專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將電致發(fā)光元件(以下稱EL發(fā)光元件)作為光源或者顯示元件內(nèi)置的液晶顯示裝置，特別涉及在EL發(fā)光元件的非點(diǎn)亮情況下、能夠作為反射型液晶顯示裝置使用的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般來講，在小型信息機(jī)器等中，液晶自身沒有發(fā)光功能，通過來自設(shè)在裝置內(nèi)的光源的透過光來進(jìn)行顯示的透過型液晶顯示裝置逐漸得到應(yīng)用。除透過型的液晶顯示裝置之外，還有反射型的液晶顯示裝置，其利用從外部入射到液晶顯示面板內(nèi)的光的反射光來進(jìn)行顯示。此外，還有半透過反射型的液晶顯示裝置，它兼具透過型和反射型雙方的功能。
不同于這種一般的液晶顯示裝置，提出有如下液晶顯示裝置在液晶顯示面板的一部分上使用具有發(fā)光性的材料，并利用液晶的電光變化來進(jìn)行顯示。(例如，參照專利文獻(xiàn)1(特開昭60-50578號(hào)公報(bào))、專利文獻(xiàn)2(特開昭60-129780號(hào)公報(bào))。)。
此外，還提出有如下液晶顯示裝置，即，在隔著液晶顯示面板觀看液晶顯示面板的顯示的人(以下，稱觀看者)的相反側(cè)(液晶顯示面板的里側(cè))，配置發(fā)出紫外線的光源，并在該光源和液晶顯示面板之間，配置對(duì)紫外線具有偏振性的偏振分離器。這種液晶顯示裝置，使作為客體(guest)的熒光二色性色素的二色性比得到改善，并改善觀看性。但是，含有熒光二色性色素的液晶顯示裝置，只不過是用外部光源(輔助光源)來進(jìn)行二次發(fā)光而已，必須有輔助光源。
另一方面，有機(jī)EL發(fā)光元件的研究開發(fā)在急速進(jìn)步，已經(jīng)達(dá)到面向汽車音響和手機(jī)的產(chǎn)品實(shí)用化階段。此外，關(guān)于EL發(fā)光元件，已經(jīng)報(bào)告有使用半導(dǎo)體開關(guān)元件實(shí)現(xiàn)高性能化的例子、通過磷光材料EL發(fā)光元件實(shí)現(xiàn)高亮度化的例子、和通過塑料基板化實(shí)現(xiàn)輕量且薄型化的例子等。
圖28是表示使用現(xiàn)有EL發(fā)光元件的顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。參照?qǐng)D28，對(duì)現(xiàn)有EL發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在此說明中，所謂“上”是圖28的下。如圖28所示，透明的第1基板1上，設(shè)置有由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的陽極電極21和定位絕緣膜20。定位絕緣膜20覆蓋著陽極電極21的邊緣部分，而在陽極電極21的邊緣部分以外的陽極電極21上設(shè)有開口，規(guī)定了發(fā)光區(qū)域。陽極電極21上，按照空穴(hole)輸送層35、發(fā)光層23及電子輸送層22這個(gè)順序疊層。然后，在電子輸送層22上設(shè)有陰極電極24。定位絕緣膜20，防止陽極電極21和陰極電極24的交叉部分發(fā)生電短路。
EL發(fā)光元件33，由上述陽極電極21、空穴輸送層35、發(fā)光層23、電子輸送層22以及陰極電極24構(gòu)成。EL發(fā)光元件33的發(fā)光亮度，會(huì)由于水分的影響而降低。為防止該現(xiàn)象，金屬罩(case)30與第1基板1粘接(未圖示)，第1基板1與金屬罩30之間的空間，被用除去了水分的空氣層38填充。
來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61，透過陽極電極21和第1基板1射出到觀看者一側(cè)。陰極電極24為了高效地將來自發(fā)光層23的光出射到第1基板1一側(cè)，由功函數(shù)較小的具有反射性的金屬膜，例如氧化鋰—鋁(Li2O-Al)來形成。此外，陽極電極21，由例如氧化銦錫(ITO)膜來形成。空穴輸送層35，由例如三苯胺衍生物來形成。發(fā)光層23，由例如銥螯合物(Ir(ppy)3)來形成。電子輸送層22，由例如三(8-羥基)喹啉鋁來形成。
由反射性金屬膜形成的陰極電極24，反射來自外部光源的光。因此，在外部環(huán)境明亮、陰極電極24上的反射光較強(qiáng)的狀況下，該反射光和來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61之間的光強(qiáng)度差會(huì)變小。所以，在第1基板1的觀看者一側(cè)，相位差板56以及偏振板55被按照該順序疊層，起到1/4波長(zhǎng)偏振濾光器的作用。由此，外部光源(未圖示)的光，即使由陰極電極24反射也不會(huì)出射到觀看者一側(cè)。因此，透過出射光61和反射光之間的對(duì)比度足夠大。
然而，為了變得明亮來獲得足夠的對(duì)比度，已知有將EL發(fā)光元件用于背光等照明光源的液晶顯示裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)3(特開2000-267091號(hào)公報(bào))、專利文獻(xiàn)4(特開昭58-221828號(hào)公報(bào))、專利文獻(xiàn)5(實(shí)開昭59-53335號(hào)公報(bào))、專利文獻(xiàn)6(特開2001-166300號(hào)公報(bào))、專利文獻(xiàn)7(特開平11-249130號(hào)公報(bào))。)。這種液晶顯示裝置，在外部環(huán)境較暗的情況下，以規(guī)定亮度點(diǎn)亮EL發(fā)光元件，并在該狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件，用來自EL發(fā)光元件的透過光進(jìn)行顯示。
但是，由于使用了現(xiàn)有的EL發(fā)光元件的顯示裝置，在外部光源的光強(qiáng)度非常強(qiáng)的情況下，來自EL發(fā)光元件的透過出射光的強(qiáng)度會(huì)負(fù)于陰極電極上的反射光的強(qiáng)度，所以透過出射光的光幾乎無法識(shí)別，對(duì)比度會(huì)十分低下。為了避免在外部光源的光強(qiáng)度非常強(qiáng)的情況下出現(xiàn)這種問題，必需增加EL發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度，但是這樣一來，EL發(fā)光元件的耗電就增加了。耗電量一增加，對(duì)于小型便攜式信息機(jī)器、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、小型游戲機(jī)或鐘表等而言，電池的消耗會(huì)加劇，無法確保充分的使用時(shí)間。此外，電池的劣化也會(huì)加速。
另一方面，就反射型的液晶顯示裝置而言，雖然即使外部光源的光強(qiáng)度很強(qiáng)也不會(huì)產(chǎn)生上述EL發(fā)光元件那樣的問題，但是取而代之，在外部光源的光強(qiáng)度較弱的環(huán)境或沒有外部光源的光的環(huán)境下，無法識(shí)別顯示。半透過反射型液晶顯示裝置、和具有由配置在液晶顯示面板的觀看者一側(cè)的導(dǎo)光板構(gòu)成的前照明的反射型液晶顯示裝置，由于需要在液晶顯示面板外設(shè)置光源，所以薄型化和輕量化的余地十分有限。此外，光源的連接、將光源和液晶顯示元件模塊化的結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜。
此外，內(nèi)置了現(xiàn)有的EL發(fā)光元件的液晶顯示裝置，并不是通過控制EL發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度來進(jìn)行所希望的顯示，只不過將發(fā)光元件作為液晶顯示元件的照明光源來使用。因此，由于即使是在點(diǎn)亮EL發(fā)光元件時(shí)，還是需要驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件，這樣就導(dǎo)致耗電的增加。
本發(fā)明為了消除上述現(xiàn)有技術(shù)帶來的問題，將液晶顯示元件和作為顯示元件的發(fā)光元件一體化，而且考慮各自的電連接，目的是為了實(shí)現(xiàn)薄型化、輕量化。換言之，本發(fā)明的目的在于，提供一種液晶顯示裝置，內(nèi)置有作為顯示元件的發(fā)光元件。
進(jìn)而，在液晶顯示裝置上設(shè)置開關(guān)元件，利用該開關(guān)元件控制液晶顯示像素電極和發(fā)光元件，從而實(shí)現(xiàn)液晶顯示面板的顯示質(zhì)量的提高、低耗電量化、以及識(shí)別性的提高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，達(dá)到目的，本發(fā)明的液晶顯示裝置，具備將具有顯示電極的第1基板、和具有對(duì)置電極的第2基板以規(guī)定間隙對(duì)置，且所述間隙內(nèi)具有液晶層的液晶顯示元件，其特征在于在所述第1基板與所述第2基板之間，設(shè)置電致發(fā)光元件和用于控制該電致發(fā)光元件的EL控制用開關(guān)元件。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置，還在所述第1基板的液晶層一側(cè)形成所述EL控制用開關(guān)元件，所述電致發(fā)光元件隔著絕緣膜，形成在該EL控制用開關(guān)元件的液晶層一側(cè)。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置，還在所述第1基板的液晶層一側(cè)形成所述電致發(fā)光元件，所述EL控制用開關(guān)元件隔著絕緣膜，形成在該電致發(fā)光元件的液晶層一側(cè)。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述電致發(fā)光元件，透過所述第1基板一側(cè)，將光出射到該第1基板一側(cè)。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述絕緣膜上形成EL連接開口部，通過該EL連接開口部，使所述電致發(fā)光元件和所述EL控制用開關(guān)元件電連接。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述電致發(fā)光元件，為發(fā)出的光顏色各不相同的多種電致發(fā)光元件。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述電致發(fā)光元件上，設(shè)置防止水分向該電致發(fā)光元件滲透的保護(hù)膜。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述電致發(fā)光元件或所述EL控制用開關(guān)元件上，形成用于使段差平坦化的絕緣性平坦化膜，在該平坦化膜上形成液晶顯示元件的顯示電極。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述平坦化膜，具備使光擴(kuò)散的擴(kuò)散部件。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述顯示電極為反射性電極，在與所述電致發(fā)光元件重疊的區(qū)域上具有開口部。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述反射性電極的表面為凹凸形狀。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述平坦化膜的表面為凹凸形狀。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述第1基板和所述第2基板之間，設(shè)置給所述液晶層供給顯示用信號(hào)的液晶層控制用開關(guān)元件與所述顯示電極相連接。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述液晶層控制用開關(guān)元件的液晶層一側(cè)隔著絕緣膜形成顯示電極，該顯示電極與所述液晶層控制用開關(guān)元件，通過在所述絕緣膜上形成的LC連接開口部電連接。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述顯示電極形成在，基本覆蓋由所述液晶層控制用開關(guān)元件、和所述EL控制用開關(guān)元件構(gòu)成的2個(gè)1組的開關(guān)元件上的區(qū)域上。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述開關(guān)元件，是由具有源電極、漏電極和柵電極的薄膜晶體管構(gòu)成。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在同一顯示像素區(qū)域內(nèi)所含的所述EL控制用開關(guān)元件和所述液晶層控制用開關(guān)元件中，柵電極相互連接，源電極相互獨(dú)立。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述EL控制用開關(guān)元件的柵電極相互連接，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述液晶層控制用開關(guān)元件的柵電極相互連接，所述EL控制用開關(guān)元件的源電極，與鄰接的顯示像素區(qū)域內(nèi)含有的所述液晶層控制用開關(guān)元件的源電極連接。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述EL控制用開關(guān)元件的柵電極相互連接，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述液晶層控制用開關(guān)元件的柵電極，獨(dú)立于所述EL控制用開關(guān)元件的柵電極且相互連接，在同一顯示像素區(qū)域內(nèi)所含的所述EL控制用開關(guān)元件和所述液晶層控制用開關(guān)元件中，源電極相互獨(dú)立。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述開關(guān)元件，是具有由多晶硅薄膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述EL控制用開關(guān)元件，是具有由多晶硅薄膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管，所述液晶層控制用開關(guān)元件，是具有由無定形硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述第1基板和所述第2基板之間具有彩色濾光器。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述液晶層，是液晶與透明固狀物的混合液晶層，是根據(jù)施加在所述液晶層的電壓的強(qiáng)弱，控制散射和透過的散射型液晶層。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述第1基板和顯示電極之間，具有混合了吸收水分的部件的有機(jī)絕緣膜。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述第2基板的與液晶層的相反側(cè)上，至少具有偏振板。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述第2基板的與液晶層的相反側(cè)上，從該第2基板一側(cè)起、依次具有至少1片相位差板和偏振板。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述電致發(fā)光元件和所述偏振板之間具有光擴(kuò)散層。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，在所述電致發(fā)光元件和所述第2基板之間具有光擴(kuò)散層。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述液晶層的取向方向、和設(shè)在所述第2基板的與液晶層相反側(cè)的所述偏振板以及所述相位差板的配置，是在不對(duì)所述液晶層施加電壓時(shí)該液晶層的透過率為幾乎最大的配置。
另外，本發(fā)明中的液晶顯示裝置的再一特征是，所述電致發(fā)光元件在發(fā)光中，令所述液晶層的透過率為幾乎最大的電壓，被通過所述液晶層控制用開關(guān)元件，施加在該液晶層上。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖2是表示具有本發(fā)明的液晶顯示裝置的便攜式信息機(jī)器的整體的立體示意圖。
圖3是圖2的切斷線A-A的截面圖。
圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖5是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖6是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖7是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖9是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖10是表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖11是表示本發(fā)明的第9實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖12是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式的液晶顯示裝置的顯示像素區(qū)域的主要部分的平面示意圖。
圖13是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式的液晶顯示裝置的顯示像素區(qū)域的主要部分的平面示意圖。
圖14是表示本發(fā)明的第10實(shí)施方式的液晶顯示裝置的顯示像素區(qū)域的主要部分的平面示意圖。
圖15是表示本發(fā)明的第11實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖16是表示本發(fā)明的第12實(shí)施方式的液晶顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
圖17是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的EL發(fā)光元件的等價(jià)電路的電路圖。
圖18是示意地表示在將本發(fā)明的液晶顯示裝置的EL發(fā)光元件時(shí)分驅(qū)動(dòng)時(shí)的柵電極施加電壓和發(fā)光強(qiáng)度的波形圖。
圖19是表示液晶顯示裝置的顯示部的一部分的部分?jǐn)U大圖，用于說明本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)樣式。
圖20是表示在僅驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶顯示元件時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形的波形圖。
圖21是表示在僅驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的液晶顯示裝置的EL發(fā)光元件時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形的波形圖。
圖22是表示在驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶顯示元件和EL發(fā)光元件雙方時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形的波形圖。
圖23是表示應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示裝置的手機(jī)在蓋打開狀態(tài)下的立體示意圖。
圖24是表示應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示裝置的手機(jī)在蓋關(guān)閉狀態(tài)下的立體示意圖。
圖25是表示無源矩陣型EL發(fā)光元件的等價(jià)電路的電路圖。
圖26是示意地表示在時(shí)分驅(qū)動(dòng)無源矩陣型EL發(fā)光元件時(shí)的掃描電極施加電壓和發(fā)光強(qiáng)度的波形圖。
圖27是示意地表示有機(jī)EL發(fā)光元件的亮度和施加電壓之間關(guān)系的特性圖。
圖28是表示使用現(xiàn)有的EL發(fā)光元件的顯示裝置的主要部分的部分?jǐn)U大截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的發(fā)光元件內(nèi)置型液晶顯示裝置進(jìn)行說明。另外，在對(duì)以下各實(shí)施方式的說明中，對(duì)于與其他實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，會(huì)付以相同符號(hào)并省略重復(fù)說明。
<第1實(shí)施方式>
第1實(shí)施方式的特征在于，在第1基板上形成EL發(fā)光元件的控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件。此外，還有一點(diǎn)是將這些EL控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件形成在同一平面上。再有一點(diǎn)是，作為液晶層的反射板，利用了構(gòu)成EL發(fā)光元件的反射電極。圖1是將本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的發(fā)光元件內(nèi)置型液晶顯示裝置的一部分放大的截面圖。圖2是具備本發(fā)明的液晶顯示裝置的便攜式信息機(jī)器的立體示意圖。圖3是圖2所示的A-A線處的便攜式信息機(jī)器的截面圖。以下，交替參照?qǐng)D1、圖2和圖3來說明第1實(shí)施方式。
如圖2所示，在便攜式信息機(jī)器81的外殼上，具有用于顯示圖像的顯示部96。該顯示部96的旁邊，有用于改變顯示內(nèi)容的模式切換按鈕85、上滾(+)按鈕86、下滾(-)按鈕87、通信部88、以及打開關(guān)閉便攜式信息機(jī)器81的開關(guān)按鈕89。
接下來，如圖3所示，便攜式信息機(jī)器81包括液晶顯示裝置P；防風(fēng)玻璃90，透過它能夠看到液晶顯示裝置P的顯示部。外殼的背蓋103一側(cè)設(shè)有電路基板105，液晶顯示裝置P被組裝在該電路基板105上。液晶顯示裝置P，靠近防風(fēng)玻璃90側(cè)(觀看者一側(cè))，形成設(shè)有第2電極(圖3中未圖示)的第2基板41、液晶層51、以及設(shè)有第1電極(圖3中未圖示)和EL發(fā)光元件33的第1基板1的基本結(jié)構(gòu)。作為EL發(fā)光元件33，可以使用有機(jī)EL發(fā)光元件。第1基板1與第2基板41，被以給定距離分開并且相對(duì)，在第1基板1與第2基板41間的空間里封入有液晶層51。液晶層51被用密封材料和未圖示的封孔部密封。
此外，第2基板41的未圖示的電極，通過導(dǎo)電部件(未圖示)與電路基板105上的信號(hào)端子相連接。外殼上配置的通信部88，被安裝在通信用電路基板91上。該通信用電路基板91，通過由柔軟的印刷電路板(柔性印刷電路板FPC)構(gòu)成的FPC92，與電路基板105連接。通信部88可以用于發(fā)送或接收，是位置信息用的GPS(全球定位系統(tǒng))傳感器、藍(lán)牙收發(fā)傳感器或紅外線收發(fā)傳感器。此外，電池94被電池壓片93安在電路基板105上作為能源。圖3中，符號(hào)11表示的是保護(hù)用絕緣膜，符號(hào)55表示的是偏振板，符號(hào)56表示的是相位差板。
如圖1所示，第1基板1上設(shè)有由多晶硅膜構(gòu)成的兩種薄膜晶體管(TFT)9。一種薄膜晶體管9，是控制EL發(fā)光元件33的EL控制用開關(guān)元件17。另一種薄膜晶體管9，是控制作為低耗電顯示元件的液晶顯示元件的液晶層控制用開關(guān)元件18。這些EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，都形成在第1基板1上的同一層上。
由多晶硅半導(dǎo)體層構(gòu)成的薄膜晶體管9，是按照如下方式制成的。首先，在第1基板1上形成由多晶硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層4。在該半導(dǎo)體層4上形成由氧化硅膜構(gòu)成的柵電極絕緣膜3。在柵電極絕緣膜3的一部分上，形成源極接觸孔和漏極接觸孔。然后，將源電極6和漏電極7，分別通過源極接觸孔和漏極接觸孔，與在半導(dǎo)體層4上摻雜雜質(zhì)形成的摻雜半導(dǎo)體區(qū)域5電連接。此外，在柵電極絕緣膜3上，形成由高熔點(diǎn)金屬鎢(W)構(gòu)成的柵電極2。
在如上形成的薄膜晶體管9上形成鈍化膜10。這是為了防止在后面的發(fā)光元件形成工序和液晶顯示面板化工序中，薄膜晶體管9的特性變化的。漏電極7被與漏極連接電極8電連接。
在丙烯酸樹脂等有機(jī)絕緣膜中混合吸收水分的材料，來在薄膜晶體管9和鈍化膜10上，形成平坦化保護(hù)膜16來作為層間絕緣膜25。這是為了在穩(wěn)定發(fā)光元件特性的同時(shí)，防止薄膜晶體管9的特性劣化。作為水分吸收材料，例如使用氧化鋇微粒。通過在丙烯酸樹脂上散射氧化鋇微粒，使得平坦化保護(hù)膜16具有水分獲得器的功能。另外，圖1雖然將平坦化保護(hù)膜16表示為單層，但也可以疊層大量含有氧化鋇的水分獲得器優(yōu)先的丙烯酸樹脂層、和用于提高絕緣性和平坦化性的丙烯酸樹脂層，來將平坦化保護(hù)膜16形成為多層構(gòu)造。這樣，與平坦化保護(hù)膜16為單層構(gòu)成的情況相比，防止EL發(fā)光元件33劣化的效果增強(qiáng)。
在平坦化保護(hù)膜16上，形成用于通過漏極連接電極8、電連接EL控制用開關(guān)元件17的漏電極7和EL發(fā)光元件33的陰極電極24的EL連接開口部13；和，用于通過漏極連接電極8、電連接液晶層控制用開關(guān)元件18的漏電極7和構(gòu)成液晶顯示像素的顯示電極31的LC連接開口部14。此外，在平坦化保護(hù)膜16上，利用鋁和鎂的合金形成作為第3電極的反射性金屬電極的陰極電極24。在陰極電極24上，將由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層(未圖示)、由摻雜喹丫酮后的羥基喹啉鋁螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、由三苯胺衍生物構(gòu)成的空穴輸送層35、以及作為透明導(dǎo)電膜由氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的第4電極的陽極電極21，按照上述順序疊層。EL發(fā)光元件33通過陰極電極24到陽極電極21的結(jié)構(gòu)而形成。
EL發(fā)光元件33上，設(shè)有由氧化硅膜等的絕緣膜構(gòu)成的保護(hù)用絕緣膜11。這是為了防止水分向EL發(fā)光元件33浸透。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的顯示電極31作為用于驅(qū)動(dòng)液晶的透明導(dǎo)電膜。如上所述，顯示電極31經(jīng)過LC連接開口部14，與構(gòu)成液晶層控制用開關(guān)元件18的薄膜晶體管9的漏極連接電極8形成電連接。
至此，如上所述，設(shè)在第1基板1上的薄膜晶體管9，起到控制2類顯示元件的功能，即具有作為EL發(fā)光元件33的發(fā)光控制用元件、和作為液晶顯示元件的液晶層51的電壓控制用元件的功能。
第2基板41，以規(guī)定間隙與第1基板1對(duì)置。該第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置有對(duì)置電極42，覆蓋著配置成矩陣狀的多個(gè)顯示電極31。顯示電極31與對(duì)置電極42的交叉部構(gòu)成液晶顯示像素。在第1基板1或第2基板41的、面朝液晶層51的面上，設(shè)置將液晶分子統(tǒng)一到給定方向的取向膜(未圖示)。
第1基板1與第2基板41之間設(shè)有規(guī)定間隙，通過密封材料52粘接。在第1基板1上具有輸入電極37，將裝有驅(qū)動(dòng)電路部(未圖示)的連接電極36與向驅(qū)動(dòng)電路部施加規(guī)定信號(hào)的外部電路連接，以便向柵電極或者源電極施加規(guī)定信號(hào)。
對(duì)置電極42和顯示電極31間的間隙中，封入具有60度到70度間的任意扭曲角度(twist angle)的扭曲向列(TN)液晶層51。在外部環(huán)境明亮的情況下，來自外部光的反射入射光65，通過偏振板55和相位差板56形成橢圓偏振，依賴于施加在液晶層51上的電壓被轉(zhuǎn)換，并達(dá)到作為反射電極的陰極電極24上。然后，在反射電極處形成反擰的偏振，再次透過液晶層51，并透過相位差板56和偏振板55，作為反射出射光66出射到觀看者一側(cè)。由液晶層51的電光變化，通過控制較強(qiáng)反射光和極弱反射光，進(jìn)行顯示。
相位差板56，將1/4波長(zhǎng)板和1/2波長(zhǎng)板組合，在液晶層51的相位差幾乎為零的情況下，令可視光區(qū)域的全波長(zhǎng)區(qū)域下、來自反射電極的反射光通過偏振板55平均上為最小。
另一方面，由于在外部環(huán)境較暗的情況下，作為受光元件的液晶層51即使點(diǎn)亮顯示也很暗，難以分辨明暗，因此要點(diǎn)亮EL發(fā)光元件33。此時(shí)，向液晶層51施加減小相位差的電壓、即施加高電壓。這是為了使EL發(fā)光元件33發(fā)出的光在液晶層51幾乎不被吸收，并且在液晶層51幾乎不產(chǎn)生相位差。此外，在外部環(huán)境黑暗、又盡可能謀求低耗電的情況下，可以令液晶顯示元件為無電壓施加時(shí)透明的常白(Normally white)型，并且不給驅(qū)動(dòng)液晶層51的液晶層控制用開關(guān)元件18施加信號(hào)。
此外，設(shè)置偏振板55和相位差板56，也能用來在外部環(huán)境明亮的情況下、高效防止陰極電極24的反射。
由以上說明可知，在第1實(shí)施方式中，將EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18設(shè)置在第1基板1上，形成兩開關(guān)元件17、18被EL發(fā)光元件33的陰極電極24覆蓋的結(jié)構(gòu)。這樣，這些開關(guān)元件17、18不會(huì)遮住EL發(fā)光元件33。從而，得到了明亮的EL發(fā)光元件33。
此外，液晶顯示元件中，由于利用了作為反射電極的陰極電極24的反射性，所以液晶顯示元件的反射電極也不會(huì)被EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18遮住。因此，可以實(shí)現(xiàn)由液晶顯示元件達(dá)成的明亮的反射顯示。
再有，在借助EL發(fā)光元件33的發(fā)光進(jìn)行顯示的情況下，偏振板55和相位差板56防止了作為反射性電極的陰極電極24上的反射光的出射，并且有助于增加該反射光與來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61的對(duì)比度。在借助EL發(fā)光元件33的發(fā)光來進(jìn)行顯示的情況下，來自EL發(fā)光元件33的光，為了同時(shí)防止液晶層51的轉(zhuǎn)換、偏振板55和相位差板56所引起的光學(xué)變化，以及防止來自陰極電極24的反射，向液晶層51施加用于減小液晶層51的相位差的電壓。
在第1實(shí)施方式中，雖然將氧化硅膜作為保護(hù)用絕緣膜11使用，但也可以構(gòu)成為，在氧化硅膜上設(shè)置由具有散射性的丙烯酸樹脂構(gòu)成的另一個(gè)保護(hù)膜來作為光擴(kuò)散層。這樣，在觀看者觀察液晶顯示元件的反射顯示時(shí)，可以擴(kuò)大能識(shí)別明亮顯示的觀看者一方的方向。換言之，由于用保護(hù)用絕緣膜11使反射光散射，所以光在各方向上擴(kuò)散，使視角開闊。
<第2實(shí)施方式> 第2實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，在發(fā)光元件和第2基板之間設(shè)置彩色濾光片。此外，發(fā)光元件的光為白色光也是特點(diǎn)之一。圖4是將本發(fā)明的第2實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D4說明第2實(shí)施方式。
首先，在各像素上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18。與第1實(shí)施方式同樣，在開關(guān)元件17和18上，設(shè)置鈍化膜10和作為絕緣膜的層間絕緣膜25，并將層間絕緣膜25平坦化。
在層間絕緣膜25上，用鋁鎂合金形成第3電極的反射性金屬電極的陰極電極24。在陰極電極24上，將由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層(未圖示)、由摻雜了喹丫酮的八/羥基喹啉鋁螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、由三苯胺衍生物構(gòu)成的空穴輸送層35、以及由作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的第4電極的陽極電極21，按照上述順序疊層。EL發(fā)光元件33，通過陰極電極24到陽極電極21的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成。
在EL發(fā)光元件33上，設(shè)置保護(hù)用絕緣膜11以防止水分向EL發(fā)光元件33浸透和EL發(fā)光元件33在之后的工序中的劣化。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的顯示電極31。在顯示電極31上，設(shè)置最終保護(hù)膜32以防止水分和雜質(zhì)的侵入。
第2基板41，以規(guī)定間隙與第1基板1對(duì)置。在該第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置讓紅、藍(lán)、綠的可見光波長(zhǎng)區(qū)域的光透過的彩色濾光器。圖4中表示了紅色濾光器45和綠色濾光器46，藍(lán)色濾光器沒有出現(xiàn)。在紅、藍(lán)以及綠色的彩色濾光器45、46上，設(shè)置由丙烯酸樹脂構(gòu)成的CF護(hù)膜層47。在CF護(hù)膜層47的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的對(duì)置電極42，覆蓋以矩陣狀配置的顯示電極31。在第1基板1或第2基板41的、面朝液晶層51的面上，設(shè)置將液晶分子統(tǒng)一到規(guī)定方向的取向膜(未圖示)。
在第1基板1和第2基板41之間，設(shè)置規(guī)定間隙，通過密封材料52粘接起來。在第2基板41的與液晶層51相反側(cè)的面上，粘接去除紫外線薄膜74。去除紫外線薄膜74，防止紫外線進(jìn)入液晶層51。第1基板1上，具有輸入電極37，將裝有驅(qū)動(dòng)電路部(未圖示)的連接電極36、和向驅(qū)動(dòng)電路部施加規(guī)定信號(hào)的外部電路連接，來對(duì)柵電極或者源電極施加規(guī)定信號(hào)。
封入第1基板1和第2基板41的間隙的液晶層51，為散射型液晶，混合了液晶分子和由有機(jī)高分子材料丙烯酸樹脂構(gòu)成的透明固狀物。丙烯酸樹脂，模式上由多孔質(zhì)體的透明固狀物構(gòu)成，通過給液晶層51施加電壓，轉(zhuǎn)換散射和透過。液晶分子具有對(duì)應(yīng)于普通光的折射率(no)和對(duì)應(yīng)于異常光的折射率(ne)。液晶的透明狀態(tài)和散射狀態(tài)，由透明固狀物的折射率(np)與液晶分子的折射率(no和ne)的差以及液晶分子的取向性而產(chǎn)生。在第2實(shí)施方式中，作為液晶層51的原材料，使用大日本油墨制的PNM-157，在封入液晶之后，以30mW/cm2的強(qiáng)度、照射波長(zhǎng)360納米(nm)以上的紫外線60秒制成。關(guān)于液晶的折射率，no為1.5，ne為1.7，透明固狀物的折射率為1.5左右。
在外部環(huán)境明亮的情況下，不會(huì)發(fā)生散射型液晶的散射，在所謂透過率大的液晶顯示像素中，來自外部光源光的反射入射光65，在構(gòu)成EL發(fā)光元件33的反射性電極的陰極電極24上正反射，觀看者一側(cè)可觀察到其反射出射光66。此外，在散射較大的液晶顯示像素中，通過幾乎全部的反射出射光65重復(fù)微小擴(kuò)散反射，并作為擴(kuò)散光透過彩色濾光器45、46，來讓觀看者識(shí)別出顏色和明暗。由于正反射光不出射到規(guī)定角度以外，所以可被識(shí)別為暗顯示。借助上述正反射光和擴(kuò)散反射光的光強(qiáng)度之差，來進(jìn)行明暗顯示。
在反射顯示的情況下，在散射較大的液晶顯示像素中，液晶層51內(nèi)的微小擴(kuò)散反射是必然的，而從設(shè)在第1基板1側(cè)的反射性電極發(fā)出的反射光也在液晶層51內(nèi)重復(fù)微小擴(kuò)散反射。這樣，通過構(gòu)成EL發(fā)光元件33的反射性電極，擴(kuò)散反射光向觀看者一側(cè)出射的強(qiáng)度，比液晶單體強(qiáng)。在點(diǎn)亮EL發(fā)光元件33的透過顯示的情況下，由于透過出射光61只通過液晶層51一次，所以散射度看起來低下，無法達(dá)到足夠的對(duì)比度。
因此，對(duì)應(yīng)各液晶顯示像素設(shè)置EL發(fā)光元件33是有效的。在EL發(fā)光元件33的點(diǎn)亮像素中，液晶層51設(shè)置成透過狀態(tài)。在EL發(fā)光元件33的非點(diǎn)亮像素中，液晶層51設(shè)置成散射狀態(tài)。這樣，即使是使用EL發(fā)光元件33的狀況，也能夠防止來自構(gòu)成EL發(fā)光元件33的反射性電極的鏡面反射。此外，由于在EL發(fā)光元件33的點(diǎn)亮像素中，通過設(shè)置些許散射狀態(tài)，能夠防止來自外部光源的光從反射性電極正反射，所以也能夠得到良好的顯示。
來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61，通過彩色濾光器45、46變?yōu)橹?，出射到觀看者一側(cè)。換言之，彩色濾光器45、46，具有將使用液晶的反射顯示色彩化、和將使用EL發(fā)光元件33的發(fā)光顯示色彩化這雙重功能。
在第2基板41的觀看者一側(cè)，設(shè)置由塑料薄膜構(gòu)成的去除紫外線薄膜74。去除紫外線薄膜74，有助于防止因液晶層51和EL發(fā)光元件33被紫外線照射而導(dǎo)致的劣化，以及防止第2基板41的破損。
由以上說明可知，在第2實(shí)施方式中，由于發(fā)光元件內(nèi)置型液晶顯示裝置的第2基板41上沒設(shè)偏振板，所以能夠?qū)嵤┟髁恋姆瓷滹@示。此外，在利用EL發(fā)光元件33時(shí)，能夠進(jìn)行明亮的發(fā)光顯示。再有，利用有機(jī)EL發(fā)光元件33的反射性電極，可以實(shí)現(xiàn)液晶的反射顯示。此外，通過彩色濾光器45、46，使反射顯示和發(fā)光顯示均都能夠?qū)崿F(xiàn)彩色化。
此外，在第2實(shí)施方式中，在第1基板上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，兩開關(guān)元件17、18被EL發(fā)光元件33的陰極電極24覆蓋。因此，開關(guān)元件17、18不會(huì)遮住EL發(fā)光元件33。由此，得到明亮的EL發(fā)光元件33。
此外，在第2實(shí)施方式中，EL發(fā)光元件33發(fā)白色光，由于該白色光通過彩色濾光器45、46變成規(guī)定的可視光區(qū)域的光后透過，所以能夠進(jìn)行彩色顯示。通過將彩色濾光器45、46設(shè)置在第2基板41上，能夠防止在設(shè)置彩色濾光器45、46的工序中、EL發(fā)光元件33的特性變化。
此外，若在EL發(fā)光元件33和顯示電極31之間設(shè)置彩色濾光器，由于顯示電極31和液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8之間的距離變大，所以難以電連接顯示電極31和漏極連接電極8，而在第2實(shí)施方式中，不會(huì)發(fā)生這種問題。
另外，在第2實(shí)施方式中，雖然對(duì)利用在無電壓施加狀態(tài)下具有散射性的散射型液晶層作為液晶層51的例子進(jìn)行了說明，但是，為了降低EL發(fā)光元件33在發(fā)光時(shí)的耗電，優(yōu)選利用在無電壓施加狀態(tài)下形成透過狀態(tài)的散射型液晶(常透過散射型液晶)作為液晶層51。這樣，EL發(fā)光元件33在發(fā)光時(shí)，即使不供電給液晶層51，也可以使液晶層51的透過率最大。常透過散射型液晶，利用取向性聚合物(透明固狀物)，在液晶層51無電壓施加時(shí)，通過取向性聚合物正確地進(jìn)行規(guī)則排列，使透明固狀物和液晶的折射率差達(dá)到較小狀態(tài)。
<第3實(shí)施方式> 第3實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，在將絕緣膜平坦化形成的EL段差平坦化膜上，形成顯示電極。圖5是將本發(fā)明的第3實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D5說明第3實(shí)施方式。
首先，在各像素上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18。與第1實(shí)施方式同樣，在開關(guān)元件17和18上，設(shè)置鈍化膜10和作為絕緣膜的層間絕緣膜25，并使層間絕緣膜25平坦化。此外，與第2實(shí)施方式同樣，形成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，設(shè)置保護(hù)用絕緣膜11，以防止水分向EL發(fā)光元件33浸透和EL發(fā)光元件33在之后的工序中的劣化。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由丙烯酸樹脂構(gòu)成的EL段差平坦化膜，以降低由開關(guān)元件17、18以及EL發(fā)光元件33所產(chǎn)生的段差。在第3實(shí)施方式中，丙烯酸樹脂形成后不實(shí)施研磨工序，而對(duì)EL段差平坦化膜26進(jìn)行徹底的平坦化。然后，在平坦化了的EL段差平坦化膜26上形成顯示電極31。
在EL段差平坦化膜26上，形成LC連接開口部14，用于經(jīng)過漏極連接電極8，電連接液晶層控制用開關(guān)元件18的漏電極7和構(gòu)成液晶顯示像素的顯示電極31。顯示電極31經(jīng)過LC連接開口部14，與液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8電連接。
由以上說明可知，通過設(shè)置EL段差平坦化膜26，便于給定顯示電極31和對(duì)置電極42間的間隙。也就是說，由于令液晶層51的間隙一定，因此即使在液晶層51的厚度小到2～3微米(μm)的情況下，也能夠使液晶層大面積地形成均勻的厚度。
<第4實(shí)施方式> 第4實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，用將多晶硅膜作為半導(dǎo)體層的多晶硅薄膜晶體管來構(gòu)成EL控制用開關(guān)元件，并用將無定形硅(a-Si)膜作為半導(dǎo)體層的無定形硅薄膜晶體管來構(gòu)成液晶層控制用開關(guān)元件。此外還有一點(diǎn)是，為了使液晶層控制用開關(guān)元件的漏極連接電極與顯示電極的連接良好，在作為絕緣膜的EL段差平坦化膜上設(shè)置LC連接傾斜開口部。圖6是將本發(fā)明的第4實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D6說明第4實(shí)施方式。
首先，在第1基板1上，設(shè)置將多晶硅膜作為半導(dǎo)體層4的薄膜晶體管9a，作為EL控制用開關(guān)元件17。此外，設(shè)置將無定形硅(a-Si)膜作為半導(dǎo)體層4的薄膜晶體管9b，作為液晶層控制用開關(guān)元件18。由于EL發(fā)光元件33為電流控制型，所以令半導(dǎo)體層4為可流過較大電流量的多晶硅膜。
液晶為電壓控制型，由于是低耗電用顯示元件，所以令半導(dǎo)體層4為關(guān)斷電阻較大的無定形硅(a-Si)膜。與第1實(shí)施方式同樣，在開關(guān)元件17和18上，設(shè)置鈍化膜10和層間絕緣膜25，并使層間絕緣膜25平坦化。此外，與第2實(shí)施方式同樣，形成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，設(shè)置保護(hù)用絕緣膜11以防止水分向EL發(fā)光元件33浸透和EL發(fā)光元件33在之后的工序中的劣化。在保護(hù)用絕緣膜11上設(shè)置由丙烯酸樹脂構(gòu)成的EL段差平坦化膜，以降低由開關(guān)元件17、18以及EL發(fā)光元件33所產(chǎn)生的段差。與第3實(shí)施方式同樣，丙烯酸樹脂形成后不進(jìn)行研磨工序，對(duì)EL段差平坦化膜26進(jìn)行徹底的平坦化。
此外，EL段差平坦化膜26，為了使開關(guān)元件17、18以及EL發(fā)光元件33的段差平坦，膜厚必須為1～3μm左右。因此，在顯示電極31與連接在液晶層控制用開關(guān)元件18上的漏極連接電極8進(jìn)行連接時(shí)，僅單純地在構(gòu)成第2保護(hù)用絕緣膜的EL段差平坦化膜26上形成貫通EL段差平坦化膜26的開口部(接觸孔)，可能會(huì)由于段差覆蓋性強(qiáng)而導(dǎo)致顯示電極31斷線。為了避免顯示電極31斷線，可以在EL段差平坦化膜26上，設(shè)置傾斜的截面形狀的LC連接傾斜開口部15。此外，層間絕緣膜25上設(shè)置LC連接開口部14。若令LC連接開口部14也為傾斜的截面形狀、開口部的面積變得過大的情況下，可以僅令LC連接傾斜開口部15具有傾斜的形狀。
由以上說明可知，通過多晶硅薄膜晶體管9a來控制EL發(fā)光元件33。并且，通過用無定形硅薄膜晶體管9b來控制液晶顯示元件，能夠確保EL發(fā)光元件33的控制性的提高以及發(fā)光強(qiáng)度的均一性，同時(shí)能在驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件時(shí)實(shí)現(xiàn)低耗電量。
此外，由于用EL段差平坦化膜26而使顯示電極31的表面基本平坦，所以實(shí)現(xiàn)了液晶層51的取向穩(wěn)定性，同時(shí)，也能夠防止晶疇(domain)的產(chǎn)生。再有，通過設(shè)置LC連接傾斜開口部15，還穩(wěn)定了顯示電極31和漏極連接電極8的連接，使顯示品質(zhì)得到改善。
<第5實(shí)施方式> 第5實(shí)施方式的特征在于，在顯示電極表面設(shè)置凹凸。此外還有一點(diǎn)是，在顯示電極上設(shè)置反射電極，在該反射電極上設(shè)置透過發(fā)光元件發(fā)的光的開口部。圖7是將本發(fā)明的第5實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D7說明第5實(shí)施方式。
首先，在各像素上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18。與第1實(shí)施方式同樣，在開關(guān)元件17和18上，設(shè)置鈍化膜10和層間絕緣膜25，并使層間絕緣膜25平坦化。此外，與第2實(shí)施方式同樣，形成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，設(shè)置保護(hù)用絕緣膜11以防止水分向EL發(fā)光元件33浸透和EL發(fā)光元件33在之后的工序中的劣化。為了減小向EL發(fā)光元件33的透水性，以及為了將顯示電極表面做成凹凸形狀，在保護(hù)用絕緣膜11上，使用光固化樹脂來形成表面有凹凸的凹凸層間絕緣膜27。在凹凸層間絕緣膜27上，形成LC連接開口部14，以便經(jīng)過漏極連接電極8，將液晶層控制用開關(guān)元件18的漏電極7與構(gòu)成液晶顯示像素的顯示電極31電連接。
在凹凸層間絕緣膜27上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的顯示電極31。顯示電極31，經(jīng)過LC連接開口部14，與液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8電連接。在顯示電極31上，設(shè)置由鋁膜構(gòu)成的反射電極28，該鋁膜的一部分具有透過來自EL發(fā)光元件33的光的透過開口部53。在陰極電極24上反射的情況下，往往會(huì)由EL發(fā)光元件33的發(fā)光層23或未圖示的電子輸送層等著色。在這種情況下，如同實(shí)施方式5那樣，通過將反射電極28靠近液晶層51設(shè)置，由于能在可見光區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)基本相同的反射，從而實(shí)現(xiàn)白色顯示。
在與第1基板1對(duì)置的第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的對(duì)置電極42。第1基板1與第2基板41，利用密封材料52和間隔物(未圖示)離開規(guī)定的距離。在第1基板1和第2基板41間的間隙中，封入液晶層51。顯示電極31以及反射電極28、與對(duì)置電極42的交點(diǎn)構(gòu)成液晶顯示像素。
在第2基板41的與液晶層51相反一側(cè)的面上，靠近第2基板41，依次設(shè)置相位差板56和偏振板55。在第1基板1上，具有將安裝驅(qū)動(dòng)電路部(未圖示)的連接電極36、與施加規(guī)定信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電路部的外部電路連接的輸入電極37，來將規(guī)定信號(hào)施加到柵電極或源電極。
來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61，從設(shè)在反射電極28的透過開口部53出射到第2基板41一側(cè)。此外，來自EL發(fā)光元件33的出射光中、被反射電極28遮擋的光，通過重復(fù)設(shè)在凹凸層間絕緣膜27上的反射電極28向各個(gè)方向的反射、和作為EL發(fā)光元件33的反射性電極的陰極電極24的反射，從反射電極28的透過開口部53射出。
來自液晶顯示裝置的外部光源的某反射入射光65，通過EL發(fā)光元件33的陰極電極24反射，被液晶層51光學(xué)轉(zhuǎn)換后，作為反射出射光66出射到觀看者一側(cè)。此外，來自外部光源的另一反射入射光68，由設(shè)在凹凸層間絕緣膜27上的反射電極28反射，作為反射出射光69、70、71向各個(gè)方向出射。
由以上說明可知，在第1基板1上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，對(duì)EL發(fā)光元件33和液晶顯示元件進(jìn)行控制是必然的，而在EL發(fā)光元件33上設(shè)置凹凸層間絕緣膜27，形成借助反射電極28向各個(gè)方向進(jìn)行反射的結(jié)構(gòu)，再有，通過在反射電極28上設(shè)置透過開口部53，能夠使由液晶顯示元件進(jìn)行的反射顯示明亮、且形成無彩色(白色)顯示。
再有，來自EL發(fā)光元件33的光，能夠經(jīng)反射電極28的透過開口部53出射，此外，由于還利用由具有凹凸形狀的反射電極28進(jìn)行的反射，所以能夠進(jìn)行明亮的顯示。
<第6實(shí)施方式> 第6實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，在設(shè)于開關(guān)元件上的EL段差平坦化膜內(nèi)添加擴(kuò)散部件，使EL段差平坦化膜帶有光散射性。圖8是將第6實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D8說明第6實(shí)施方式。
首先，在第1基板1上，用多晶硅薄膜晶體管9a形成EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18。與第1實(shí)施方式同樣，在開關(guān)元件17和18上，設(shè)置鈍化膜10和層間絕緣膜25，并使層間絕緣膜25平坦化。此外，與第2實(shí)施方式同樣，形成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，設(shè)置保護(hù)用絕緣膜11以防止水分向EL發(fā)光元件33浸透和EL發(fā)光元件33在之后的工序中的劣化。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由丙烯酸樹脂構(gòu)成的EL段差平坦化膜26，來減小由開關(guān)元件17、18以及EL發(fā)光元件33所產(chǎn)生的段差。在EL段差平坦化膜26上，混入丙烯酸樹脂、和由折射率與丙烯酸樹脂不同的苯乙烯制成的透明球構(gòu)成的擴(kuò)散部件29。由于光在丙烯酸樹脂和擴(kuò)散部件29的界面上反射，并且該反射以較近距離重復(fù)多次，因此該EL段差平坦化膜26具有擴(kuò)散光的功能。
在EL段差平坦化膜26上，形成LC連接開口部14，其用于通過漏極連接電極8、電連接液晶層控制用開關(guān)元件18的漏電極7和構(gòu)成液晶顯示像素的顯示電極31。顯示電極31經(jīng)過LC連接開口部14，與液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8電連接。
在和第1基板1設(shè)置規(guī)定間隙、通過密封材料52粘接的第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的對(duì)置電極42。在第1基板1與第2基板42間的間隙中，封入液晶層51。在第2基板41的與液晶層51相反一側(cè)的面上，靠近第2基板41依次設(shè)置相位差板56和偏振板55。在第1基板1上，具有輸入電極37，其將裝有驅(qū)動(dòng)電路部(未圖示)的連接電極36與向驅(qū)動(dòng)電路部施加規(guī)定信號(hào)的外部電路連接，以便向柵電極或者源電極施加規(guī)定信號(hào)。
來自EL發(fā)光元件33的出射光，通過EL段差平坦化膜26內(nèi)的擴(kuò)散部件29向各個(gè)方向散射，形成朝向各個(gè)方向的透過出射光61、62、63。此外，來自液晶顯示裝置的外部光源的反射入射光68，由EL發(fā)光元件33的陰極電極24反射，并被液晶層51光學(xué)轉(zhuǎn)換，再被擴(kuò)散部件29散射，形成朝向各個(gè)方向的反射出射光69、70、71。
由以上說明可知，通過EL段差平坦化膜26內(nèi)含有的擴(kuò)散部件29，能夠給液晶顯示元件賦予散射性。此外，能夠散射來自EL發(fā)光元件33的光。
在第6實(shí)施方式中，雖然在第2基板41和偏振板55之間僅介插了相位差板56，但是在僅使用EL段差平坦化膜26中含的擴(kuò)散部件29、散射性還是不足的情況下，可以在第2基板41與相位差板56之間、或者相位差板56與偏振板55之間設(shè)置擴(kuò)散層。
<第7實(shí)施方式> 第7實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，EL發(fā)光元件的發(fā)光層可以吸收光，透過光有著色，而且發(fā)光色也會(huì)著色，EL發(fā)光元件是發(fā)出各不相同的顏色的光的多種的EL發(fā)光元件。圖9是將第7實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D9說明第7實(shí)施方式。
首先，在第1基板1上，用多晶硅薄膜晶體管9a形成EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18。與第1實(shí)施方式同樣，在開關(guān)元件17和18上，設(shè)置鈍化膜10和層間絕緣膜25，并使層間絕緣膜25平坦化。
在層間絕緣膜25上，用銀和鎂的合金形成由反射性金屬電極構(gòu)成的陰極電極24。在發(fā)紅光的EL發(fā)光元件33r中，陰極電極24上，將由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層(未圖示)、由銪(Eu)螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、由三苯胺衍生物(TPD)構(gòu)成的空穴輸送層35、以及由作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的陽極電極21，按照上述順序疊層。發(fā)紅光的EL發(fā)光元件33r的透過出射光61為紅色。
發(fā)綠光的EL發(fā)光元件33g中，陰極電極24上使用由鋱螯合物(Tb)構(gòu)成的發(fā)光層34、代替發(fā)紅光的EL發(fā)光元件33r的由銪(Eu)螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23。發(fā)綠光的EL發(fā)光元件33g的透過出射光62為綠色。圖9表示了發(fā)紅光的EL發(fā)光元件33r和發(fā)光層23、以及發(fā)綠光的EL發(fā)光元件33g和發(fā)光層34。此外，在圖9中雖沒有出現(xiàn)，但對(duì)于發(fā)藍(lán)光的EL發(fā)光元件而言，使用由三苯胺衍生物(TPD)構(gòu)成的發(fā)光層。發(fā)藍(lán)光的EL發(fā)光元件的透過出射光為藍(lán)色。通過將以上的紅色發(fā)光、綠色發(fā)光以及藍(lán)色發(fā)光的各EL發(fā)光元件33r、33g以矩陣狀配置在顯示區(qū)域，就能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示。
在紅色發(fā)光、綠色發(fā)光以及藍(lán)色發(fā)光的各EL發(fā)光元件33r、33g上，設(shè)置由氧化硅膜構(gòu)成的保護(hù)用絕緣膜11，用于防止向EL發(fā)光元件33r、33g滲透水分。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的顯示電極31。在保護(hù)用絕緣膜11和層間絕緣膜25上，設(shè)置LC連接開口部14，經(jīng)過LC連接開口部14，將顯示電極31與液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8電連接。
為了在LC連接開口部14的部分防止水分等滲透，也可以進(jìn)一步在顯示電極31上形成由氮化硅膜、氧化鉭膜或氧化硅膜構(gòu)成的水分透過防止膜(未圖示)。優(yōu)選水分透過防止膜，為介電常數(shù)大的薄膜。雖然將水分透過防止膜設(shè)置在LC連接開口部14和顯示電極31重合的部分及其周圍的結(jié)構(gòu)雖然就很有效，但是為了防止水分從沒有設(shè)置水分透過防止膜的那部分的顯示電極31滲入，全面設(shè)置水分透過防止膜的結(jié)構(gòu)從可靠性來看更優(yōu)。
此外，圖9中雖然表示為L(zhǎng)C連接開口部14沒有太離開EL發(fā)光元件33r、33g，但實(shí)際上它被設(shè)置在離開EL發(fā)光元件33r、33g大約30～100μm左右的位置。這是為了防止水分從LC連接開口部14向EL發(fā)光元件33r、33g浸入。
在與第1基板1間設(shè)置規(guī)定間隙來對(duì)置的第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置對(duì)置電極42，覆蓋配置成矩陣狀的多個(gè)顯示電極31。顯示電極31與對(duì)置電極42的交叉部為液晶顯示像素。在第1基板1或第2基板41的面朝液晶層51的面上，設(shè)置將液晶分子統(tǒng)一到規(guī)定方向的取向膜(未圖示)。
在對(duì)置電極42和顯示電極31的間隙中，封入具有60度到70度的任意扭曲角度的扭曲向列(TN)液晶層51。在外部環(huán)境明亮的情況下，由外部光線帶來的反射入射光65，通過偏振板55和相位差板56形成橢圓偏振，依賴于施加在液晶層51的電壓來被轉(zhuǎn)換，從而到達(dá)作為發(fā)紅光的EL發(fā)光元件33r的反射電極的陰極電極24上。然后，通過反射電極成為反擰的偏振，再次透過液晶層51，并透過相位差板56和偏振板55，作為反射出射光66出射到觀看者一側(cè)。該反射出射光66，通過構(gòu)成發(fā)紅光的EL發(fā)光元件33r的發(fā)光層23形成紅色出射光。
另一個(gè)反射入射光68，通過偏振板55和相位差板56形成橢圓偏振，依賴于施加在液晶層51的電壓而被轉(zhuǎn)換，從而到達(dá)作為發(fā)綠光的EL發(fā)光元件33g的反射電極的陰極電極24。然后通過反射電極變成反擰的偏振，再次透過液晶層51，并透過相位差板56和偏振板55，作為反射出射光69出射到觀看者一側(cè)。該反射出射光69通過構(gòu)成發(fā)綠光的EL發(fā)光元件33g的發(fā)光層34形成綠色出射光。
再另一個(gè)反射出射光，被圖中沒有出現(xiàn)的發(fā)藍(lán)光的EL發(fā)光元件的陰極電極反射，并將其作為反射出射光出射到觀看者一側(cè)。該反射出射光，通過構(gòu)成發(fā)藍(lán)光的EL發(fā)光元件的發(fā)光層形成藍(lán)色出射光。這樣，通過利用在透過紅色發(fā)光、綠色發(fā)光以及藍(lán)色發(fā)光的各EL發(fā)光元件33r、33g的發(fā)光層23、34時(shí)、對(duì)特定波長(zhǎng)區(qū)域的吸收，可以實(shí)現(xiàn)彩色反射顯示。
另一方面，由于在外部環(huán)境黑暗的情況下，作為受光元件的液晶層51即使是明亮顯示也很暗，識(shí)別明暗十分困難，所以要點(diǎn)亮紅色發(fā)光、綠色發(fā)光以及藍(lán)色發(fā)光的各EL發(fā)光元件33r、33g。在這種情況下，為了紅色發(fā)光、綠色發(fā)光以及藍(lán)色發(fā)光的各EL發(fā)光元件33r、33g發(fā)出的光，在液晶層51幾乎不被吸收，并且在液晶層51幾乎不產(chǎn)生相位差，要向液晶層51施加減小相位差的電壓，即施加大電壓。
此外，在外部環(huán)境黑暗、又要盡量實(shí)現(xiàn)低耗電的情況下，可令液晶顯示元件為無電壓施加時(shí)呈透明的常白型，不向驅(qū)動(dòng)液晶層51的液晶層控制用開關(guān)元件18施加信號(hào)。此外，設(shè)置偏振板55和相位差板56，也可以高效防止外部環(huán)境明亮?xí)r陰極電極24的反射。
由以上說明可知，在第7實(shí)施方式中，形成了將EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18設(shè)置在第1基板1上，將兩開關(guān)元件17、18用各EL發(fā)光元件33r、33g的陰極電極24覆蓋的結(jié)構(gòu)。因此，這些開關(guān)元件17、18不會(huì)遮蓋EL發(fā)光元件33r、33g。從而，就得到了明亮的EL發(fā)光元件33r、33g。
此外，利用構(gòu)成EL發(fā)光元件33r、33g的發(fā)光層23、34的特定波長(zhǎng)的吸收特性和作為反射電極的陰極電極24，使利用液晶層51的液晶顯示元件在發(fā)揮功能時(shí)實(shí)現(xiàn)彩色顯示。對(duì)于EL發(fā)光元件33r、33g的發(fā)光，由于利用實(shí)施特定波長(zhǎng)例如紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光的發(fā)光層23、34來進(jìn)行彩色顯示，所以與利用彩色濾光器的情況相比，更能實(shí)現(xiàn)明亮顯示。
<第8實(shí)施方式> 第8實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，在第1基板上形成EL發(fā)光元件，在EL發(fā)光元件上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件。圖10是將第8實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D10說明第8實(shí)施方式。
首先，在第1基板1上，用鋁和鎂的合金形成由第3電極的反射性金屬電極構(gòu)成的陰極電極24。在陰極電極24上，將由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層(未圖示)、由摻雜了喹丫酮的羥基喹啉鋁螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、由三苯胺衍生物構(gòu)成的空穴輸送層35、以及由作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的第4電極的陽極電極21，按照上述順序進(jìn)行疊層。通過從陰極電極24到陽極電極21的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，為了防止水分向EL發(fā)光元件33浸透，設(shè)置由氧化硅膜構(gòu)成的保護(hù)用絕緣膜11。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由氮化硅膜構(gòu)成的層間絕緣膜25，以降低由EL發(fā)光元件33所產(chǎn)生的段差以及防止水分向EL發(fā)光元件33浸透。
在層間絕緣膜25上，設(shè)置控制EL發(fā)光元件33的由多晶硅薄膜晶體管構(gòu)成的EL控制用開關(guān)元件17、和控制液晶顯示元件的液晶層控制用開關(guān)元件18。連接EL控制用開關(guān)元件17的漏極連接電極8，經(jīng)設(shè)在層間絕緣膜25和保護(hù)用絕緣膜11上的EL連接開口部13，與EL發(fā)光元件33的陽極電極21電連接。
在兩開關(guān)元件17、18上，形成凹凸層間絕緣膜27。在凹凸層間絕緣膜27上，形成由鋁膜構(gòu)成的反射電極28。在反射電極28的EL發(fā)光元件33上的部分，設(shè)置透過開口部53，使來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61從該透過開口部53射出。反射電極28，通過設(shè)在凹凸層間絕緣膜27的LC連接開口部14，與液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8電連接。液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8，與液晶層控制用開關(guān)元件18的漏電極7電連接。
由以上說明可知，在第1基板1上首先形成EL發(fā)光元件33，使用水分和氣體浸透較少的膜牢地固保護(hù)該EL發(fā)光元件33。因此，EL發(fā)光元件33在之后的工序中不會(huì)劣化。此外，由于能夠在玻璃基板上形成EL發(fā)光元件33，所以即使掩膜蒸鍍的掩膜與基板接觸，也不會(huì)發(fā)生使開關(guān)元件17、18破損的問題。
此外，由于在層間絕緣膜25上形成開關(guān)元件17、18，所以在EL發(fā)光元件形成工序中開關(guān)元件17、18不會(huì)發(fā)生特性變化和劣化。再有，由于在形成EL發(fā)光元件33和開關(guān)元件17、18之后，形成EL連接開口部13，并在同一真空腔內(nèi)形成漏極連接電極8，所以來自EL連接開口部13的、對(duì)EL發(fā)光元件33的污染幾乎可以忽略。
<第9實(shí)施方式> 第9實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，在第1基板上形成EL發(fā)光元件，在EL發(fā)光元件上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件。此外還有一點(diǎn)是，在由液晶顯示元件進(jìn)行反射顯示的面的相反側(cè)的面上，通過EL發(fā)光元件進(jìn)行發(fā)光顯示。圖11是將第9實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D11說明第9實(shí)施方式。
首先，在第1基板1上，形成由作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的的第4電極的陽極電極21。在陽極電極21上，將由三苯胺衍生物構(gòu)成的空穴輸送層35、由摻雜了喹丫酮的羥基喹啉鋁螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、以及由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層(未圖示)，按照上述順序進(jìn)行疊層0。在電子輸送層上，用鋁和鎂的合金形成由第3電極的反射性金屬電極構(gòu)成的陰極電極24。通過從陽極電極21到陰極電極24的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，為了防止水分向EL發(fā)光元件33浸透，設(shè)置由氧化硅膜構(gòu)成的保護(hù)用絕緣膜11。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置氮化硅膜構(gòu)成的層間絕緣膜25，以降低由EL發(fā)光元件33所產(chǎn)生的段差以及防止水分向EL發(fā)光元件33浸透。
在層間絕緣膜25上，設(shè)置控制EL發(fā)光元件33的EL控制用開關(guān)元件17和控制液晶顯示元件的液晶層控制用開關(guān)元件18。EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，由將無定形硅(a-Si)膜作為半導(dǎo)體膜的無定形硅薄膜晶體管構(gòu)成。由于無定形硅薄膜晶體管，可以通過低溫制造工藝進(jìn)行制造，所以適于經(jīng)保護(hù)用絕緣膜11和層間絕緣膜25在有機(jī)EL發(fā)光元件33上形成。連接EL控制用開關(guān)元件17的漏極連接電極8，經(jīng)過設(shè)在層間絕緣膜25和保護(hù)用絕緣膜11上的EL連接開口部13，與EL發(fā)光元件33的陰極電極24電連接。
在兩開關(guān)元件17、18上，形成凹凸層間絕緣膜27。在凹凸層間絕緣膜27上，形成由鋁膜構(gòu)成的反射電極28。在第2基板41的與液晶層51相反一側(cè)的面上，疊層第1相位差板56和第1偏振板55。從第2基板41一側(cè)射入的反射入射光65，通過液晶層51在反射電極28上反射，再通過液晶層51從第2基板41一側(cè)射出(反射出射光)。
EL發(fā)光元件33的光，透過第1基板1，在圖11中向下出射(透過出射光61)。在第1基板1的與液晶層51相反一側(cè)的面上，疊層第2相位差板59和第2偏振板58。
將上述第9實(shí)施方式的液晶顯示裝置做成彩色顯示裝置時(shí)，可用如下結(jié)構(gòu)。在將由液晶顯示元件進(jìn)行的反射顯示色彩化的情況下，可例如上述第2實(shí)施方式中的液晶顯示裝置那樣，形成具有彩色濾光器的結(jié)構(gòu)。此外，在將由EL發(fā)光元件33進(jìn)行發(fā)光顯示色彩化的情況下，可以在第1基板1上設(shè)置彩色濾光器，也可像上述第7實(shí)施方式中的液晶顯示裝置那樣，使用發(fā)出著色過的光的EL發(fā)光元件。
由以上說明可知，可以從第2基板41一側(cè)對(duì)由液晶顯元件進(jìn)行的反射顯示進(jìn)行觀察，另一方面，可以從第1基板1一側(cè)對(duì)由EL發(fā)光元件33進(jìn)行的發(fā)光顯示進(jìn)行觀察。換言之，在第9實(shí)施方式中，可進(jìn)行兩面顯示。此外，由于在反射電極28上需要設(shè)置用于EL發(fā)光元件33的透過出射光的透過開口部，所以能夠?qū)⒎瓷潆姌O28形成較大的面積，實(shí)現(xiàn)明亮顯示。再有，由于沒有遮住來自EL發(fā)光元件33的透過出射光的開關(guān)元件或反射電極，所以能夠高效進(jìn)行由EL發(fā)光元件33的發(fā)光所帶來的顯示。
<第10實(shí)施方式> 圖12、圖13和圖14，是表示EL控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件平面配置不同的3個(gè)例子的平面示意圖。以下，參照?qǐng)D12、圖13和圖14說明第10實(shí)施方式。
就平面配置的第1個(gè)例子進(jìn)行說明。如圖12所示，EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，具有源電極。作為源電極，被布線有第1源電極79和第2源電極80兩種。在圖12所示的例子中，第1源電極79為EL控制用開關(guān)元件17用，第2源電極80為液晶層控制用開關(guān)元件18用。此外，顯示像素區(qū)域76由具有1個(gè)液晶顯示元件用的顯示電極31；和，由1個(gè)陰極電極24或陽極電極21之一構(gòu)成的EL發(fā)光元件構(gòu)成電極，的區(qū)域構(gòu)成。
各開關(guān)元件17、18，是由源電極79、80；由無定形硅膜或多晶硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層4；漏電極7；摻雜半導(dǎo)體區(qū)域5(未圖示)；柵電極絕緣膜3(未圖示)；柵電極2；以及，與漏電極7連接的漏極連接電極8(未圖示)構(gòu)成。圖12雖未表示，但連接EL控制用開關(guān)元件17的漏極連接電極8，與EL發(fā)光元件33的陽極電極21或者陰極電極24連接。此外，液晶層控制用開關(guān)元件18的漏極連接電極8，與顯示電極31或反射電極28連接。
由以上說明可知，相同顯示像素區(qū)域的EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，與各不相同的源電極79、80連接。由于EL發(fā)光元件33和液晶顯示元件需要不同的電流，所以源電極79、80與漏電極7之間施加的電壓不同。因此，如圖12所示，用EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18與不同的源電極79、80連接的結(jié)構(gòu)，控制性較好，因而是優(yōu)選的。
此外，在圖12所示的例子中，由于柵電極2為公共的，與為EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18單獨(dú)設(shè)置柵電極的情況相比，可縮小柵電極2所占面積。
對(duì)面配置的第2個(gè)例子進(jìn)行說明。圖13所示的平面配置的特征點(diǎn)在于，在相接近的顯示像素區(qū)域中，連接在柵電極上的開關(guān)元件有所不同。如圖13所示，在位于圖面左側(cè)的左側(cè)顯示像素區(qū)域78中，EL控制用開關(guān)元件17配置在圖面里側(cè)；位于圖面右側(cè)的右側(cè)顯示像素區(qū)域77中，EL控制用開關(guān)元件17配置在圖面外側(cè)。
液晶層控制用開關(guān)元件18的配置，與EL控制用開關(guān)元件17的配置相反。換言之，圖13的位于圖面左側(cè)的左側(cè)顯示像素區(qū)域78中，液晶層控制用開關(guān)元件18配置在圖面外側(cè)；位于圖面右側(cè)的右側(cè)顯示像素區(qū)域77中，液晶層控制用開關(guān)元件18配置在圖面里側(cè)。
而且，右側(cè)顯示像素區(qū)域77的EL控制用開關(guān)元件17，與第1源電極79連接。左側(cè)顯示像素區(qū)域78的EL控制用開關(guān)元件17，與第2源電極80連接。左側(cè)顯示像素區(qū)域78的液晶層控制用開關(guān)元件18，與第1源電極79連接。右側(cè)顯示像素區(qū)域77的液晶層控制用開關(guān)元件18，雖然圖中未出現(xiàn)，但與第2源電極80連接。右側(cè)顯示像素區(qū)域77的EL控制用開關(guān)元件17、和左側(cè)顯示像素區(qū)域78的EL控制用開關(guān)元件17，與相同的柵電極2連接。右側(cè)顯示像素區(qū)域77的液晶層控制用開關(guān)元件18、和左側(cè)顯示像素區(qū)域78的液晶層控制用開關(guān)元件18，與相同的柵電極2連接。但是，相同的顯示像素區(qū)域的EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，與不同的柵電極2連接。反復(fù)這種排列。
換言之，圖中雖未出現(xiàn)，但在右側(cè)顯示像素區(qū)域77右鄰的顯示像素區(qū)域(相當(dāng)于左側(cè)顯示像素區(qū)域78)中，EL控制用開關(guān)元件17與第2源電極80連接，液晶層控制用開關(guān)元件18與第1源電極79連接。此外，圖中雖未出現(xiàn)，但在左側(cè)顯示像素區(qū)域78左鄰的顯示像素區(qū)域(相當(dāng)于右側(cè)顯示像素區(qū)域77)中，EL控制用開關(guān)元件17與第1源電極79連接，液晶層控制用開關(guān)元件18與第2源電極80連接。
因此，圖13所示的例子中，相同顯示像素區(qū)域的EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18，也與不同的源電極79、80連接。由于EL發(fā)光元件33和液晶顯示元件需要不一樣的電流，所以源電極79、80與漏電極7之間施加的電壓不同。因此，如圖13所示，EL控制用開關(guān)元件17和液晶層控制用開關(guān)元件18與不同的源電極79、80連接的結(jié)構(gòu)，控制性較好，因而是優(yōu)選的。
此外，由于若為每個(gè)顯示像素區(qū)域77、78，將EL控制用開關(guān)元件17用源電極、和液晶層控制用開關(guān)元件18用源電極單獨(dú)布線，源電極的布線根數(shù)會(huì)增至2倍，因而斷線概率就會(huì)增加，并且在增大EL發(fā)光元件33的面積時(shí)，會(huì)由于EL發(fā)光元件33與布線的重疊增加，導(dǎo)致EL發(fā)光元件33的特性劣化。而采用圖13所示的例子，就能夠避免這種問題的發(fā)生。
下面說明平面配置的第3個(gè)例子。圖14所示的例子的特征點(diǎn)在于，為實(shí)現(xiàn)低耗電化，給EL控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件單獨(dú)設(shè)置源電極和柵電極。EL控制用開關(guān)元件17，與第1源電極79和第1柵電極72連接。液晶層控制用開關(guān)元件18，與第2源電極80和第2柵電極73連接。
將第1源電極79和第2源電極80通過絕緣膜形成疊層構(gòu)造，例如，可以構(gòu)成為用源電極材料形成第1源電極79，用柵電極材料形成第2源電極80。在第1源電極79和第2源電極80之間，設(shè)置層間絕緣膜。此外，也可將第1柵電極72和第2柵電極73形成為疊層結(jié)構(gòu)。特別是，在源電極79、80和柵電極72、73的交叉部，通過在其周圍的絕緣膜上形成開口部，并實(shí)施上下源電極和數(shù)據(jù)電極的配置轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)2層布線。
<第11實(shí)施方式> 第11實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，將EL發(fā)光元件和EL發(fā)光元件的控制用開關(guān)元件內(nèi)置于無源矩陣型液晶顯示面板上。因此，第11實(shí)施方式的液晶顯示裝置上，沒有設(shè)置液晶層控制用開關(guān)元件。圖15是將本發(fā)明的第11實(shí)施方式的發(fā)光元件內(nèi)置型液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D15說明第11實(shí)施方式。
如圖15所示，在第1基板1上，設(shè)置由多晶硅膜構(gòu)成的薄膜晶體管9。該薄膜晶體管9，為控制EL發(fā)光元件33的EL控制用開關(guān)元件17。為了在之后的發(fā)光元件形成工序和液晶顯示面板化工序中，防止薄膜晶體管9的特性變化，在薄膜晶體管9上形成鈍化膜10。漏電極7與漏極連接電極8電連接。
在薄膜晶體管9和鈍化膜10上，設(shè)置作為絕緣膜的層間絕緣膜25來進(jìn)行平坦化。在層間絕緣膜25上，形成EL連接開口部13，以便通過漏極連接電極8電連接EL控制用開關(guān)元件17的漏電極7、和EL發(fā)光元件33的陰極電極24。
此外，在層間絕緣膜25上，用鋁和鎂的合金形成作為第3電極的反射性金屬電極的陰極電極24。在陰極電極24上，將由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層22、由摻雜了喹丫酮的羥基喹啉鋁螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、由三苯胺衍生物構(gòu)成的空穴輸送層35、以及由作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的第4電極的陽極電極21，按照上述順序進(jìn)行疊層。通過從陰極電極24到陽極電極21的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成EL發(fā)光元件33。
為了防止水分向EL發(fā)光元件33浸透，在EL發(fā)光元件33上設(shè)置由氧化硅膜等的絕緣膜構(gòu)成的保護(hù)用絕緣膜11。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的條紋狀的顯示電極31，作為用于驅(qū)動(dòng)液晶的透明導(dǎo)電膜。
第2基板41，與第1基板1以規(guī)定的間隙對(duì)置。在該第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置條紋狀的對(duì)置電極42，方向與顯示電極31大致垂直。顯示電極31與對(duì)置電極42的交叉部為液晶顯示像素。在第1基板1或第2基板41的面朝液晶層51的面上，設(shè)置將液晶分子統(tǒng)一到規(guī)定方向的取向膜(未圖示)。對(duì)置電極42和顯示電極31的間隙里，封入由超扭曲向列(STN)液晶構(gòu)成的液晶層51。
和相位差板56形成橢圓偏振，依賴于施加在液晶層51的電壓來被轉(zhuǎn)換，并到達(dá)作為反射電極的陰極電極24。然后，通過反射電極變?yōu)榉磾Q的偏振，再次透過液晶層51，并透過相位差板56和偏振板55，作為反射出射光66出射到觀看者一側(cè)。由液晶層51的電光變化，通過控制強(qiáng)反射光和極弱反射光，進(jìn)行顯示。
相位差板56，將1/4波長(zhǎng)板和1/2波長(zhǎng)板組合，并在液晶層51的相位差幾乎為零時(shí)，在可見光區(qū)域的全波長(zhǎng)區(qū)域中，來自反射電極的反射光通過偏振板55，變成平均為最小。
另一方面，在外部環(huán)境黑暗的情況下，由于液晶顯示元件的反射顯示難以分辨明暗，所以要點(diǎn)亮EL發(fā)光元件33。在這種情況下，要向液晶層51施加減小相位差的電壓，即施加高電壓。這是為了使EL發(fā)光元件33發(fā)出的光在液晶層51幾乎不被吸收，并且在液晶層51幾乎不產(chǎn)生相位差。此外，設(shè)置偏振板55和相位差板56，還能高效防止在外部環(huán)境明亮的情況下陰極電極24的反射。
由以上說明可知，在第11實(shí)施方式中，由于使用無源矩陣型的顯示面板的液晶顯示裝置，也同第1實(shí)施方式同樣，構(gòu)成為用EL發(fā)光元件33的陰極電極24覆蓋住設(shè)于第1基板1上的EL控制用開關(guān)元件17，因此，EL控制用開關(guān)元件17不會(huì)遮住EL發(fā)光元件33。從而，能夠得到明亮的EL發(fā)光元件33。
此外，液晶顯示元件中，由于利用陰極電極24的反射性作為反射電極，所以液晶顯示元件的反射電極也不會(huì)被EL控制用開關(guān)元件17遮蓋。從而，就液晶顯示元件能夠進(jìn)行明亮的反射顯示。再有，在通過EL發(fā)光元件33的發(fā)光而進(jìn)行顯示時(shí)，由于采用偏振板55和相位差板56防止反射光在作為反射性電極的陰極電極24上的出射，因此能夠加大該反射光與來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61的對(duì)比度。
<第12實(shí)施方式> 第12實(shí)施方式的特征點(diǎn)在于，在無源矩陣型液晶顯示面板中、內(nèi)置有EL發(fā)光元件和EL發(fā)光元件的控制用開關(guān)元件的液晶顯示裝置中，在發(fā)光元件與第2基板之間設(shè)置彩色濾光器。此外，還有一個(gè)特征點(diǎn)是發(fā)光元件發(fā)的光為白色光。在第12實(shí)施方式的液晶顯示裝置中，沒有設(shè)置液晶層控制用開關(guān)元件。圖16是將本發(fā)明的第12實(shí)施方式的液晶顯示裝置的一部分?jǐn)U大的截面圖。以下，參照?qǐng)D16說明第12實(shí)施方式。
首先，在各像素上設(shè)置EL控制用開關(guān)元件17。在EL控制用開關(guān)元件17上，與第1實(shí)施方式同樣，設(shè)置鈍化膜10和作為絕緣膜的層間絕緣膜25，并使層間絕緣膜25平坦化。在層間絕緣膜25上，用鋁和鎂的合金形成作為第3電極的反射性金屬電極的陰極電極24。在陰極電極24上，將由羥基喹啉鋁螯合物(Alq)構(gòu)成的電子輸送層22、由摻雜了喹丫酮的羥基喹啉鋁螯合物構(gòu)成的發(fā)光層23、由三苯胺衍生物構(gòu)成的空穴輸送層35、以及由作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜構(gòu)成的第4電極的陽極電極21，按照上述順序進(jìn)行疊層。通過從陰極電極24到陽極電極21的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成EL發(fā)光元件33。
在EL發(fā)光元件33上，設(shè)置保護(hù)用絕緣膜11，以防止水分向EL發(fā)光元件33浸透和EL發(fā)光元件33在之后的工序中劣化。在保護(hù)用絕緣膜11上，設(shè)置由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的條紋狀的顯示電極31。
第2基板41，與第1基板1以規(guī)定間隙對(duì)置。在該第2基板41的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置透過紅色可見光波長(zhǎng)區(qū)域的光的紅色濾光器45、透過藍(lán)色可見光波長(zhǎng)區(qū)域的光的藍(lán)色濾光器44、以及透過綠色可見光波長(zhǎng)區(qū)域的光的綠色濾光器46，在紅、藍(lán)、和綠的彩色濾光器45、44、46的液晶層51一側(cè)的面上，設(shè)置條紋狀的對(duì)置電極42，其方向與顯示電極31大致垂直。顯示電極31與對(duì)置電極42的交叉部為液晶顯示像素。在第1基板1或第2基板41的面朝液晶層51的一面上，設(shè)置將液晶分子統(tǒng)一到規(guī)定方向的取向膜(未圖示)。對(duì)置電極42和顯示電極31的間隙里，封入由超扭曲向列(STN)液晶構(gòu)成的液晶層51。
在第2基板41的與液晶層51相反一側(cè)的面上，靠近第2基板41一側(cè)依次設(shè)置光擴(kuò)散層39、相位差板56和偏振板55。光擴(kuò)散層39，是在丙烯酸樹脂中混入折射率不同的散射材料(間隔物)。通過光擴(kuò)散層39，散射來自液晶顯示元件的反射出射光66以及來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61，改善可識(shí)別性。
在外部環(huán)境明亮的情況下，由外部光線帶來的反射入射光65，通過偏振板55和相位差板56形成橢圓偏振，依賴于施加在液晶層51的電壓而被轉(zhuǎn)換，并到達(dá)作為反射電極的陰極電極24。然后，通過反射電極變?yōu)榉磾Q的偏振，再次透過液晶層51，并透過彩色濾光器44、45、46的其中一個(gè)，透過相位差板56和偏振板55，作為著了色的反射出射光66出射到觀看者一側(cè)。
另一方面，在外部環(huán)境黑暗的情況下，由于液晶顯示元件的反射顯示難以辨別明暗，所以要點(diǎn)亮EL發(fā)光元件33。在這種情況下，向液晶層51施加減小相位差的電壓，即施加高電壓。這是為了使EL發(fā)光元件33發(fā)出的光在液晶層51幾乎不被吸收，并且在液晶層51幾乎不產(chǎn)生相位差。來自EL發(fā)光元件33的透過出射光61，通過彩色濾光器44、45、46變?yōu)橹猓⒊錾涞接^看者一側(cè)。換言之，彩色濾光器44、45、46，具有將使用液晶的反射顯示彩色化、和將使用EL發(fā)光元件33的發(fā)光顯示彩色化的雙重功能。
由以上說明可知，在第12實(shí)施方式中，使用無源矩陣型顯示面板的液晶顯示裝置，無論通過彩色濾光器44、45、46來反射顯示還是發(fā)光顯示，均能夠進(jìn)行彩色化。此外，與第1實(shí)施方式同樣，由于構(gòu)成為用EL發(fā)光元件33的陰極電極24覆蓋住設(shè)于第1基板1上的EL控制用開關(guān)元件17，所以EL控制用開關(guān)元件17不會(huì)遮住EL發(fā)光元件33。從而，能夠得到明亮的EL發(fā)光元件33。
此外，在液晶顯示元件中，由于利用陰極電極24的反射性作為反射電極，所以液晶顯示元件的反射電極也不會(huì)被EL控制用開關(guān)元件17遮蓋。從而，液晶顯示元件能夠進(jìn)行明亮反射顯示。
<無源矩陣型發(fā)光元件的優(yōu)點(diǎn)>
圖17是表示上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置的EL發(fā)光元件的等價(jià)電路的電路圖。圖18是示意地表示時(shí)分驅(qū)動(dòng)上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置的EL發(fā)光元件時(shí)的柵電極施加電壓和發(fā)光強(qiáng)度的波形圖。圖25是表示無源矩陣型的EL發(fā)光元件的等價(jià)電路的電路圖。圖26是示意地表示時(shí)分驅(qū)動(dòng)無源矩陣型的EL發(fā)光元件時(shí)的掃描電極施加電壓和發(fā)光強(qiáng)度的波形圖。圖27是示意地表示有機(jī)EL發(fā)光元件的亮度與施加電壓之間的關(guān)系的特性圖。以下，參照?qǐng)D17、圖18、圖25、圖26以及圖27，如上述的第1～第12實(shí)施方式那樣，說明用有源矩陣方式驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件的優(yōu)點(diǎn)。
如圖25所示，在無源矩陣型的情況下，設(shè)置條紋狀的掃描電極401、和方向與掃描電極401在大致垂直的條紋狀的數(shù)據(jù)電極402。設(shè)在各顯示像素區(qū)域76中的有機(jī)EL發(fā)光元件33，配置在掃描電極401與數(shù)據(jù)電極402的各交叉點(diǎn)上，連接在掃描電極401和數(shù)據(jù)電極402之間。如果通過未圖示的驅(qū)動(dòng)電路，在掃描電極401上施加選擇信號(hào)，并且在數(shù)據(jù)電極402上施加數(shù)據(jù)信號(hào)，那么連接在由選擇信號(hào)選出的掃描電極401、和被施加數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)電極402上的EL發(fā)光元件33點(diǎn)亮。通過依次選擇多個(gè)掃描電極401，來被時(shí)分驅(qū)動(dòng)。
在無源矩陣型EL發(fā)光元件的時(shí)分驅(qū)動(dòng)中，例如倘若掃描電極401為1000根，那么如圖26所示，例如在30Hz的情況下，一幅畫面的顯示時(shí)間就為16.6ms。由于是在該一幅畫面的顯示時(shí)間期間，依次選擇1000根掃描電極401，所以一個(gè)掃描電極的選擇時(shí)間為16μs。換言之，對(duì)各掃描電極401施加選擇信號(hào)的電壓的時(shí)間為16μs。
圖26中，僅在給第1根(該圖(a))、第500根(該圖(b))、第1000根(該圖(c))以及下一幅畫面的第1根(該圖(d))的各掃描電極401施加電壓的期間，與各個(gè)掃描電極401連接，且被施加了數(shù)據(jù)信號(hào)的EL發(fā)光元件點(diǎn)亮。在對(duì)第1根掃描電極401施加電壓結(jié)束的同時(shí)，對(duì)第2根掃描電極401施加電壓。以后，直至第1000根掃描電極401為止依次施加電壓，在對(duì)第1000根掃描電極401施加電壓結(jié)束的同時(shí)，開始下一幅畫面的顯示，再次向第1根掃描電極401施加電壓。
有機(jī)EL發(fā)光元件由于應(yīng)答速度快，所以在電壓施加的同時(shí)點(diǎn)亮，電壓施加結(jié)束的同時(shí)熄滅。從而，各有機(jī)EL發(fā)光元件的點(diǎn)亮?xí)r間為16μs。換言之，各有機(jī)EL發(fā)光元件，僅在一幅畫面顯示時(shí)間的16.6ms中的16μs點(diǎn)亮，并直至下一幅畫面點(diǎn)亮為止都處于熄滅狀態(tài)。但是，殘像效果會(huì)使觀看者感覺EL發(fā)光元件在一幅畫面的顯示時(shí)間中一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)。另外，在圖26中，實(shí)線波形表示掃描電極施加電壓，虛線波形表示發(fā)光強(qiáng)度。
當(dāng)掃描電極401的根數(shù)增加，各掃描電極401的電壓施加時(shí)間變短后，就無法通過一幅畫面顯示時(shí)間維持充分的發(fā)光亮度。因此，即使各掃描電極401的電壓施加時(shí)間很短，為了通過一幅畫面顯示時(shí)間得到充分的發(fā)光亮度，就得如圖27所示，加大施加在各有機(jī)EL發(fā)光元件上的電壓，短時(shí)間內(nèi)流過大電流來顯著提高發(fā)光亮度。但是，若加大施加在有機(jī)EL發(fā)光元件上的電壓，會(huì)加速有機(jī)EL發(fā)光元件的劣化。
例如，舉例來講，在掃描電極數(shù)為1根、50根、100根和1000根的情況下，所需的有機(jī)EL發(fā)光元件的發(fā)光亮度分別為100cd/m2、5000cd/m2、10000cd/m2和100000cd/m2，這時(shí)的施加電壓分別為3.5V、5.0V、7.0V和11.0V。而表示掃描電極數(shù)為1根、50根、100根和1000根的情況下的有機(jī)EL發(fā)光元件的劣化程度的半衰期，分別為50000小時(shí)、15000小時(shí)、3500小時(shí)和500小時(shí)。
這樣，施加電壓的增大會(huì)使特性劣化越加顯著。因此，如同上述的各實(shí)施方式那樣，在將有機(jī)EL發(fā)光元件內(nèi)置于液晶顯示裝置內(nèi)的情況下，若以無源矩陣方式對(duì)有機(jī)EL發(fā)光元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，相對(duì)液晶的壽命來說，有機(jī)EL發(fā)光元件的壽命顯著縮短。此外，根據(jù)各有機(jī)EL發(fā)光元件的特性劣化速度的不規(guī)則分布，在較早期EL發(fā)光元件進(jìn)行的發(fā)光就會(huì)出現(xiàn)花斑。將有機(jī)EL發(fā)光元件內(nèi)置于液晶顯示裝置內(nèi)的情況下，需要解決這些問題。
為了解決這個(gè)問題，如上述的第1～第12實(shí)施方式那樣，以有源矩陣方式驅(qū)動(dòng)內(nèi)置于液晶顯示裝置內(nèi)的EL發(fā)光元件。如圖17所示，將由電容構(gòu)成的存儲(chǔ)器元件411，連接在EL控制用開關(guān)元件17的漏電極7上。然后，如圖18所示，若柵電極為1000根，對(duì)于例如30Hz的一幅畫面顯示時(shí)間16.6ms而言，設(shè)選擇所有1000根柵電極所需要的時(shí)間(全畫面掃描時(shí)間)為例如0.1ms左右。由于在該全畫面掃描時(shí)間的期間內(nèi)，依次選擇1000根柵電極，所以每一電極的選擇時(shí)間就為0.1μs。換言之，對(duì)各柵電極施加的選擇信號(hào)電壓的時(shí)間為0.1μs。
圖18中，對(duì)第1根(該圖(a))、第500根(該圖(b))、第1000根(該圖(c))以及下一幅畫面的第1根(該圖(d))的各柵電極施加電壓，并在1幅畫面顯示時(shí)間中、EL發(fā)光元件點(diǎn)亮。給第1根柵電極施加電壓結(jié)束的同時(shí)，給第2根柵電極施加電壓。之后，直至第1000根柵電極為止依次施加電壓，給第1000根柵電極施加電壓結(jié)束后，一幅畫面顯示時(shí)間結(jié)束的同時(shí)，開始下一幅畫面的顯示，再次向第1根柵電極施加電壓。在圖18中，實(shí)線波形表示柵電極施加電壓，虛線波形表示發(fā)光強(qiáng)度。
在向各柵電極施加選擇信號(hào)的電壓的0.1μs期間，通過向該柵電極施加電壓點(diǎn)亮EL發(fā)光元件的同時(shí)，電荷積蓄在存儲(chǔ)器元件411上。在向各柵電極施加電壓結(jié)束之后，由存儲(chǔ)器元件411向EL發(fā)光元件供給電荷。由此，在向柵電極施加電壓結(jié)束之后，直至該柵電極在下一幅畫面顯示時(shí)被選擇為止這段期間的大半時(shí)間里，EL發(fā)光元件實(shí)際為點(diǎn)亮狀態(tài)。因此，即使不像時(shí)分驅(qū)動(dòng)無源矩陣型有機(jī)EL發(fā)光元件時(shí)那樣，使EL發(fā)光元件在短時(shí)間呢流過大電流，也能夠達(dá)到足夠大的發(fā)光亮度。由此，由于能夠極大延緩EL發(fā)光元件的特性劣化速度，因此能夠獲得與液晶的顯示壽命相比也不遜色的壽命。
<液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)與EL發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)的關(guān)系>
下面，就上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置中，僅驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件的情況、僅驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件的情況、和驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件和EL發(fā)光元件雙方的情況，進(jìn)行說明。圖19，是表示將液晶顯示裝置的顯示部的一部分?jǐn)U大的圖。圖20是表示僅驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件的情況下的驅(qū)動(dòng)波形的圖。圖21是表示僅驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件的情況下的驅(qū)動(dòng)波形的圖。圖22是表示驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件和EL發(fā)光元件雙方的情況下的驅(qū)動(dòng)波形的圖。以下，參照?qǐng)D19、圖20、圖21和圖22，對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)樣式進(jìn)行說明。
圖19中，液晶顯示裝置的顯示部中，設(shè)左上角的像素421為M＝1、N＝1的像素、設(shè)M＝1、N＝1的像素421的右鄰像素422設(shè)為M＝1、N＝2的像素，再設(shè)M＝1、N＝2的像素422的右鄰像素423為M＝1、N＝3的像素。為了便于說明，令涂黑了的M＝1、N＝1的像素421進(jìn)行黑色顯示，令帶有影線的M＝1、N＝2的像素422進(jìn)行灰色顯示，令M＝1、N＝3的像素423進(jìn)行白色顯示。此外，令液晶顯示元件，為無電壓施加時(shí)呈透明的常白型。
首先，就僅驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件的情況進(jìn)行說明。如圖20所示，對(duì)于進(jìn)行黑色顯示的M＝1、N＝1的像素421，液晶顯示元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向液晶層施加最大電壓的波形，以令液晶層的透過率最小。另外，為了防止液晶劣化，液晶顯示元件被交流驅(qū)動(dòng)。對(duì)于灰色顯示的M＝1、N＝2的像素422，液晶顯示元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向液晶層施加小于最大電壓的適當(dāng)電壓的波形，以令液晶層的透過率為與灰色顯示的灰度相應(yīng)的透過率。對(duì)于白色顯示的M＝1、N＝3的像素423，液晶顯示元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向液晶層施加最小電壓的波形、或者不施加電壓，以令液晶層的透過率為最大。對(duì)于任何像素而言，都不向EL發(fā)光元件施加電壓。
就僅驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件的情況進(jìn)行說明。如圖21所示，對(duì)于黑色顯示的M＝1、N＝1的像素421，EL發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向EL發(fā)光元件施加最小電壓的波形、或者不施加電壓。這時(shí)，EL發(fā)光元件不點(diǎn)亮。對(duì)于灰色顯示的M＝1、N＝2的像素422，EL發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向EL發(fā)光元件施加小于最大電壓的適當(dāng)電壓的波形，以令EL發(fā)光元件的亮度為與灰色顯示的灰度相應(yīng)的亮度。對(duì)于白色顯示的M＝1、N＝3的像素423，EL發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向EL發(fā)光元件施加最大電壓的波形。這時(shí)，EL發(fā)光元件以最大亮度點(diǎn)亮。由于無論對(duì)于哪一個(gè)像素，都令液晶層的透過率最大，所以不向液晶顯示元件施加電壓。
驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件和EL發(fā)光元件雙方的情況如下。如圖22所示，對(duì)于黑色顯示的M＝1、N＝1的像素421，液晶顯示元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向液晶層施加最大電壓的波形，以令液晶層的透過率最小。而，EL發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向EL發(fā)光元件施加最小電壓的波形或不施加電壓，以令EL發(fā)光元件不點(diǎn)亮。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)極暗的黑色顯示。對(duì)于灰色顯示的M＝1、N＝2的像素422，液晶顯示元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向液晶層施加小于最大電壓的適當(dāng)電壓的波形。同樣，EL發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向EL發(fā)光元件施加小于最大電壓的適當(dāng)電壓的波形，以令EL發(fā)光元件的亮度為與灰色顯示的灰度相應(yīng)的亮度。對(duì)于白色顯示的M＝1、N＝3的像素423，液晶顯示元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向液晶層施加最小電壓的波形或不施加電壓，以令液晶層的透過率最大。EL發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)波形(源電極施加波形)，是向EL發(fā)光元件施加最大電壓的波形，以令EL發(fā)光元件以最大亮度點(diǎn)亮。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)極明亮的白色顯示。
液晶顯示面板為無源矩陣型的面板的情況下，也存在以下3種動(dòng)作樣式，即，僅驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件，不驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件的情況；僅驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件，不驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件的情況；以及，驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件和EL發(fā)光元件雙方的情況。對(duì)于各個(gè)動(dòng)作樣式的驅(qū)動(dòng)波形，雖沒有特別圖示，但與圖20～圖22同樣。只不過液晶顯示元件的驅(qū)動(dòng)波形中，無源矩陣型與有源矩陣型有所不同。
<第13實(shí)施方式> 第13實(shí)施方式是將上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置應(yīng)用于手機(jī)中。在手機(jī)上，隨著互連網(wǎng)連接顯示內(nèi)容、郵件顯示內(nèi)容的信息量的增加，顯示畫面也增大，同時(shí)為了防止在非使用時(shí)按鍵的誤操作，有折疊式的手機(jī)。由于折疊式手機(jī)在折疊的狀態(tài)下，不能看到主液晶顯示面板的顯示內(nèi)容，所以采取了在表蓋上設(shè)置副液晶顯示面板的形式。通過設(shè)置副液晶顯示面板，即使是在折疊的狀態(tài)下，也能夠顯示有限的信息。第13實(shí)施方式，將上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置，應(yīng)用于這些主液晶顯示面板和副液晶顯示面板的一方或雙方。
使用圖23和圖24說明折疊式手機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖23是表示從手機(jī)主體上將手機(jī)蓋部打開、并在主液晶顯示面板(第1顯示面板)上顯示文字或圖像的狀態(tài)的立體示意圖。圖24是表示將手機(jī)蓋部關(guān)閉，使其小型化、在副液晶顯示面板(第2顯示面板)上顯示文字或圖像、且主液晶顯示面板處于非顯示的狀態(tài)的立體示意圖。
如圖23所示，手機(jī)300借助轉(zhuǎn)軸(hinge)305可以打開閉合。手機(jī)主體302上設(shè)有進(jìn)行數(shù)字或文字輸入、模式選擇、電源開關(guān)、畫面滾動(dòng)等進(jìn)行操作的多個(gè)輸入按鍵304和話筒307。手機(jī)蓋部上，將第1顯示面板204和第2顯示面板205配置成背靠背，并在安裝第1顯示面板的一側(cè)設(shè)置揚(yáng)聲器306。
在第1顯示面板204上，作為第1顯示面板的顯示內(nèi)容，有通信內(nèi)容、郵件內(nèi)容、互聯(lián)網(wǎng)信息、電話號(hào)碼、電池余量、接收狀況等使用者需要的信息。
在手機(jī)背蓋301上，設(shè)置有天線303和攝像元件308。在閉合手機(jī)背蓋301的狀態(tài)下，第2顯示面板205處于顯示狀態(tài)。在第2顯示面板205上，顯示攝像元件308的攝影狀況、郵件接收信息、接收狀況、電池余量等手機(jī)的信息。一般來說，與第1顯示面板204相比，第2顯示面板205的顯示容量較少。
在使用將上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置應(yīng)用于第1顯示面板204的手機(jī)300的時(shí)候，在外部環(huán)境明亮的情況下，其使用者可以辨認(rèn)由第1顯示面板204的液晶顯示元件進(jìn)行的反射顯示。在外部環(huán)境黑暗的情況下，使用者能夠通過按下未圖示的EL發(fā)光按鈕，辨認(rèn)由第1顯示面板204的EL發(fā)光元件進(jìn)行的發(fā)光顯示。
在使用將上述的第1～第12實(shí)施方式的各液晶顯示裝置應(yīng)用于第2顯示面板205的手機(jī)300的時(shí)候，在外部環(huán)境明亮的情況下，其使用者可以辨認(rèn)由第2顯示面板205的液晶顯示元件的進(jìn)行反射顯示。在外部環(huán)境黑暗的情況下，使用者能夠通過按下未圖示的EL發(fā)光按鈕，辨認(rèn)由第2顯示面板205的EL發(fā)光元件進(jìn)行的發(fā)光顯示。
在以上的實(shí)施方式中，雖然就發(fā)光元件為低分子系EL發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于低分子系EL發(fā)光元件，無庸贅言，也可以使用高分子系EL發(fā)光元件。此外，有機(jī)EL發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，也可以包括例如空穴注入層和電子注入層。
如上所述，本發(fā)明的液晶顯示裝置，由于在面向構(gòu)成液晶顯示元件的基板的液晶的一側(cè)上具有發(fā)光元件，所以與在液晶顯示面板外側(cè)配置發(fā)光元件的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化。此外，由于能夠?qū)⒁壕э@示元件和外部電路、或者發(fā)光元件和外部電路之間的連接用同一基板上完成，所以使用變得非常簡(jiǎn)單。
此外，通過將EL發(fā)光元件作為發(fā)光元件，會(huì)使得發(fā)光效率高而耗電低。再有，由于EL發(fā)光元件的發(fā)光層為薄膜，所以能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化。再有，由于EL發(fā)光元件的陰極電極使用功函數(shù)小的金屬電極來構(gòu)成，所以除了用作陰極電極，還可以兼用作液晶顯示元件的反射板。
此外，由于在第1基板上形成EL控制用開關(guān)元件和液晶層控制用開關(guān)元件兩種開關(guān)元件，控制EL發(fā)光元件和液晶顯示元件，所以能夠最大限度地利用各個(gè)顯示元件的顯示性能。特別是，通過將EL發(fā)光元件形成在開關(guān)元件的上層，開關(guān)元件不會(huì)遮住EL發(fā)光元件發(fā)出的光，所以無需考慮形成開關(guān)元件的面積。再有，作為液晶顯示元件的反射板，通過利用構(gòu)成EL發(fā)光元件的反射性電極，可以形成將液晶顯示元件重疊在EL發(fā)光元件上的結(jié)構(gòu)，這樣不僅能夠確保液晶顯示元件的開口率較大，還不會(huì)遮住EL發(fā)光元件發(fā)的光。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的EL發(fā)光顯示和由液晶顯示元件帶來的明亮的反射顯示。
此外，由于液晶顯示元件是通過密封材料將液晶密封，所以能夠防止水分的混入。這樣就防止了由于EL發(fā)光元件的水分而導(dǎo)致的劣化。進(jìn)一步，通過在EL發(fā)光元件上，設(shè)置例如由氮化硅膜構(gòu)成的保護(hù)膜，能夠進(jìn)一步減少由于EL發(fā)光元件水分而導(dǎo)致的劣化。
進(jìn)一步，通過將構(gòu)成液晶顯示元件的第1電極作為反射性電極，能夠?qū)崿F(xiàn)液晶顯示元件帶來的明亮顯示，同時(shí)能夠形成將發(fā)光元件發(fā)的光出射到第1基板一側(cè)的結(jié)構(gòu)。這樣就能夠通過第2基板辨識(shí)由液晶顯示元件進(jìn)行的反射顯示，通過第1基板辨識(shí)由發(fā)光元件的進(jìn)行發(fā)光顯示。換言之，就能夠?qū)崿F(xiàn)液晶顯示裝置的兩面顯示。
此外，將第1電極設(shè)置在發(fā)光元件上作為反射性電極時(shí)，通過構(gòu)成為在反射性電極上設(shè)置開口部讓發(fā)光元件的發(fā)光通過，實(shí)現(xiàn)通過第2基板辨識(shí)由液晶顯示元件進(jìn)行的反射顯示和由發(fā)光元件進(jìn)行的發(fā)光顯示雙方。進(jìn)一步，通過將設(shè)在發(fā)光元件的第1基板一側(cè)的陰極電極作為反射性電極，可以用反射性陰極電極的反射，對(duì)設(shè)在第1電極上的反射性電極開口部導(dǎo)致的反射強(qiáng)度的低下進(jìn)行補(bǔ)償。由上，就能夠在同一平面上辨識(shí)反射顯示和發(fā)光顯示，而且還可以使反射顯示明亮。
此外，通過在設(shè)于發(fā)光元件和第1電極之間的保護(hù)膜上，設(shè)置用于將入射光散射的凹凸面，能夠以規(guī)定角度形成明亮的反射顯示，同時(shí)由于發(fā)光顯示在上述規(guī)定角度以外，反射強(qiáng)度降低，所以可使發(fā)光元件的顯示變得鮮明。此外，在第1基板的觀看者一側(cè)從第1基板側(cè)起、設(shè)置相位差板和偏振板，并令相位差板為1/4波長(zhǎng)板、或者通過用相位差板和液晶形成1/4波長(zhǎng)，能夠防止來自反射板的反射，提高發(fā)光元件在發(fā)光時(shí)的對(duì)比度。
此外，通過將液晶顯示元件內(nèi)置的彩色濾光器形成在第2基板的內(nèi)側(cè)面(液晶層一側(cè)的面)上，由于能夠使彩色濾光器接近液晶，因此不會(huì)發(fā)生彩色濾光器間的干涉，能夠防止像素模糊。
進(jìn)一步，給設(shè)于發(fā)光元件上的平坦化保護(hù)膜或者EL段差平坦化膜賦予光擴(kuò)散性，并通過令平坦化保護(hù)膜或者EL段差平坦化膜內(nèi)置光擴(kuò)散性能，能夠減少液晶顯示元件帶來的反射顯示的視角依賴性。此外，由于能夠使發(fā)光元件的發(fā)光散射，所以發(fā)光元件的發(fā)光顯示的識(shí)別性也會(huì)提高。此外，也可以構(gòu)成為在相位差板和第2基板之間、或偏振板和相位差板之間設(shè)置輔助的光擴(kuò)散功能，來代替如上所述內(nèi)置光擴(kuò)散功能。這樣，能夠減少由輔助的光擴(kuò)散功能帶來的與來自觀看者一側(cè)的入射光相對(duì)的后方散射，同時(shí)，能夠防止在將光擴(kuò)散功能內(nèi)置在平坦化保護(hù)膜或者EL段差平坦化膜上時(shí)由散射部件導(dǎo)致的透水性的增加，提高發(fā)光元件的可靠性。
此外，由于為了驅(qū)動(dòng)EL發(fā)光元件為每個(gè)顯示像素都設(shè)置開關(guān)元件，并用有源矩陣方式驅(qū)動(dòng)各EL發(fā)光元件，所以，增加了配置成矩陣狀的顯示像素?cái)?shù)，即便點(diǎn)亮各EL發(fā)光元件的選擇時(shí)間縮短，也不會(huì)給EL發(fā)光元件帶來較大壓力，能夠得到充分明亮的發(fā)光顯示。因此，能夠延長(zhǎng)EL發(fā)光元件的壽命。與此相對(duì)，在用無源矩陣方式驅(qū)動(dòng)各EL發(fā)光元件的情況下，若縮短點(diǎn)亮各EL發(fā)光元件的選擇時(shí)間時(shí)，為了維持規(guī)定的亮度，必須對(duì)應(yīng)該選擇時(shí)間的縮短部分，實(shí)施高亮度。若實(shí)施高亮度，由于會(huì)給EL發(fā)光元件帶來較大壓力，所以壽命會(huì)顯著變短。此外，驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件的第1電極，形成在半導(dǎo)體開關(guān)元件上的保護(hù)膜上。
此外，作為液晶，可以使用可以進(jìn)行明暗顯示的液晶而不使用偏振板、或者偏振板和相位差板。本發(fā)明中，采用將液晶分子和二色性色素混合的主客(guesthost)型液晶。主客型液晶，在反射顯示時(shí)，由于來自外部光源的光2次通過液晶層，所以能夠用二色性色素實(shí)施2回吸收，實(shí)現(xiàn)充分的暗顯示。但是，在點(diǎn)亮背光，作為透過型利用的情況下，由于僅透過液晶層1次，所以不能得到充分的暗顯示。因此，本發(fā)明通過將發(fā)光元件點(diǎn)亮的像素的液晶設(shè)為透過狀態(tài)、將發(fā)光元件沒有點(diǎn)亮的像素的液晶設(shè)為吸收狀態(tài)，能夠同時(shí)使用外部光源的光和發(fā)光元件發(fā)的光雙方。進(jìn)一步，由于將液晶顯示元件和發(fā)光元件在第1基板和第2基板之間設(shè)置得比較接近，所以能夠?qū)⒁壕э@示元件和發(fā)光元件辨識(shí)為同一像素。
此外，作為液晶，可以使用能夠進(jìn)行散射和透過顯示的液晶，而不使用偏振板、或者偏振板和相位差板。本發(fā)明中采用液晶分子和透明固狀物的散射型液晶。散射型液晶在反射顯示的情況下，由于來自外部光源的光2次通過液晶層，所以能夠通過液晶層發(fā)生2次散射，實(shí)現(xiàn)充分的散射顯示。但是，在點(diǎn)亮背光，作為透過型利用的情況下，由于僅透過液晶層1次，所以不能得到充分的散射顯示。因此，本發(fā)明通過將發(fā)光元件點(diǎn)亮的像素的液晶設(shè)為透過狀態(tài)，將發(fā)光元件沒有點(diǎn)亮的像素的液晶設(shè)為散射狀態(tài)，就能夠同時(shí)使用外部光源的光和發(fā)光元件的發(fā)光雙方。進(jìn)一步，發(fā)光元件點(diǎn)亮的像素，也可以通過控制散射性，使來自發(fā)光元件的發(fā)光擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)無論從何處都可以看到顯示。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的液晶顯示裝置，適用于通過將用時(shí)分驅(qū)動(dòng)進(jìn)行反射顯示的液晶顯示元件、和用時(shí)分驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)光顯示的發(fā)光元件一體化，來將發(fā)光元件內(nèi)置的液晶顯示裝置，特別適于采用外部環(huán)境明亮?xí)r實(shí)施由液晶顯示元件進(jìn)行反射顯示、當(dāng)外部環(huán)境黑暗時(shí)實(shí)施由發(fā)光元件進(jìn)行的發(fā)光顯示的低耗電，實(shí)現(xiàn)具有出色的顯示品質(zhì)和識(shí)別性的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，具備將具有顯示電極的第1基板、和具有對(duì)置電極的第2基板以規(guī)定間隙對(duì)置，且所述間隙內(nèi)具有液晶層的液晶顯示元件，其特征在于在所述第1基板與所述第2基板之間，設(shè)置電致發(fā)光元件和用于控制該電致發(fā)光元件的EL控制用開關(guān)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述EL控制用開關(guān)元件形成在所述第1基板的液晶層一側(cè)，所述電致發(fā)光元件隔著絕緣膜，形成在該EL控制用開關(guān)元件的液晶層一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述電致發(fā)光元件形成在所述第1基板的液晶層一側(cè)，所述EL控制用開關(guān)元件隔著絕緣膜，形成在該電致發(fā)光元件的液晶層一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述電致發(fā)光元件，透過所述第1基板一側(cè)，將光出射到該第1基板一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～3的任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述絕緣膜上形成EL連接開口部，通過該EL連接開口部，使所述電致發(fā)光元件和所述EL控制用開關(guān)元件電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述電致發(fā)光元件，為發(fā)出的光顏色各不相同的多種電致發(fā)光元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述電致發(fā)光元件上，設(shè)置防止水分向該電致發(fā)光元件滲透的保護(hù)膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述電致發(fā)光元件或所述EL控制用開關(guān)元件上，形成用于使段差平坦化的絕緣性平坦化膜，在該平坦化膜上形成液晶顯示元件的顯示電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述平坦化膜，具備使光擴(kuò)散的擴(kuò)散部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述顯示電極為反射性電極，在與所述電致發(fā)光元件重疊的區(qū)域上具有開口部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射性電極的表面為凹凸形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述平坦化膜的表面為凹凸形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述第1基板和所述第2基板之間，設(shè)置給所述液晶層供給顯示用信號(hào)的液晶層控制用開關(guān)元件與所述顯示電極相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述液晶層控制用開關(guān)元件的液晶層一側(cè)隔著絕緣膜形成顯示電極，該顯示電極與所述液晶層控制用開關(guān)元件，通過在所述絕緣膜上形成的LC連接開口部電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述顯示電極形成在，基本覆蓋由所述液晶層控制用開關(guān)元件、和所述EL控制用開關(guān)元件構(gòu)成的2個(gè)1組的開關(guān)元件上的區(qū)域上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述開關(guān)元件，是由具有源電極、漏電極和柵電極的薄膜晶體管構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在同一顯示像素區(qū)域內(nèi)所含的所述EL控制用開關(guān)元件和所述液晶層控制用開關(guān)元件中，柵電極相互連接，源電極相互獨(dú)立。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述EL控制用開關(guān)元件的柵電極相互連接，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述液晶層控制用開關(guān)元件的柵電極相互連接，所述EL控制用開關(guān)元件的源電極，與鄰接的顯示像素區(qū)域內(nèi)含有的所述液晶層控制用開關(guān)元件的源電極連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述EL控制用開關(guān)元件的柵電極相互連接，在鄰接的2個(gè)顯示像素區(qū)域內(nèi)分別含有的所述液晶層控制用開關(guān)元件的柵電極，獨(dú)立于所述EL控制用開關(guān)元件的柵電極且相互連接，在同一顯示像素區(qū)域內(nèi)所含的所述EL控制用開關(guān)元件和所述液晶層控制用開關(guān)元件中，源電極相互獨(dú)立。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述開關(guān)元件，是具有由多晶硅薄膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述EL控制用開關(guān)元件，是具有由多晶硅薄膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管，所述液晶層控制用開關(guān)元件，是具有由無定形硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述第1基板和所述第2基板之間具有彩色濾光器。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶層，是液晶與透明固狀物的混合液晶層，是根據(jù)施加在所述液晶層的電壓的強(qiáng)弱，控制散射和透過的散射型液晶層。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述第1基板和顯示電極之間，具有混合了吸收水分的部件的有機(jī)絕緣膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述第2基板的與液晶層的相反側(cè)上，至少具有偏振板。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述第2基板的與液晶層的相反側(cè)上，從該第2基板一側(cè)起、依次具有至少1片相位差板和偏振板。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述電致發(fā)光元件和所述偏振板之間具有光擴(kuò)散層。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述電致發(fā)光元件和所述第2基板之間具有光擴(kuò)散層。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶層的取向方向、和設(shè)在所述第2基板的與液晶層相反側(cè)的所述偏振板以及所述相位差板的配置，是在不對(duì)所述液晶層施加電壓時(shí)該液晶層的透過率為幾乎最大的配置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述電致發(fā)光元件在發(fā)光中，令所述液晶層的透過率為幾乎最大的電壓，被通過所述液晶層控制用開關(guān)元件，施加在該液晶層上。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述液晶顯示元件的顯示面為所述第2基板一側(cè)，所述電致發(fā)光元件的發(fā)光面為所述第1基板一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，在第1基板(1)上設(shè)置EL發(fā)光元件(33)，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)由EL發(fā)光元件(33)進(jìn)行的發(fā)光顯示、和由液晶顯示元件進(jìn)行的反射顯示。在第1基板(1)的液晶層(51)一側(cè)的面上，設(shè)置EL控制用開關(guān)元件(17)和液晶層控制用開關(guān)元件(18)。EL控制用開關(guān)元件(17)，與構(gòu)成EL發(fā)光元件(33)的陽極電極(21)或陰極電極(24)連接。液晶層控制用開關(guān)元件(18)，通過與構(gòu)成液晶顯示元件的顯示電極(31)或反射電極(28)連接，在內(nèi)置發(fā)光元件的液晶顯示裝置中，使液晶顯示元件和發(fā)光元件一體化，并考慮其電連接，實(shí)現(xiàn)薄型化、輕量化，另外可以實(shí)現(xiàn)反射顯示和透過顯示雙方。
文檔編號(hào)G09G3/32GK1714380SQ03825
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者關(guān)口金孝 申請(qǐng)人:西鐵城時(shí)計(jì)株式會(huì)社