光しか利用できない。結果的に、反
射表示も透過型表示も暗く見づらい表示になってしまう
という問題があった。また、バインダー中に蛍光体を分
散させたシート状のEL面状発光体は、数百ヘルツの周
波数で、50ボルトから200ボルト程度の電圧を印可
せねばならず、電池を電源とする場合、インバータ回路
が必要となった。インバータにはコイル等の重く嵩ばる
部品が必要となるため、小型携帯機器には適していな
い。また発光色も白色の発光は色純度が悪く、効率も悪
いものしか得られていない。
【0005】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは、通常は明るい反射型
の液晶表示装置であり、必要に応じてバックライト照明
が可能で、しかもインバータ回路が不要であり、また自
由な発光色選択のできる液晶表示装置を提供するところ
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、液晶を2枚
の透明電極が形成された透明基板で挾持した液晶パネル
の背後に、光散乱機能を有する拡散板が配置され、拡散
板の背後に透明基板に透明電極と有機発光層及び金属電
極が積層された有機EL面状発光体を配置することによ
り達成される。
【0007】また、液晶を2枚の透明電極が形成された
透明基板で挾持した液晶パネルの背後に、表面または裏
面に凹凸を有する透明基板上に透明電極と有機発光層及
び金属電極が積層された有機EL面状発光体を配置する
ことにより達成される。
【0008】
【作用】有機発光物質を用いた有機EL素子としては、
単層または、正孔注入層や電子注入層を有する多層構造
の素子が知られている(特公昭64−7635、特開昭
63−295695など)。発光層、正孔注入層、電子
注入層の各有機層は、真空蒸着やスピンコーティングに
より1000オングストローム程度の厚さの均一な薄膜
で形成されている。電極は透明基板側にITOや酸化ス
ズ等の透明電極を用い、有機層上にはインジウムやマグ
ネシウム−銀合金、アルミニウム−リチウム合金等の金
属電極を真空蒸着により形成している。透明基板側から
見ると有機層が薄いため、鏡状に全反射の金属光沢が観
察される。直流10ボルト程度の駆動電圧で、1000
cd/m2以上の発光輝度が得られている。また、有機発光
材料を選択または複合化させることで、自由に発光色を
変えることができる。
【0009】バインダー中に蛍光体を分散させたシート
状のEL面状発光体は、強い反射光が得られないため、
面状発光体の前面に反射板が必要となる。しかし、有機
EL面状発光体であれば、非通電時において反射板とし
て機能させることができる。しかし、平滑な表面の反射
板では反射光の指向性が高く、液晶表示としては見づら
くなってしまうため、光拡散板が必要となる。光拡散板
としては表面に凹凸をつけた透明なものが一般的であ
る。光は透過する際、屈折率差の大きい界面で反射し損
失となる。特に空気との界面で著しいため、透明基板と
屈折率の近い接着層を介して貼り合わせることが大切で
ある。平滑な面同士の接着が好ましい。
【0010】最も光の利用効率が上がるのが、凹凸のあ
る表面に金属層、できればアルミニウム層を形成する方
法である。有機発光層は非常に薄いものの、面状発光体
のため全面電極でよく、この構成も可能である。
【0011】
【実施例】
(実施例1)本実施例における液晶表示装置の、模式的
な断面図を図1に示す。図1において、1は液晶パネ
ル、2が拡散板、3が有機EL面状発光体である。液晶
パネルは、TNモードの固定表示であり、透明基板の外
側に偏光板が貼り付けてある。また拡散板は、透明なプ
ラスチックフィルムの片面に適度な粗さの凹凸をつけて
ある。有機EL面状発光体はガラス基板31上にITO
透明電極32をスパッタ法で形成し、トリフェニルアミ
ン誘導体とベリリウムベンゾキノリノール錯体の2層か
らなる有機発光層33を真空蒸着法で積層し、更にマグ
ネシウム−インジウム合金の金属電極34を2元蒸着で
積層した。金属電極は液晶パネルの全反射層を兼ねてい
る。
【0012】液晶パネルにスタティック駆動により3ボ
ルトの電圧を印加すると、明るく広視野角で見やすい、
反射型の液晶表示が実現できた。液晶パネルの背後に、
通常の反射専用板を用いた反射型液晶表示装置と、表示
品位においてほとんど差異がなかった。また、有機EL
面状発光体に、透明電極を陽極とする3ボルトの電圧を
印加すると、液晶パネルの表面で5カンデラの輝度が得
られた。発光色は青緑色であった。
【0013】腕時計に前記液晶表示装置を登載すると、
3ボルトの電池を昇圧することなく時刻の表示ができ、
必要に応じて夜間照明をさせることができた。消費電力
はバインダー中に蛍光体を分散させたシート状のEL面
状発光体に比べ、約半分で済んだ。
【0014】(実施例2)本実施例における液晶表示装
置の、模式的な断面図を図2に示す。図2において、1
は液晶パネル、2が拡散板、3が有機EL面状発光体で
ある。液晶パネルは、TNモードの固定表示であり、透
明基板の外側に偏光板が貼り付けてある。その裏面に接
着剤4を介してプラスチックフィルムの拡散板を貼り付
けてある。拡散板を貼り付けることで、透過光量を10
%程度増やすことができた。拡散板の空気との界面は、
適度な粗さの凹凸をつけてある。有機EL面状発光体は
プラスチック基板上にITO透明電極をスパッタ法で形
成し、オキサジアゾール誘導体とアルミニウムキノリノ
ール錯体の2層からなる有機発光層を真空蒸着法で積層
し、更にアルミニウム−リチウム合金の金属電極を2元
蒸着で積層した。
【0015】液晶パネルにスタティック駆動により3ボ
ルトの電圧を印加すると、明るく広視野角で見やすい、
反射型の液晶表示が実現できた。液晶パネルの裏面に、
通常の反射専用板を貼りつけた反射型液晶表示装置と、
表示品位においてほとんど差異がなかった。また、有機
EL面状発光体に、透明電極を陽極とする3ボルトの電
圧を印加すると、液晶パネルの表面で10カンデラの輝
度が得られた。発光色は緑色であった。
【0016】腕時計に前記液晶表示装置を登載すると、
3ボルトの電池を昇圧することなく時刻の表示ができ、
必要に応じて夜間照明をさせることができた。透明な拡
散板の代わりに半透過の反射拡散板を用いると、EL点
灯時の液晶パネルの表面での輝度は5カンデラであり、
半分の明るさに減少した。
【0017】(実施例3)本実施例における液晶表示装
置の、模式的な断面図を図3に示す。図3において、1
は液晶パネル、2が拡散板、3が有機EL面状発光体で
ある。液晶パネルは、櫛場電極を直交させたTNモード
のマトリクス表示であり、透明基板の外側に偏光板が貼
り付けてある。有機EL面状発光体はガラス基板上にI
TO透明電極をスパッタ法で形成し、ポリ(N−ビニル
カルバゾール)に1,1,4,4,-テトラフェニル-1,3-ブタジ
エンとクマリン6、DCM1を適度な比率でドープした
有機発光層をスピンコート法で積層し、更にマグネシウ
ム−銀合金の金属電極を2元蒸着で積層した。有機EL
面状発光体のガラス基板の裏面に接着剤4を介してプラ
スチックフィルムの拡散板を貼り付けてある。拡散板を
貼り付けることで、透過光量を10%程度増やすことが
できた。拡散板の空気との界面は、適度な粗さの凹凸を
つけてある。
【0018】液晶パネルに1/16デューティで線順次
走査駆動により電圧を印加すると、高コントラストの明
るい反射型の液晶表示が実現できた。液晶パネルの裏面
に、通常の反射専用板を貼りつけた反射型液晶表示装置
と、表示品位においてほとんど差異がなかった。また、
有機EL面状発光体に、透明電極を陽極とする6ボルト
の電圧を印加すると、液晶パネルの表面で7カンデラの
輝度が得られた。発光色は白色であった。
【0019】携帯電話等の小型情報機器に前記液晶表示
装置を登載すると、6ボルトの電池を昇圧することなく
情報の表示ができ、必要に応じて夜間照明をさせること
ができた。白色の発光色のため、違和感の無い見やすい
夜間表示を提供できた。
【0020】(実施例4)本実施例における液晶表示装
置の、模式的な断面図を図4に示す。図4において、1
は液晶パネル、2が拡散板、3が有機EL面状発光体で
ある。液晶パネルは、櫛場電極を直交させたSTNモー
ドのマトリクス表示であり、透明基板の外側に偏光板が
貼り付けてある。有機EL面状発光体はプラスチックフ
ィルム基板上にITO透明電極をスパッタ法で形成し、
ポリ(N−ビニルカルバゾール)に1,1,4,4,-テトラフ
ェニル-1,3-ブタジエンとクマリン6、DCM1を適度
な比率でドープした有機発光層をスピンコート法で積層
し、更にマグネシウム−銀合金の金属電極を2元蒸着で
積層した。液晶パネルの裏面に接着剤4を介してプラス
チックフィルムの拡散板を貼り付け、更に接着剤4を介
して有機EL面状発光体のフィルムを貼り付けてある。
拡散板の両面を貼り付けることで、透過光量を約15%
増やすことができた。拡散板には、適度な大きさの微粒
子を添加してある。
【0021】液晶パネルに1/200デューティで線順
次走査駆動により電圧を印加すると、明るい反射型の液
晶表示が実現できた。液晶パネルの裏面に、通常の反射
専用板を貼りつけた反射型液晶表示装置と、表示品位に
おいてほとんど差異がなかった。また、有機EL面状発
光体に、透明電極を陽極とする昇圧させた15ボルトの
電圧を印加すると、液晶パネルの表面で50カンデラの
輝度が得られた。発光色は白色であった。
【0022】ゲーム器等のポータブル機器に前記液晶表
示装置を登載すると、必要に応じてバックライト照明を
させることができた。白色の発光色のため、違和感の無
い見やすい表示を提供できた。屋外においては、通常の
反射型液晶表示として用いることができる。
【0023】(実施例5)本実施例における液晶表示装
置の、模式的な断面図を図5に示す。図5において、1
は液晶パネル、3が有機EL面状発光体である。液晶パ
ネルは、偏光板を用いないPDLC(ポリマー分散型液
晶)モードであり、MIM素子によるアクティブマトリ
クス表示である。有機EL面状発光体は裏面に凹凸を有
するプラスチック基板上にITO透明電極を真空蒸着法
で形成し、トリフェニルアミン誘導体とベリリウムベン
ゾキノリノール錯体の2層からなる有機発光層を真空蒸
着法で積層し、更にマグネシウム−インジウム合金の金
属電極を2元蒸着で積層した。
【0024】640×400画素の液晶パネルにおい
て、MIM素子により液晶層に電圧を印加すると、モノ
クロの明るい反射型の液晶表示が実現できた。液晶パネ
ルの裏面に、通常の反射専用板を貼りつけた反射型液晶
表示装置と、表示品位においてほとんど差異がなかっ
た。また、有機EL面状発光体に、透明電極を陽極とす
る12ボルトの電圧を印加すると、液晶パネルの表面で
100カンデラの輝度が得られた。発光色は青緑色であ
った。
【0025】パームトップのパーソナルコンピュータに
前記液晶表示装置を登載すると、必要に応じてバックラ
イト照明をさせることができた。表面輝度が高いため、
昼間でも見やすい表示を提供できた。屋外においては、
通常の反射型液晶表示として用いることができる。
【0026】(実施例6)本実施例における液晶表示装
置の、模式的な断面図を図6に示す。図6において、1
は液晶パネル、3が有機EL面状発光体である。液晶パ
ネルはTNモードであり、TFT素子によるアクティブ
マトリクス表示である。有機EL面状発光体は表面に凹
凸を有するプラスチック基板上にITO透明電極をスパ
ッタ法で形成し、ポリ(N−ビニルカルバゾール)に1,
1,4,4,-テトラフェニル-1,3-ブタジエンとクマリン6、
DCM1を適度な比率でドープした有機発光層をスピン
コート法で積層し、更にアルミニウム−リチウム合金の
金属電極を2元蒸着で積層した。
【0027】640×400画素の液晶パネルにおい
て、TFT素子により液晶層に電圧を印加すると、モノ
クロの明るい反射型の液晶表示が実現できた。液晶パネ
ルの裏面に、通常の反射専用板を貼りつけた反射型液晶
表示装置と、表示品位においてほとんど差異がなかっ
た。また、有機EL面状発光体に、透明電極を陽極とす
る20ボルトの電圧を印加すると、液晶パネルの表面で
100カンデラの輝度が得られた。発光色は白色であっ
た。
【0028】パームトップのパーソナルコンピュータに
前記液晶表示装置を登載すると、必要に応じてバックラ
イト照明をさせることができた。表面輝度が高く白黒の
表のいため、昼間でも見やすい表示を提供できた。屋外
においては、通常の反射型液晶表示として用いることが
できる。
【0029】(比較例1)本比較例における液晶表示装
置の、模式的な断面図を図7に示す。図7において、1
は液晶パネル、5が半透過反射板、6がバインダー中に
蛍光体を分散させたシート状のEL面状発光体である。
液晶パネルは、TNモードの固定表示であり、その裏面
に接着剤4を介してプラスチックフィルムの半透過反射
板を貼り付けてある。半透過反射板は、表面に凹凸のあ
るプラスチックフィルム51に、アルミニウム層52を
反射率を調整した厚みで、真空蒸着法により形成してい
る。EL面状発光体はプラスチックフィルム61上にI
TO透明電極62、発光層63、絶縁層64、背面電極
65を順次積層してある。
【0030】液晶パネルにスタティック駆動により3ボ
ルトの電圧を印加すると、適度な明るさの、反射型の液
晶表示が得られた。また、バインダー中に蛍光体を分散
させたシート状のEL面状発光体に、70ボルトに昇圧
した電圧を400ヘルツの交流で印加すると、液晶パネ
ルの表面で4カンデラの輝度が得られた。発光色は青緑
色であった。
【0031】腕時計に前記液晶表示装置を登載すると、
3ボルトの電池で通常の時刻表示を行い、必要に応じて
夜間照明をさせることができた。しかし70ボルトに昇
圧するコイルと、周波数変換する電気回路が別途必要に
なった。また、4カンデラの輝度では、十分な視認性が
得られなかった。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば液晶
パネルの背後に、光散乱機能を有する拡散板が配置さ
れ、更に有機EL面状発光体を配置するか、または、液
晶パネルの背後に、表面または裏面に凹凸を有する透明
基板上に透明電極と有機発光層及び金属電極が積層され
た有機EL面状発光体を配置することにより、通常は明
るい反射型の液晶表示装置であり、必要に応じてバック
ライト照明が可能で、しかもインバータ回路が不要であ
り、また自由な発光色選択のできる液晶表示装置を提供
することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【図2】本発明の実施例2における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【図3】本発明の実施例3における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【図4】本発明の実施例4における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【図5】本発明の実施例5における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【図6】本発明の実施例6における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【図7】本発明の比較例1における液晶表示装置を模式
的に表す断面図である。
【符号の説明】
1‥‥‥‥‥液晶パネル 2‥‥‥‥‥拡散板 3‥‥‥‥‥有機EL面状発光体 4‥‥‥‥‥接着剤 5‥‥‥‥‥半透過反射板 6‥‥‥‥‥バインダー中に蛍光体を分散させたシート
状のEL面状発光体 11‥‥‥‥‥ガラス基板 12‥‥‥‥‥液晶 31‥‥‥‥‥透明基板 32‥‥‥‥‥透明電極 33‥‥‥‥‥有機発光層 34‥‥‥‥‥金属電極(全反射層) 35‥‥‥‥‥裏面に凹凸を有する透明基板 36‥‥‥‥‥表面に凹凸を有する透明基板 51‥‥‥‥‥表面に凹凸を有する透明基板 52‥‥‥‥‥アルミニウム層 61‥‥‥‥‥透明基板 62‥‥‥‥‥透明電極 63‥‥‥‥‥発光層 64‥‥‥‥‥絶縁層 65‥‥‥‥‥背面電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶を2枚の透明電極が形成された透明
    基板で挾持した液晶パネルの背後に、光散乱機能を有す
    る拡散板が配置され、拡散板の背後に透明基板に透明電
    極と有機発光層及び金属電極が積層された有機EL(エ
    レクトロルミネッセンス)面状発光体が配置されたこと
    を特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 液晶パネルの裏面に光散乱機能を有する
    拡散板を接着層を介して貼り付け、該液晶パネルの背後
    に有機EL面状発光体が配置されたことを特徴とする請
    求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 液晶パネルの背後に、光散乱機能を有す
    る拡散板を接着層を介して貼り付けた有機EL面状発光
    体が配置されたことを特徴とする請求項1記載の液晶表
    示装置。
  4. 【請求項4】 液晶パネルの裏面に光散乱機能を有する
    拡散板を接着層を介して貼り付け、更に有機EL面状発
    光体を接着層を介して貼り付けたことを特徴とする請求
    項1記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 液晶を2枚の透明電極が形成された透明
    基板で挾持した液晶パネルの背後に、表面に凹凸を有す
    る透明基板上に透明電極と有機発光層及び金属電極が積
    層された有機EL面状発光体が配置されたことを特徴と
    する液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 液晶を2枚の透明電極が形成された透明
    基板で挾持した液晶パネルの背後に、裏面に凹凸を有す
    る透明基板上に透明電極と有機発光層及び金属電極が積
    層された有機EL面状発光体が配置されたことを特徴と
    する液晶表示装置。
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