JP4034981B2

JP4034981B2 - Light-emitting element built-in liquid crystal display element

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Publication number: JP4034981B2
Application number: JP2002084645A
Authority: JP
Inventors: 金孝関口
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003279983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源を有する液晶表示素子において、光源としてＥＬ素子を利用するものである。また、発光素子の非点灯の際には、反射型で使用可能な反射型液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、小型情報機器に用いられる液晶表示素子としては、液晶自体には発光機能を持たず、液晶表示素子に光源を内蔵させた透過型液晶表示素子などが用いられている。透過型液晶表示素子の他には、液晶表示素子に内蔵した光源ではなく、外部からの光を用いて表示を可能とする反射型液晶表示装置、あるいはそれぞれの機能を併せ持つ半透過型液晶表示装置等が主流である。
【０００３】
一方、このような液晶表示素子とは異なるものとして、液晶表示パネルの一部に発光性を有する材料を使用し、液晶の電気光学変化を利用して表示を可能とする液晶表示装置が、例えば、特開昭６０−５０５７８号公報や特開昭６０−１２９７８０号公報に提案されている。あるいは、液晶表示パネルの視認者と反対側（裏側）に紫外線を発光する光源を配置し、さらに液晶表示パネルと光源との間に紫外線に対して偏光性を有する偏光分離器を配置し、ゲストである蛍光二色性色素の二色性比を改善し、視認性を改善する提案が、社団法人「映像情報メディア学会」主催の"Proceedings of The Fifth International Display Workshops"（1998年度）において、行われた（予稿集ＩＤＷ’98の第２５頁〜第２８頁参照）。しかし、蛍光二色性色素を含む液晶表示素子では、外部光源（補助光源）により二次的に発光するにとどまり、補助光源が必要である。
【０００４】
また、発光素子としては、１９８７年のｋｏｄａｋ社の発表”Applied Physics Letter，５１の９１３頁（１９８７年）”に端を発したＥＬ素子の研究開発が急速な進歩を見せている。現在では、カーオーディオや携帯電話への製品実用化のステージに達している。さらに高性能化のために、半導体スイッチング素子を用いる例も報告されている。さらに、燐光材料ＥＬ素子による高輝度化の報告、プラスチック基板化による軽量で、薄型化も報告されている。
【０００５】
従来例におけるＥＬ素子を図１３に基づいて説明する。透明な第１基板１上には、透明導電膜からなるアノード電極２１と、アノード電極２１上と一部で重なり、それ以外の部分には開口部を有する発光領域を限定する位置決め絶縁膜２０を設ける。さらに、アノード電極２１上には、正孔（ホール）輸送層３５と発光層２３と電子輸送層２２を順次積層し、さらに、電子輸送層２２上にはカソード電極２４を設ける。位置決め絶縁膜２０は、アノード電極２１とカソード電極２４との交差部の電気的短絡を防止している。
【０００６】
以上に示すアノード電極２１と正孔輸送層３５と発光層２３と電子輸送層２２とカソード電極２４によりＥＬ素子１７を形成する。ＥＬ素子１７は水分により発光輝度の低下が発生するため、第１基板１と接着する金属ケース３０を設け、第１基板１と金属ケース３０との間には、水分を除去した空気層３８を有する。
【０００７】
ＥＬ素子１７からの透過出射光６１は、アノード電極２１と第１基板１を透過して観察者側に出射する。カソード電極２４は発光層２３からの発光を第１基板１側に効率良く出射するために、仕事関数が小さい反射性を有する金属膜を用いる。ＥＬ素子１７を構成する各材料としては、例えば、アノード電極２１は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、正孔輸送層３５は、トリフェニルアミン誘導体、発光層２３は、イリジウム錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）3 ）、電子輸送層２２は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）錯体、カソード電極２４は、酸化リチウム−アルミニウム（Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ）膜を用いている。
【０００８】
ＥＬ素子１７を構成するカソード電極２４は、反射性金属膜のため、外部光源からの光により反射をし、外部環境が明るい状況では、反射光が強いため、ＥＬ素子１７からの透過出射光６１との光強度差が小さくなる。第１基板１の観察者側には、位相差板５６と偏光板５５の順に積層し、１／４波長偏光フィルタとして機能させ、外部光源（図示せず）からの光がカソード電極２４の鏡面反射により観察者側に出射することを防止している。そのため、透過出射光６１と反射光とのコントラスト比は充分大きくできる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、外部光源の光強度が強い場合には、ＥＬ素子１７からの透過出射光６１の強度が、ＥＬ素子１７の外部光源による反射光強度に負けるため、透過出射光６１の光はほとんど認識されず、コントラスト比も低下してしまう。また、外部光源の光強度が強い場合には、ＥＬ素子１７の発光強度を増加する必要があり、ＥＬ素子１７の消費する電力も増加してしまい、小型携帯情報機器、携帯電話、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、小型ゲーム機、時計では、電池の消耗が激しく、小型の電池では、充分な使用時間の確保ができなくなってしまう。また、電池の劣化も加速してしまう。
【００１０】
これに対し、外部光源の光強度が強い場合には、先に説明した液晶表示装置が受光型表示素子として有効であるが、外部光源の光強度が弱い、あるいはない使用環境では、表示を認識することができなくなってしまう。これを解決する手法として、半透過反射板を用いた、半透過反射型液晶表示素子、あるいは液晶表示パネルの観察者側に導光板を配置したフロント照明を有する反射型液晶表示素子もあるが、液晶表示パネルの外部に光源を設けるため、薄型化、軽量化に限界があった。さらに、光源の接続、光源と液晶表示素子とのモジュール化も複雑であった。また、発光素子による表示と液晶表示素子による表示の位置合わせも難しく、発光素子は、液晶表示素子の単なる光源としての役割しかしていなかった。
【００１１】
そこで本発明は、液晶表示素子と発光素子とを一体化し、さらにそれぞれの電気的接続も考慮し、薄型化、軽量化を行うことを目的とする。つまり、本発明の目的は、液晶表示素子と発光素子との一体化による発光素子内在型液晶表示素子を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、第１電極を有する第１基板と、第２電極を有する第２基板の間に液晶層を封入した液晶表示素子であり、この第１基板の内側面にＥＬ素子を設けることを特徴とする。また、このＥＬ素子は、有機ＥＬ素子であることが好ましく、第１基板上に形成された第３電極とＥＬ発光層と第４電極との積層構造を有し、ＥＬ素子の上に第１電極が積層されている構成が好ましい。
【００１３】
また、本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、第１電極と第２電極の交差部に設ける液晶表示画素を複数配列し、ＥＬ素子は、前記液晶表示画素を数個単位とする画素群毎に、独立する一個の発光層を有することを特徴とする。あるいは、液晶表示画素毎に、互いに独立する発光層を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、ＥＬ素子の上に絶縁性の保護膜が設けられ、該保護膜の上に第１電極が積層されている。さらに、この保護膜と第１電極の間に絶縁膜を設置してもよく、該絶縁膜は第１電極を形成する面を平坦化する機能を有する。
【００１５】
また、この第１電極が反射性電極であってもよく、その場合には発光面を第１基板側に向けて配置しているのが好ましい。第１電極が反射性電極である場合には、透過率が小さいため、ＥＬ素子からの発光を通過させるための開口部を設けるのが好ましい。さらに、上記保護膜が入射光を散乱させるための凹凸面を備えることが好ましい。
【００１６】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、カラー・フィルタを内蔵していてもよい。このカラー・フィルタは、第２基板の内側面、あるいは第１基板の第１電極上、あるいは第１基板のＥＬ素子と第１電極との間に形成するのが好ましい。
【００１７】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、さらに光拡散層を内蔵していてもよい。この光拡散層は、第２基板の内側面に形成するのが好ましい。
【００１８】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、さらにＥＬ発光素子を駆動するための半導体スイッチング素子を内蔵していてもよい。この半導体スイッチング素子は、第１基板上に形成し、半導体スイッチング素子上にＥＬ素子を形成するのが好ましい。
【００１９】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子に用いる第１基板としては、シリコン基板を使用することができる。このシリコン基板を半導体層として利用することも可能である。
【００２０】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子に用いる液晶層としては、液晶分子と２色性色素からなるゲストホスト液晶や、液晶分子と有機高分子材料からなる透明固形物の散乱型液晶を使用することができる。さらに、ＥＬ素子はそれぞれ異なる色を発光する複数種類のＥＬ素子であってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜第１の参考例＞
〔第１の参考例の液晶表示装置の構成：図１、図２、図３〕
以下に本発明の参考例である発光素子内在型液晶表示素子について、図面を参照しながら説明する。本参考例の特徴は、ＥＬ素子を第１基板のほぼ全面に形成する点である。図１は、本発明の第１の参考例における液晶表示素子を有する液晶表示装置の立体模式図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線における液晶表示装置の断面図である。図３は、図２の発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図１と図２と図３とを交互に用いて第１の参考例を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の液晶表示素子を使用する携帯情報機器を示すものである。携帯情報機器８１のケース８２には、画像を表示するための表示部９６があり、この表示部９６の脇には、表示内容を変更するためのモード切り換えボタン８５、スクロールアップ（＋）ボタン８６、スクロールダウン（−）ボタン８７、および通信部８８、携帯情報機器８１のオン・オフを行うスイッチボタン８９がある。
【００２３】
つぎに、図２に示すように、携帯情報機器８１は、液晶表示素子Ｐと、液晶表示素子Ｐの表示部９６を見通すことができる風防ガラス９０が設けられている。ケース８２の裏蓋１０３側には回路基板１０５が設けられており、この回路基板１０５の上に液晶表示素子Ｐが実装されている。本参考例における液晶表示素子は、風防ガラス９０側（視認側）より、第２電極４２（図３）が設けられた第２基板４１、液晶５１、第１電極４３（図３）とＥＬ素子１７（図３）が設けられた第１基板１を基本構成としている。液晶表示素子Ｐの第１基板１と第２基板４１は所定の間隙を隔てて対向しており、第１基板１と第２基板４１の間のスペースに液晶５１が封入してある。液晶５１はシール材５２と図示しない封孔部により密閉されている。
【００２４】
また、第２基板４１の電極は、導電部材（図示せず）によって回路基板１０５上の信号端子に接続されている。ケース８２上に配置されている通信部８８は、通信用回路基板９１上に実装されている。この通信用回路基板９１は柔軟な印刷回路基板（フレキシブルプリント基板：ＦＰＣ）からなる第１のＦＰＣ９２により回路基板１０５と接続している。通信部８８は送受信あるいは受信用であり、位置情報用のＧＰＳセンサ、あるいはブルートゥース送受信センサ、あるいは赤外線送受信センサである。また、回路基板１０５にはエネルギー源として電池９４が設けられ、電池押さえバネ９３により回路基板１０５に取り付けられている。
【００２５】
図３は本発明の第１の参考例における液晶表示素子Ｐの一部を拡大する断面図である。先にも示したが、本参考例の特徴は、表示部９６全面に形成する一個のＥＬ素子を第１基板１上に有する点である。さらに、一個の独立するＥＬ素子上には、液晶層を駆動するための複数の第１電極４３と第２電極４２とを有し、その交点が液晶表示画素となり、液晶表示画素を数個単位とする画素群が備えられている。
【００２６】
まず、第１基板１上には、第３電極の反射性金属電極からなるカソード電極２４をアルミニウムとマグネシウム合金にて形成する。カソード電極２４上には、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ）からなる電子輸送層２２と、キナクリドンをドープしたキノリノールアルミ錯体からなる発光層２３と、トリフェニルアミン誘導体からなる正孔（ホール）輸送層３５と、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第４電極のアノード電極２１とを、前記の順に積層する。カソード電極２４からアノード電極２１までの構成によりＥＬ素子１７を構成する。
【００２７】
このＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、液晶を駆動するための透明導電膜として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２もストライプ形状であり、第１電極４３とは、ほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。
【００２８】
第１電極４３と第２電極４２との間隙には、２色性色素をゲスト材料として液晶のホスト材料中に混合したゲストホスト液晶からなる液晶５１を封入する。ゲストホスト液晶には、偏光板あるいは位相差板を設けることなく表示を行うことができ、明るい表示が可能である。また、液晶５１とＥＬ素子１７の劣化防止、特に発光層２３に対する紫外線照射による劣化防止、および、第２基板４１の破損を防止するため、プラスチックフィルムからなる紫外線カットフィルム５７を第２基板４１上に設けている。
【００２９】
すなわち、外部環境が明るい場合には、外光からの反射入射光６５は、２色性色素の吸収を発生しない、いわゆる透過率の大きい液晶表示画素では、ＥＬ素子１７を構成する反射性電極のカソード電極２４による強い反射により、反射出射光６６が観察者側に観察される。また、２色性色素の吸収の大きい液晶表示画素では反射入射光は、２色性色素により吸収され観察者側に出射しないため、黒表示として認識される。以上により明暗表示が可能となる。
【００３０】
さらに、外部環境が暗い場合には、受光素子である液晶５１は明表示でも暗いため、明暗を認識することが難しくなる。そこで、液晶５１の第１基板１側に設ける有機ＥＬ素子１７を点灯する。ＥＬ素子１７からの光は、２色性色素の吸収が弱い液晶表示画素では、透過出射光６１として観察者に明として認識される。２色性色素の吸収の強い液晶表示画素では、ＥＬ素子の出射光は吸収され暗として認識される。
【００３１】
以上の説明で明らかなように、本参考例では、反射表示の明表示部は、透過表示でも明表示部として機能する。さらに、本参考例の特徴は、液晶表示素子の反射表示にＥＬ素子１７の反射性電極を反射板として利用することである。さらに、ＥＬ素子を液晶表示素子の光源として利用することである。
【００３２】
本参考例では、保護膜１１に酸化シリコン膜を用いているが、酸化シリコン膜上に散乱性を有するアクリル樹脂からある別の保護膜を設けることにより、観察者が液晶表示素子の反射表示を観察する場合に、明表示を認識できる観察者の方向を広げることが可能となる。つまり、反射光が保護膜で散乱するため、色々な方向に光が拡散するためである。
【００３３】
また、ＥＬ素子１７からなる発光素子を第１基板１と第１電極４３との間に設けることにより、液晶５１に発光素子を接近でき、さらに、保護膜１１と液晶５１によりＥＬ素子１７への透水性を低減でき、発光素子の劣化を防止することが可能となる。
【００３４】
＜第２の参考例＞
〔第２の参考例の液晶表示装置の構成：図４〕
以下に本発明の第２の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。本参考例の特徴は、液晶表示素子の第１電極と第２電極との交差部に設ける液晶表示画素毎に独立する発光層を有する点である。図４は、本参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図４を用いて本参考例を説明する。
【００３５】
まず、第１基板１上には、第３電極の反射性金属電極からなるカソード電極２４を銀とマグネシウム合金にて形成する。カソード電極２４上には、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ）からなる電子輸送層２２と、トリアゾール（ＴＡＺ）からなる発光層２３と、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）からなる正孔（ホール）輸送層３５と、第４電極の透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるアノード電極２１とを、前記の順に積層する。また、カソード電極２４と電子輸送層２２との間には、発光領域の限定と、カソード電極２４とアノード電極２１との電気的短絡を防止するために、アクリル樹脂からなる位置決め絶縁膜２０を設ける。上記カソード電極２４からアノード電極２１までの構成により、ＥＬ素子１７を構成する。また、ＥＬ素子１７は第１基板１上に複数個設けられている。
【００３６】
上記ＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２もストライプ状に形成し、第１電極４３とは、ほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。本参考例では、液晶表示画素とＥＬ素子１７が一対一に対応するように設けられている。
【００３７】
第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、位相差板５６と偏光板５５の順に積層する。位相差板５６は一枚、あるいは複数枚積層して、液晶５１と位相差板５６との組み合わせで５００ｎｍから５５０ｎｍの波長のいずれかを選択し、その波長の１／４波長とする。本参考例では５３０ｎｍの１／４波長の１３２ｎｍを採用した。偏光板５５と位相差板５６により、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶の反射表示の明暗表示が可能となる。
【００３８】
また、ＥＬ素子１７の点灯画素では、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶と偏光板と位相差板とで透過率を最大とし、非点灯画素では、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶と偏光板と位相差板とで透過率を低下することにより、ＥＬ素子１７を使用する状況でも、外部光とＥＬ素子１７の発光の両方を利用することが可能となる。
【００３９】
＜第３の参考例＞
〔第３の参考例の液晶表示装置の構成：図５〕
以下に本発明の第３の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。本参考例の特徴は、ＥＬ素子を液晶表示素子の第１電極と第２電極との交差部に設ける液晶表示画素毎に独立する発光層を有し、各液晶表示画素毎にカラー・フィルタを設ける点である。図５は、本参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図５を用いて本参考例を説明する。また、第１の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００４０】
まず、第１基板１上には、先の参考例と同様に、第３電極の反射性金属電極からなるカソード電極２４を銀とマグネシウム合金にて形成する。本参考例では、カラー・フィルタによるカラー表示を行うため、白色発光のＥＬ発光素子を構成する。カソード電極２４上には、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ）からなる電子輸送層２２と、ユーロビウム錯体／テルビウム錯体の２層からなる発光層２３と、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）からなる正孔（ホール）輸送層３５と、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるアノード電極２１とを、前記の順に積層する。また、カソード電極２４と電子輸送層２２との間には、発光領域の限定と、カソード電極２４とアノード電極２１との電気的短絡を防止するために、アクリル樹脂からなる位置決め絶縁膜２０を設ける。カソード電極２４からアノード電極２１までの構成によりＥＬ素子１７を構成する。
【００４１】
このＥＬ素子１７上の構成は図４と同様であり、保護膜１１と、第１電極４３を設ける。第１基板１に対向して、第２基板４１を設けるが、第２基板４１には第１電極４３と対向する第２電極４２と赤（Ｒ）４４、緑（Ｇ）４５と青（Ｂ）４６のカラー・フィルタを設ける。第２電極４２は、第１電極４３とほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素であり、各カラー・フィルタは、液晶表示画素とほぼ同様な大きさであり、隣接するカラー・フィルタとはほとんど間隙を有していない。
【００４２】
第１電極４３と第２電極４２との間隙に封入する液晶層は、液晶分子と有機高分子材料のアクリル樹脂からなる透明固形物との散乱型液晶である。アクリル樹脂は、模式的には多孔質体の透明固形物からなり、液晶５１に電圧を印加することにより散乱と透過を変調する。液晶分子は常光に対応する屈折率（ｎｏ）と異常光に対応する屈折率（ｎｅ）とを有する。液晶の透明状態と散乱状態とは透明固形物の屈折率（ｎｐ）と、液晶分子の屈折率（ｎｏとｎｅ）との差分と液晶分子の配向性により発生する。本参考例では液晶層の原材料として、大日本インキ製のＰＮＭ−１５７を利用し、液晶を封入後に３６０ナノメートル（ｎｍ）以上の波長の紫外線を３０ｍＷ／ｃｍ２の強度で、６０秒間照射して作成している。液晶の屈折率はｎｏは１．５、ｎｅは１．７であり、透明固形物の屈折率は１．５程度である。
【００４３】
外部環境が明るい場合には、外光からの反射入射光６５は、散乱型液晶が散乱を発生しない状態にあって透過率の大きい液晶表示画素では、ＥＬ素子１７を構成する反射性電極のカソード電極２４からの正反射による反射出射光６６が、観察者側に観察される。また、散乱の大きい液晶表示画素では反射入射光は、ほとんどの光は微小拡散反射を繰り返し拡散光としてカラー・フィルタを透過し、観察者が色と明暗を認識する。正反射光は、所定の角度以外では出射しないため、暗表示として認識される。この正反射光と拡散反射光の光強度の差により明暗表示を行う。
【００４４】
反射表示の場合には、散乱の大きい表示画素部において、入射光が液晶内で微小拡散反射するのはもちろんであるが、液晶の第１基板１側に設ける反射性電極からの反射光も液晶内で微小拡散反射を繰り返す。そのため、ＥＬ素子を構成する反射性電極により拡散反射光の観察者側への出射強度は、液晶の拡散効果のみによるよりも強くできる。しかしベタ一面のＥＬ素子構成では、ＥＬ素子を点灯する透過表示の場合には、放射光は液晶５１を１度しか通過しないため、散乱度が見かけ上低下し、充分なコントラストを達成できない。
【００４５】
そこで、各表示画素部に対応してＥＬ素子１７を設けるのが有効となるわけである。ＥＬ素子１７の点灯画素では、液晶５１は、透過状態とする。非点灯画素では、散乱状態とすることにより、ＥＬ素子１７を構成する反射性電極からの鏡面反射を防止できる。また、点灯画素においても、多少の散乱状態とすることにより、外部光源からの光が反射性電極から正反射することを防止できるため、良好な表示が達成できた。
【００４６】
ＥＬ素子１７からの発光は、カラー・フィルタにて着色光となり観察者側に出射する。すなわち、カラー・フィルタは、液晶を使用する反射表示と、ＥＬ素子１７を使用する発光表示のカラー化に機能している。また、ＥＬ素子の発光層にカラー発光層を用いれば、カラー・フィルタと発光層の色調を同一とすることにより、カラー・フィルタ層に含まれる顔料等の色素の配合を低減することができ、透水性を低減することもできる。
【００４７】
第２基板４１の観察者側には、プラスチックフィルムからなる紫外線カットフィルムを設けてもよい。紫外線カットフィルムは、液晶５１とＥＬ素子１７の紫外線照射による劣化を防止すること、および、第２基板４１の破損を防止することができる。
【００４８】
以上の説明から明らかなように、発光素子内在型液晶表示素子の第２基板４１上には、偏光板を設けていないため、明るい反射表示が可能となる。さらに、ＥＬ素子を利用する際に明るい発光表示が可能となる。さらに、有機ＥＬ素子の反射性電極を利用し、液晶の反射表示を可能としている。また、カラー・フィルタにより反射表示と発光表示のいずれにおいても、カラー化が可能となる。
【００４９】
＜第４の参考例＞
〔第４の参考例の液晶表示装置の構成：図６〕
以下に本発明の第４の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第４の参考例の特徴は、第１電極が反射性電極であり、さらに、ＥＬ素子上の第１電極に反射性電極開口部を設ける点である。図６は、本参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図６を用いて本参考例を説明する。また、第３の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００５０】
まず第３の参考例と同様に、白色発光のＥＬ素子１７の構成を採用する。このＥＬ素子１７上には、先の参考例と同様に酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、反射性電極であるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極にはＥＬ素子からの発光を通過させるための開口部（以後、反射性電極開口部４９と称する。）を備えている。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２は、第１電極４３とほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。
【００５１】
第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上に設けた位相差板５６と偏光板５５とについては第２の参考例と同様に設置した。また、液晶の反射表示の視認性を改善するために、第２基板４１とカラー・フィルタ４４、４５、４６との間には、アクリル樹脂に屈折率の異なる分散材（スペーサー）を混入する拡散層３９を設ける。
【００５２】
反射表示の場合には、外部光源（図示せず）からの反射入射光６５は、偏光板５５と位相差板５６および第２基板４１と拡散層３９とカラー・フィルタ４４、４５、４６と第２電極４２とを透過し、液晶５１に入射し、光学変調され反射性電極開口部４９以外の領域、つまり反射性のある第１電極で反射し、反射出射光６６として出射する。前記拡散層３９を透過時に拡散され、液晶５１の光学変調により明暗表示を行う。
【００５３】
また、ＥＬ素子１７点灯時には、第１電極４３の反射性電極開口部４９を通過する発光が液晶５１を透過し、偏光板５５より透過出射光６１として観察者側に出射する。
【００５４】
本参考例に示すように、液晶表示素子の反射部材として、ＥＬ素子１７を構成する反射性電極を用いることなく、第１電極４３に反射性電極開口部４９を設けることにより、ＥＬ素子１７の発光層２３等での吸収による反射率の低下を回避できる。さらに、発光層２３による着色を回避できる。以上により、液晶表示素子の反射表示の品質向上が達成できる。
【００５５】
＜第１の実施形態＞
〔第１の実施形態の液晶表示装置の構成：図７〕
以下に本発明の最良の実施形態における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態の特徴は、第１電極が反射性電極であり、さらに、ＥＬ素子は、下基板である第１基板側に発光する点である。図７は、第１の実施形態における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図７を用いて本実施形態を説明する。また、第３の参考例および第４の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００５６】
まず、第１基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるアノード電極２１と、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）からなる正孔（ホール）輸送層３５と、トリアゾール（ＴＡＺ）からなる発光層２３と、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ）からなる電子輸送層２２と、反射性金属電極からなるカソード電極２４の順に積層する。カソード電極２４は、銀とマグネシウム合金にて形成する。
【００５７】
また、アノード電極２１と正孔輸送層３５との間には、発光領域の限定と、カソード電極２４とアノード電極２１との電気的短絡を防止するために、アクリル樹脂からなる位置決め絶縁膜２０を設ける。前記アノード電極２１からカソード電極２４までの構成によりＥＬ素子１７を構成する。また、ＥＬ素子１７は第１基板１上に複数設けており、本実施形態では、液晶表示画素とＥＬ素子１７とを一対一に設けている。
【００５８】
このＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、アルミニウム膜からなる反射性電極である第１電極４３をストライプ状に設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２は、第１電極４３とほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。
【００５９】
第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、第２の参考例と同様に、位相差板５６と偏光板５５とを順に積層する。また、液晶の反射表示の視認性を改善するために、第２基板４１と位相差板５６との間には、アクリル樹脂に屈折率の異なる分散材（スペーサー）を混入する拡散層３９を設ける。
【００６０】
反射表示の場合には、外部光源（図示せず）からの反射入射光６５は、偏光板５５と位相差板５６および第２基板４１と拡散層３９とカラー・フィルタと第２電極４２とを透過し、液晶５１に入射し光学変調された光は、反射性電極である第１電極４３により反射し、反射出射光６６として、観察者側に入射とは逆の光路で出射する。前記拡散層３９の透過時に光は拡散され、液晶５１の光学変調により明暗表示を行う。
【００６１】
また、ＥＬ素子１７からの表示は第１基板１から透過出射光６１として認識される。外部環境が明るい場合に、ＥＬ素子１７の反射性電極からの反射を防止するため、第１基板１のＥＬ素子１７を設ける反対の面には、第２の位相差板５９と第２の偏光板５８の順に設ける。第２の位相差板５９は、５３０ｎｍの１／４波長となる位相差値を利用する。第２の偏光板５８の表面は、無反射コートを施している。
【００６２】
本実施形態を使用することにより、液晶表示部は、反射型で良好な表示が可能となり、ＥＬ素子１７の発光は、発光表示単独で利用する表示品質と同等にできるとともに、第１基板１に対して両面の表示が可能となる。反射表示と発光表示では、観察者が見る基板面が異なるため、反射表示を正表示とすると、発光表示は、左右あるいは上下が逆転する表示となる。そのため、駆動にて、発光表示の際には、左右あるいは上下を逆転し、反射表示と同等の表示を行う。
【００６３】
＜第５の参考例＞
〔第５の参考例の液晶表示装置の構成：図８〕
以下に本発明の第５の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第５の参考例の特徴は、ＥＬ素子への水分の影響をより防止するために、ＥＬ素子上に保護膜と層間絶縁膜の２層膜を使用する点である。さらに、層間絶縁膜は、第１電極を形成する面の有機ＥＬ素子における素子段差分を平滑化する機能も有している。図８は、第５の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図８を用いて本参考例を説明する。また、第２の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００６４】
ＥＬ素子１７は、第２の参考例と同様な構成を採用する。前記ＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。さらに、保護膜１１上には、透明アクリル樹脂からなる層間絶縁膜２５を２μｍの厚さで設ける。ＥＬ素子１７の厚さは、２００ｎｍ程度であるため、２μｍの厚さの層間絶縁膜２５は、表面をほぼ平坦にする。
【００６５】
前記層間絶縁膜２５上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２は、第１電極４３とほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。
【００６６】
第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、第２の参考例と同様に位相差板５６と偏光板５５とを順に積層する。
【００６７】
反射表示の場合には、外部光源（図示せず）からの反射入射光６５は、偏光板５５と位相差板５６および第２基板４１と第２電極４２とを透過し、液晶５１に入射し、光学変調されＥＬ素子１７を構成する反射性電極２４により反射し、反射出射光６６として、観察者側に入射とは逆の光路で出射する。液晶５１の光学変調により明暗表示を行う。また、ＥＬ素子１７点灯時には、発光が液晶５１を透過し、偏光板５５より透過出射光６１として観察者側に出射する。
【００６８】
本参考例に示すように、厚膜の層間絶縁膜２５を設けることにより、ＥＬ素子１７と液晶５１とを分離できる。また、ＥＬ素子１７への透水性をより低減できる。さらに保護膜１１のピンホールによる劣化を防止できる。また、第１電極４３を形成する面を平坦化することができる。以上により発光素子内在型液晶表示素子の信頼性の向上が可能となる。また、本参考例では用いなかったが、保護膜１１を２回に分けて形成することにより、ピンホール発生確率を低減することが可能であった。
【００６９】
＜第６の参考例＞
〔第６の参考例の液晶表示装置の構成：図９〕
以下に本発明の第６の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第６の参考例の特徴は、ＥＬ素子上に、保護膜、カラー・フィルタと層間絶縁膜の順に設ける点である。図９は、第６の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図９を用いて第６の参考例を説明する。また、第２の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００７０】
ＥＬ素子１７は、第２の参考例と同様な構成を採用する。前記ＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。さらに、保護膜１１上には、各画素毎に赤（Ｒ）４４、緑（Ｇ）４５と青（Ｂ）４６のカラー・フィルタを設ける。カラー・フィルタはドライフィルムからの転写方式を真空中で行うことで有機ＥＬ素子１７への劣化を防止できた。さらに、カラー・フィルタ上には、透明エポキシ樹脂からなる層間絶縁膜２５を形成する。
【００７１】
この層間絶縁膜２５上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２は、第１電極４３とほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、第２の参考例と同様に位相差板５６と偏光板５５とを順に積層する。
【００７２】
反射表示の場合には、外部光源（図示せず）からの反射入射光６５は、偏光板５５と位相差板５６および第２基板４１と第２電極４２とを透過し、液晶５１に入射し、光学変調されＥＬ素子１７を構成する反射性電極２４により反射し、反射出射光６６として、観察者側に入射とは逆の光路で出射する。液晶５１の光学変調により明暗表示を行う。また、ＥＬ素子１７点灯時には、発光が液晶５１を透過し、偏光板５５より透過出射光６１として観察者側に出射する。
【００７３】
本参考例に示すように、ＥＬ素子１７と第１電極との間に、カラー・フィルタと層間絶縁膜の２層の異なる厚膜絶縁膜を設けることにより、ＥＬ素子１７と液晶５１とを分離できる。また、ＥＬ素子１７への透水性を低減できる。さらに保護膜１１のピンホールによる劣化を防止できる。また、第１電極４３を形成する面を平坦化することができる。以上により発光素子内在型液晶表示素子の信頼性の向上が可能となる。
【００７４】
さらに、ＥＬ素子１７の発光部とカラー・フィルタとを接近でき、さらに、反射性電極２４とカラー・フィルタとが接近しているので、反射入射光６５と反射出射光６６とが、同一色のカラー・フィルタを通ることができ、表示のにじみがなく、鮮明な表示が可能となる。
【００７５】
＜第７の参考例＞
〔第７の参考例の液晶表示装置の構成：図１０〕
以下に本発明の第７の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第７の参考例の特徴は、第１電極が反射性電極であり、さらに、ＥＬ素子上の第１電極に反射性電極開口部を設け、さらに、反射性電極表面は、凹凸を有する点である。図１０は、第７の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図１０を用いて第７の参考例を説明する。また、第３の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００７６】
まずＥＬ素子１７は、第３の参考例と同様な構成を採用する。前記ＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、表面形状に凹凸を有する透明アクリル樹脂からなる凹凸層間絶縁膜２７を有している。凹凸層間絶縁膜２７上には、銀合金膜からなる反射性電極として第１電極２８を設ける。第１電極２８のＥＬ素子１７と重なる領域には、反射性電極開口部４９を有する。第１電極２８は、ストライプ状である。反射性電極開口部４９は、ストライプ状、正方形、長方形、楕円、多角形でよく、第１電極２８の幅の範囲内側に設けている。
【００７７】
反射性電極である第１電極２８表面の凹凸により、外部光を反射する際に、拡散性を付与できる。第１基板１と所定の間隙を設けて対向する第２基板４１上には、液晶５１に面する側に、各画素毎に赤（Ｒ）４４、緑（Ｇ）４５と青（Ｂ）４６のカラー・フィルタを設ける。カラー・フィルタ上には、ストライプ状の第２電極４２を設ける。第２電極４２は、第１電極２８とほぼ直交する方向のストライプ電極であり、第１電極２８と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。
【００７８】
第１電極２８と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、位相差板５６と偏光板５５の順に積層する。反射表示の場合には、外部光源（図示せず）からの反射入射光６５は、偏光板５５と位相差板５６および第２基板４１とカラー・フィルタ４４、４５、４６と第２電極４２とを透過し、液晶５１に入射し、光学変調され反射性電極である第１電極２８の開口部以外の領域から拡散反射され、反射出射光６６として観察者側に入射とは逆の経路で出射する。液晶５１の光学変調により明暗表示を行う。また、ＥＬ素子１７点灯時には、第１電極２８の反射性電極開口部４９を通過する発光が液晶５１を透過し、偏光板５５より透過出射光６１として観察者側に出射する。
【００７９】
本参考例に示すように、液晶表示素子の反射部材として、ＥＬ素子１７を構成する反射性電極を用いることなく、独自に第１電極２８を反射性電極としている。以上により、ＥＬ素子１７の発光層２３等での吸収による反射率の低下を回避できる。さらに、発光層２３等による着色を回避できる。また、第１電極２８に反射性電極開口部４９を設けることにより、ＥＬ素子からの発光を観察者側に有効に取り出すことが可能となる。さらに、凹凸層間絶縁膜２７を用いることにより反射性電極である第１電極２８表面が凹凸になり、拡散反射面を形成することができる。拡散部と反射部とが一体化できるため、液晶表示素子の表示品質向上が達成できる。
【００８０】
ＥＬ素子１７からの出射光は、透過出射光６１として偏光板５５から観察者側に出射される。透過出射光６１は、拡散層を設けていないため、不必要な拡散が発生せず、画素のにじみを発生することなく、鮮明な表示が可能となる。さらに、反射性電極開口部４９の周囲の第１電極２８が遮光効果を有するため、ブラックマトリクスとして機能し、発光のにじみを防止し、鮮明な表示が可能となる。
【００８１】
＜第８の参考例＞
〔第８の参考例の液晶表示装置の構成：図１１〕
以下に本発明の第８の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第８の参考例の特徴は、ＥＬ素子の発光層が着色しており、さらに、発光色も着色しており、ＥＬ素子はそれぞれ異なる色を発光する複数種類のＥＬ素子である点である。図１１は、第８の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図１１を用いて第８の参考例を説明する。第２の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００８２】
まず、第１基板１上には、反射性金属電極からなるカソード電極２４を銀とマグネシウム合金にて形成する。赤色発光のＥＬ素子では、カソード電極２４上には、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ）からなる電子輸送層２２と、ユーロピウム（Ｅｕ）錯体からなる発光層２３と、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）からなる正孔（ホール）輸送層３５と、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるアノード電極２１とを、前記の順に積層する。また、カソード電極２４と電子輸送層２２との間には、発光領域の限定と、カソード電極２４とアノード電極２１との電気的短絡を防止するために、アクリル樹脂からなる位置決め絶縁膜２０を設ける。
【００８３】
つぎに、緑色発光のＥＬ素子では、カソード電極２４上には、赤色発光のＥＬ素子のユーロピウム（Ｅｕ）錯体からなる発光層に代えて、テルビウム（Ｔｂ）錯体からなる発光層３４を使用する。以上の２種類の発光層を図１１には、図示している。また、青色発光の場合には、発光層にトリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）からなる発光層を使用する。以上のＥＬ素子１７を表示にマトリクス状に配置することでカラー表示が可能となる。
【００８４】
前記ＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２は、第１電極４３とほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、第２の参考例と同様に、位相差板５６と偏光板５５とを順に積層した。
【００８５】
液晶表示素子の反射表示の際には、反射入射光６５は、偏光板、位相差板、拡散層３９を通過し、液晶５１により変調し、ＥＬ素子１７を構成する着色している発光層２３により僅かに着色し、反射性電極であるカソード電極２４で反射し、逆経路で偏光板５５から観察者側に出射する。異なる発光層を有するＥＬ素子１７では異なる反射色として観察者側に出射する。液晶表示素子が反射光を出射する状況では、反射色を呈示し、反射光を偏光板で吸収する状況では、暗表示となる。
【００８６】
また、ＥＬ素子１７の点灯画素では、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶と偏光板と位相差板とで透過率を最大とし、非点灯画素では、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶と偏光板と位相差板とで透過率を低下することにより、ＥＬ素子１７を使用する状況でも、外部光とＥＬ素子１７の発光の両方を利用することが可能となる。また、赤の透過出射光６１と緑の透過出射光６２となり、観察者側に出射する。
【００８７】
以上の説明から明らかなように、ＥＬ素子の発光層にカラー発光層を用い、さらに、液晶表示素子の反射部材に、ＥＬ素子を構成する反射性電極を利用することにより、カラー・フィルタを設けることなく、液晶表示素子の反射表示に着色表示が可能となる。さらに、ＥＬ素子のカラー発光表示も可能となる。
【００８８】
＜第９の参考例＞
〔第９の参考例の液晶表示装置の構成：図１２〕
以下に本発明の第９の参考例における発光素子内在型液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。第９の参考例の特徴は、ＥＬ素子に半導体スイッチング素子を有する点である。本半導体スイッチング素子は、半導体層にポリシリコンを有する薄膜トランジスター（ＴＦＴ）である。図１２は、第９の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を拡大する断面である。以下に、図１２を用いて第９の参考例を説明する。第２の参考例と同様な符号は、同様な構成要件を示している。
【００８９】
まず、第１基板１上には、ポリシリコン膜からなる半導体層４を設ける。前記半導体層４のソース領域とドレイン領域には、不純物イオンをドーピングした不純物ドープ半導体層５を設ける。半導体層４上には、ポリシリコン膜を酸化した酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜３を設ける。ゲート絶縁膜３上には、ゲート電極２を形成し、ソース領域には、ソース電極６を、ドレイン領域には、ドレイン電極７を形成する。以上により、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を構成する。
【００９０】
薄膜トランジスター上には、第２の層間絶縁膜２６を形成する。第２の層間絶縁膜２６により、薄膜トランジスターによる段差は平坦化処理され、第２の層間絶縁膜２６の表面は、平坦化する。さらに、薄膜トランジスターの不必要な部分とカソード電極２４との電気的短絡も防止している。第２の層間絶縁膜２６には、ＥＬ接続用開口部１３を有し、ドレイン電極７に接続するドレイン接続電極８とカソード電極２４との接続を行っている。カソード電極２４は、画素毎に分割し、各画素には、薄膜トランジスターを有する。いわゆるアクティブマトリクス型ＥＬ素子を構成している。
【００９１】
まず、カソード電極２４上には、トリアゾール（ＴＡＺ）からなる発光層２３と、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）からなる正孔（ホール）輸送層３５と、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるアノード電極２１とを、前記の順に積層する。本第９の参考例では、アクティブマトリクス型のため、アノード電極２１は、表示部全面を覆う形状である。前記カソード電極２４からアノード電極２１までの構成によりＥＬ素子１７を構成する。
【００９２】
前記ＥＬ素子１７上には、ＥＬ素子１７への水分の浸透を防止するために酸化シリコン膜からなる保護膜１１を設ける。保護膜１１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の第１電極４３を設ける。第１電極４３と所定の間隙を設けて対向する第２電極４２を第２基板４１上に設ける。第２電極４２もストライプ状に形成し、第１電極４３とは、ほぼ直交する方向のストライプ電極である。第１電極４３と第２電極４２との交差部が液晶表示画素である。第１電極４３と第２電極４２との間隙には、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶からなる液晶５１を有する。第２基板４１上には、第２の参考例と同様に、位相差板５６と偏光板５５とを順に積層した。
【００９３】
また、ＥＬ素子１７の点灯画素では、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶と偏光板と位相差板とで透過率を最大とし、非点灯画素では、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）液晶と偏光板と位相差板とで透過率を低下することにより、ＥＬ素子１７を使用する状況でも、外部光とＥＬ素子１７の発光の両方を利用することが可能となる。
【００９４】
ＥＬ素子１７に半導体スイッチング素子を接続することにより、発光強度が低下しても、多くのマトリクス表示が可能となるため、ＥＬ素子１７の劣化防止も可能となる。さらに、ＥＬ素子１７の光による液晶５１の劣化も防止できる。また、カソード電極２４からＥＬ発光層の光が、半導体スイッチング素子へ漏れる場合には、第２の層間絶縁膜２６に光吸収材を入れることで薄膜トランジスターへの光誤動作を防止することが可能となる。また、ＥＬ素子１７からの短波長の光による液晶５１の劣化を防止するためには、保護膜１１上に紫外線吸収剤として酸化チタン膜を形成することで液晶５１の劣化を防止することが可能となる。
【００９５】
本参考例では、第１基板１上に設けるポリシリコンからなる薄膜トランジスターをＥＬ素子駆動用に用いているが、小面積、高密度表示、さらには、ＥＬ素子駆動用の半導体スイッチング素子をシリコン基板に半導体層として形成し、さらに、ＥＬ素子駆動用半導体スイッチング素子を駆動するための電源、あるいはロジック回路もシリコン基板を利用することにより、形成でき、回路をシリコン基板上に集積することが可能となる。そのため、非常にコンパクトは発光素子内在型液晶表示素子を形成することが可能となる。ＥＬ発光素子駆動用半導体スイッチング素子としては、ＳＲＡＭ回路が良好である。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の発光素子内在型液晶表示素子は、液晶表示素子を構成する基板の液晶に面する側に発光素子を有するため、薄型化が可能である。さらに、液晶表示素子と外部回路、また発光素子と外部回路との接続を同一基板により達成することができるため取り扱いが非常に簡単になる。また、発光素子を液晶表示素子の画素であるドットサイズに分割し、液晶表示素子のドットと発光素子のドットを一致させる。これにより、液晶表示素子による反射表示と発光素子による発光表示の内容を同一とすることが可能となる。
【００９７】
また、発光素子をＥＬ素子とすることにより、発光効率が高く、低消費電力化が可能となる。さらに、ＥＬ素子の発光層が薄膜のため薄型化が可能となる。さらに、ＥＬ素子のカソード電極が仕事関数の小さい金属電極で構成するため、液晶表示素子の反射板を兼用することが可能となる。
【００９８】
また、液晶表示素子は、液晶をシール材により封止するため、水分の混入を防止することができる。そのため、ＥＬ素子の水分による劣化を防止することができるが、さらに、ＥＬ素子上に、例えば窒化シリコン膜からなる保護膜を設けることでＥＬ素子の水分による劣化をさらに低減できる。
【００９９】
さらに、保護膜上に液晶表示素子を構成する第１電極を形成することにより、ＥＬ素子を構成する第３の電極あるいは第４の電極と、液晶表示素子を構成する第１電極との電気的短絡を防止することが可能となる。
【０１００】
また、液晶表示素子を構成する第１基板上に複数のＥＬ素子を構成し、ＥＬ素子を相互に離れて設ける場合に、保護膜を設けることでＥＬ素子の断面部の被覆ができ、ＥＬ素子の水分による劣化をさらに防止することができる。また、ＥＬ素子を構成する第３の電極あるいは第４の電極と液晶表示素子を構成する第１電極との電気的短絡をより防止することが可能となる。
【０１０１】
また、保護膜上に、保護膜より厚膜の層間絶縁膜として、例えばアクリル樹脂を設けることにより、表面の平坦化、さらには、保護膜のピンホールによる電気的短絡の防止が可能となる。また、液晶表示素子を構成する第１電極からＥＬ素子に対する電圧の印加を防止することが可能となり、ＥＬ素子の消費電力の低減が可能となる。
【０１０２】
さらに、液晶表示素子を構成する第１電極を反射性電極とすることにより、液晶表示素子は明るい表示を達成するとともに、ＥＬ素子の発光は第１基板側に出射する構造とする。すなわち、液晶表示素子は反射表示を行い、第２基板を通して認識し、ＥＬ素子は発光表示を可能とし、第１基板を通して認識する。このように構成することで両面表示が可能となる。
【０１０３】
また、第１電極を反射性電極とし、ＥＬ素子上に設ける場合に、反射性電極にＥＬ素子の発光を通過するための反射性電極開口部を設けることにより、液晶表示素子の表示とＥＬ素子の表示とも第１基板を通して認識することが可能となる。さらに、ＥＬ素子の第１基板側に設けるカソード電極も反射性電極のカソード電極とすることにより、第１電極に設ける反射性電極開口部による反射強度の低下を反射性カソード電極の反射により補強することが可能となる。以上により、反射と発光表示を同１面で認識可能となり、さらに、反射表示も明るい表示が可能となる。
【０１０４】
また、ＥＬ素子と第１電極の間に設ける保護膜には、入射光を散乱させるための凹凸面を設けることにより、反射表示では所定の角度で明るい表示が可能となるとともに、発光表示では前記所定の角度以外では、反射強度が低減するため、ＥＬ素子の表示を鮮明にすることが可能となる。また、第１基板の観察者側に第１基板側から位相差板と偏光板を設け、位相差板を１／４波長板とする。あるいは位相差板と液晶で１／４波長とすることにより、反射板からの反射を防止することが可能となり、ＥＬ素子の発光時のコントラストを向上することが可能となる。
【０１０５】
また、液晶表示素子はカラー・フィルタを内蔵している。さらにカラー・フィルタは第２基板の内側面に形成している。第２基板の内面側に形成することにより、液晶と近接できるためカラー・フィルタ間の干渉が発生せず、画素のボケを防止することができる。あるいは、カラー・フィルタは、第１基板の第１電極上に形成する。特に第１電極が反射性電極である場合には、カラー・フィルタと反射性電極とが近接するため、カラー・フィルタを透過した外部光が反射性電極で反射し、再び同一のカラー・フィルタを透過する、すなわち隣の色の異なるカラー・フィルタを透過することがなくなるため、混色による彩度の低下を防止することができる。さらに、カラー・フィルタを第１電極とＥＬ素子との間に設ければ、ＥＬ素子による段差を低減するとともに、液晶あるいは外気からＥＬ素子への水分の浸透を防止することが可能となる。特に、ＥＬ素子の発光層にカラー発光層を用いる場合には、カラー・フィルタと発光層の色調を同一とすることにより、カラー・フィルタ層に含む顔料等の色素の配合を低減することができ、透水性を低減することが可能となる。
【０１０６】
さらに、発光素子内在型液晶表示素子は、光拡散層を内蔵する。光拡散層を設けることにより、液晶の反射表示の視野角依存性を低減できる。また、ＥＬ素子の発光も散乱できるため、発光の視認性も向上する。特に、光拡散層を第２基板の内側面に設けることにより、光拡散層は、発光素子内在型液晶表示素子の反射性電極に近接して設けられるため、光拡散層を透過し、反射性電極から反射し、再度光拡散層を透過する際に生じる光路差を低減し、鮮明な表示が可能となる。
【０１０７】
また、液晶表示素子はＥＬ素子を駆動するために半導体スイッチング素子を設けている。マトリクス状に配置する表示画素数が多くなることにより、各ＥＬ素子を点灯できる選択時間が短時間化するため所定の明るさを維持するためには、選択時間が短縮する分、高輝度にする必要がある。高輝度にするためには、ＥＬ素子に大きなストレスを掛けるため、寿命が短くなってしまう。そのため、半導体スイッチング素子を用い、選択時間の短縮防止を行う。また、液晶表示素子を駆動する第１電極は、半導体スイッチング素子上に設ける保護膜上に形成する。
【０１０８】
さらに、半導体スイッチング素子は、第１基板上に形成し、半導体スイッチング素子上にＥＬ素子を形成する。半導体スイッチング素子を形成する工程で、ＥＬ素子の特性劣化を防止するためである。また、半導体スイッチング素子とＥＬ素子との接続を容易にするために、同一基板上に、半導体スイッチング素子とＥＬ素子の順に形成している。さらに、ＥＬ素子上に液晶表示素子を構成する第１電極を設けている。以上により、半導体スイッチング素子に接続するＥＬ素子を内蔵する液晶表示素子を形成することが可能となる。
【０１０９】
また、第１基板にシリコン基板を利用し、シリコン基板を半導体スイッチング素子の半導体層として利用することにより、各画素に設けるＥＬ素子のスイッチング素子と、発光素子内在型液晶表示素子を駆動するための駆動回路も第１基板でほぼ完結することが可能となる。そのため、外部部品数の低減、外部回路との接続数の低減、高集積化が可能となる。
【０１１０】
また、液晶として、偏光板、あるいは偏光板と位相差板を用いることなく、明暗表示を可能とする液晶を用いる。本発明では、液晶分子と２色性色素を混合するゲストホスト型液晶を採用する。ゲストホスト型液晶は、反射表示の場合に、外部光源からの光は、液晶を２度通過するため、２色性色素により２回の吸収が発生し、充分な暗表示を達成できるが、バックライトを点灯し、透過型として利用する場合には、液晶を１度透過するだけなため、充分な暗表示を期待できない。そこで、本発明では、ＥＬ素子の点灯画素の液晶は透過状態とし、非点灯画素の液晶は、吸収状態とすることにより、外部光源の光とＥＬ素子の発光の両方を同時に使用することが可能となる。さらに、液晶とＥＬ素子とが第１基板と第２基板との間に、近接して設けてあり、液晶とＥＬ素子との画素が同一視できるため達成できる。
【０１１１】
また、液晶として、偏光板、あるいは偏光板と位相差板を用いることなく、散乱と透過表示を可能とする液晶を用いる。本発明では、液晶分子と透明固形物との散乱型液晶を採用する。散乱型液晶は、反射表示の場合に、外部光源からの光は、液晶を２度通過するため、液晶により２回の散乱が発生し、充分な散乱表示を達成できるが、バックライトを点灯し、透過型として利用する場合には、液晶を１度透過するだけなため、充分な散乱表示を期待できない。そこで、本発明では、ＥＬ素子の点灯画素の液晶は透過状態とし、非点灯画素の液晶は、散乱状態とすることにより、外部光源の光とＥＬ素子の発光の両方を同時に使用することが可能となる。さらに、ＥＬ素子の点灯画素も散乱性を制御することにより、ＥＬ素子からの発光を拡散して何処からでも表示を認識すること可能となる。
【０１１２】
以上の実施形態および参考例においては、低分子系ＥＬ素子の構成に関して説明したが、本発明は、低分子系ＥＬ素子に限定するものではなく、高分子系ＥＬ素子も当然、利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の参考例の液晶表示装置の立体模式図である。
【図２】本発明の第１の参考例の液晶表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の第４の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第５の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の第６の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の第７の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図１１】本発明の第８の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の第９の参考例における発光素子内在型液晶表示素子の一部を示す拡大断面図で
ある。
【図１３】従来例の発光素子内在型液晶表示素子におけるＥＬ素子の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１第１基板
２ゲート電極
３ゲート絶縁膜
４半導体層
６ソース電極
７ドレイン電極
８ドレイン接続電極
１１保護膜
１７ＥＬ素子
２０位置決め絶縁膜
２１アノード電極
２２電子輸送層
２３発光層
２４カソード電極
２５層間絶縁膜
２６第２の層間絶縁膜
２７凹凸層間絶縁膜
２８第１電極
３０金属ケース
３４発光層
３５正孔輸送層
３９拡散層
４１第２基板
４２第２電極
４３第１電極
４４、４５、４６カラー・フィルター
４９反射性電極開口部
５１液晶
５２シール材
５５偏光板
５６位相差板
６１透過出射光
６５反射入射光
６６反射出射光
８１携帯情報機器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a liquid crystal display device having a light source, and EL elementIt uses children. The present invention also relates to a reflective liquid crystal display element that can be used in a reflective type when the light emitting element is not lit.
[0002]
[Prior art]
  Currently, as a liquid crystal display element used in a small information device, a transmissive liquid crystal display element in which a liquid crystal display element does not have a light emitting function and a light source is incorporated in the liquid crystal display element is used. In addition to the transmissive liquid crystal display element, a reflective liquid crystal display device that enables display using light from the outside, not a light source built in the liquid crystal display element, or a transflective liquid crystal display device having both functions Etc. is the mainstream.
[0003]
  On the other hand, as a different from such a liquid crystal display element, a liquid crystal display device that uses a material having a light emitting property for a part of a liquid crystal display panel and enables display using an electro-optic change of liquid crystal, for example, JP-A-60-50578 and JP-A-60-129780 have been proposed. Alternatively, a light source that emits ultraviolet light is disposed on the opposite side (back side) of the viewer of the liquid crystal display panel, and a polarization separator having polarization property for ultraviolet light is disposed between the liquid crystal display panel and the light source, and the guest A proposal to improve the dichroic ratio of fluorescent dichroic dyes and improve visibility was made at "Proceedings of the Fifth International Display Workshops" (1998), sponsored by the Institute of Image Information Media. (Refer to pages 25-28 of IDW'98). However, a liquid crystal display element containing a fluorescent dichroic dye only emits light secondarily by an external light source (auxiliary light source) and requires an auxiliary light source.
[0004]
  As a light-emitting element, E started from Kodak's announcement in 1987, “Applied Physics Letter, 51, page 913 (1987)”.L elementChild research and development is making rapid progress. Currently, it has reached the stage of commercialization of products for car audio and mobile phones. In addition, an example using a semiconductor switching element has been reported for higher performance. Furthermore, phosphorescent material EL elementThere are reports of higher brightness by the child, lighter weight and thinner thickness by plastic substrate.
[0005]
  E in the conventional exampleL elementThe child will be described with reference to FIG. On the transparent first substrate 1, an anode electrode 21 made of a transparent conductive film and a positioning insulating film 20 that partially overlaps the anode electrode 21 and defines a light emitting region having an opening in the other part are provided. Provide. Further, a hole transport layer 35, a light emitting layer 23, and an electron transport layer 22 are sequentially stacked on the anode electrode 21, and a cathode electrode 24 is provided on the electron transport layer 22. The positioning insulating film 20 prevents an electrical short circuit at the intersection between the anode electrode 21 and the cathode electrode 24.
[0006]
  Anode electrode 21, hole transport layer 35, and light emitting layer 2 described above3And the electron transport layer 22 and the cathode electrode 24L elementA child 17 is formed. EL elementSince the light emission luminance is reduced due to moisture, the child 17 is provided with a metal case 30 bonded to the first substrate 1, and an air layer 38 from which moisture is removed is provided between the first substrate 1 and the metal case 30. .
[0007]
  EL elementThe transmitted outgoing light 61 from the child 17 passes through the anode electrode 21 and the first substrate 1 and is emitted to the viewer side. The cathode electrode 24 uses a reflective metal film having a low work function in order to efficiently emit light emitted from the light emitting layer 23 to the first substrate 1 side. EL elementFor example, the anode electrode 21 is an indium tin oxide (ITO) film, the hole transport layer 35 is a triphenylamine derivative, and the light emitting layer 23 is an iridium complex (Ir (ppy) 3). The electron transport layer 22 uses a tris (8-quinolinolato) aluminum (III) complex, and the cathode electrode 24 uses a lithium oxide-aluminum (Li2 O-Al) film.
[0008]
  EL elementSince the cathode electrode 24 constituting the child 17 is a reflective metal film, it is reflected by light from an external light source, and the reflected light is strong in a bright external environment.L elementThe difference in light intensity with the transmitted outgoing light 61 from the child 17 is reduced. On the viewer side of the first substrate 1, a phase difference plate 56 and a polarizing plate 55 are laminated in this order to function as a ¼ wavelength polarizing filter, and light from an external light source (not shown) is a mirror surface of the cathode electrode 24. Outgoing to the viewer side by reflection is prevented. Therefore, the contrast ratio between the transmitted outgoing light 61 and the reflected light can be made sufficiently large.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  However, when the light intensity of the external light source is strong, EL elementThe intensity of the transmitted outgoing light 61 from the child 17 is EL elementSince the intensity of the reflected light from the external light source of the child 17 is lost, the light of the transmitted outgoing light 61 is hardly recognized and the contrast ratio is also lowered. When the light intensity of the external light source is strong, EL elementIt is necessary to increase the emission intensity of the child 17, EL elementThe power consumed by the child 17 is also increased, and the battery consumption of small portable information devices, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), small game consoles, and watches is extremely high. Time cannot be secured. In addition, the deterioration of the battery is accelerated.
[0010]
  On the other hand, when the light intensity of the external light source is high, the liquid crystal display device described above is effective as a light-receiving display element, but the display is recognized in an environment where the light intensity of the external light source is weak or not. You will not be able to. As a method for solving this, there is a transflective liquid crystal display element using a transflective plate, or a reflective liquid crystal display element having a front illumination in which a light guide plate is arranged on the observer side of the liquid crystal display panel. Since a light source is provided outside the liquid crystal display panel, there is a limit to reducing the thickness and weight. Furthermore, the connection of the light source and the modularization of the light source and the liquid crystal display element have been complicated. In addition, it is difficult to align the display by the light emitting element and the display by the liquid crystal display element, and the light emitting element only serves as a simple light source for the liquid crystal display element.
[0011]
  In view of the above, an object of the present invention is to reduce the thickness and weight of the liquid crystal display element and the light-emitting element by integrating them and further considering their electrical connection. That is, an object of the present invention is to provide a light emitting element-incorporated liquid crystal display element by integrating a liquid crystal display element and a light emitting element.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention that achieves this object is a liquid crystal display element in which a liquid crystal layer is sealed between a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode. On the inner surface of the first substrateELAn element is provided. This EL elementChild is organic EL elementPreferably having a laminated structure of a third electrode, an EL light emitting layer, and a fourth electrode formed on the first substrate,L elementA configuration in which the first electrode is stacked on the child is preferable.
[0013]
  In the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention, a plurality of liquid crystal display pixels provided at the intersection of the first electrode and the second electrode are arranged.L elementThe child has an independent light-emitting layer for each pixel group in which the liquid crystal display pixels are several units. Alternatively, each liquid crystal display pixel has a light emitting layer independent of each other.
[0014]
  The light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention has EL elementAn insulating protective film is provided on the child, and the first electrode is laminated on the protective film. Furthermore, an insulating film may be provided between the protective film and the first electrode, and the insulating film has a function of flattening a surface on which the first electrode is formed.
[0015]
  Further, the first electrode may be a reflective electrode, and in that case, it is preferable that the light emitting surface is disposed toward the first substrate. When the first electrode is a reflective electrode, the transmittance is small, so EL elementIt is preferable to provide an opening for allowing light emitted from the child to pass therethrough. Furthermore, it is preferable that the protective film has an uneven surface for scattering incident light.
[0016]
  The light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention may incorporate a color filter. The color filter is formed on the inner surface of the second substrate, on the first electrode of the first substrate, or on the E of the first substrate.L elementIt is preferable to form between the child and the first electrode.
[0017]
  The light emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention may further incorporate a light diffusion layer. This light diffusion layer is preferably formed on the inner surface of the second substrate.
[0018]
  The light emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention may further incorporate a semiconductor switching element for driving the EL light emitting element. The semiconductor switching element is formed on the first substrate, and E is formed on the semiconductor switching element.L elementIt is preferable to form a child.
[0019]
  A silicon substrate can be used as the first substrate used in the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention. It is also possible to use this silicon substrate as a semiconductor layer.
[0020]
  As the liquid crystal layer used in the light emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention, a guest-host liquid crystal composed of liquid crystal molecules and a dichroic dye or a transparent solid scattering liquid crystal composed of liquid crystal molecules and an organic polymer material is used. be able to. In addition, EL elementEach child has multiple types of E that emit different colors.L elementIt may be a child.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
    <FirstReference example>
  [FirstReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIGS. 1, 2, and 3]
  In the following, the present inventionReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. BookReference exampleThe features ofELThe element is formed on almost the entire surface of the first substrate. FIG. 1 shows the first aspect of the present invention.Reference exampleIt is a three-dimensional schematic diagram of the liquid crystal display device which has a liquid crystal display element. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device taken along line AA shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of FIG. In the following, the first will be described using FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 alternately.Reference exampleWill be explained.
[0022]
  FIG. 1 shows a portable information device using the liquid crystal display element of the present invention. A case 82 of the portable information device 81 has a display unit 96 for displaying an image. A mode switching button 85 for changing display contents and a scroll up (+) button 86 are provided on the side of the display unit 96. , A scroll down (−) button 87, a communication unit 88, and a switch button 89 for turning on / off the portable information device 81.
[0023]
  Next, as shown in FIG. 2, the portable information device 81 is provided with a liquid crystal display element P and a windshield 90 through which the display unit 96 of the liquid crystal display element P can be seen. A circuit board 105 is provided on the back cover 103 side of the case 82, and the liquid crystal display element P is mounted on the circuit board 105. BookReference exampleThe liquid crystal display element in the second electrode 42 (FIG. 2) from the windshield 90 side (viewing side).3) Provided on the second substrate 41, the liquid crystal 51, and the first electrode 43.(Figure 3)WhenELElement 17 (Figure3) Is provided as a basic configuration. The first substrate 1 and the second substrate 41 of the liquid crystal display element P are opposed to each other with a predetermined gap, and the liquid crystal 51 is sealed in the space between the first substrate 1 and the second substrate 41. LCD 51Lu wood52 and a sealing portion (not shown).
[0024]
  Also, the second substrate 41Power ofThe pole is connected to a signal terminal on the circuit board 105 by a conductive member (not shown). The communication unit 88 disposed on the case 82 is mounted on the communication circuit board 91. The communication circuit board 91 is connected to the circuit board 105 by a first FPC 92 made of a flexible printed circuit board (flexible printed circuit board: FPC). The communication unit 88 is for transmission / reception or reception, and is a GPS sensor for position information, a Bluetooth transmission / reception sensor, or an infrared transmission / reception sensor. The circuit board 105 is provided with a battery 94 as an energy source, and is attached to the circuit board 105 by a battery holding spring 93.
[0025]
  FIG. 3 shows the first aspect of the present invention.Reference exampleIt is sectional drawing which expands a part of liquid crystal display element P in. As shown earlier, the bookReference exampleThe feature of this is that one display unit 96 is formed on the entire surface.ELThe element is on the first substrate 1. In addition, one independentELOn the element, a plurality of first electrodes 43 and second electrodes 42 for driving the liquid crystal layer are provided, the intersections thereof become liquid crystal display pixels, and a pixel group having several liquid crystal display pixels as a unit is provided. ing.
[0026]
  First, a cathode electrode 24 made of a reflective metal electrode as a third electrode is formed on the first substrate 1 with aluminum and a magnesium alloy. On the cathode electrode 24, an electron transport layer 22 composed of a quinolinol aluminum complex (Alq), a light emitting layer 23 composed of a quinolinol aluminum complex doped with quinacridone, a hole transport layer 35 composed of a triphenylamine derivative, The fourth electrode anode electrode 21 made of an indium tin oxide (ITO) film as a transparent conductive film is laminated in the order described above. E from the cathode electrode 24 to the anode electrode 21L elementA child 17 is configured.
[0027]
  This EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. On the protective film 11, a striped first electrode 43 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided as a transparent conductive film for driving the liquid crystal. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 also has a stripe shape, and the first electrode 43 is a stripe electrode in a substantially orthogonal direction. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel.
[0028]
  In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, a liquid crystal 51 made of a guest host liquid crystal mixed with a dichroic dye as a guest material in a liquid crystal host material is sealed. The guest host liquid crystal can be displayed without providing a polarizing plate or a retardation plate, and bright display is possible. In addition, the liquid crystal 51 and EL elementChild 17Deterioration preventionIn particular, an ultraviolet cut film 57 made of a plastic film is provided on the second substrate 41 in order to prevent deterioration of the light emitting layer 23 due to ultraviolet irradiation and to prevent the second substrate 41 from being damaged.
[0029]
  That is, when the external environment is bright, the reflected incident light 65 from the external light does not generate absorption of the dichroic dye.L elementDue to strong reflection by the cathode electrode 24 of the reflective electrode constituting the child 17, reflected outgoing light 66 is observed on the observer side. Further, in a liquid crystal display pixel having a large absorption of the dichroic dye, the reflected incident light is absorbed by the dichroic dye and is not emitted to the observer side, so that it is recognized as a black display. As described above, bright and dark display is possible.
[0030]
  Furthermore, when the external environment is dark, the liquid crystal 51 as the light receiving element is dark even in bright display, and it becomes difficult to recognize light and dark. Therefore, the organic EL element 17 provided on the first substrate 1 side of the liquid crystal 51 is turned on. EL elementThe light from the child 17 is recognized as bright by the observer as transmitted outgoing light 61 in a liquid crystal display pixel in which the absorption of the dichroic dye is weak. In a liquid crystal display pixel that strongly absorbs dichroic dye, EL elementThe light emitted from the child is absorbed and recognized as dark.
[0031]
  As is clear from the above explanation,Reference exampleThen, the bright display portion of the reflective display functions as the bright display portion of the transmissive display. In addition, bookReference exampleThe characteristic of E is the reflection display of the liquid crystal display element.L elementThe reflective electrode of the child 17 is used as a reflector. In addition, EL elementThe element is used as a light source of a liquid crystal display element.
[0032]
  BookReference exampleThen, the protective film 11InAlthough a silicon oxide film is used, a bright protective display is recognized when an observer observes the reflective display of a liquid crystal display element by providing another protective film made of acrylic resin having scattering properties on the silicon oxide film. It becomes possible to widen the direction of the observer who can. That is, since the reflected light is scattered by the protective film, the light diffuses in various directions.
[0033]
  EL elementBy providing the light emitting element composed of the child 17 between the first substrate 1 and the first electrode 43, the light emitting element can be brought close to the liquid crystal 51.L elementWater permeability to the child 17 can be reduced, and deterioration of the light emitting element can be prevented.
[0034]
    <SecondReference example>
  [SecondReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 4]
  In the following, the second of the present inventionReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. BookReference exampleThe feature is that it has an independent light emitting layer for each liquid crystal display pixel provided at the intersection of the first electrode and the second electrode of the liquid crystal display element. Figure 4 shows the bookReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, using FIG.Reference exampleWill be explained.
[0035]
  First, a cathode electrode 24 made of a reflective metal electrode as a third electrode is formed on the first substrate 1 with silver and a magnesium alloy. On the cathode electrode 24, an electron transport layer 22 made of quinolinol aluminum complex (Alq), a light emitting layer 23 made of triazole (TAZ), a hole transport layer 35 made of triphenylamine derivative (TPD), Then, an anode electrode 21 made of an indium tin oxide (ITO) film is laminated in this order as a transparent conductive film of the fourth electrode. A positioning insulating film 20 made of acrylic resin is provided between the cathode electrode 24 and the electron transport layer 22 in order to limit the light emitting region and prevent an electrical short circuit between the cathode electrode 24 and the anode electrode 21. . Due to the configuration from the cathode electrode 24 to the anode electrode 21, EL elementA child 17 is configured. EL elementA plurality of children 17 are provided on the first substrate 1.
[0036]
  E aboveL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. On the protective film 11, a striped first electrode 43 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided as a transparent conductive film. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is also formed in a stripe shape, and the first electrode 43 is a stripe electrode in a substantially orthogonal direction. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel. BookReference exampleThen, liquid crystal display pixels and EL elementThe child 17 is provided so as to correspond one-to-one.
[0037]
  In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, a retardation plate 56 and a polarizing plate 55 are laminated in this order. One or a plurality of phase difference plates 56 are laminated, and a wavelength of 500 nm to 550 nm is selected by a combination of the liquid crystal 51 and the phase difference plate 56, and is set to a quarter wavelength. BookReference exampleThen, 132 nm of a quarter wavelength of 530 nm was adopted. The polarizing plate 55 and the phase difference plate 56 enable bright / dark display of reflection display of super twist nematic (STN) liquid crystal.
[0038]
  EL elementIn the lighting pixel of the child 17, the super twist nematic (STN) liquid crystal, the polarizing plate and the retardation plate maximize the transmittance, and in the non-lighting pixel, the super twist nematic (STN) liquid crystal, the polarizing plate and the retardation plate are used. By reducing the transmittance, EL elementEven in the situation where the child 17 is used, external light and EL elementIt is possible to use both the light emission of the child 17.
[0039]
    <ThirdReference example>
  [ThirdReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 5]
  In the following, the third of the present inventionFor reference exampleA light-emitting element-incorporated liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. BookReference exampleThe features ofELThe element has a light emitting layer independent for each liquid crystal display pixel provided at the intersection of the first electrode and the second electrode of the liquid crystal display element, and a color filter is provided for each liquid crystal display pixel. Figure 5 shows the bookReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, using FIG.Reference exampleWill be explained. Also, the firstReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0040]
  First, on the first substrate 1,Reference exampleSimilarly, the cathode electrode 24 made of the reflective metal electrode of the third electrode is formed of silver and magnesium alloy. BookReference exampleThen, in order to perform color display by a color filter, a white light emitting EL light emitting element is configured. On the cathode electrode 24, an electron transport layer 22 made of quinolinol aluminum complex (Alq), a light emitting layer 23 made of two layers of eurobium complex / terbium complex, and holes made of a triphenylamine derivative (TPD). The transport layer 35 and the anode electrode 21 made of an indium tin oxide (ITO) film as a transparent conductive film are laminated in the order described above. A positioning insulating film 20 made of acrylic resin is provided between the cathode electrode 24 and the electron transport layer 22 in order to limit the light emitting region and prevent an electrical short circuit between the cathode electrode 24 and the anode electrode 21. . E from the cathode electrode 24 to the anode electrode 21L elementA child 17 is configured.
[0041]
  This EL elementThe configuration on the child 17 is the same as that in FIG. 4, and the protective film 11 and the first electrode 43 are provided. A second substrate 41 is provided opposite to the first substrate 1. The second substrate 41 has a second electrode 42 opposite to the first electrode 43 and red (R) 44, green (G) 45 and blue (B ) 46 color filters are provided. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 43. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel, and each color filter is approximately the same size as the liquid crystal display pixel, and has almost no gap with the adjacent color filter. Not.
[0042]
  The liquid crystal layer sealed in the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42 is a scattering type liquid crystal of liquid crystal molecules and a transparent solid material made of an acrylic resin of an organic polymer material. The acrylic resin is typically composed of a porous transparent solid material, and modulates scattering and transmission by applying a voltage to the liquid crystal 51. The liquid crystal molecules have a refractive index (no) corresponding to ordinary light and a refractive index (ne) corresponding to extraordinary light. The transparent state and the scattering state of the liquid crystal are generated by the difference between the refractive index (np) of the transparent solid and the refractive index (no and ne) of the liquid crystal molecules and the orientation of the liquid crystal molecules. BookReference exampleThen, PNM-157 made by Dainippon Ink is used as the raw material of the liquid crystal layer, and after the liquid crystal is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 360 nanometers (nm) or more is irradiated at an intensity of 30 mW / cm 2 for 60 seconds. Yes. The refractive index of the liquid crystal is 1.5 for no and 1.7 for ne, and the refractive index of the transparent solid is about 1.5.
[0043]
  When the external environment is bright, the reflected incident light 65 from the external light is scattered liquid crystal.ButNo scatteringIn stateFor liquid crystal display pixels with high transmittance, EL elementReflected emission light 66 due to regular reflection from the cathode electrode 24 of the reflective electrode constituting the child 17 is observed on the observer side. In a liquid crystal display pixel with high scattering, most of the reflected incident light repeats minute diffuse reflection and passes through the color filter as diffused light, and the observer recognizes the color and brightness. Regularly reflected light is not at a certain angleOutSince it does not shoot, it is recognized as a dark display. Bright and dark display is performed by the difference in light intensity between the regular reflection light and the diffuse reflection light.
[0044]
  In the case of reflective display, in the display pixel portion with large scattering,Incident lightIn the liquid crystalFineSmall diffuse reflectionDoOf course, the reflected light from the reflective electrode provided on the first substrate 1 side of the liquid crystal repeats minute diffuse reflection in the liquid crystal. Therefore, EL elementThe output intensity of the diffuse reflected light to the viewer side is reflected by the reflective electrode that constitutes the child.,liquid crystalOnly by the diffusion effect ofThanAlsoCan be strong.However, with a solid EL element configuration,EL elementIn the case of transparent display that lights the child,Synchrotron radiationSince it passes through the liquid crystal 51 only once, the scattering degree is apparently lowered, and sufficient contrast cannot be achieved.
[0045]
  Therefore, it corresponds to each display pixel part.EL elementChild 17ProvideIs effective. EL elementIn the lighting pixel of the child 17, the liquid crystal 51 is in a transmissive state. For non-lighting pixels, EL elementSpecular reflection from the reflective electrode constituting the child 17 can be prevented. In addition, even in the lit pixel, it is possible to prevent the light from the external light source from being regularly reflected from the reflective electrode by making a slight scattering state.NaDisplay was achieved.
[0046]
  EL elementLight emitted from the child 17 becomes colored light by the color filter and is emitted to the viewer side. That is, the color filter has a reflective display using liquid crystal and EL elementIt functions for colorization of the light emitting display using the child 17. EL elementIf a color light emitting layer is used for the light emitting layer of the child, the color tone of the color filter and the light emitting layer can be made the same, thereby reducing the blending of pigments and other pigments contained in the color filter layer. It can also be reduced.
[0047]
  An ultraviolet cut film made of a plastic film may be provided on the viewer side of the second substrate 41. The UV cut film is composed of liquid crystal 51 and EL elementIt is possible to prevent the child 17 from being deteriorated due to ultraviolet irradiation and to prevent the second substrate 41 from being damaged.
[0048]
  As is clear from the above description, since a polarizing plate is not provided on the second substrate 41 of the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element, bright reflective display is possible. In addition, EL elementWhen using a child, bright display can be performed. Further, the reflective display of the organic EL element is used to enable liquid crystal reflection display. In addition, the color filter enables colorization in both reflection display and light emission display.
[0049]
    <4thReference example>
  [FourthReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 6]
  The fourth aspect of the present invention will be described below.Reference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. 4thReference exampleThe first feature is that the first electrode is a reflective electrode, and EL elementIt is a point which provides a reflective electrode opening part in the 1st electrode on a child. Figure 6 shows the bookReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, using FIG.Reference exampleWill be explained. The thirdReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0050]
  First of allReference exampleLike E, which emits white lightL elementThe configuration of the child 17 is adopted. This EL elementOn child 17, the previousReference exampleSimilarly, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. On the protective film 11, a striped first electrode 43 which is a reflective electrode is provided. E for the first electrodeL elementOpening for transmitting light from the child (hereinafter referred to as reflective electrode opening)49Called. ). A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 43. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel.
[0051]
  In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. The phase difference plate 56 and the polarizing plate 55 provided on the second substrate 41 are the secondReference exampleIt installed like. Further, in order to improve the visibility of the reflective display of the liquid crystal, the second substrate 41 and the color filter44, 45, 46In between, a diffusion layer 39 in which a dispersion material (spacer) having a different refractive index is mixed in an acrylic resin is provided.
[0052]
  In the case of reflective display, reflected incident light 65 from an external light source (not shown) is applied to a polarizing plate 55, a retardation plate 56, a second substrate 41, a diffusion layer 39, and a color filter.44, 45, 46And the second electrode 42, enters the liquid crystal 51, is optically modulated, and is a region other than the reflective electrode opening 49, that is, reflective.First withThe light is reflected by the electrode and emitted as reflected outgoing light 66. The light is diffused through the diffusing layer 39 when transmitted, and bright / dark display is performed by optical modulation of the liquid crystal 51.
[0053]
  EL elementWhen the element 17 is turned on, the light emitted through the reflective electrode opening 49 of the first electrode 43 is transmitted through the liquid crystal 51, and the polarizing plate55Further, the transmitted outgoing light 61 is emitted to the viewer side.
[0054]
  BookReference exampleAs a reflection member of the liquid crystal display element,L elementBy providing the reflective electrode opening 49 in the first electrode 43 without using the reflective electrode constituting the child 17, EL elementIt is possible to avoid a decrease in reflectance due to absorption by the light emitting layer 23 of the child 17. Furthermore, coloring by the light emitting layer 23 can be avoided. As described above, the quality improvement of the reflective display of the liquid crystal display element can be achieved.
[0055]
    <No.1Embodiment>
  [No.1Embodiment ofofConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 7]
  In the following, the present inventionbestThe light emitting element built-in liquid crystal display element in the embodiment will be described with reference to the drawings. First1The embodiment is characterized in that the first electrode is a reflective electrode, and EL elementThe child is a point that emits light toward the first substrate which is the lower substrate. FIG.1It is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element in the embodiment. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIG. The thirdReference exampleAnd the fourthReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0056]
  First, on the first substrate 1, an anode electrode 21 made of an indium tin oxide (ITO) film as a transparent conductive film, a hole transport layer 35 made of a triphenylamine derivative (TPD), and a triazole (TAZ). ), An electron transport layer 22 made of quinolinol aluminum complex (Alq), and a cathode electrode 24 made of a reflective metal electrode. The cathode electrode 24 is formed of silver and a magnesium alloy.
[0057]
  In addition, a positioning insulating film 20 made of acrylic resin is provided between the anode electrode 21 and the hole transport layer 35 in order to limit the light emitting region and prevent an electrical short circuit between the cathode electrode 24 and the anode electrode 21. Provide. E from the anode electrode 21 to the cathode electrode 24L elementA child 17 is configured. EL elementA plurality of elements 17 are provided on the first substrate 1. In this embodiment, the liquid crystal display pixels and EL elementThe child 17 is provided on a one-to-one basis.
[0058]
  This EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. On the protective film 11, a first electrode 43, which is a reflective electrode made of an aluminum film, is provided in a stripe shape. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 43. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel.
[0059]
  In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, the secondReference exampleSimilarly, the retardation plate 56 and the polarizing plate 55 are sequentially laminated. Further, in order to improve the visibility of the reflective display of the liquid crystal, a diffusion layer 39 is provided between the second substrate 41 and the phase difference plate 56 in which a dispersion material (spacer) having a different refractive index is mixed into the acrylic resin. .
[0060]
  In the case of reflection display, reflected incident light 65 from an external light source (not shown) passes through the polarizing plate 55, the retardation film 56, the second substrate 41, the diffusion layer 39, the color filter, and the second electrode 42. The light that is transmitted and incident on the liquid crystal 51 and optically modulated is reflected by the first electrode 43, which is a reflective electrode, and is emitted as reflected outgoing light 66 on the viewer side through an optical path opposite to the incident side. The diffusion layer 39ofLight is diffused during transmission, and bright and dark display is performed by optical modulation of the liquid crystal 51.
[0061]
  EL elementThe display from the child 17 is recognized as transmitted outgoing light 61 from the first substrate 1. E when the external environment is brightL elementIn order to prevent reflection of the child 17 from the reflective electrode, E of the first substrate 1L elementA second retardation plate 59 and a second polarizing plate 58 are provided in this order on the opposite surface on which the element 17 is provided. The second retardation plate 59 uses a retardation value that is a quarter wavelength of 530 nm. The surface of the second polarizing plate 58 is provided with a non-reflective coating.
[0062]
  By using this embodiment, the liquid crystal display unit is a reflective type and can display well.L elementThe light emission of the child 17 can be made equivalent to the display quality used by the light emitting display alone, and the both sides can be displayed on the first substrate 1. Since the substrate surface seen by the observer is different between the reflection display and the light emission display, if the reflection display is a normal display, the light emission display is a display in which left and right or up and down are reversed. Therefore, in the case of light emission display by driving, left and right or up and down are reversed to perform display equivalent to reflection display.
[0063]
    <No.5ofReference example>
  [No.5ofReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 8]
  The following is a description of the present invention.5ofReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. First5ofReference exampleFeatures of EL elementIn order to further prevent the influence of moisture on the child, EL elementA two-layer film of a protective film and an interlayer insulating film is used on the child. Further, the interlayer insulating film also has a function of smoothing the element step difference in the organic EL element on the surface on which the first electrode is formed. FIG.5ofReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, using FIG.Reference exampleWill be explained. Also the secondReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0064]
  EL elementChild 17 is the secondReference exampleAdopting the same configuration as EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. Further, an interlayer insulating film 25 made of a transparent acrylic resin is provided on the protective film 11 with a thickness of 2 μm. EL elementSince the thickness of the child 17 is about 200 nm, the interlayer insulating film 25 having a thickness of 2 μm makes the surface substantially flat.
[0065]
  On the interlayer insulating film 25, a striped first electrode 43 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided as a transparent conductive film. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 43. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel.
[0066]
  In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, the secondReference exampleSimilarly, the retardation plate 56 and the polarizing plate 55 are sequentially laminated.
[0067]
  In the case of reflective display, reflected incident light 65 from an external light source (not shown) passes through the polarizing plate 55, the phase difference plate 56, the second substrate 41, and the second electrode 42, and enters the liquid crystal 51. Optically modulated EL elementThe light is reflected by the reflective electrode 24 constituting the child 17 and is emitted as reflected outgoing light 66 on the observer side through an optical path opposite to the incident side. Bright and dark display is performed by optical modulation of the liquid crystal 51. EL elementWhen the element 17 is lit, the light is transmitted through the liquid crystal 51 and the polarizing plate55Further, the transmitted outgoing light 61 is emitted to the viewer side.
[0068]
  BookReference exampleBy providing a thick interlayer insulating film 25, as shown in FIG.L elementThe child 17 and the liquid crystal 51 can be separated. EL elementThe water permeability to the child 17 can be further reduced. Furthermore, deterioration due to pinholes in the protective film 11 can be prevented. In addition, the surface on which the first electrode 43 is formed can be planarized. Thus, the reliability of the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element can be improved. Also bookReference exampleWas not used, but by forming the protective film 11 in two steps,Probability of occurrenceCan be reduced.
[0069]
    <No.6ofReference example>
  [No.6ofReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 9]
  The following is a description of the present invention.6ofReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. First6ofReference exampleFeatures of EL elementA protective film, a color filter, and an interlayer insulating film are provided in this order on the element. FIG.6ofReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, referring to FIG.6ofReference exampleWill be explained. Also the secondReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0070]
  EL elementChild 17 is the secondReference exampleAdopting the same configuration as EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. Further, on the protective film 11, color filters of red (R) 44, green (G) 45 and blue (B) 46 are provided for each pixel. The color filter was able to prevent deterioration to the organic EL element 17 by performing a transfer method from a dry film in a vacuum. Further, an interlayer insulating film 25 made of a transparent epoxy resin is formed on the color filter.
[0071]
  On the interlayer insulating film 25, a striped first electrode 43 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided as a transparent conductive film. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 43. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel. In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, the secondReference exampleSimilarly, the retardation plate 56 and the polarizing plate 55 are sequentially laminated.
[0072]
  In the case of reflective display, reflected incident light 65 from an external light source (not shown) passes through the polarizing plate 55, the phase difference plate 56, the second substrate 41, and the second electrode 42, and enters the liquid crystal 51. Optically modulated EL elementThe light is reflected by the reflective electrode 24 constituting the child 17 and is emitted as reflected outgoing light 66 on the observer side through an optical path opposite to the incident side. Bright and dark display is performed by optical modulation of the liquid crystal 51. EL elementWhen the element 17 is lit, the light is transmitted through the liquid crystal 51 and the polarizing plate55Further, the transmitted outgoing light 61 is emitted to the viewer side.
[0073]
  BookReference exampleAs shown in EL elementBy providing two different thick film insulating films of a color filter and an interlayer insulating film between the element 17 and the first electrode, EL elementThe child 17 and the liquid crystal 51 can be separated. EL elementThe water permeability to the child 17 can be reduced. Furthermore, deterioration due to pinholes in the protective film 11 can be prevented. In addition, the surface on which the first electrode 43 is formed can be planarized. Thus, the reliability of the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element can be improved.
[0074]
  In addition, EL elementSince the light emitting part of the child 17 and the color filter can be approached, and the reflective electrode 24 and the color filter are close to each other, the reflected incident light 65 and the reflected outgoing light 66 are the same color filter. Can be passed, and there is no blurring of the display, and a clear display is possible.
[0075]
    <No.7ofReference example>
  [No.7ofReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 10]
  The following is a description of the present invention.7ofReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. First7ofReference exampleThe first feature is that the first electrode is a reflective electrode, and EL elementThe first electrode on the child is provided with a reflective electrode opening, and the reflective electrode surface is uneven. FIG.7ofReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, referring to FIG.7ofReference exampleWill be explained. The thirdReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0076]
  First EL elementChild 17 is the thirdReference exampleAdopting the same configuration as EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. Protective film 11aboveHas a concavo-convex interlayer insulating film 27 made of a transparent acrylic resin having a concavo-convex surface shape. On the uneven interlayer insulating film 27, a first electrode 28 is provided as a reflective electrode made of a silver alloy film. E of first electrode 28L elementA reflective electrode opening 49 is provided in a region overlapping with the child 17. The first electrode 28 has a stripe shape. The reflective electrode opening 49 may be striped, square, rectangular, elliptical, or polygonal, and is provided inside the width of the first electrode 28.
[0077]
  Due to the unevenness of the surface of the first electrode 28 that is a reflective electrode, diffusibility can be imparted when reflecting external light. On the second substrate 41 facing the first substrate 1 with a predetermined gap, on the side facing the liquid crystal 51, red (R) 44, green (G) 45 and blue (B) 46 are provided for each pixel. A color filter is provided. A striped second electrode 42 is provided on the color filter. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 28, and the intersection of the first electrode 28 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel.
[0078]
  In the gap between the first electrode 28 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, a retardation plate 56 and a polarizing plate 55 are laminated in this order. In the case of reflective display, reflected incident light 65 from an external light source (not shown) is obtained by polarizing plate 55, retardation plate 56, second substrate 41, and color filter.44, 45, 46And the second electrode 42, enters the liquid crystal 51, is optically modulated and diffusely reflected from a region other than the opening of the first electrode 28, which is a reflective electrode, and enters the viewer as reflected outgoing light 66. Exits in the reverse path. Bright and dark display is performed by optical modulation of the liquid crystal 51. EL elementWhen the element 17 is turned on, the light emitted through the reflective electrode opening 49 of the first electrode 28 is transmitted through the liquid crystal 51, and the polarizing plate55Further, the transmitted outgoing light 61 is emitted to the viewer side.
[0079]
  BookReference exampleAs a reflection member of the liquid crystal display element,L elementThe first electrode 28 is uniquely used as a reflective electrode without using the reflective electrode constituting the child 17. Thus, EL elementIt is possible to avoid a decrease in reflectance due to absorption by the light emitting layer 23 of the child 17. Furthermore, coloring by the light emitting layer 23 or the like can be avoided. Further, by providing a reflective electrode opening 49 in the first electrode 28, EL elementLight emitted from the child can be effectively taken out to the observer side. Furthermore, an uneven interlayer insulating film27By using this, the surface of the first electrode 28 which is a reflective electrode becomes uneven, and a diffuse reflection surface can be formed. Since the diffusing part and the reflecting part can be integrated, the display quality of the liquid crystal display element can be improved.
[0080]
  EL elementThe outgoing light from the child 17 is emitted from the polarizing plate 55 to the viewer as transmitted outgoing light 61. Since the transmitted outgoing light 61 is not provided with a diffusion layer, unnecessary diffusion does not occur, and clear display is possible without causing pixel blurring. Further, since the first electrode 28 around the reflective electrode opening 49 has a light shielding effect, it functions as a black matrix, prevents bleeding of light emission, and enables a clear display.
[0081]
    <No.8ofReference example>
  [No.8ofReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 11]
  The following is a description of the present invention.8ofReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. First8ofReference exampleFeatures of EL elementThe light emitting layer of the child is colored, and the luminescent color is also colored.L elementEach child has multiple types of E that emit different colors.L elementIt is a point that is a child. FIG.8ofReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, referring to FIG.8ofReference exampleWill be explained. SecondReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0082]
  First, a cathode electrode 24 made of a reflective metal electrode is formed on the first substrate 1 with silver and a magnesium alloy. E with red light emissionL elementOn the cathode electrode 24, on the cathode electrode 24, an electron transport layer 22 made of quinolinol aluminum complex (Alq), a light emitting layer 23 made of europium (Eu) complex, and holes made of triphenylamine derivative (TPD). The transport layer 35 and the anode electrode 21 made of an indium tin oxide (ITO) film as a transparent conductive film are laminated in the order described above. A positioning insulating film 20 made of acrylic resin is provided between the cathode electrode 24 and the electron transport layer 22 in order to limit the light emitting region and prevent an electrical short circuit between the cathode electrode 24 and the anode electrode 21. .
[0083]
  Next, E with green light emissionL elementIn the child, a red light emitting E is formed on the cathode electrode 24.L elementInstead of the light emitting layer made of the europium (Eu) complex of the child, the light emitting layer 34 made of the terbium (Tb) complex is used. The above two types of light emitting layers are shown in FIG. In the case of blue light emission, a light emitting layer made of a triphenylamine derivative (TPD) is used for the light emitting layer. E aboveL elementColor display is possible by arranging the sub-elements 17 in a matrix on the display.
[0084]
  EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. On the protective film 11, a striped first electrode 43 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided as a transparent conductive film. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is a stripe electrode in a direction substantially orthogonal to the first electrode 43. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel. In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, the secondReference exampleSimilarly, the retardation plate 56 and the polarizing plate 55 were laminated in order.
[0085]
  In the reflective display of the liquid crystal display element, the reflected incident light 65 passes through the polarizing plate, the phase difference plate, and the diffusion layer 39, is modulated by the liquid crystal 51, and EL elementThe colored light emitting layer 23 constituting the child 17 is slightly colored, reflected by the cathode electrode 24 which is a reflective electrode, and emitted from the polarizing plate 55 to the viewer side through the reverse path. E with different light emitting layersL elementThe child 17 emits different reflected colors toward the viewer. In a situation where the liquid crystal display element emits reflected light, a reflected color is exhibited, and in a situation where the reflected light is absorbed by the polarizing plate, a dark display is obtained.
[0086]
  EL elementIn the lighting pixel of the child 17, the super twist nematic (STN) liquid crystal, the polarizing plate and the retardation plate maximize the transmittance, and in the non-lighting pixel, the super twist nematic (STN) liquid crystal, the polarizing plate and the retardation plate are used. By reducing the transmittance, EL elementEven in the situation where the child 17 is used, external light and EL elementIt is possible to use both the light emission of the child 17. Also, the red transmitted emissionLight 61 and green transmitted lightLight 62 is emitted to the viewer side.
[0087]
  As is clear from the above explanation, EL elementA color light emitting layer is used for the light emitting layer of the child, and further, E is used for the reflecting member of the liquid crystal display element.L elementBy using the reflective electrode constituting the child, colored display can be performed on the reflective display of the liquid crystal display element without providing a color filter. In addition, EL elementThe color light emission display of the child is also possible.
[0088]
    <No.9ofReference example>
  [No.9ofReference exampleConfiguration of liquid crystal display device: FIG. 12]
  The following is a description of the present invention.9ofReference exampleA light-emitting element built-in liquid crystal display element will be described with reference to the drawings. First9ofReference exampleFeatures of EL elementThe semiconductor switching element is included in the child. The semiconductor switching element is a thin film transistor (TFT) having polysilicon in a semiconductor layer. FIG.9ofReference exampleIt is a cross section which expands a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element. In the following, using FIG.9ofReference exampleWill be explained. SecondReference exampleThe same reference numerals indicate the same constituent elements.
[0089]
  First, the semiconductor layer 4 made of a polysilicon film is provided on the first substrate 1. Impurity doped semiconductor layers 5 doped with impurity ions are provided in the source region and drain region of the semiconductor layer 4. A gate insulating film 3 made of a silicon oxide film obtained by oxidizing a polysilicon film is provided on the semiconductor layer 4. A gate electrode 2 is formed on the gate insulating film 3, a source electrode 6 is formed in the source region, and a drain electrode 7 is formed in the drain region. Thus, a thin film transistor (TFT) is formed.
[0090]
  On the thin film transistorThe secondTwo interlayer insulating films 26 are formed. A step due to the thin film transistor is planarized by the second interlayer insulating film 26, and the surface of the second interlayer insulating film 26 is planarized. Furthermore, an electrical short circuit between the unnecessary portion of the thin film transistor and the cathode electrode 24 is also prevented. The second interlayer insulating film 26 has an EL connection opening 13 to connect the drain connection electrode 8 connected to the drain electrode 7 and the cathode electrode 24. The cathode electrode 24 is divided for each pixel, and each pixel has a thin film transistor. So-called active matrix type EL elementConstitutes a child.
[0091]
  First, on the cathode electrode 24, a light emitting layer 23 made of triazole (TAZ), a hole transport layer 35 made of triphenylamine derivative (TPD), and an indium tin oxide (ITO) film as a transparent conductive film. The anode electrode 21 made of the above is laminated in the order described above. Book number9ofReference exampleThen, because of the active matrix type, the anode electrode 21 is connected to the display unit.allThe shape covers the surface. E from the cathode electrode 24 to the anode electrode 21L elementA child 17 is configured.
[0092]
  EL elementOn child 17, EL elementIn order to prevent moisture from penetrating into the child 17, a protective film 11 made of a silicon oxide film is provided. On the protective film 11, a striped first electrode 43 made of an indium tin oxide (ITO) film is provided as a transparent conductive film. A second electrode 42 facing the first electrode 43 with a predetermined gap is provided on the second substrate 41. The second electrode 42 is also formed in a stripe shape, and the first electrode 43 is a stripe electrode in a substantially orthogonal direction. The intersection of the first electrode 43 and the second electrode 42 is a liquid crystal display pixel. In the gap between the first electrode 43 and the second electrode 42, there is a liquid crystal 51 made of super twisted nematic (STN) liquid crystal. On the second substrate 41, the secondReference exampleSimilarly, the retardation plate 56 and the polarizing plate 55 were laminated in order.
[0093]
  EL elementIn the lighting pixel of the child 17, the super twist nematic (STN) liquid crystal, the polarizing plate and the retardation plate maximize the transmittance, and in the non-lighting pixel, the super twist nematic (STN) liquid crystal, the polarizing plate and the retardation plate are used. By reducing the transmittance, EL elementEven in the situation where the child 17 is used, external light and EL elementIt is possible to use both the light emission of the child 17.
[0094]
  EL elementBy connecting a semiconductor switching element to the element 17, even if the light emission intensity is reduced, many matrix displays are possible.L elementThe child 17 can be prevented from being deteriorated. In addition, EL elementThe deterioration of the liquid crystal 51 due to the light of the child 17 can also be prevented. In addition, when light from the EL light emitting layer leaks from the cathode electrode 24 to the semiconductor switching element, it is possible to prevent malfunction of light to the thin film transistor by inserting a light absorbing material into the second interlayer insulating film 26. Become. EL elementIn order to prevent the deterioration of the liquid crystal 51 due to the short wavelength light from the element 17, it is possible to prevent the deterioration of the liquid crystal 51 by forming a titanium oxide film as an ultraviolet absorber on the protective film 11.
[0095]
  BookReference exampleThen, a thin film transistor made of polysilicon provided on the first substrate 1 is referred to as E.L elementIt is used for child drive, but it has a small area, high-density display, and EL elementA semiconductor switching element for driving a child is formed as a semiconductor layer on a silicon substrate, and EL elementA power supply or logic circuit for driving the semiconductor switching element for driving the child can also be formed by using the silicon substrate, and the circuit can be integrated on the silicon substrate. Therefore, it is possible to form a light emitting element-incorporated liquid crystal display element that is very compact. As the EL light emitting element driving semiconductor switching element, an SRAM circuit is preferable.
[0096]
【The invention's effect】
  Since the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element of the present invention has the light-emitting element on the side facing the liquid crystal of the substrate constituting the liquid crystal display element, it can be thinned. Further, since the connection between the liquid crystal display element and the external circuit, and the light emitting element and the external circuit can be achieved by the same substrate, the handling becomes very simple. Further, the light emitting element is divided into dot sizes which are pixels of the liquid crystal display element, and the dots of the liquid crystal display element and the dots of the light emitting element are made to coincide. Thereby, it is possible to make the contents of the reflection display by the liquid crystal display element and the light emission display by the light emitting element the same.
[0097]
  In addition, the light emitting element is EL elementBy using a child, light emission efficiency is high and low power consumption can be achieved. In addition, EL elementSince the light emitting layer of the child is a thin film, it can be thinned. In addition, EL elementSince the cathode electrode of the child is composed of a metal electrode having a small work function, it can also be used as a reflection plate of a liquid crystal display element.
[0098]
  Further, since the liquid crystal display element seals the liquid crystal with a sealing material, it is possible to prevent moisture from being mixed. Therefore, EL elementAlthough it is possible to prevent the child from deteriorating due to moisture,L elementBy providing a protective film made of, for example, a silicon nitride film on the element, EL elementDeterioration due to moisture of the child can be further reduced.
[0099]
  Further, by forming a first electrode constituting a liquid crystal display element on the protective film, EL elementIt is possible to prevent an electrical short circuit between the third electrode or the fourth electrode constituting the child and the first electrode constituting the liquid crystal display element.
[0100]
  Further, a plurality of E's are formed on the first substrate constituting the liquid crystal display element.L elementComposing a child, EL elementBy providing a protective film when providing the children apart from each other,L elementThe cross section of the child can be covered, EL elementDeterioration of the child due to moisture can be further prevented. EL elementIt becomes possible to further prevent an electrical short circuit between the third electrode or the fourth electrode constituting the child and the first electrode constituting the liquid crystal display element.
[0101]
  Further, by providing, for example, an acrylic resin on the protective film as an interlayer insulating film thicker than the protective film, it is possible to planarize the surface and prevent an electrical short circuit due to a pinhole in the protective film. In addition, from the first electrode constituting the liquid crystal display element, EL elementIt is possible to prevent the voltage from being applied to the child, and EL elementThe power consumption of the child can be reduced.
[0102]
  Further, by using the first electrode constituting the liquid crystal display element as a reflective electrode, the liquid crystal display element achieves bright display and EL elementThe light emitted from the child is emitted to the first substrate side. That is, the liquid crystal display element performs reflective display, recognizes through the second substrate, and EL elementThe child is capable of light emission display, and the first substrateTheRecognize through. With this configuration, double-sided display is possible.
[0103]
  The first electrode is a reflective electrode, and EL elementWhen provided on the child, the reflective electrode has EL elementBy providing a reflective electrode opening for passing the light emission of the child, display of the liquid crystal display element and EL elementThe child display can be recognized through the first substrate. In addition, EL elementBy making the cathode electrode provided on the first substrate side of the child also the cathode electrode of the reflective electrode, it is possible to reinforce the decrease in the reflection intensity due to the reflective electrode opening provided in the first electrode by the reflection of the reflective cathode electrode. It becomes. As described above, reflection and light emission display can be recognized on the same surface, and the reflection display can be brightly displayed.
[0104]
  EL elementThe protective film provided between the child and the first electrode is provided with a concavo-convex surface for scattering incident light, thereby enabling bright display at a predetermined angle in reflective display and the predetermined angle in light-emitting display. In other cases, the reflection intensity is reduced.L elementThe display of the child can be made clear. Further, a retardation plate and a polarizing plate are provided on the viewer side of the first substrate from the first substrate side, and the retardation plate is a quarter wavelength plate. Alternatively, it is possible to prevent reflection from the reflecting plate by setting the wavelength of the retardation plate and the liquid crystal to ¼ wavelength.L elementIt is possible to improve the contrast when the child emits light.
[0105]
  The liquid crystal display element has a color filter built-in. Further, the color filter is formed on the inner surface of the second substrate. By forming on the inner surface side of the second substrate, it can be close to the liquid crystal, so that interference between the color filters does not occur and pixel blurring can be prevented. Alternatively, the color filter is formed on the first electrode of the first substrate. In particular, when the first electrode is a reflective electrode, the color filter and the reflective electrode are close to each other. Therefore, the external light transmitted through the color filter is reflected by the reflective electrode, and the same color filter is again formed. Since it does not pass through, that is, passes through adjacent color filters of different colors, it is possible to prevent a decrease in saturation due to color mixing. Further, the color filter is connected to the first electrode and EL elementIf set up with the child, EL elementWhile reducing the level difference caused by the child, the liquid crystal or the outside airL elementIt is possible to prevent moisture from penetrating into the child. In particular, EL elementWhen a color light-emitting layer is used for the light-emitting layer, the color filter and the light-emitting layer have the same color tone, so that the blending of pigments and other pigments contained in the color filter layer can be reduced. Can be reduced.
[0106]
  Further, the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element includes a light diffusion layer. By providing the light diffusion layer, the viewing angle dependency of the liquid crystal reflection display can be reduced. EL elementSince the light emission of the child can also be scattered, the visibility of the light emission is improved. In particular, by providing the light diffusing layer on the inner surface of the second substrate, the light diffusing layer is provided close to the reflective electrode of the light-emitting element-incorporated liquid crystal display element. The optical path difference that occurs when the light is reflected from the electrode and again passes through the light diffusion layer is reduced, and a clear display is possible.
[0107]
  The liquid crystal display element is EL elementA semiconductor switching element is provided to drive the child. By increasing the number of display pixels arranged in a matrix, each EL elementSince the selection time during which the child can be turned on is shortened, in order to maintain a predetermined brightness, it is necessary to increase the brightness by reducing the selection time. To achieve high brightness, EL elementLife is shortened because it puts great stress on the child. Therefore, the semiconductor switching element is used to prevent the selection time from being shortened. The first electrode for driving the liquid crystal display element is formed on a protective film provided on the semiconductor switching element.
[0108]
  Further, the semiconductor switching element is formed on the first substrate, and E is formed on the semiconductor switching element.L elementForm a child. In the process of forming the semiconductor switching element, EL elementThis is to prevent the characteristic deterioration of the child. Also, the semiconductor switching element and EL elementIn order to facilitate connection with the child, the semiconductor switching element and the E are formed on the same substrate.L elementIt is formed in the order of children. In addition, EL elementA first electrode constituting a liquid crystal display element is provided on the child. By the above, E connected to the semiconductor switching elementL elementA liquid crystal display element incorporating a child can be formed.
[0109]
  Further, by using a silicon substrate as the first substrate and using the silicon substrate as a semiconductor layer of the semiconductor switching element, the E provided in each pixel is provided.L elementThe first switching circuit and the driving circuit for driving the light emitting element-incorporated liquid crystal display element can be almost completed by the first substrate. Therefore, it is possible to reduce the number of external parts, the number of connections with external circuits, and high integration.
[0110]
  As the liquid crystal, a polarizing plate or a liquid crystal capable of bright and dark display is used without using a polarizing plate and a retardation plate. In the present invention, a guest-host type liquid crystal in which liquid crystal molecules and a dichroic dye are mixed is employed. In the guest-host type liquid crystal, the light from the external light source passes through the liquid crystal twice in the case of reflection display, so that the dichroic dye absorbs twice and can achieve a sufficient dark display. When the light is turned on and used as a transmissive type, since the liquid crystal is transmitted only once, sufficient dark display cannot be expected. Therefore, in the present invention, EL elementThe liquid crystal of the child lit pixel is in the transmissive state, and the liquid crystal of the non-lit pixel is in the absorbing state, so that the light from the external light source and EL elementIt becomes possible to use both of the light emission of the child at the same time. In addition, liquid crystal and EL elementA child is provided in close proximity between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal and EL elementThis can be achieved because the pixel with the child can be identified.
[0111]
  As the liquid crystal, a liquid crystal capable of scattering and transmissive display is used without using a polarizing plate or a polarizing plate and a retardation plate. In the present invention, a scattering type liquid crystal composed of liquid crystal molecules and a transparent solid is employed. In the case of a reflective liquid crystal display, light from an external light source passes through the liquid crystal twice, so that the liquid crystal can scatter twice and achieve sufficient scattering display, but the backlight is turned on. When used as a transmissive type, since the liquid crystal is transmitted only once, sufficient scattering display cannot be expected. Therefore, in the present invention, EL elementThe liquid crystal of the child lit pixel is set to the transmissive state, and the liquid crystal of the non-lit pixel is set to the scattering state.L elementIt becomes possible to use both of the light emission of the child at the same time. In addition, EL elementBy controlling the scattering of the child lighting pixels, EL elementIt is possible to recognize the display from anywhere by diffusing the light emitted from the child.
[0112]
  Embodiment aboveAnd reference examplesIn low molecular system EL elementAlthough the structure of the child has been described, the present invention relates to the low molecular system EL elementNot limited to children, but polymer EL elementOf course, children are also available.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionOf the first reference exampleIt is a three-dimensional schematic diagram of a liquid crystal display device.
FIG. 2 of the present inventionOf the first reference exampleIt is sectional drawing of a liquid crystal display device.
FIG. 3First reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 4 The present inventionSecond reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 5 shows the present invention.Third reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 64th reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 7Embodiment ofIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 85th reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 96th reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 10 shows the present invention.7th reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 11 shows the present invention.8th reference exampleIt is an expanded sectional view which shows a part of light emitting element built-in type liquid crystal display element.
FIG. 12 shows the present invention.Ninth reference exampleFIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a light-emitting element built-in liquid crystal display element
is there.
FIG. 13 Conventional exampleLight-emitting element built-in liquid crystal display elementInELIt is an expanded sectional view showing some elements.
[Explanation of symbols]
1 First substrate
2 Gate electrode
3 Gate insulation film
4 Semiconductor layer
6 Source electrode
7 Drain electrode
8 Drain connection electrode
11 Protective film
17 EL elementChild
20 Positioning insulating film
21 Anode electrode
22 Electron transport layer
23 Light emitting layer
24 Cathode electrode
25 Interlayer insulation film
26 Second interlayer insulating film
27 Concavity and convexity interlayer insulation film
28 First electrode
30 metal case
34 Light emitting layer
35 Hole transport layer
39 Diffusion layer
41 Second substrate
42 Second electrode
43 First electrode
44, 45, 46 Color filters
49 Reflective electrode opening
51 liquid crystal
52 Sealing material
55 Polarizing plate
56 phase difference plate
61 Transmitted outgoing light
65 Reflected incident light
66 Reflected outgoing light
81  Portable information equipment

Claims

第１電極を有する第１基板と、第２電極を有する第２基板の間に液晶層を封入した液晶表示素子において、
前記第１基板の内側面にエレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を設け、
前記第１電極は反射性電極であって前記ＥＬ素子に積層し、
前記ＥＬ素子の発光面を第１基板の外側に向けたことを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。In a liquid crystal display element in which a liquid crystal layer is sealed between a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode,
An electroluminescence (EL) element is provided on the inner surface of the first substrate,
The first electrode is a reflective electrode and is laminated on the EL element,
A light-emitting element built-in type liquid crystal display element, wherein the light-emitting surface of the EL element faces the outside of the first substrate.

請求項１に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記ＥＬ素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 1,
The EL element is an organic EL element, and is a light-emitting element built-in liquid crystal display element.

請求項１に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記ＥＬ素子は第１基板上に形成された第４電極とＥＬ発光層と第３電極との積層構造を有し、前記ＥＬ素子の上に絶縁性の保護膜を介して前記第１電極が積層されていることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 1,
The EL element has a laminated structure of a fourth electrode, an EL light emitting layer, and a third electrode formed on a first substrate, and the first electrode is disposed on the EL element via an insulating protective film. A light-emitting element built-in liquid crystal display element characterized by being laminated.

請求項３に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記第３電極は反射性を有する反射性電極であることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element-incorporated liquid crystal display element according to claim 3,
The light emitting element-incorporated liquid crystal display element, wherein the third electrode is a reflective electrode having reflectivity.

請求項１に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記液晶表示素子は、第１電極と第２電極の交差部に生じる複数個の画素を配列してあり、各画素のそれぞれに対応して、互いに独立する発光層を有するＥＬ素子を設けることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 1,
The liquid crystal display element includes a plurality of pixels arranged at intersections of the first electrode and the second electrode, and an EL element having a light emitting layer independent from each other is provided for each pixel. A light-emitting element built-in type liquid crystal display element.

請求項５に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記ＥＬ素子はそれぞれ異なる色を発光する複数種類のＥＬ素子であることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 5,
The EL element is a plurality of types of EL elements that emit light of different colors, and a light-emitting element-incorporated liquid crystal display element.

請求項１に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記液晶表示素子はさらにカラー・フィルタを内蔵していることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 1,
The liquid crystal display element further includes a color filter, and is a light-emitting element built-in liquid crystal display element.

請求項７に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記カラー・フィルタは前記第２基板の内側面に形成されていることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 7 ,
The color filter is formed on an inner surface of the second substrate, and is a light emitting element built-in type liquid crystal display element.

請求項１に記載の発光素子内在型液晶表示素子において、
前記液晶表示素子はさらに光拡散層を内蔵していることを特徴とする発光素子内在型液晶表示素子。The light-emitting element built-in liquid crystal display element according to claim 1,
The liquid crystal display element further includes a light diffusing layer.