專利名稱：透射式液晶顯示單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種透射式液晶顯示單元，該單元使用有機電致發光裝置作為背光。
在該反射模式中，光經過液晶板1的濾色片7兩次，即在進入顯示器時和在被反射后離開顯示器時。然而，在該透射模式中，從有機電致發光層30發出的白光只經過濾色片7一次。因此，在該透射模式中，顏色不夠豐富。
為達到上述目的，本發明提供了一種液晶顯示單元，其包括一個液晶板、數個濾色件和一個有機電致發光裝置。該液晶板具有數個子象素。該濾色件具有不同顏色以顯示彩色圖象。每一個濾色件位于相當于至少一個子象素的位置處。該有機電致發光裝置位于液晶板之后起背光作用。該有機電致發光裝置具有數個有機電致發光體。每一個有機電致發光體位于一個與從該有機電致發光體發出的光的顏色具有相同顏色的相應濾色件的對面。每一個有機電致發光體向相應濾色件發射光。
本發明的其它方面和優點將從下文結合附圖以示例本發明原則的方式示出的說明中得出。
如
圖1所示，該液晶顯示單元包括透射式液晶板(下文稱為液晶板)1和位于液晶板1的顯示表面的相反側的背光。該背光由一個有機電致發光裝置120形成。
液晶板1通過從前側按一個第一偏轉板2、一個第一基板3、一個液晶體4、一個第二基板5和一個第二偏轉板6的順序層壓而形成。
一個濾色片7形成在第一基板3的后側上。濾色片7包括彼此平行的第一到第三濾色件7a、7b和7c。第一濾色件7a是R(紅色)，第二濾色件7b是G(綠色)，第三濾色件7c是B(藍色)。透明數據電極8被層壓到這第一到第三濾色件7a、7b和7c以及液晶體4上，并彼此平行布置。掃描電極9位于第二基板5和液晶體4之間，并垂直于數據電極8延伸。數據電極8和掃描電極9之間的交叉位置相當于子象素。因此，子象素布置在矩陣中。第一到第三濾色件7a、7b和7c中的每一個都相當于沿第一到第三濾色件7a、7b和7c設置的子象素。基板3、5可以由任何材料形成，只要該材料是透明的或半透明的(優選為透明的)。基板3、5例如由玻璃制成。數據電極8和掃描電極9也可以由任何材料形成，只要該材料是透明的或半透明的(優選為透明的)。數據電極8和掃描電極9例如由氧化銦錫(ITO)制成。可用未示出的密封材料將其上形成有濾色片7和數據電極8的第一基板3粘結到其上形成有液晶體4和掃描電極9的第二基板5上。
有機電致發光裝置120具有與液晶板1大體相同的面積。有機電致發光裝置120通過按一個第三基板21、一個數據電極22、一個有機電致發光層23、一個反射電極24和一個第四基板25的順序層壓而制成。用密封材料(未示出)，例如環氧樹脂密封第三基板21和第四基板25，以防止濕氣和氧從外界進入有機電致發光層23。有機電致發光層23由被控制成同時發光的第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c形成。第一有機電致發光體23a是R(紅色)，和第二有機電致發光體23b是G(綠色)，第三有機電致發光體23c是B(藍色)。有機電致發光層23由已知材料制成。例如，有機電致發光層23由空子注射層、空穴傳輸層、電致發光層、電子傳輸層和電子注射層形成。第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c平行第一到第三濾色件7a、7b和7c延伸。每個第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c的寬度與每個第一到第三濾色件7a、7b和7c的寬度相同。每個第一到第三濾色件7a、7b和7c傳輸的顏色與相應的第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c發出的光的顏色相同。即，第一到第三濾色件7a、7b和7c中的每一個沿光傳輸方向布置成面對相應的第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c。
平的反射電極24的一片形成在第四基板25的前側上。反射電極24是金屬電極并例如由鋁制成。
下面將說明上述透射式液晶顯示單元的操作。
當通過一個未示出的驅動控制裝置將電壓施加到數據電極8和掃描電極9上時，位于液晶板1的被激發的數據電極8和被激發的掃描電極9之間的交叉位置處的子象素傳輸光。
在有機電致發光裝置120中，當將電壓施加到數據電極22和反射電極24上時，第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c同時發光。如圖2中系列雙虛線所示，發射的光直接經過數據電極22和第三基板21或在被反射電極24反射之后被傳輸到達液晶板1。到達液晶板1的光經過由于所施加的電壓而處于透射狀態的子象素。第一到第三濾色件7a、7b和7c位于液晶板1的顯示側，從而第一到第三濾色件7a、7b和7c中的每一個布置成與相應的具有相同顏色的第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c相對置。因此分別地，從第一有機電致發光體23a發出的光經過第一濾色件7a，從第二有機電致發光體23b發出的光經過第二濾色件7b，從第三有機電致發光體23c發出的光經過第三濾色件7c。所以，該第一實施例與發射白光的傳統的有機電致發光層(見圖6)不同，盡管光只經過濾色片7一次，但仍可得到豐富的顏色。
當不被供電時，有機電致發光裝置120處于反射模式，并不發射光。在亮的位置，可可靠地看到由液晶板1顯示的圖象，因為外界光由反射電極24反射。即，如圖2所示，外界光在進入時經過濾色片7，然后由有機電致發光裝置120的反射電極24反射。被反射的光再次經過濾色片7。例如，經過第一濾色件7a的入射光在被反射電極24反射之后再次經過第一濾色件7a。以同樣的方式，經過第二濾色件7b或第三濾色件7c的入射光在被反射電極24反射之后再次經過濾色件7b或7c。即，入射光經過相同的濾色片7兩次。因此，即使在亮光下也可得到豐富的顏色。
上述由有機電致發光裝置120的有機電致發光層23發出的并到達液晶板1的光中的經過處于透射狀態的子象素的光輸出到液晶板1的前側上。經過每一個子象素傳輸的光經過第一到第三濾色件7a、7b和7c中的相應的每一個。然后，子象素的光的三種顏色被組合以得到所需的一個象素的顏色。
該第一實施例提供了下述優點(1)有機電致發光層23被分別分成發射與第一到第三濾色件7a、7b和7c顏色(R、G、B)相同的第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c。第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c中的每一個沿光傳輸方向(光輸出方向)布置成面對與第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c發射相同顏色光的第一到第三濾色件7a、7b和7c中的相應的那一個。因此，在反射模式中，入射光按與傳統液晶顯示單元相同的方式經過濾色片7兩次。在透射模式中，由第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c中的每一個發出的光經過具有相同顏色的第一到第三濾色件7a、7b和7c中的相應的那一個。因此，在透射模式中同樣得到豐富的顏色。
(2)控制第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c同時發射光。這簡化了發射光作為背光的控制。
現在結合圖3和4說明根據一個第二實施例的透射式液晶顯示單元。該透射式液晶顯示單元使用一個行序列驅動系統作為一個有機電致發光裝置的電極驅動系統。下面主要討論與第一實施例之間的區別。在該第二實施例中，有機電致發光裝置120的光發射與液晶體4的掃描同步執行。
如圖3所示，有機電致發光裝置120由一個數據電極26、一個有機電致發光層23和反射電極27構成。數據電極26是片狀的并形成在第三基板21的后側上。
反射電極27布置成彼此平行，從而反射電極27沿垂直方向與掃描電極9相對齊。反射電極27與液晶板1的掃描電極9同步被驅動。因此，有機電致發光裝置120只有直接位于被施加電壓的液晶板1的子象素之下的子象素被點亮。換言之，每一個掃描電極9部分地相當于每一個有機電致發光體23a-23c。當將電壓施加到任一個掃描電極9上時，有機電致發光體23a-23c的相當于被激發的掃描電極9的部分便發光。
除了上述第一實施例的優點(1)之外，第二實施例還提供了如下優點。
(3)由于控制成只有形成有機電致發光裝置120的第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c的被要求的部分發光，所以節省了更多的能源。
對于本領域的技術人員應該顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，本發明可以以許多其它具體的形式實施。特別是，應該理解，本發明可以以下述形式實施。
在該第一實施例中，液晶板1不需要使用無源矩陣系統，而是可以使用有源矩陣系統。
在該第二實施例中，被用作為背光的有機電致發光裝置120不需要使用行序列驅動系統，而是可以使用有源矩陣系統。在這種情況下同樣，有機電致發光裝置120可以被控制成與液晶板1的掃描同步發射光。
在該第一和第二實施例中，第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c不需要按帶布置，而是可以使用三角洲構造，在該結構中第一到第三有機電致發光件28a、28b和28c以蜂窩結構布置，如圖5所示。在這種情況下，濾色片7同樣具有與第一到第三有機電致發光件28a、28b和28c相同的三角洲構造。第一到第三有機電致發光件28a、28b和28c布置成沿光發射方向(光輸出方向)面對發射相同顏色光的濾色片7的部分。因此，該修改后的實施例提供與上述實施例相同的優點。在這種情況下，濾色片7相當于一個子象素。
在上述實施例中，第一到第三濾色件7a、7b和7c和第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c不需要具有相同的形狀，并且不需要彼此平行延伸以形成一個帶。當從顯示側看時，第一到第三濾色件7a、7b和7c可以具有比第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c略大的面積。在這種情況下，從第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c中的每一個發出的完整光同樣基本上經過具有相同顏色的第一到第三濾色片7中的相應的那一個。相反的是，當從顯示側看時，第一到第三濾色件7a、7b和7c可以略小于第一到第三有機電致發光體23a、23b和23c。在這種情況下，光可能泄漏到相鄰的濾色片中。然而，由于泄漏的光由相鄰的濾色片擋住，所以得到了豐富的顏色。
在上述實施例中，有機電致發光裝置120不需要用未示出的密封件密封。然而，有機電致發光裝置120可以由鈍化膜密封。
在上述實施例中，用于反射電極24、27的電極材料可以是除鋁之外的材料，例如鉻、鎳或銀。
在上述實施例中，本發明作為透射式液晶顯示單元應用于具有透射模式和反射模式的透射反射式液晶顯示單元。然而，本發明可以應用于只具有透射模式的透射式液晶顯示單元。
上述示例或實施例應被理解為是示例性的，而非局限性的，并且本發明不局限于本文給出的細節，而是可在附后的權利要求書的范圍內和等同條件下修改。
權利要求
1.一種液晶顯示單元，其具有一個液晶板，其中該液晶板具有數個子象素、數個具有不同顏色以顯示彩色圖象的濾色件，其中每一個濾色件位于相當于至少一個子象素的位置處；具有一個位于該液晶板之后的有機電致發光裝置，其中該有機電致發光裝置用作為背光，其中該有機電致發光裝置具有數個有機電致發光體，其中每一個有機電致發光體位于一個與從該有機電致發光體發出的光的顏色具有相同顏色的相應濾色件的對面，該液晶顯示單元的特征在于每一個有機電致發光體向相應的濾色件發射光。
2.按權利要求1所述的液晶顯示單元，其特征在于，該濾色件彼此平行布置，其中該有機電致發光體彼此平行延伸，并且其中每一個有機電致發光體平行于相應的濾色件延伸。
3.按權利要求1或2所述的液晶顯示單元，其特征在于，設計該有機電致發光裝置，從而使有機電致發光體同時發射光。
4.按權利要求3所述的液晶顯示單元，其特征在于，該有機電致發光裝置包括一對電極，其中該對電極夾在有機電致發光體之間，并且其中當將電壓施加到該對電極上時，所有有機電致發光體便同時發射光。
5.按權利要求1或2所述的液晶顯示單元，其特征在于，該有機電致發光裝置由一個行序列驅動裝置驅動。
6.按權利要求5所述的液晶顯示單元，其特征在于，該液晶板具有數個掃描電極，其中該掃描電極彼此平行延伸，其中每一個掃描電極部分地相當于每一個有機電致發光體，并且其中當將電壓施加到任何一個掃描電極上時，有機電致發光體相當于被激發的掃描電極的部分便發射光。
7.按權利要求1或2所述的液晶顯示單元，其特征在于，該有機電致發光裝置具有一個反射電極，其中該反射電極位于液晶板的關于有機電致發光體的對面側上，并且其中該反射電極向該液晶板反射進入該液晶板的光。
8.按權利要求1或2所述的液晶顯示單元，其特征在于，每一個有機電致發光體在形狀上與沿光輸出方向和有機電致發光體相對應的濾色件一致。
全文摘要
一種液晶顯示單元，其具有一個液晶板、數個濾色件和一個有機電致發光裝置。該液晶板具有數個子象素。該濾色件具有不同顏色以顯示彩色圖象。每一個濾色件位于相當于至少一個子象素的位置處。該有機電致發光裝置位于液晶板之后。該有機電致發光裝置具有數個有機電致發光體。每一個有機電致發光體位于一個與從該有機電致發光體發出的光的顏色具有相同顏色的相應濾色件的對面。每一個有機電致發光體向相應濾色件發射光。
文檔編號G02F1/1335GK1472576SQ0314753
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月11日 優先權日2002年7月11日
發明者加藤祥文 申請人:株式會社豐田自動織機