專利名稱：照明裝置以及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置、一體地安裝有面光源的液晶元件、以及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)平板顯示器如液晶面板等的改善正在進(jìn)行，以謀求實(shí)現(xiàn)圖像的高清晰度化、低耗電量化以及長(zhǎng)壽命化。與之對(duì)應(yīng)，對(duì)各種自發(fā)光型顯示器諸如PDP(等離子體顯示面板)、FED(場(chǎng)致發(fā)射顯示器)、SED(表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)、有機(jī)電致發(fā)光(ElectroLuminescence，以下也稱為EL)顯示器、無(wú)機(jī)EL顯示器等進(jìn)行研究，并且其一部分已被實(shí)用化。對(duì)這些使用自發(fā)光型顯示裝置的顯示器不斷地進(jìn)行研制，以爭(zhēng)取液晶顯示器的市場(chǎng)。因?yàn)檫@些顯示器的特征之一在于不需要如液晶那樣的背光燈，所以可以使產(chǎn)品的顯示部的厚度變薄，并且在耗電量上有優(yōu)點(diǎn)。
即使對(duì)于在生產(chǎn)技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施上富有從小型到大型的作為商品的應(yīng)用性的液晶顯示器，但上述自發(fā)光型顯示器的進(jìn)入市場(chǎng)也是有威脅的，因此使用液晶面板的顯示器也需要應(yīng)付留下的課題。
作為上述的液晶顯示器中的課題，可以考慮到如下減少為了提供背光燈而需要的空間以及為了驅(qū)動(dòng)該背光燈的耗電量；改善需要作為液晶的輸入光被偏振的光的偏振以外的光的損失；改善由于為了使入射光在面內(nèi)均勻的光學(xué)薄膜等的結(jié)構(gòu)體導(dǎo)致的成本上升以及空間增加等。
為了解決上述課題，不斷地進(jìn)行對(duì)于冷陰極管的小型化、高效率化、長(zhǎng)壽命化的研制?；蛘?，代替冷陰極管，正在進(jìn)行改善發(fā)光二極管的發(fā)光效率的研究，并且該改善正在進(jìn)展(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。然而，這種光源為線光源或點(diǎn)光源，因此需要具有強(qiáng)散射性的散射板或?qū)Ч獍澹员阒\求亮度的均勻化。
還有如下液晶顯示器，即，為了謀求光的有效利用，在光源和液晶面板之間組合配置多種昂貴的亮度提高薄膜等。這些薄膜使規(guī)定的偏振的光的分量透過(guò)，使其他分量返回到光源一側(cè)，并且在光源一側(cè)將該光反射并改變偏振方向，以謀求將該光重新作為面板的入射光而重復(fù)利用。
特開(kāi)平8-248420號(hào)公報(bào)然而，因?yàn)檫@些薄膜以與點(diǎn)光源或線光源之間夾著光折射率差大的空氣層的方式被配置，所以不能忽視界面損失等的損失，從而需要進(jìn)一步的改善。此外，還有如下課題，即這些薄膜的成本很貴，并且需要設(shè)置空間等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種照明裝置結(jié)構(gòu)，該照明裝置結(jié)構(gòu)可以在將照明裝置使用為使用偏振特性的器件的光源的情況下，具體地說(shuō)，在將該照明裝置使用為液晶面板的背光燈的情況下，給予偏振功能并且提高光利用效率。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種利用該照明裝置的液晶顯示裝置的光源一體化安裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的照明裝置的結(jié)構(gòu)包括彼此相對(duì)的第一電極和第二電極以及在第一電極和第二電極之間的至少EL層。該照明裝置的結(jié)構(gòu)按第一電極、EL層、第二電極的順序或者按第二電極、EL層、第一電極的順序地層積來(lái)形成，由EL層發(fā)射的光從第二電極被取出。
上述發(fā)光元件的第一電極為能夠反射來(lái)自發(fā)光層的光的電極。此外，第二電極為能夠使來(lái)自發(fā)光層的光透過(guò)的電極。
再者，在透過(guò)第二電極的光的方向上有結(jié)構(gòu)體(以下，稱為選擇反射結(jié)構(gòu)體)。該結(jié)構(gòu)體具有選擇性地透過(guò)任意偏振分量并且反射其他光分量的功能。在此，被選擇性地透過(guò)的光分量可以用作入射于液晶的入射光。在此，這種分量的光被稱為有效光。此外，在此被選擇性地透過(guò)以外的分量的反射光被稱為無(wú)用光。在本發(fā)明中，無(wú)用光不意味著不需要的光，而意味著可以通過(guò)利用反射等改變其偏振狀態(tài)而作為有效光取出的光。
在此，通過(guò)使作為無(wú)用光的反射光的分量在設(shè)置于照明裝置的具有反射性的第一電極和選擇反射結(jié)構(gòu)體之間反射，來(lái)改變?cè)摲瓷涔獾钠衩婊蚱駹顟B(tài)。為了更有效率地實(shí)行偏振狀態(tài)的改變，還可以單獨(dú)或者組合利用相位差板或散射板的功能。由此，將反射光變成為具有與透過(guò)光相同分量的光，并且也取出該分量作為有效光。這也是本發(fā)明的一個(gè)特征。
作為選擇反射結(jié)構(gòu)體的具體例子，既可以使用由膽甾型液晶和偏振膜的組合構(gòu)成的反射偏振板，又可以組合如偏振分束器(以下稱為PBS)等的P波、S波偏振的分離光學(xué)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成。雖然只使用該結(jié)構(gòu)也可以，但是更優(yōu)選的是，為了提高轉(zhuǎn)換效率地積極改變被反射的無(wú)用光的偏振狀態(tài)或偏振面，還可以單獨(dú)或組合使用如λ/4相位差板、散射板以及散射結(jié)構(gòu)體等的具有光學(xué)作用的結(jié)構(gòu)體。在此，給這些組合的結(jié)構(gòu)物廣泛地下定義為選擇反射結(jié)構(gòu)體。
通過(guò)形成具有偏振光的選擇反射功能的選擇反射結(jié)構(gòu)體，只透過(guò)來(lái)自面光源的發(fā)射光中的預(yù)定偏振光的光分量，并且反射其他分量的無(wú)用光。該面光源為通過(guò)對(duì)第一電極和第二電極之間施加驅(qū)動(dòng)電壓而使其間的EL層發(fā)光的。通過(guò)利用該作用，在該選擇反射結(jié)構(gòu)體和照明裝置的反射電極之間產(chǎn)生帶著無(wú)用光的反射的偏振面或偏振狀態(tài)的變化。由此，可以在照明裝置的出射一側(cè)有效率地取出處于任意偏振狀態(tài)的照明裝置的光。通常，使用線偏振光。
此處的特征之一為如下由于可以不中間夾著空氣層而配置選擇反射結(jié)構(gòu)體和光源，所以可以減少在配置在空氣層和選擇反射結(jié)構(gòu)體上的薄膜面上發(fā)生的界面損失。由此，即使在反射電極的第一電極和選擇反射結(jié)構(gòu)體之間多次反射，也可以比現(xiàn)有的損失小。
本發(fā)明的照明裝置的一個(gè)方式包括由反射材料構(gòu)成的第一電極、EL層、由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的第二電極，其中從第二電極取出在EL層發(fā)射的光，并在第二電極的取出光一側(cè)不夾著空氣層而設(shè)置有選擇反射結(jié)構(gòu)體，且選擇反射結(jié)構(gòu)體具有透過(guò)特定的偏振分量的光而反射其他光的功能。
本發(fā)明的照明裝置的另一個(gè)方式包括襯底；第一電極；EL層；第二電極；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，在襯底上按第一電極、EL層、第二電極的順序?qū)臃e；第一電極包括反射材料；第二電極包括透光性材料；從第二電極取出在EL層發(fā)射的光；在第二電極的取出光一側(cè)不夾著空氣層而設(shè)置有選擇反射結(jié)構(gòu)體；選擇反射結(jié)構(gòu)體具有透過(guò)特定的偏振分量的光且反射其他光的功能。
本發(fā)明的照明裝置的另一個(gè)方式包括包括透光性材料的襯底；包括透光性材料的第二電極；EL層；包括反射材料的第一電極；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，在襯底的一個(gè)表面上按第二電極、EL層、第一電極的順序?qū)臃e；在襯底的另一個(gè)表面上設(shè)置有選擇反射結(jié)構(gòu)體；從第二電極取出在EL層發(fā)射的光；從第二電極取出的光不穿過(guò)空氣層而穿過(guò)襯底入射到選擇反射結(jié)構(gòu)體；選擇反射結(jié)構(gòu)體具有透過(guò)入射的光中的特定偏振分量的光且反射其他光的功能。
本發(fā)明的照明裝置的另一個(gè)形式包括包括透光性材料的襯底；包括透光性材料的第二電極；EL層；包括反射材料的第一電極；附著層；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，在襯底的一個(gè)表面上按第二電極、EL層、第一電極的順序?qū)臃e；在襯底的另一個(gè)表面上接觸地設(shè)置有附著層；與該附著層接觸地設(shè)置有選擇反射結(jié)構(gòu)體；從第二電極取出在EL層發(fā)射的光；從第二電極取出的光穿過(guò)襯底以及附著層入射到選擇反射結(jié)構(gòu)體；選擇反射結(jié)構(gòu)體具有透過(guò)入射的光中的特定偏振分量的光且反射其他光的功能。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)形式包括一對(duì)襯底；液晶；配置為矩陣狀的由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極；以及連接于像素電極的半導(dǎo)體元件，其中，在一對(duì)襯底之間夾持有液晶；在一對(duì)襯底中的一個(gè)上形成有像素電極以及半導(dǎo)體元件；一對(duì)襯底中的一個(gè)為具有透光性以及絕緣性的襯底；一對(duì)襯底中的另一個(gè)具有由反射材料構(gòu)成的第一電極、EL層、由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的第二電極以及選擇反射結(jié)構(gòu)體；從第二電極取出在EL層發(fā)射的光；在第二電極的取出光一側(cè)不夾著空氣層而設(shè)置有選擇反射結(jié)構(gòu)體。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個(gè)方式包括一對(duì)襯底；液晶；配置為矩陣狀的由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極；連接于像素電極的半導(dǎo)體元件，其中在一對(duì)襯底之間夾持有液晶；在一對(duì)襯底中的一個(gè)上形成有像素電極以及半導(dǎo)體元件；一對(duì)襯底中的一個(gè)為具有透光性以及絕緣性的襯底；一對(duì)襯底中的另一個(gè)在與像素電極相對(duì)的表面上具有選擇反射結(jié)構(gòu)體；在一對(duì)襯底的背面上順序?qū)臃e有由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的第二電極、EL層以及由反射材料構(gòu)成的第一電極；第二襯底具有透光性以及絕緣性。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)方式包括一對(duì)襯底；液晶；配置為矩陣狀的由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極；連接于像素電極的半導(dǎo)體元件；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，在一對(duì)襯底之間夾持有液晶；在一對(duì)襯底中的一個(gè)上形成有像素電極以及半導(dǎo)體元件；一對(duì)襯底中的一個(gè)為具有透光性以及絕緣性的襯底；在一對(duì)襯底的另一個(gè)上接觸于與像素電極相對(duì)的表面地設(shè)置有附著層；接觸于該附著層地具有選擇反射結(jié)構(gòu)體；在一對(duì)襯底的另一個(gè)的背面上順序?qū)臃e有由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的第二電極、EL層以及由反射材料構(gòu)成的第一電極；第二襯底具有透光性以及絕緣性。
在上述結(jié)構(gòu)中，選擇反射結(jié)構(gòu)體也可以由組合偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。該偏振分束器功能使P波透過(guò)而使S波反射到第一電極一側(cè)。此外，選擇反射結(jié)構(gòu)體還可以包括透過(guò)入射的光中的特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將透過(guò)的圓偏振分量的光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板；以及使其他分量的光反射到第一電極一側(cè)的反射偏振板功能。
在此，本發(fā)明的發(fā)光元件只要是在第一電極和第二電極之間的EL層至少具有一個(gè)發(fā)光層即可。也可以在EL層中設(shè)置多個(gè)發(fā)光層。
此外，除了發(fā)光層以外還適當(dāng)?shù)匦纬捎懈鲗又T如電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層(hole blocking layer)、空穴傳輸層、空穴注入層等的發(fā)光元件也被包括在本發(fā)明的范疇內(nèi)。
此外，本發(fā)明的EL層既可以為將無(wú)機(jī)發(fā)光材料分散在粘合劑中的層，又可以為形成為薄膜狀的層。另外，除了發(fā)光層以外還提供一個(gè)以上的介電層來(lái)形成的發(fā)光元件也被包括在本發(fā)明的范疇內(nèi)。
本發(fā)明的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源一體地安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失小的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光也轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。


圖1為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖2為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖3為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖4為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖5為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖6為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖7為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖8為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖9A和9B為說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的圖；圖10A和10B為說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的圖；
圖11A至11D為說(shuō)明本發(fā)明的電子設(shè)備的圖；圖12A至12C為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖13為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖；圖14為說(shuō)明本發(fā)明的照明裝置的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式基于附圖而說(shuō)明。但是，本發(fā)明可以以多種不同方式來(lái)實(shí)施。例如，可以適當(dāng)?shù)亟M合實(shí)施方式。所屬領(lǐng)域的普通人員可以容易地理解一個(gè)事實(shí)就是，其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在本實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。
實(shí)施方式1圖1表示本實(shí)施方式的具備偏振功能的照明裝置的截面圖。在襯底101的一個(gè)表面上設(shè)置由反射材料構(gòu)成的第一電極102，并在形成該第一電極后設(shè)置絕緣層103，且在第一電極上的發(fā)光區(qū)域中設(shè)置EL層104。在該成為發(fā)光區(qū)域的EL層上設(shè)置有由透光(導(dǎo)電膜)材料構(gòu)成的第二電極105。另外，隔著附著層106配置有選擇反射結(jié)構(gòu)體107。
在該結(jié)構(gòu)中，第一電極的取出部分111和第二電極的取出部分112在同一面上形成。
在此，該選擇反射結(jié)構(gòu)體107形成了由其光學(xué)作用面(以下，稱作光軸面)以90度的角度配置的兩個(gè)PBS構(gòu)成的PBS模塊108的集合體(以下，稱作PBS陣列)109。
從光源入射的光的S波分量(以下，稱作S波)為在該兩個(gè)PBS模塊108之間進(jìn)行反射，并且使S波的反射光返回到光源一側(cè)。此時(shí)，P波分量(以下，稱作P波)穿過(guò)該光學(xué)作用面而成為光源的發(fā)射光。
再者，在此示出將λ/4相位差板(以下，稱作λ/4板)110作為選擇反射結(jié)構(gòu)體107的構(gòu)成要素配置在規(guī)定位置的例子。由PBS模塊108反射并返回到光源一側(cè)的S波反射光穿過(guò)λ/4板110，從而被轉(zhuǎn)換為特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量或者橢圓偏振分量的光。該被返回的圓偏振或者橢圓偏振的反射光被第一電極的反射面再次反射并再度入射到λ/4板時(shí)，再次賦予λ/4的相位差，因此，該圓偏振或者橢圓偏振的反射光通過(guò)被轉(zhuǎn)換為P波分量的光或者P波分量多的光，而可以經(jīng)過(guò)PBS模塊。在本發(fā)明中，將在選擇反射結(jié)構(gòu)體中被反射而光方向被改變的光記為反射光。
就是說(shuō)，為了最有效率地改變偏振狀態(tài)，配置本實(shí)施方式的λ/4板110。雖然在該例子中，只在PBS模塊108的一側(cè)上形成λ/4板110，但是也可以如圖2所示的λ/4板210那樣對(duì)PBS陣列209全面地形成。當(dāng)然，即使不配置λ/4板210以減少成本，與現(xiàn)有光源相比也可以改善。
雖然在本實(shí)施方式中，使用由以90度的角度配置光學(xué)作用面(以下，稱作光軸面)的兩個(gè)PBS構(gòu)成的PBS模塊108說(shuō)明該選擇反射機(jī)構(gòu)體107。但是因?yàn)樵撨x擇反射機(jī)構(gòu)體107的目的在于透過(guò)有效光分量而將反射無(wú)用光返回到光源一側(cè)，所以上述角度不局限于90度。例如，只要達(dá)成目的，就可以為60度或140度。
本實(shí)施方式的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地、利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源集成安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失少的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谕粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。
實(shí)施方式2圖3表示本實(shí)施方式的具備偏振功能的照明裝置的截面圖。一個(gè)襯底的一個(gè)表面被配置有光源結(jié)構(gòu)，并且另一個(gè)表面被配置有選擇反射結(jié)構(gòu)體。在此，將該結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為兩面結(jié)構(gòu)。
在襯底1101的一個(gè)表面上設(shè)置由透光材料構(gòu)成的第二電極1105，在形成該第二電極后設(shè)置絕緣層1103，且在第二電極上的發(fā)光區(qū)域中設(shè)置有EL層1104。在該成為發(fā)光區(qū)域的EL層1104上設(shè)置有由反射材料構(gòu)成的第一電極1102。再者，在該第一電極1102上配置有保護(hù)膜1113。
再者，在襯底的另一個(gè)表面的與從上述第二電極發(fā)射的光的區(qū)域相同的位置上夾著附著層1106配置選擇反射結(jié)構(gòu)體1107。
該結(jié)構(gòu)的特征在于，在與從選擇反射結(jié)構(gòu)體的發(fā)射光的面相反一側(cè)配置第一電極的取出部1111和第二電極的取出部1112。
對(duì)于來(lái)自光源的光學(xué)性作用，除了中間隔著玻璃襯底以外，與實(shí)施方式1相同，因此這里進(jìn)行省略。
為了最有效率地改變偏振狀態(tài)，配置了本實(shí)施方式的λ/4板1110。雖然在該例子中，只在PBS模塊1108的一側(cè)上形成λ/4板1110，但是圖4示出在兩面結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式2中省略了λ/4板的例子。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)采用將散射體2110分散在作為散射層的附著層2106中的結(jié)構(gòu)，不利用改變偏振狀態(tài)的性質(zhì)，而利用有意地主要改變偏振面的效果，而謀求改善取出效率；同時(shí)使來(lái)自光源的發(fā)射光散射，來(lái)謀求進(jìn)一步改善亮度的均勻性。在發(fā)射光的取出效率的方面上，本實(shí)施方式的圖4所示的照明裝置不如配置有λ/4板1110的照明裝置，但是有如下優(yōu)點(diǎn)由于制造方面可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而可以謀求成本的降低。
本實(shí)施方式的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地來(lái)利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源一體地安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失小的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光也轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。
實(shí)施方式3圖5表示本實(shí)施方式的具備偏振功能的照明裝置的截面圖。在襯底301的一個(gè)表面上設(shè)置由反射材料構(gòu)成的第一電極302，在形成該第一電極后設(shè)置絕緣層303，且在第一電極上的發(fā)光區(qū)域中設(shè)置有EL層304。在該成為發(fā)光區(qū)域的EL層上設(shè)置有由透光(導(dǎo)電膜)材料構(gòu)成的第二電極305。再者，隔著鈍化層306配置有選擇反射結(jié)構(gòu)體307。
在該結(jié)構(gòu)中，第一電極的取出部310和第二電極的取出部311也在襯底301的一側(cè)面上形成。
在此，該選擇反射結(jié)構(gòu)體307只透過(guò)規(guī)定的圓偏振分量，并且該透過(guò)的光分量被層積的相位差板變換為線偏振光而輸出。此外，該選擇反射結(jié)構(gòu)體307具有反射其他分量的光的作用。
再者，在此示出如下例子作為選擇反射結(jié)構(gòu)體307的結(jié)構(gòu)要素，將λ/4板309配置在規(guī)定的位置。通過(guò)經(jīng)過(guò)λ/4板309，經(jīng)由該光學(xué)膜的光的偏振狀態(tài)發(fā)生變化。入射到反射偏振板308的光首先在經(jīng)過(guò)λ/4板309時(shí)受到偏振轉(zhuǎn)換。該被偏振轉(zhuǎn)換的入射光之中的規(guī)定的圓偏振分量只透過(guò)反射偏振板308，且由偏振板轉(zhuǎn)換為線偏振而作為有效光輸出。
此外，由反射偏振板308反射的無(wú)用光通過(guò)再度經(jīng)過(guò)λ/4板309，而被偏振轉(zhuǎn)換并返回到光源方向。該無(wú)用光被光源的第一電極反射，再度成為入射到選擇反射結(jié)構(gòu)體的入射光。在此，再度利用λ/4板309對(duì)無(wú)用光進(jìn)行偏振轉(zhuǎn)換，來(lái)使無(wú)用光之中的規(guī)定圓偏振分量作為有效光發(fā)射。
雖然為了最有效率地改變偏振狀態(tài)而配置該例子中的λ/4板309，但是圖6表示重視制造成本而不使用λ/4板的例子。在襯底410的一側(cè)面上設(shè)置由反射材料構(gòu)成的第一電極402，在形成該第一電極后設(shè)置絕緣層403，且在第一電極上的發(fā)光區(qū)域中設(shè)置EL層404。在該成為發(fā)光區(qū)域的EL層上設(shè)置有由透光性(導(dǎo)電膜)材料構(gòu)成的第二電極405。再者，隔著鈍化層406配置有含有反射偏振板408的選擇反射結(jié)構(gòu)體407。在該結(jié)構(gòu)中，第一電極的取出部409和第二電極取出部410也在相同面上形成。雖然稍微犧牲效率，但是跟現(xiàn)有的光源相比，可以有所改善。
本實(shí)施方式的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源一體地安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失小的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光也轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。
實(shí)施方式4圖7表示本實(shí)施方式的具備偏振功能的照明裝置的截面圖。在此示出兩面結(jié)構(gòu)的其他例子。該兩面結(jié)構(gòu)中，在一個(gè)襯底的一個(gè)表面上配置有光源結(jié)構(gòu)并且在另一個(gè)表面上配置有選擇反射結(jié)構(gòu)體。
在襯底3301的一個(gè)表面上設(shè)置由透光材料構(gòu)成的第二電極3305，并在形成該第二電極后設(shè)置絕緣層3303，且在第二電極上的發(fā)光區(qū)域中設(shè)置EL層3304。該成為發(fā)光區(qū)域的EL層3304上設(shè)置有由反射材料構(gòu)成的第一電極3302。再者，在該第一電極3302上配置有保護(hù)膜3306。
再者，在襯底的另一個(gè)表面的、與從上述第二電極發(fā)射的光的區(qū)域大約相同的位置中配置選擇反射結(jié)構(gòu)體3307。
該結(jié)構(gòu)的特征在于，第一電極的取出部3310和第二電極的取出部3311配置在與來(lái)自反射結(jié)構(gòu)體3307的發(fā)射光的面相反一側(cè)。
作為來(lái)自光源的光學(xué)作用，除了使玻璃襯底夾在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體之間以外，與實(shí)施方式3相同，所以在此省略。
本實(shí)施方式的選擇反射結(jié)構(gòu)體3307由λ/4板3309和反射偏振板3308構(gòu)成，以有效地改變偏振狀態(tài)。雖然采用在襯底上直接形成光學(xué)薄膜的結(jié)構(gòu)，但是也可以使用包含附著層的薄膜構(gòu)件作為光學(xué)薄膜。
在此，圖8表示在兩面結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式3中省略λ/4板并且使用散射層的例子。注意，選擇反射結(jié)構(gòu)體4307由反射偏振板4312構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，通過(guò)采用將散射體4309分散在作為散射層的附著層4308中的結(jié)構(gòu)，不利用改變偏振狀態(tài)的性質(zhì)，而利用有意地主要改變偏振面的效果，而謀求改善取出效率；同時(shí)，使來(lái)自光源的發(fā)射光散射，來(lái)謀求進(jìn)一步改善亮度的均勻性。這種方式有如下優(yōu)點(diǎn)由于制造的方面可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而可以謀求成本的降低。
本實(shí)施方式的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源一體地安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失小的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光也轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。
實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D9A和9B而說(shuō)明將本發(fā)明使用于具有顯示功能的有源矩陣型液晶面板的例子。
圖9A是從正面觀察的有源矩陣型液晶面板的示意圖。元件襯底800和對(duì)置襯底801通過(guò)密封材料802固定在一起。
在元件襯底800上設(shè)置有像素部803、柵極驅(qū)動(dòng)電路804、以及源極驅(qū)動(dòng)電路805。柵極驅(qū)動(dòng)電路804以及源極驅(qū)動(dòng)電路805分別通過(guò)布線組連接到作為外部輸入端子的FPC(柔性印刷電路)806。另外，源極驅(qū)動(dòng)電路805以及柵極驅(qū)動(dòng)電路804分別從FPC 806接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、起始信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、各種電源等。
使用薄膜晶體管(以下，稱為TFT)而形成像素部803、柵極驅(qū)動(dòng)電路804以及源極驅(qū)動(dòng)電路805的晶體管。注意，柵極驅(qū)動(dòng)電路804以及源極驅(qū)動(dòng)電路805并不需要如上述那樣地設(shè)置在與像素部803相同的元件襯底800上。例如也可以通過(guò)利用在形成有布線圖案的FPC上安裝有IC芯片的結(jié)構(gòu)(TCP)等，而在襯底外部設(shè)置柵極驅(qū)動(dòng)電路804以及源極驅(qū)動(dòng)電路805。此外，至于柵極驅(qū)動(dòng)電路804以及源極驅(qū)動(dòng)電路805，還可以分別使其一部分電路設(shè)置在元件襯底800上，而其一部分電路設(shè)置在元件襯底800的外部。
圖9B表示沿著圖9A中的虛線A-A’截取的截面圖。該對(duì)置襯底801具有本發(fā)明的且有偏振作用的光源，并且保持規(guī)定的間隔(以下，稱為單元間隙)并彼此相對(duì)地配置來(lái)自所述對(duì)置襯底的有效光的放射面和元件襯底800的元件面。在將這些兩個(gè)襯底(元件襯底800、對(duì)置襯底801)固定在一起的密封材料802的內(nèi)側(cè)使液晶807取向，來(lái)形成光源一體化的面板。
在此未圖示，但是在具有相對(duì)電極819以及像素電極823的電極的各表面上形成有經(jīng)取向處理的取向膜。此外，為了維持單元間隙，在此在元件襯底上形成隔離物820。此外，雖未圖示，但是還可以在密封材料802中混入稱為填料的間隔材料來(lái)使用。在該結(jié)構(gòu)中，從元件襯底800一側(cè)取出光。
在此，在對(duì)置襯底801上依次層積由反射材料構(gòu)成的第一電極808、成為發(fā)光部的EL層809、由透光導(dǎo)電材料構(gòu)成的第二電極810。雖然在本截面中沒(méi)有記載，但是當(dāng)有可能在第一電極和第二電極之間發(fā)生電短路時(shí)，還可以在發(fā)光區(qū)域和電源連接部以外的區(qū)域中設(shè)置絕緣層，以避免電短路。
接著，在此，對(duì)第二電極810設(shè)置鈍化層811，以便防止的水分或氧氣對(duì)于EL層造成的負(fù)面影響。
作為反射材料，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰以及它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等。
作為透光導(dǎo)電材料，可以使用氧化銦錫(ITO)、將氧化鋅(ZnO)混合在氧化銦中的IZO(氧化銦鋅)、將氧化硅(SiO2)混合在氧化銦中的導(dǎo)電材料、有機(jī)銦、有機(jī)錫、含有氧化鎢的氧化銦、含有氧化鎢的氧化銦鋅、含有氧化鈦的氧化銦、含有氧化鈦的氧化銦錫等。
作為平坦化膜，可以通過(guò)利用含有選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁(AIN)、含有氮的氧化鋁(也稱為氧氮化鋁)(AION)、含有氧的氮化鋁(也稱為氮氧化鋁)(AINO)、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、聚硅氮烷、含氮碳膜(CN)、PSG(磷玻璃)、BPSG(硼磷玻璃)、氧化鋁膜、以及其他無(wú)機(jī)絕緣材料的物質(zhì)中的材料而形成。另外，還可以使用硅氧烷樹(shù)脂。另外，還可以使用有機(jī)絕緣材料，并且可以使用諸如聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、苯并環(huán)丁烯等感光性或非感光性有機(jī)材料。此外，也可以使用惡唑樹(shù)脂，例如可以使用光固化型聚苯并惡唑等。
作為鈍化膜，可以通過(guò)使用含有氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氧氮化鋁、氮含量高于氧含量的氮氧化鋁、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)或含氮碳膜的絕緣膜而形成，并且可以使用所述絕緣膜的單層或組合這些絕緣膜的疊層。另外，還可以使用硅氧烷樹(shù)脂。
在本實(shí)施方式中，如實(shí)施方式1所示的由PBS陣列814和λ/4相位差板813組合而成的選擇反射結(jié)構(gòu)體827隔著附著層812被設(shè)置在鈍化層811上。
因?yàn)樵谝壕姘逯校袼夭?03中的單元間隙的均勻性很重要，所以在對(duì)置襯底一側(cè)的該顯示區(qū)域中特別需要平坦性。因此，在由PBS陣列814和λ/4相位差板813組成的選擇反射結(jié)構(gòu)體827上形成平坦化膜815。
再者，在本實(shí)施方式中，作為能夠進(jìn)行彩色顯示的液晶面板的結(jié)構(gòu)，在上述平坦化膜815上依次形成黑底(以下，稱為BM)816、彩色濾光片817、覆蓋層(overcoat layer)818。在此，覆蓋層818除了平坦化作用以外，還兼有如下目的防止來(lái)自BM 816或彩色濾光片817的擴(kuò)散物導(dǎo)致的對(duì)液晶或在元件襯底上的元件的負(fù)面影響。在該覆蓋層818上形成有成為液晶的相對(duì)電極819的透光導(dǎo)電膜。
另一方面，在元件襯底800上，通過(guò)利用像素TFT 821、輔助電容822、由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極823而構(gòu)成像素部803，并且通過(guò)利用由電路TFT 824構(gòu)成的薄膜晶體管等而構(gòu)成源極驅(qū)動(dòng)電路805。雖然在該截面中沒(méi)有記載，但是同樣地構(gòu)成有由薄膜晶體管等形成的柵極驅(qū)動(dòng)電路804。這些源極驅(qū)動(dòng)電路805及柵極驅(qū)動(dòng)電路804通過(guò)端子部826的端子引出布線825連接到FPC 806，以對(duì)源極驅(qū)動(dòng)電路805和柵極驅(qū)動(dòng)電路804施加各種電源或信號(hào)。
雖然在本實(shí)施方式的截面部分沒(méi)有圖示，但是當(dāng)形成面板時(shí)在對(duì)置襯底801的內(nèi)側(cè)配置第一電極808以及第二電極810的取出部。因此，既可以中間夾著導(dǎo)電間隔物、導(dǎo)電膏等將元件襯底800的布線電連接到端子引出布線，也可以擴(kuò)大對(duì)置襯底801的外形尺寸并在該內(nèi)側(cè)面上直接形成電源布線，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于這些電極的電源施加。
本實(shí)施方式的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源一體地安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失小的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光也轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。
實(shí)施方式6在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D10A和10B說(shuō)明將本發(fā)明使用于具有顯示功能的有源矩陣型液晶面板的其他例子。在本實(shí)施方式中，將實(shí)施方式4所示的結(jié)構(gòu)用于液晶面板的對(duì)置襯底。
圖10A是從正面觀察的有源矩陣型液晶面板的示意圖。元件襯底900和對(duì)置襯底901通過(guò)密封材料902固定在一起。
在元件襯底900上設(shè)置有像素部903、柵極驅(qū)動(dòng)電路904、以及源極驅(qū)動(dòng)電路905。柵極驅(qū)動(dòng)電路904以及源極驅(qū)動(dòng)電路905分別通過(guò)布線組連接到作為外部輸入端子的FPC(柔性印刷電路)906。另外，源極驅(qū)動(dòng)電路905以及柵極驅(qū)動(dòng)電路904從FPC 906分別接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、起始信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、各種電源等。
使用薄膜晶體管(以下，稱為TFT)而形成像素部903、驅(qū)動(dòng)電路部的柵極驅(qū)動(dòng)電路904以及源極驅(qū)動(dòng)電路905的晶體管。注意，柵極驅(qū)動(dòng)電路904以及源極驅(qū)動(dòng)電路905并不需要如上述那樣地設(shè)置在與像素部903相同襯底的元件襯底900上。例如也可以通過(guò)利用在形成有布線圖案的FPC上安裝有IC芯片的結(jié)構(gòu)(TCP)等，而在襯底外部設(shè)置柵極驅(qū)動(dòng)電路904以及源極驅(qū)動(dòng)電路905。此外，至于柵極驅(qū)動(dòng)電路904以及源極驅(qū)動(dòng)電路905，還可以分別使其一部分電路設(shè)置在元件襯底900上，其一部分電路設(shè)置在元件襯底900的外部。
圖10B表示沿著圖10A中的虛線A-A’截取的截面圖。該對(duì)置襯底901具有本發(fā)明的有偏振作用的光源，并且保持規(guī)定的間隔(以下，單元間隙)并彼此相對(duì)地配置來(lái)自所述對(duì)置襯底的有效光的發(fā)射面和元件襯底900的元件面。在將這些元件襯底900以及對(duì)置襯底901固定在一起的密封材料902的里面排列液晶907，而形成光源一體化的面板。
在此未圖示，但是在具有相對(duì)電極921以及像素電極925的電極的各表面上形成有經(jīng)取向處理的取向膜。此外，為了維持單元間隙，在此在元件襯底上形成隔離物922。此外，雖未圖示，但是還可以在密封材料902中混入稱為填料的間隔材料而使用。在該結(jié)構(gòu)中，從元件襯底900一側(cè)取出光。
在此，在對(duì)置襯底901的一個(gè)表面上依次層積由透光導(dǎo)電材料構(gòu)成的第二電極908、絕緣層909、成為發(fā)光部的EL層910、由反射材料構(gòu)成的第一電極911。為了避免在第一電極和第二電極之間發(fā)生電短路而設(shè)置絕緣層909。
在該第一電極911上設(shè)置鈍化層912，以便防止水分或氧氣對(duì)于EL層造成的負(fù)面影響。再者，在此上，通過(guò)使用保護(hù)膜913，而謀求保護(hù)該光源部。鈍化層912和保護(hù)膜913可根據(jù)需要來(lái)設(shè)置。
此外，在對(duì)置襯底的另一個(gè)表面上的與發(fā)光部的發(fā)光從第二電極取出的發(fā)射面大約相同的區(qū)域中形成選擇反射結(jié)構(gòu)體914。在此，選擇反射結(jié)構(gòu)體914由λ/4相位差板915和反射偏振板916的組合構(gòu)成。
因?yàn)樵谝壕姘逯校袼夭?03中的單元間隙的均勻性很重要，所以在對(duì)置襯底一側(cè)的該顯示區(qū)域中特別需要平坦性。因此，在選擇反射結(jié)構(gòu)體914上形成平坦化膜917。
再者，在本實(shí)施方式中，作為能夠進(jìn)行彩色顯示的液晶面板的結(jié)構(gòu)，在上述平坦化膜917上依次形成有黑底(以下，稱為BM)918、彩色濾光片919、覆蓋層(overcoat layer)920。在此，覆蓋層920除了平坦化作用以外，還兼有如下目的防止來(lái)自BM 918或彩色濾光片919的擴(kuò)散物導(dǎo)致的對(duì)液晶或在元件襯底上的元件的負(fù)面影響。在該覆蓋層920上形成有成為液晶的相對(duì)電極921的透光導(dǎo)電膜。
另一方面，在元件襯底900上，利用像素TFT 923、輔助電容924、由透光導(dǎo)電膜構(gòu)成的像素電極925而構(gòu)成像素部903，并且利用由電路TFT 926構(gòu)成的薄膜晶體管等而構(gòu)成源極驅(qū)動(dòng)電路905。雖然在該截面中沒(méi)有記載，但是同樣地構(gòu)成有由薄膜晶體管等形成的柵極驅(qū)動(dòng)電路904。這些源極驅(qū)動(dòng)電路905及柵極驅(qū)動(dòng)電路904通過(guò)端子部928的端子引出布線927連接到FPC 906，以對(duì)源極驅(qū)動(dòng)電路905和柵極驅(qū)動(dòng)電路904施加各種電源或信號(hào)。
在本實(shí)施方式中，當(dāng)形成面板時(shí)，在對(duì)置襯底901的外側(cè)配置與第一電極911電連接的第一電極取出部929以及與第二電極908電連接的第二電極取出部930。
通常，在形成第一電極911的同時(shí)形成第一電極取出部929，在形成第二電極908的同時(shí)形成第二電極取出部930。
雖然利用作為透光導(dǎo)電材料的ITO或ZnO等而形成第二電極以及第二電極取出部，但是這些膜跟金屬材料相比電阻高。此外，使這些透光導(dǎo)電膜本身露出著使用在可靠性上也是不優(yōu)選的。再者，還有如下問(wèn)題當(dāng)直接進(jìn)行焊接等時(shí)，需要特殊的焊接設(shè)備、焊接材料等。
本實(shí)施方式采用如下結(jié)構(gòu)在形成第一電極911的同時(shí)，在預(yù)先形成的第二電極取出部930上與第一電極電隔斷地層積由鋁或鋁合金等金屬材料構(gòu)成的第一電極形成膜。由此，在減少第二電極的第二電極取出部的電阻的同時(shí)，謀求提高可靠性。
本實(shí)施方式所采用的結(jié)構(gòu)是當(dāng)以液晶面板的顯示面作為表面時(shí)，在面板的背面具有電源連接部。
雖然實(shí)施方式1至6示出如下結(jié)構(gòu)例子，即在謀求改善來(lái)自照明裝置(光源)的發(fā)射光的取出效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)取出被偏振的光，但是也可以使用僅僅起與偏振板同等的作用的膜或薄膜等作為選擇反射結(jié)構(gòu)體。因?yàn)樵诠庠春推癜逯g沒(méi)有空氣層，所以可以改善其間的光學(xué)性界面損失。
或者，通過(guò)在如實(shí)施方式1至6所示的安裝一體化光源的有效光的發(fā)射一側(cè)上還配置偏振板(膜)等，并且使發(fā)射光透過(guò)地使偏振板的透過(guò)軸和發(fā)射光的偏振面對(duì)準(zhǔn)，可以獲得消光系數(shù)更良好的偏振光源。由此，可以提高液晶顯示裝置等的對(duì)比度等。
注意，雖然在本實(shí)施方式中說(shuō)明了有源矩陣型液晶面板，但是可以適用于無(wú)源矩陣型液晶面板。
此外，對(duì)于實(shí)施方式5和6所示的像素部803、903的各面積，優(yōu)選使成為光源的發(fā)光部的EL層809、910的各個(gè)面積擴(kuò)大一些。然而，這樣發(fā)光部本身的擴(kuò)大導(dǎo)致耗電量的增加。當(dāng)考慮到漏光的影響時(shí)，不優(yōu)選對(duì)構(gòu)成源驅(qū)動(dòng)電路805和905、柵驅(qū)動(dòng)電路804和904的電路TFT824和926等的薄膜晶體管照射不需要的光。本發(fā)明還具有如下特征，即可以根據(jù)各面板的形狀選擇性地配置發(fā)光部的區(qū)域。就是說(shuō)，也可以采用選擇性地設(shè)置EL層以與像素區(qū)域重疊的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的效果在于，通過(guò)利用面光源，可以無(wú)需散射光學(xué)系統(tǒng)等地利用亮度不均勻性小的發(fā)射光。此外，由于能夠利用面發(fā)射光，所以可以在光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體的距離非常近的距離上平行平面地配置光源和選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且可以以不包括空氣層且與光源一體地安裝到一起的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成。因此可以減少折射率差，所以可以得到界面損失小的結(jié)構(gòu)。通過(guò)這些特征，除了取出單一偏振分量以外，還實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒈环瓷涞臒o(wú)用光也轉(zhuǎn)換并取出的作用，所以可以構(gòu)成光利用效率高的偏振光源。
再者，因?yàn)榭梢栽谝粋€(gè)襯底上集成這些功能，所以除了應(yīng)用于液晶的背光燈光源以外，還可以直接應(yīng)用于液晶的對(duì)置襯底。因此，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置有背光燈的液晶面板。
通過(guò)這些效果，可以實(shí)現(xiàn)液晶面板的低耗電量化和薄型化。
實(shí)施方式7本發(fā)明的顯示裝置可以使用于電子設(shè)備的顯示部。
本實(shí)施方式所示的電子設(shè)備具有實(shí)施方式1至5所示的顯示裝置。通過(guò)利用光取出效率提高的偏振光源，可以實(shí)現(xiàn)低耗電化。此外，通過(guò)將該光源設(shè)置在對(duì)置襯底上，并且將該光源與液晶面板一體地安裝，可以削減面板的厚度或通常需要的配置光源(照明裝置)的空間。從而，可以實(shí)現(xiàn)薄型、省略空間且耗電量低的液晶顯示裝置等。
作為適用本發(fā)明而制造的電子設(shè)備，可以舉出攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(汽車音響、組合音響等)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、便攜式游戲機(jī)、電子書等)、具有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置(具體地，再現(xiàn)數(shù)字通用光盤(DVD)等記錄介質(zhì)的內(nèi)容并且具有將再現(xiàn)的圖像進(jìn)行顯示的顯示裝置的裝置)等。在圖11A至11D中示出這些電子設(shè)備的具體例子。
圖11A表示涉及本發(fā)明的電視裝置，其包括框體9101、支撐臺(tái)9102、顯示部分9103、揚(yáng)聲器部分9104、以及視頻輸入端子9105等。在該電視裝置中，將本發(fā)明的顯示裝置使用于顯示部分9103。通過(guò)使用光取出效率提高的偏振光源，可以謀求電視裝置本身的低耗電量化。因此，可以制造適應(yīng)居住環(huán)境的產(chǎn)品。
圖11B表示涉及本發(fā)明的計(jì)算機(jī)，其包括主體9201、框體9202、顯示部分9203、鍵盤9204、外部連接端口9205、以及定點(diǎn)鼠標(biāo)9206等。在該計(jì)算機(jī)中，將本發(fā)明的顯示裝置使用于顯示部分9203。通過(guò)使用光取出效率提高的偏振光源，可以謀求計(jì)算機(jī)本身的低耗電量化。
圖11C表示移動(dòng)電話，其包括主體9401、框體9402、顯示部分9403、音頻輸入部分9404、音頻輸出部分9405、操作鍵9406、外部連接端口9407、以及天線9408等。在該移動(dòng)電話中，將本發(fā)明的顯示裝置使用于顯示部分9403。因?yàn)槭褂霉馊〕鲂侍岣叩钠窆庠矗钥梢灾\求手機(jī)的低耗電量化，而且實(shí)現(xiàn)更方便的移動(dòng)電話。
圖11D表示影像拍攝裝置。該影像拍攝裝置包括主體9501、顯示部分9502、框體9503、外部連接端口9504、遙控接收部分9505、圖像接收部分9506、電池9507、音頻輸入部分9508、操作鍵9509、以及取景器9510等。在該影像拍攝裝置中，可以將本發(fā)明的顯示裝置使用于顯示部分9502。因?yàn)槭褂霉馊〕鲂侍岣叩钠窆庠?，所以可以謀求影像拍攝裝置本身的低耗電量化，而且實(shí)現(xiàn)更方便的影像拍攝裝置。
如上所述，本發(fā)明的顯示裝置的應(yīng)用范圍非常廣泛，該顯示裝置可以應(yīng)用到所有領(lǐng)域的電子設(shè)備中。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明，可以制造薄型、節(jié)省空間且耗電量低的電子設(shè)備。
實(shí)施方式8本發(fā)明的發(fā)光器件也可以用作照明裝置。將參照?qǐng)D12A至圖14描述將適用本發(fā)明的顯示裝置用作照明裝置的一個(gè)方式。
此外，本發(fā)明的顯示裝置可以使用于汽車、自行車或船等的前燈。圖1 2A至12C示出了將適用本發(fā)明的顯示裝置用作汽車的前燈的實(shí)例。圖12B為放大了圖12A的前燈1000的部分的截面圖。在圖12B中，使用本發(fā)明的顯示裝置作為光源1011。從光源1011發(fā)射的光被反射板1012反射，而提取到外部。如圖12B所示，通過(guò)使用多個(gè)光源而可以獲得更高亮度的光。此外，圖12C為將制造成圓柱狀的本發(fā)明的顯示裝置用作光源的實(shí)例。來(lái)自光源1021的發(fā)光被反射板1022反射，而提取到外部。
圖13為將適用本發(fā)明的顯示裝置用作作為照明裝置的臺(tái)燈的實(shí)例。圖13所示的臺(tái)燈具有框體2101和光源2102，使用本發(fā)明的顯示裝置作為光源2102。因?yàn)楸景l(fā)明的顯示裝置為薄型且節(jié)省空間的，所以在室內(nèi)高自由度地設(shè)置該照明裝置。
圖14為將適用本發(fā)明的顯示裝置用作室內(nèi)照明裝置3001的實(shí)例。由于本發(fā)明的顯示裝置可以實(shí)現(xiàn)大面積化，所以可以用作大面積的照明裝置。此外，本發(fā)明的顯示裝置因?yàn)槭潜⌒筒⑶液碾娏可?，從而可以用作?shí)現(xiàn)薄型化及低耗電量化的照明裝置。如此，可以通過(guò)將圖11A所說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的電視裝置3002設(shè)置在將適用本發(fā)明的顯示裝置用作室內(nèi)照明裝置3001的房間內(nèi)，而欣賞公共廣播或電影。在此情況下，由于兩種裝置都耗電量少，從而不考慮電費(fèi)地在明亮的房間欣賞扣人心弦的映像。
作為照明裝置，不局限于圖12A至14所示的實(shí)例，除了應(yīng)用于住宅或公共設(shè)施的照明，還可以應(yīng)用于各種方式的照明裝置。在這種情況下，由于根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的發(fā)光媒質(zhì)為薄膜形狀，其設(shè)計(jì)的自由度高，從而可以對(duì)市場(chǎng)提供精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。
如此，通過(guò)利用本發(fā)明的顯示裝置，可以提供薄型耗電量更低且節(jié)省空間的電子設(shè)備。本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式自由組合。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括使用反射材料的第一電極；使用透光導(dǎo)電膜的第二電極；插在所述第一電極和所述第二電極之間的EL層；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，從所述第二電極取出由所述EL層發(fā)射的光，與所述第二電極的取出光一側(cè)相鄰地設(shè)置所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體可以透過(guò)特定偏振分量的光而反射其他光。
2.一種照明裝置，包括襯底；第一電極；EL層；第二電極；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，所述第一電極、所述EL層、以及所述第二電極按順序?qū)臃e在所述襯底上，所述第一電極包括反射材料，所述第二電極包括透光性材料，從所述第二電極取出從所述EL層發(fā)射的光，與所述第二電極的取出光一側(cè)相鄰地設(shè)置所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體可以透過(guò)特定偏振分量的光而反射其他光。
3.一種照明裝置，包括使用透光材料的襯底；使用透光材料的第二電極；EL層；使用反射材料的第一電極；以及與所述第二電極相鄰地設(shè)置的選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，所述第二電極、所述EL層、以及所述第一電極按順序?qū)臃e在所述襯底的一側(cè)，在所述襯底的另一側(cè)上設(shè)置所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，從所述第二電極取出從所述EL層發(fā)射的光，從所述第二電極取出的光穿過(guò)所述襯底入射到所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體可以透過(guò)入射的光中的特定偏振分量的光而反射其他光。
4.一種照明裝置，包括使用透光材料的襯底；使用透光材料的第二電極；EL層；使用反射材料的第一電極；附著層；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，所述第二電極、所述EL層、以及所述第一電極按順序?qū)臃e在所述襯底的一側(cè)，與所述襯底的另一側(cè)相接觸地設(shè)置所述附著層，與所述附著層相接觸地設(shè)置所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，從所述第二電極取出從所述EL層發(fā)射的光，從所述第二電極取出的光穿過(guò)所述襯底以及所述附著層入射到所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體可以透過(guò)入射的光中的特定偏振分量的光而反射其他光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的多個(gè)偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的多個(gè)偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的多個(gè)偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到所述第一電極一側(cè)的多個(gè)偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將所述圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括用于將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)的反射偏振功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將所述圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括用于將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)的反射偏振功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將所述圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括用于將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)的反射偏振功能。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將所述圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括用于將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)的反射偏振功能。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
20.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，還包括在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間的散射層。
22.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，還包括在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間的散射層。
23.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置，還包括在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間的散射層。
24.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置，還包括在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間的散射層。
25.一種液晶顯示裝置，包括設(shè)置在第一襯底和第二襯底之間的液晶；使用透光導(dǎo)電膜的像素電極；以及連接于所述像素電極的半導(dǎo)體元件，其中，所述像素電極以及所述半導(dǎo)體元件形成在所述第一襯底上，所述第一襯底為具有透光性以及絕緣性的襯底，所述第二襯底設(shè)置有使用反射材料的第一電極、EL層、使用透光導(dǎo)電膜的第二電極、以及與所述第二電極相鄰地設(shè)置的選擇反射結(jié)構(gòu)體，從所述第二電極取出從所述EL層發(fā)射的光，并且在所述第二電極的取出光一側(cè)設(shè)置所述選擇反射結(jié)構(gòu)體。
26.一種液晶顯示裝置，包括設(shè)置在第一襯底和第二襯底之間的液晶；使用透光導(dǎo)電膜的像素電極；以及連接于所述像素電極的半導(dǎo)體元件，其中，所述像素電極以及所述半導(dǎo)體元件形成在所述第一襯底上，所述第一襯底為具有透光性以及絕緣性的襯底，所述第二襯底在與所述像素電極相對(duì)的面上設(shè)置有選擇反射結(jié)構(gòu)體，在所述第二襯底的背面上依次層積有使用透光導(dǎo)電膜的第二電極、EL層、使用反射材料的第一電極，并且所述第二襯底為具有透光性以及絕緣性的襯底。
27.一種液晶顯示裝置，包括設(shè)置在第一襯底和第二襯底之間的液晶；使用透光導(dǎo)電膜的像素電極；連接于所述像素電極的半導(dǎo)體元件；以及選擇反射結(jié)構(gòu)體，其中，所述像素電極以及所述半導(dǎo)體元件形成在所述第一襯底上，所述第一襯底為具有透光性以及絕緣性的襯底，所述第二襯底設(shè)置有接觸于與所述像素電極相對(duì)的面的附著層，與所述附著層接觸地設(shè)置所述選擇反射結(jié)構(gòu)體，在所述第二襯底的背面上依次層積使用透光導(dǎo)電膜的第二電極、EL層、以及使用反射材料的第一電極，并且所述第二襯底為具有透光性以及絕緣性的襯底。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括組合了用于使P波透過(guò)而使S波反射到第一電極一側(cè)的偏振分束器功能的光學(xué)結(jié)構(gòu)體。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定轉(zhuǎn)動(dòng)方向的圓偏振分量且將圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)地構(gòu)成的反射偏振功能。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括用于將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)的反射偏振功能。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括透過(guò)入射的光中具有特定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振分量且將圓偏振分量的透射光轉(zhuǎn)換為線偏振的相位差板，并且所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括用于將其他分量的光反射到所述第一電極一側(cè)的反射偏振功能。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
35.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體包括相位差板。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其中，在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間設(shè)置有散射層。
38.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其中，在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間設(shè)置有散射層。
39.根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其中，在所述第二電極和所述選擇反射結(jié)構(gòu)體之間設(shè)有散射層。
40.根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其中，選擇性地設(shè)置所述EL層以與像素區(qū)域重疊。
41.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其中，選擇性地設(shè)置所述EL層以與像素區(qū)域重疊。
42.根據(jù)權(quán)利要求27所述的液晶顯示裝置，其中，選擇性地設(shè)置所述EL層以與像素區(qū)域重疊。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體通過(guò)附著層與所述第二電極相接觸。
44.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體通過(guò)附著層與所述第二電極相接觸。
45.根據(jù)權(quán)利要求25所述的液晶顯示裝置，其中，所述選擇反射結(jié)構(gòu)體通過(guò)附著層與所述第二電極相接觸。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種光源結(jié)構(gòu)，該光源結(jié)構(gòu)可以在將設(shè)備使用為使用偏振特性的器件的光源的情況下，具體地說(shuō)，在將該光源使用于液晶面板的背光燈的情況下，給予偏振功能并且提高光利用效率。本發(fā)明的目的還在于提供一種利用該光源的液晶顯示裝置的光源一體化安裝結(jié)構(gòu)。該光源具有包括反射材料的第一電極；EL層；以及包括透明導(dǎo)電膜的第二電極，其中從第二電極取出由EL層發(fā)射的光，并在第二電極的取出光一側(cè)不夾著空氣層而設(shè)置選擇反射結(jié)構(gòu)體，且選擇反射結(jié)構(gòu)體具有透過(guò)特定偏振分量的光且反射其他分量的光的功能。
文檔編號(hào)H05B33/26GK101083857SQ20071010653
公開(kāi)日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者平形吉晴 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所