專利名稱：顯示裝置及其制造和驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用液晶顯示裝置等非發(fā)光顯示裝置、有機(jī)電致發(fā)光(EL)元件等發(fā)光顯示裝置等的顯示裝置、及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法。尤其涉及在顯示區(qū)內(nèi)同時(shí)設(shè)有非發(fā)光顯示區(qū)及發(fā)光顯示區(qū)的顯示裝置、發(fā)光顯示裝置及其制造方法以及它的驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
近年來，移動(dòng)電話及移動(dòng)信息終端(PDAPersonal Date Assistant，個(gè)人數(shù)據(jù)助理)等廣泛普及。隨之，近年，安裝在這些終端上的用來顯示信息的顯示裝置的研發(fā)正在積極進(jìn)行。
上述的顯示裝置大致可分為非發(fā)光型顯示裝置與發(fā)光型顯示裝置兩類，前者是將陽光、室內(nèi)光、背光源、正面光源等的來自外部光源的光經(jīng)光調(diào)制元件調(diào)整后進(jìn)行顯示，其代表性的有，人們已知的是液晶顯示元件；而后者則不必要有外部光源，靠發(fā)光元件自身發(fā)光來顯示，其代表性的有，電致發(fā)光器件(Electro Luminescence，EL)正受到人們很大的關(guān)注，下面，對(duì)這些顯示裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
首先，就利用外部光源的非發(fā)光型顯示裝置即透光式液晶顯示裝置來說，由于以背光源作為光源，故消耗電力大、外形大，不利于攜帶使用，因此，為了抑制上述問題之一的功耗，將液晶層下部電極用鋁等的能反射光的金屬來制成，以此，開發(fā)了利用太陽光及室內(nèi)燈光等外部光線作為光源的反射型液晶顯示裝置。而這種反射型液晶顯示裝置是利用外部光源工作，所以難以在暗處使用。
為了解決這一問題，開發(fā)了一種半透光型顯示裝置，將液晶層下部電極用半透鏡制成，在亮的環(huán)境下可不使用背光源而進(jìn)行反射型顯示，而在暗的場(chǎng)所下，點(diǎn)亮背光源進(jìn)行透光型顯示。但所述半透光型顯示裝置中，光反射的部分與光透過的部分具有相反的特性，這就降低了光利用效率，因此，不能根本改善功耗的問題。
因此，本發(fā)明者研究了一種既能在亮環(huán)境下不用背光源而作為反射型使用、在暗處時(shí)點(diǎn)亮背光源而作為透光型使用的液晶顯示裝置(參照美國專利公報(bào)“Patent No.US6,195,140 B1，Date of PatentFeb，27，2001”即日本國公開專利公報(bào)“特開平11-101992號(hào)公報(bào)(
公開日，1999年4月13日)。
該液晶顯示裝置與使用減少膜厚以使其具有半透光性的反射片的以往的液晶顯示裝置不同，它是在液晶顯示裝置中將各顯示像素分成反射區(qū)和透過區(qū)二個(gè)區(qū)，即在所述液晶顯示裝置中，作為各顯示像素的一個(gè)區(qū)，是形成反射電極，作為反射區(qū)；另一方面，在各顯示像素的其他區(qū)中形成透過電極，作為透過區(qū)。另外使反射區(qū)的液晶層厚度與透過區(qū)的液晶層厚度不同，這樣就能在反射區(qū)和透過區(qū)的各個(gè)區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳亮度。
然而在上述的像素分割型的液晶顯示裝置中，是將背光源從后方對(duì)各像素的整個(gè)區(qū)進(jìn)行照射，但能夠利用該背光源的僅是各像素的透過區(qū)，因此存在著背光源利用率低的問題，尤其是在反射電極的區(qū)比例高的情況下，必然透過區(qū)會(huì)變窄，故背光源利用率降低。
作為提高上述像素分割型液晶顯示裝置的背光源利用率的一例，例如有日本國公開專利公報(bào)“特開2001-66593號(hào)公報(bào)(
公開日2001年3月16日)”公開的像素分割型液晶顯示裝置。在該液晶顯示裝置300中，如圖41所示，首先，在液晶屏301的各像素302...所配置的反射電極303一部分上設(shè)置透過開口部304...，由此形成像素分割型的液晶顯示裝置。另外，該液晶顯示裝置300中，作為背光源采用由有機(jī)EL(電致發(fā)光)元件310組成的發(fā)光元件，另一方面該有機(jī)EL元件310的發(fā)光部311...不是配置在各像素302...的整個(gè)區(qū)域上，只配置在對(duì)應(yīng)于透過開口部304的區(qū)域，這樣，由于將作成圖案的有機(jī)EL元件作為背光源組合在一起，提高了光的利用效率，降低功耗。
在此，對(duì)于作為發(fā)光顯示裝置代表的、使用上述有機(jī)EL元件的顯示裝置，它具有薄、輕的特點(diǎn)，由于是發(fā)光元件，不需要像液晶顯示裝置那樣的背光源也能在暗處使用，并且，所發(fā)射的光幾乎全部用于顯示，所以光利用效率高。但是，這種用有機(jī)EL元件的顯示裝置必須經(jīng)常發(fā)光，尤其在亮環(huán)境下為提高顯示質(zhì)量，必須增加其發(fā)光量，因此難以降低電耗。
然而，在圖41所示的像素分割型液晶顯示裝置中，為了在液晶屏301的外側(cè)配置作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件310，在反射電極303的透過開口部304...與有機(jī)EL元件310之間，裝有位相差片305、偏振片306及二片玻璃基板即玻璃基板307及玻璃基板312。當(dāng)今，一般像素間距為80μm左右，這種場(chǎng)合下，透過開口部104的寬度是它的1/2到1/6，約15μm至40μm。然而，偏振片306的厚度約為300μm，同時(shí)存在2片厚為500～700μm的玻璃即基板液晶屏301的玻璃基板307和有機(jī)EL元件310的玻璃基板312。因此，反射電極303的透過開口部304與有機(jī)EL元件310之間的距離為1300μm～1700μm。因而盡管將有機(jī)EL元件310的發(fā)光體311設(shè)置在透過開口部304相對(duì)應(yīng)的位置上，也不可能使有機(jī)EL元件310的發(fā)光體311所發(fā)出的光會(huì)全部射入透過開口部304。因此，依然存在著有機(jī)EL元件110照射效率不高的問題。
又，圖41所示的像素分割型液晶顯示裝置中，將基板重疊這一點(diǎn)仍不變。此外，對(duì)于使其薄形化方面，液晶顯示裝置厚度與有機(jī)EL元件厚度的總厚度有一定限度，故薄形化的問題仍然沒有解決，還有，在圖41結(jié)構(gòu)的情況下，有必要將液晶顯示裝置的透過開口部304與有機(jī)EL元件310的形成部預(yù)先定位并固定，為此，必須要有專用的定位裝置及固定用的機(jī)構(gòu)，使得零部件數(shù)目增加，成本上升。
另一方面，如上所述，反射型液晶顯示裝置是以提高室外的可視性為目的而開發(fā)的，室外的光線強(qiáng)，可視性當(dāng)然優(yōu)越，反之，它就不能在室內(nèi)或晚間使用。因此，對(duì)于反射型液晶顯示裝置，，也考慮采用從前方照射的正面光來替代外部光源。該將正面光使用到有機(jī)EL元件中的示例如有，日本國公開專利公報(bào)“特開2000-75287號(hào)公報(bào)(
公開日2000年3月14日)中所示的例子，然而，這種場(chǎng)合也如在透過型液晶顯示裝置上采用背光源的情況一樣，存在著由于顯示裝置與輔助光源的厚度而致使整體厚度變厚的問題。
另外，如上所述，通過在一塊基板上形成液晶顯示元件及有機(jī)EL元件，從而能彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，在各種情況下進(jìn)行最佳的顯示。
但是，在上述顯示裝置中，若在一塊基板上單純形成液晶顯示元件和有機(jī)EL元件，則基板內(nèi)的布線及驅(qū)動(dòng)電路變得復(fù)雜，制造成品率以及成本等將成為問題。
另一方面，作為其他的問題，對(duì)于具有作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件的發(fā)光顯示裝置，在進(jìn)行制造時(shí)還存在以下問題，
例如在日本國公開專利公報(bào)“特開2000-173770號(hào)公報(bào)(
公開日，2000年6月23日)”公開了如下技術(shù)，即在一塊基板上，形成有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電路即TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)電路，再在其上形成作為陰極的金屬電極及形成有機(jī)EL層的有機(jī)層的一部分，再在另外一塊基板上形成陽極層以后，在其上形成發(fā)光層，最后，將兩片基板疊合，通過加熱或加壓，使有機(jī)層在玻璃轉(zhuǎn)移溫度以上的溫度下接合。
又，在日本國公開專利公報(bào)“特開2001-43980號(hào)公報(bào)(
公開日，2001年2月16日)”中公開了下述技術(shù)，即在基板上(TFT基板也可)先形成陽極，在其上順次疊層作為有機(jī)EL層的空穴注入層、空穴輸送層及發(fā)光層，此后形成極薄的作為陰極的低功函數(shù)的金屬層，最后形成透明導(dǎo)電層。
這里，上述兩公報(bào)所公開的技術(shù)都使得從有機(jī)EL元件出射的光不是從形成驅(qū)動(dòng)該有機(jī)EL元件的電路的基板側(cè)出射，而是從與其相對(duì)設(shè)定的對(duì)向基板或保護(hù)層一側(cè)出射。這樣，與從電路形成側(cè)出射的場(chǎng)合相比，出射光不致被電路圖案遮擋，因此可以加大開口率，提高亮度和發(fā)光效率，提高可靠性，延長使用壽命。
另外，在驅(qū)動(dòng)電路的形成側(cè)，甚至以往用作開口部的面積，這里也能夠形成電路，因此留有電路設(shè)計(jì)的余地，在提高可靠性和成品率的同時(shí)，還能夠形成進(jìn)一步增強(qiáng)功能的電路，在這方面是一種有效的方法。具體地，在上述特開2000-173770號(hào)公報(bào)中，是通過分別形成驅(qū)動(dòng)電路側(cè)與發(fā)光層側(cè)來實(shí)現(xiàn)，在上述特開2001-43980號(hào)公報(bào)中，是將陰極電極做得極薄來實(shí)現(xiàn)。
這里，對(duì)于有機(jī)EL元件，從發(fā)光功能的可靠性觀點(diǎn)出發(fā)，要特別注意不要混入水分。再者，也有由于氧化，摻雜受主而導(dǎo)致有機(jī)導(dǎo)電體性能劣化，還有，作為陰極使用的金屬由于采用鎂(mg)、鋰(Li)、鈣(Ca)等功函數(shù)低的材料，故特別容易氧化，成形加工困難。
這樣，有機(jī)EL元件的特點(diǎn)在于，雖然構(gòu)造簡(jiǎn)單，但所用的材料性能容易受外周圍環(huán)境的影響，因此在形成EL元件時(shí)，要盡量在隔斷水分及氧氣的環(huán)境下形成，并且最好同時(shí)形成保護(hù)發(fā)光層的保護(hù)層。
這一點(diǎn)，在上述特開2000-173770號(hào)公報(bào)中，由于在形成有機(jī)EL元件的有機(jī)層的一部分進(jìn)行接合，因此在接合時(shí)暴露在含有水分和氧氣的氣氛中的可能性很大，故可靠性成為一個(gè)問題。又，形成有機(jī)EL元件的有機(jī)層都用約1000左右的薄膜，因此，貼合時(shí)在兩基板側(cè)上形成其一部分，在溫度上升到玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上的過程中，膜質(zhì)及其性能的均一性往往會(huì)受到破壞。
又，在上述特開2001-43980號(hào)公報(bào)中，由于在出射光的一側(cè)有金屬制的陰極，盡管極薄，也會(huì)存在由此引起的透過損耗。另外正因?yàn)殛帢O極薄，因此存在的問題是，與形成在其上的透明導(dǎo)電層及有機(jī)導(dǎo)電層中含有的氧結(jié)合而導(dǎo)致性能劣化、以及在形成透明導(dǎo)電層時(shí)的溫度對(duì)發(fā)光層的影響。
又，根據(jù)上述特開2000-173770號(hào)公報(bào)，由于陽極側(cè)為透明導(dǎo)電膜，比通常導(dǎo)體具有較高的阻抗，因此在制成顯示屏?xí)r，由于透明導(dǎo)電膜造成的功耗會(huì)引起圖像畫面產(chǎn)生光斑等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種小型、低價(jià)且從室外到室內(nèi)可視性均優(yōu)良的顯示裝置及其制造和驅(qū)動(dòng)方法。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的顯示裝置中，在顯示區(qū)里，包括由光調(diào)制元件反射外部光來進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件組成的第一顯示區(qū)以及由發(fā)光元件進(jìn)行自發(fā)光并進(jìn)行顯示的發(fā)光顯示元件組成的第二顯示區(qū)，并同時(shí)設(shè)置上述第一顯示區(qū)和第二顯示區(qū)。
因此，本發(fā)明的發(fā)光元件不同于以往那樣地將發(fā)光元件作為背光源和正面光源來使用，而是向著顯示面一側(cè)以自身的發(fā)光直接進(jìn)行顯示。藉此可以提高發(fā)光元件所發(fā)出的光的利用效率，同時(shí)也可使顯示裝置的厚度變薄。即是說，背光源景燈的厚度通常為3～6mm左右，因此，由于不采用背光源而帶來的厚度減小的優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。另外，不需要背光源是指，不需要以往的設(shè)置在液晶屏的背面與背光源之間的偏振片、位相差片以及玻璃基板。因此，由于不需要這些偏振片、位相差片和玻璃基板，顯示裝置的厚度可以更加薄。
又，由于不必對(duì)形成圖形的發(fā)光元件的背光源進(jìn)行定位和固定，可以省略為此而備的專用裝置及固定機(jī)構(gòu)，則可減少零部件數(shù)量、縮減工序，由此，可以降低成本支出。
而且，不需要背光源與背面?zhèn)绕衿拔幌嗖钇膬?yōu)點(diǎn)不僅在于，單單使顯示裝置整體厚度變薄。也就是說，減少部件數(shù)量這一點(diǎn)來講，不僅對(duì)于材料費(fèi)，而且組裝工時(shí)和各種部件檢查等所需費(fèi)用也能削減，故顯示裝置整體上的制造成本下降。
還有，對(duì)于本發(fā)明發(fā)明那樣的例如像素分割方式等的顯示區(qū)分割方式的顯示裝置，能夠?qū)⒌谝伙@示區(qū)與第二顯示區(qū)之比任意地設(shè)定為一定程度，由此，例如在使用于手機(jī)、信息攜帶終端(PDA)等移動(dòng)設(shè)備中的場(chǎng)合下，通常，將反射區(qū)即第一顯示區(qū)的比例增大。例如使得顯示像素的像素面積中80％為反射區(qū)時(shí)，發(fā)光區(qū)即第二顯示區(qū)為20％，因此發(fā)光元件的發(fā)光面積即使為最大也只需像素面積的1/5就可以了，這一點(diǎn)意味著能夠減少功耗。
因此，能提供一種小型、廉價(jià)，且從野外到室內(nèi)其可視性均優(yōu)越的顯示裝置。
又，本發(fā)明的顯示裝置還具有相互相對(duì)的第一基板和第二基板，所述光調(diào)整元件及發(fā)光元件都設(shè)置在所述第一基板和第二基板之間，因而將光調(diào)制元件及發(fā)光元件都僅裝在第一基板和第二基板之間，從而使顯示裝置的厚度能確實(shí)減薄。
又，本發(fā)明的顯示裝置是在上述的顯示裝置內(nèi)，光調(diào)制元件的光調(diào)制層與發(fā)光元件的發(fā)光層設(shè)置在同一層，這里所謂的同一層并不意味為兩者為同一水平位置，它包括在發(fā)光調(diào)制元件的光調(diào)制層內(nèi)包含發(fā)光元件的發(fā)光層的狀況。
根據(jù)所述發(fā)明，發(fā)光元件與光調(diào)制元件的光調(diào)制層設(shè)置在同一層，因此，在以往由光調(diào)制元件形成的非發(fā)光顯示元件的厚度范圍內(nèi)，能夠裝入發(fā)光元件，結(jié)果能確實(shí)地減薄顯示裝置的厚度。
又，本發(fā)明的顯示裝置，在其顯示區(qū)內(nèi)同時(shí)設(shè)置由光調(diào)制元件反射外部光進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件所組成的第一顯示區(qū)、發(fā)光元件進(jìn)行自發(fā)光并進(jìn)行顯示的發(fā)光顯示元件所組成的第二顯示區(qū)，同時(shí)還具備相互相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板，所述光調(diào)制元件及發(fā)光元件都設(shè)置在第一基板與第二基板之間，并且在所述第二顯示區(qū)內(nèi)，在所述第一基板上順次疊層所述發(fā)光元件和光調(diào)制元件的光調(diào)制層。
根據(jù)所述發(fā)明，在第二顯示區(qū)內(nèi)，在所述第一基板上順次疊層所述發(fā)光元件和光調(diào)制元件的光調(diào)制層，因此，光調(diào)制元件及發(fā)光元件都被裝在第一基板與第二基板之間，因此顯示裝置的厚度能確實(shí)減薄。并且，盡管光調(diào)制層疊層在發(fā)光元件的表面?zhèn)?，但由于發(fā)光元件被設(shè)置在第一基板與第二基板之間，因此，發(fā)光元件的顯示光全部出射到第二顯示區(qū)。因而，光的利用效率非常高。
由此，能夠提供一種確保更高照射效率、不僅提高亮度且能減少顯示裝置厚度以及降低零部件費(fèi)用的顯示裝置。
又，本發(fā)明的顯示裝置能夠相互公用以所述光調(diào)制元件及發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)矩陣狀配置的所述各顯示區(qū)用的各數(shù)據(jù)信號(hào)線及各掃描信號(hào)線。
因此，能夠提供一種在顯示區(qū)內(nèi)形成兩個(gè)顯示元件時(shí)可防止電路構(gòu)成復(fù)雜化、并且制造成品率高且成本低的顯示裝置。
又，本發(fā)明的顯示裝置的制造方法，在制造同時(shí)設(shè)置所述非發(fā)光顯示元件與發(fā)光顯示元件的顯示裝置時(shí)，當(dāng)在第一基板上形成驅(qū)動(dòng)電路，在第二基板上形成發(fā)光元件后，將形成這些驅(qū)動(dòng)電路的第一基板側(cè)和形成發(fā)光元件的第二基板側(cè)組合成一體。
因此，在制造顯示裝置時(shí)，可將發(fā)光元件及驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件和光調(diào)制元件的驅(qū)動(dòng)元件分別形成。這樣，在發(fā)光元件形成時(shí)不會(huì)受到驅(qū)動(dòng)元件形成時(shí)的工序溫度、化學(xué)品、氣體等的影響。
又，本發(fā)明的顯示裝置，為了解決上述問題，由發(fā)光顯示元件單獨(dú)形成，是將在第一基板上形成了驅(qū)動(dòng)電路的第一基板側(cè)、與在第二基板上形成包括二個(gè)發(fā)光元件用電極在內(nèi)的發(fā)光元件的第二基板側(cè)貼合在一起。
又，本發(fā)明的顯示裝置，是在所述顯示裝置中，發(fā)光元件由有機(jī)電致發(fā)光元件形成，在形成所述有機(jī)電致發(fā)光元件的第二基板側(cè)，在有機(jī)電致發(fā)光元件的陰極形成之后，與第一基板側(cè)貼合在一起。
根據(jù)所述發(fā)明，對(duì)于單由發(fā)光顯示元件形成的裝置，形成作為發(fā)光元件的有機(jī)電致發(fā)光元件(以下稱作“有機(jī)EL元件”)的第二基板側(cè)，在包括有機(jī)EL元件的發(fā)光元件用電極即陰極形成以后，與第一基板側(cè)貼合在一起。
藉此，從有機(jī)EL元件出射的光不是從形成驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電路的基板側(cè)出射，而能夠從與其相對(duì)設(shè)置的對(duì)向基板或保護(hù)層側(cè)出射。因此，與所述以往技術(shù)中的光出射方向相同，與向驅(qū)動(dòng)電路形成側(cè)出射的構(gòu)造相比，同樣地具有下述基本優(yōu)點(diǎn)。
首先，由于分別形成設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路的第一基板側(cè)與有機(jī)EL元件。因此，可以分別獨(dú)立地編排制造工序，因而不受溫度、氣體以及化學(xué)品等的影響，提高了可靠性。
又，由于所述結(jié)構(gòu)，可以使光從形成了有機(jī)EL元件的第二基板側(cè)出射。這樣，可以不影響驅(qū)動(dòng)電路側(cè)的開口率而將發(fā)光區(qū)設(shè)定為更寬。由此，能提高亮度。而且，由于發(fā)光面積較大，獲得相同亮度所需的每單位面積電流量可降低，則可以實(shí)現(xiàn)延長使用壽命、以及利用發(fā)光效率提高來減少電能消耗。
又，由于光不出射到形成有驅(qū)動(dòng)電路的第一基板側(cè)，故第一基板側(cè)可以在整個(gè)面上形成驅(qū)動(dòng)電路。因此，能夠自由設(shè)定驅(qū)動(dòng)電路的TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶體管)的大小，或在TFT生成區(qū)上留有余地，從而能形成微細(xì)控制用的電路。另外，由于布線寬度也有了余地，使驅(qū)動(dòng)電路可靠性更高，成品合格率也更高。
又，在本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，采用同時(shí)設(shè)置非發(fā)光顯示元件與發(fā)光顯示元件的顯示裝置，并且，將各顯示區(qū)內(nèi)的圖像信號(hào)的單位時(shí)間即1個(gè)場(chǎng)分割成多個(gè)期間，在每個(gè)分割期間使光調(diào)制元件或發(fā)光元件進(jìn)行通-斷動(dòng)作。
根據(jù)所述發(fā)明，在驅(qū)動(dòng)同時(shí)設(shè)置非發(fā)光顯示元件與發(fā)光顯示元件的顯示裝置時(shí)，通過將1個(gè)場(chǎng)分割成幾個(gè)期間，在每個(gè)分割期間令光調(diào)制元件或發(fā)光元件進(jìn)行通-斷動(dòng)作，可以控制1個(gè)場(chǎng)中的光調(diào)制元件或發(fā)光元件的總導(dǎo)通時(shí)間，同時(shí)進(jìn)一步使這種發(fā)光模式的種類多樣化，并且能有效地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
又，通過上述時(shí)間上控制光調(diào)制元件或發(fā)光元件的導(dǎo)通時(shí)間，能夠顯示圖像信號(hào)的灰度。
因此，能夠提供一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該方法在當(dāng)兩個(gè)顯示元件形成在一個(gè)顯示區(qū)內(nèi)時(shí)，可防止電路構(gòu)造復(fù)雜化，并能提供一種制造時(shí)合格率高、低成本、效率高并能有以良好灰度進(jìn)行顯示。
本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下內(nèi)容可充分了解，另外，關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，通過參照附圖并閱讀以下說明，可以明確。


圖1是表示本發(fā)明的顯示裝置一實(shí)施形態(tài)，它是表示該表示顯示裝置中一個(gè)像素的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明一個(gè)概要，它是表示顯示環(huán)境與功耗的關(guān)系圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)概要，它是表示顯示環(huán)境與亮度的關(guān)系圖。
圖4(a)～圖4(c)是表示所述顯示裝置中的對(duì)向基板的制造方法的說明圖。
圖5(a)及圖5(b)是表示所述顯示裝置中TFT基板制造方法的說明圖。
圖6是表示將金屬電極沿有機(jī)EL元件的陽極在黑底下形成的顯示裝置剖面圖。
圖7是表示將金屬電極形成為有機(jī)EL元件的層狀構(gòu)造并在黑底下形成的顯示裝置剖面圖。
圖8(a)及圖8(b)是表示所述顯示裝置的對(duì)向基板與TFT基板貼合狀態(tài)的說明圖。
圖9是所述顯示裝置中公用信號(hào)線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的1個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)電路圖。
圖10是表示所述顯示裝置在公用信號(hào)線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電路變形例的驅(qū)動(dòng)電路圖。
圖11是表示所述顯示裝置的顯示狀態(tài)特性圖。
圖12表示本發(fā)明的顯示裝置的另一實(shí)施形態(tài)，它是表示顯示裝置中的一個(gè)像素的剖面圖。
圖13(a)～圖13(c)是表示所述顯示裝置中對(duì)向基板制造方法的說明圖。
圖14是表示所述顯示裝置中TFT基板制造方法的說明圖。
圖15(a)及圖15(b)是表示所述顯示裝置的對(duì)向基板與TFT基板貼合狀態(tài)的說明圖。
圖16是表示本發(fā)明的顯示裝置再一實(shí)施形態(tài)，它是表示顯示裝置中的一個(gè)像素的剖面圖。
圖17是表示多層形成所述顯示裝置的凸部時(shí)的剖面圖。
圖18是所述顯示裝置中顯示畫面的平面圖。
圖19(a)是表示將所述顯示裝置的1個(gè)像素分割成反射區(qū)及發(fā)光區(qū)時(shí)將發(fā)光區(qū)設(shè)置在反射區(qū)的內(nèi)側(cè)所構(gòu)成的平面圖。
圖19(b)是表示將所述顯示裝置的1個(gè)像素分割成反射區(qū)和發(fā)光區(qū)時(shí)，將發(fā)光區(qū)設(shè)置在反射區(qū)的轉(zhuǎn)角側(cè)所構(gòu)成的平面圖。
圖20是表示本發(fā)明的顯示裝置的再一實(shí)施形態(tài)，是使用光傳感器場(chǎng)合下的方框圖。
圖21是表示本發(fā)明的顯示裝置的再一實(shí)施形態(tài)，它是表示顯示裝置中一個(gè)像素的平面圖。
圖22是所述顯示裝置中表示1個(gè)像素的圖21的A-A線剖面圖。
圖23是表示所述顯示裝置的整體構(gòu)成圖。
圖24是表示所述顯示裝置在常白模式下漏極電壓Vd小于液晶用閾值電壓Vth(LC)時(shí)液晶顯示元件及有機(jī)EL元件的顯示狀態(tài)的說明圖。
圖25是表示所述顯示裝置在常白模式下漏極電壓Vd大于液晶用閾值電壓Vth(LC)而小于EL閾值電壓Vth(OLED)時(shí)液晶顯示元件及有機(jī)EL元件的顯示狀態(tài)的說明圖。
圖26是表示所述顯示裝置在常白模式下漏極電壓Vd大于液晶用閾值電壓Vth(LC)并大于EL用閾值電壓Vth(OLED)時(shí)液晶顯示元件及有機(jī)EL元件的顯示狀態(tài)的說明圖。
圖27是表示所述顯示裝置在常黑模式下漏極電壓Vd小于公用閾值電壓Vth時(shí)液晶顯示元件及有機(jī)EL元件的顯示狀態(tài)的說明圖。
圖28是表示所述顯示裝置在常黑模式下漏極電壓Vd大于公用閾值電壓Vth時(shí)液晶顯示元件及有機(jī)EL元件的顯示狀態(tài)的說明圖。
圖29(a)是表示顯示裝置在常黑模式下液晶顯示元件的亮度狀態(tài)的說明圖，圖29(b)是表示顯示裝置在常黑模式下有機(jī)EL元件的亮度狀態(tài)的說明圖。
圖30是本發(fā)明的顯示裝置的另一其他實(shí)施形態(tài)在驅(qū)動(dòng)時(shí)的信號(hào)波形圖。
圖31是表示電壓電流轉(zhuǎn)換手段的其他構(gòu)成的說明圖。
圖32(a)～圖32(c)是本發(fā)明的顯示裝置的另一其他實(shí)施形態(tài)下驅(qū)動(dòng)時(shí)的信號(hào)波形圖。
圖33是表示本發(fā)明的顯示裝置的另一其他實(shí)施形態(tài)，是作為有機(jī)EL層由空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層構(gòu)成的有機(jī)EL發(fā)光元件的剖面圖。
圖34是表示作為有機(jī)EL層由高分子EL材料構(gòu)成的有機(jī)EL發(fā)光元件的剖面圖。
圖35(a)～圖35(c)是表示圖33中所示的顯示裝置的對(duì)向基板制造方法的剖面圖。
圖36(a)及圖36(b)是表示圖33中所示的顯示裝置的TFT電路側(cè)基板制造方法的剖面圖。
圖37(a)及圖37(b)是表示圖33中所示的顯示裝置的對(duì)向基板與TFT電路側(cè)基板貼合工藝的剖面圖。
圖38(a)～圖38(c)是表示圖34所示的顯示裝置的對(duì)向基板制造方法的剖面圖。
圖39是表示圖34所示的顯示裝置的TFT電路側(cè)基板制造方法的剖面圖。
圖40(a)及圖40(b)是表示圖34所示的顯示裝置的對(duì)向基板與TFT電路側(cè)基板貼合工藝的剖面圖。
圖41是表示歷來的顯示裝置的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
首先，對(duì)于本發(fā)明的概要進(jìn)行說明。
本發(fā)明的顯示裝置是將反射外部光進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件和自發(fā)光的發(fā)光顯示元件裝在同一個(gè)顯示裝置內(nèi)構(gòu)成，由此可知，不需要裝設(shè)背光源等另外的光源，因此能同時(shí)實(shí)現(xiàn)功耗低及小型化。還有，將非發(fā)光顯示元件和自發(fā)光的發(fā)光顯示元件組合裝在同一個(gè)顯示裝置內(nèi)，由于能夠公用電極、布線、驅(qū)動(dòng)元件、絕緣體等的部件的制造工序，因此，能夠使以往用于背光源等光源制造以及附件等所化費(fèi)的時(shí)間和費(fèi)用大幅降低。
以下，進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明的作用、效果等詳細(xì)說明。
首先，如上所述，通常顯示裝置大體上可分為非發(fā)光顯示裝置及發(fā)光顯示裝置二大類，非發(fā)光顯示裝置使從陽光、室內(nèi)光、背光源、正面光源等外部光源出射的光透過非發(fā)光顯示元件即光調(diào)制元件而進(jìn)行調(diào)制，對(duì)于該非發(fā)光顯示元件，存在兩種類型，一種是具有使得來自外部的光反射的反射手段的反射型、另一種是不具有反射手段的透過型。另一方面，發(fā)光顯示裝置是具有發(fā)光元件的顯示裝置，通常，發(fā)光元件或稱為發(fā)光層的部分自己發(fā)光。這里，將上述光調(diào)制元件中透過光的控制稱為光調(diào)制，與此相應(yīng)，對(duì)發(fā)光元件的發(fā)光稱為直接調(diào)制。
對(duì)于由透過型液晶顯示裝置所代表的透過型非發(fā)光顯示裝置，通常從暗顯示到亮顯示，背光源的亮度是一定并經(jīng)常點(diǎn)亮著，因此，透過型的非發(fā)光顯示裝置經(jīng)常使用外部光源，會(huì)消耗功率，另外，透過型非發(fā)光顯示裝置的情況下，對(duì)光調(diào)制元件及背光源而言，必須要有各自的電源供給及控制，因此零部件數(shù)量多，限制了小型化，也難以降低成本。
而另一方面，由EL顯示裝置代表的發(fā)光顯示裝置，由于調(diào)控發(fā)光亮度，暗顯示和亮顯示消耗的功率不同，從功耗來講，暗顯示少而亮顯示則多。
這里，將這些透過型的非發(fā)光顯示元件或發(fā)光顯示元件和反射型的非發(fā)光顯示元件組裝在同一個(gè)顯示屏內(nèi)，利用雙方進(jìn)行顯示，與本發(fā)明相比較。即將透過型的非發(fā)光顯示元件與反射型的非發(fā)光顯示元件組合的以往的顯示裝置，也就是將作為以往技術(shù)已經(jīng)說明過的像素分割型的液晶顯示裝置等，和本發(fā)明的顯示裝置作一比較。
以往的液晶顯示裝置如圖2中用虛線L1所示，從亮環(huán)境下到暗環(huán)境下光源即背光源必須常時(shí)點(diǎn)亮，必須消耗大體一定的功率。與此相比，將發(fā)光顯示元件和反射型非發(fā)光顯示元件組合在同一顯示屏中的本發(fā)明的顯示裝置，可以根據(jù)周圍環(huán)境來調(diào)整發(fā)光顯示元件的亮度進(jìn)行顯示。因此，如圖2的實(shí)線L2所示那樣，在亮環(huán)境下使發(fā)光亮度降低，使反射型的非發(fā)光顯示元件得到最大限度的利用，而在暗環(huán)境下可使發(fā)光顯示元件的發(fā)光亮度提高以保持顯示。因此，亮環(huán)境下能夠使以往透過型非發(fā)光顯示裝置中點(diǎn)亮背光源的耗電減少。
因此，本發(fā)明的顯示裝置，如在亮環(huán)境下使用，比透過型的非發(fā)光顯示元件與反射型的非發(fā)光顯示元件組合的顯示裝置更為省電，通過降低亮度進(jìn)行顯示，能延長使用壽命，提高可靠性。還有，本發(fā)明的顯示裝置，沒有必要另外設(shè)置背光源，因此與以往的液晶顯示裝置比較，能實(shí)現(xiàn)薄型化和小型化，加上不需要供電手段和控制等，可以使成本降低。
又，將本發(fā)明的顯示裝置與僅用發(fā)光顯示元件的顯示裝置比較，可得到圖3的結(jié)果，即如圖3中用虛線L1所顯示的那樣，僅有發(fā)光顯示元件構(gòu)成的顯示裝置，隨著環(huán)境變亮，其發(fā)光亮度如不增強(qiáng)，顯示將變得看不清楚。
而本發(fā)明的顯示裝置，在亮的環(huán)境下，反射型的非發(fā)光顯示元件將提高其顯示特性，發(fā)光顯示元件如同一圖的實(shí)線L2’所示，亮度降低就能顯示，這是以往僅用發(fā)光顯示元件的場(chǎng)合下所沒有的，是本發(fā)明獨(dú)自形成的亮度控制方法。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，比只用發(fā)光顯示元件的情況，可將最大亮度設(shè)定得更低，同時(shí)能提高其使用的可靠性、延長壽命。
實(shí)施形態(tài)1本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，按圖1、圖4至圖11說明如下。
如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50，作為光調(diào)制層的液晶層26及作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件60，被上下側(cè)的TFT基板51及對(duì)向基板52挾在中間。而下側(cè)是在由玻璃為代表的材料形成的作為第一基板的絕緣性基板21上形成有TFT(Thin Film Trainmaster，薄膜晶體管)基板51，并且對(duì)于每個(gè)顯示像素形成驅(qū)動(dòng)作為光調(diào)制元件的反射型液晶顯示元件20的液晶用TFT元件22及驅(qū)動(dòng)作為發(fā)光元件的發(fā)光型有機(jī)EL(Electro Luminescence)元件60的EL用TFT元件42。這些液晶用TFT元件22及EL用TFT元件42能各自單獨(dú)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，另一方面，也可以公用信號(hào)線驅(qū)動(dòng)。
另一方面，在上側(cè)設(shè)有對(duì)向基板52，該對(duì)向基板52由同樣利用玻璃形成的透明的作為第二基板的絕緣性基板29、在該絕緣性基板29上又形成彩色濾色層28、黑色底層33、有機(jī)EL元件60、偏振片32、位相差片31所組成，該有機(jī)EL元件60由作為光調(diào)制元件顯示面?zhèn)入姌O的對(duì)向電極27、由作為發(fā)光元件用電極及發(fā)光元件顯示面?zhèn)入姌O的陽極65、空穴輸送層64、發(fā)光層63、電子輸送層62、以及由作為發(fā)光元件用電極的陰極61等組成。
這里，本實(shí)施形態(tài)中，使有機(jī)EL元件60與液晶顯示元件20的光調(diào)制層即液晶層26設(shè)置在同一層并使得在有機(jī)EL元件60的光出射側(cè)不存在液晶層26。
也就是說，本實(shí)施形態(tài)中的顯示裝置50中，對(duì)于作為顯示區(qū)的每一個(gè)顯示像素，同時(shí)設(shè)置有在液晶顯示元件20的一部分上將來自顯示面一側(cè)的外來入射光用液晶顯示元件20的像素電極25反射并經(jīng)液晶層26調(diào)制和顯示的作為第一顯示區(qū)的反射區(qū)11、以及在有機(jī)EL元件60的一部分上進(jìn)行自發(fā)光并把該光向顯示面一側(cè)出射的作為第二顯示區(qū)的發(fā)光區(qū)12a。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50具有有機(jī)EL元件60出射的光難以穿透液晶層26的構(gòu)造，因此，有機(jī)EL元件60出射的光，由于液晶的原因，沒有被散射或被吸收，故難以產(chǎn)生亮度降低。
本實(shí)施形態(tài)中，所述有機(jī)EL元件60形成于對(duì)向基板52的陽極65上，這意味著實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL元件60通過與TFT電路不同工序加以制造。
也就是說，有機(jī)EL元件60形成在對(duì)向基板52側(cè)，形成后的EL元件60的光射向?qū)ο蚧?2側(cè)。這樣，在形成對(duì)向基板52之際，例如用ITO(IndiumTin Oxide，銦錫氧化物)形成透明的陽極65，然后依次序形成空穴輸送層64、發(fā)光層63、電子輸送層62、以及陰極61，可以采用以往所用的形成方法，同時(shí)由于對(duì)向基板52側(cè)沒有驅(qū)動(dòng)電路，所以也就不會(huì)因驅(qū)動(dòng)電路而對(duì)有機(jī)EL元件60的開口率進(jìn)行限制，所以可以得到近100％的開口率。
又，由于TFT制造工序與對(duì)向基板52的制造工序分開，能夠避免TFT制造過程中產(chǎn)生的熱影響，特別能夠與光刻及蝕刻的工序分開，它的化學(xué)品溶液和水會(huì)引起使用有機(jī)材料的發(fā)光層63特性劣化。
因此，將有機(jī)EL元件60與TFT基板51分開制成對(duì)于維持有機(jī)EL元件60的性能是有益的。
這里，本實(shí)施形態(tài)中使用的發(fā)光層，且不問是采用低分子型EL材料還是采用高分子型EL材料都可以，該圖表示的有機(jī)EL元件60是表示用低分子型EL材料制造發(fā)光層63的一個(gè)應(yīng)用例，并且，發(fā)光層63的兩面設(shè)有電子輸送層62及空穴輸送層61。但是，不一定必須設(shè)置上述電子輸送層62及空穴輸送層64，但對(duì)于使用低分子型EL材料的發(fā)光層63而言，設(shè)置電子輸送層62及空穴輸送層64，在發(fā)光效率這一點(diǎn)上是有益的。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，在TFT基板51的像素電極25和有機(jī)EL元件60之間，有一處凸起的導(dǎo)電接觸層66，有機(jī)EL元件60與像素電極25以及EL用TFT元件42在這里電氣連接，該導(dǎo)電接觸層66是為了調(diào)整高度而設(shè)置的。
下面，對(duì)具有由所述低分子型EL材料發(fā)光層63形成的有機(jī)EL元件60的顯示裝置50的制造方法作說明。首先就形成對(duì)向基板52的情況進(jìn)行說明。
對(duì)于低分子型EL材料的發(fā)光層63，一般是用掩膜蒸鍍來形成有機(jī)EL元件60。因此，在形成對(duì)向基板52時(shí)，如圖4(a)所示，首先，將掩膜55設(shè)置在對(duì)向基板52的對(duì)向電極27及陽極65側(cè)的預(yù)定位置。本實(shí)施形態(tài)如后所述，采用液晶顯示元件20和有機(jī)EL元件60共有信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)方式，因此，構(gòu)造上，在對(duì)向電極27與陽極65之間形成一條不導(dǎo)通的溝道。但是，使得液晶顯示元件20和有機(jī)EL元件60單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí)，對(duì)向電極27和陽極65也可以導(dǎo)通。
然后，如圖4(b)及圖4(c)所示，通過掩膜55的窗口55a，使空穴輸送層64、發(fā)光層63、電子輸送層62及陰極61順次成膜。
另一方面，在形成TFT基板51時(shí)，按圖5(a)及圖5(b)所示，在形成了液晶用TFT元件22、EL用TFT元件42以及像素電極25的TFT基板51上涂布感光性導(dǎo)電樹脂之后，進(jìn)行掩模曝光，僅導(dǎo)電性接觸層66上留有導(dǎo)電樹脂。這里，本實(shí)施形態(tài)中像素電極25也設(shè)置在有機(jī)EL元件60所配置的區(qū)域內(nèi)。該像素電極25由鋁(Al)等具有反射性的導(dǎo)電膜形成，而有機(jī)EL元件60則只在與像素電極25相反的顯示面?zhèn)劝l(fā)光，因此，像素電極25的存在不會(huì)有光透過的問題。另外，不必另外形成有機(jī)EL元件60的背面反射板，因此可減少工序數(shù)量。
又，所述陰極61，通常是用金屬形成的，但是不限于此，如可用導(dǎo)電性樹脂。還有，將陰極61用金屬或?qū)щ娦詷渲纬珊笤儆脤?dǎo)電性樹脂形成也可。還有，導(dǎo)電性樹脂也可采用噴涂法涂布。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，為了讓有機(jī)EL元件60發(fā)出的光射向?qū)ο蚧?2側(cè)，必須讓電流由對(duì)向基板52側(cè)流向TFT基板51側(cè)。因此，考慮到對(duì)向基板52側(cè)上形成的透明陽極65的電阻值較高時(shí)，發(fā)光效率要下降，因此為解決這一問題，例如圖6所示那樣，沿有機(jī)EL元件60的透明陽極65而形成金屬電極65a，以使其電阻值下降。作為該金屬電極65a能利用的材料，最好反射率要低，例如鈦(Ti)、鉭(Ta)等為好。又，為了使電阻更低，如圖7所示那樣，用鋁(Al)等低阻抗金屬形成的金屬電極65b，與用例如鉭(Ta)、鈦(Ti)等低反射率的金屬電極65c形成層狀構(gòu)造，并沿著黑底33形成。這里，采用低反射率金屬的理由是為了使用金屬電極65a，65b來反射外部光并且不使對(duì)比度減小。又，在同樣的目的之下，也可將金屬電極沿黑底33形成。這樣，不直接向黑底33所遮光的顯示面?zhèn)瘸錾?，因此，可不限于反射率低的材料。再有，圖7表示具有用高分子型EL材料形成的發(fā)光層73的有機(jī)EL元件70，而使用所述低反射金屬的方法對(duì)有機(jī)EL元件60或70中的任一種元件都可以采用。
又，本實(shí)施形態(tài)中，在有機(jī)EL元件60與液晶層26的邊界上，沒有特別地設(shè)置任何部件，但也未必限于此，例如，將在實(shí)施形態(tài)2中說明，也可以設(shè)置與有機(jī)EL元件70一樣的遮光層、本實(shí)施形態(tài)中，在有機(jī)EL元件60處形成遮光層時(shí)，將有機(jī)EL元件60形成為層狀，然后，在四周面上用遮光材料涂布即可。
以下，如圖8(a)及圖8(b)所示，將形成了有機(jī)EL元件60的對(duì)向基板52與TFT基板51相互對(duì)準(zhǔn)，貼合固定。在此，有機(jī)EL元件60利用導(dǎo)電接觸層66與TFT基板51電氣連接，理想地，TFT基板51和對(duì)向基板52上都事先涂好導(dǎo)電性樹脂，利用導(dǎo)電性樹脂使雙方電氣接觸。折射由于能夠防止因金屬表面氧化膜造成的接觸不良，而且利用樹脂所具有的彈性可以容易實(shí)現(xiàn)接觸。
然后，注入液晶。注入可以是在TFT基板51與對(duì)向基板52相互貼合以后，可以用真空注入法注入。
接著對(duì)有機(jī)EL元件60所用各種部件的材質(zhì)等加以說明。
首先，有機(jī)EL元件60可用發(fā)白色光的發(fā)光層63，可照樣使用液晶顯示元件20中顯示用的彩色濾色層28。但也未必限于這一種，也可用發(fā)出紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)中任何一種顏色的光的發(fā)光層63，這時(shí)，彩色濾色層28的一部分可以做成透明。
也就是說，發(fā)光層63的發(fā)光，根據(jù)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)不同的顏色，其發(fā)光亮度的時(shí)效劣化不同。因此，把發(fā)光層63用于顯示元件中時(shí)，隨著時(shí)間的推移，色平衡將會(huì)崩潰，對(duì)于這一點(diǎn)，采用發(fā)白色光的發(fā)光層63時(shí)可以防止這種時(shí)效性的色平衡劣化。但另一方面，用發(fā)白色光的發(fā)光層63的同時(shí)，使用各種顏色的彩色濾色層28的情況下，由于采用各種顏色的彩色濾色層28，透過率為1/3，所以，結(jié)果是光利用效率降低。
因此，任何情況都是辨證的，與考慮到使用期間較短的顯示器和與正確的色平衡相比更重視亮度的顯示器，最好采用發(fā)出紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的各種顏色的發(fā)光層63，而對(duì)有長時(shí)間彩色平衡要求的如電視機(jī)等，最好采用發(fā)出白色光的發(fā)光層63。
下面，例舉能作由發(fā)出各色光的低分子型發(fā)光材料組成的發(fā)光層63的材料，例如有萘、蒽、菲、芘、并四苯、熒光素、芘酞二萘嵌苯、萘酞芘、二萘嵌苯、二苯丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、氮萘金屬配位化合物、亞胺、二苯蒽、二氨基唑、芥子喹因、勒布朗等。
另一方面，作為發(fā)白光的發(fā)光層63的材料可例舉有，藍(lán)色金屬配位化合物(Znbox2Zinc-benzoxyazol2)和黃色金屬配位化合物(Znsq2Zinc-styrylquinoline2)。也可將熒光色素芘或DCM1(4-(Dicyanomethylene)-2-methy1-6-(4-dimethylaminostyry1)-4H-pyran)摻雜在其中使用。也可以使用聚合物材料的疊層體或?qū)垡蚁┻沁驅(qū)BD(2-(4-Biphenyly1)-5-(4-tert-buthlpheny1)-1，3，4-oxadiazol)分散后的單層材料等。
另外，用作空穴輸送層64的材料有，酞化菁化合物、萘酞化菁化合物、初卟啉惡二唑、三唑、咪唑、四氫咪唑、惡唑、芪等。
還有，作電子輸送層62的材料有，芴酮、蒽醌二甲烷、二苯基對(duì)苯醌、噻喃、惡二唑、噻二唑、四唑、二萘嵌苯四羰酸。
陰極61的電極材料可例舉如下，有鋁(Al)、鎂(Mg)、銀(Ag)等金屬，也可以將鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、金(Au)等金屬材料重疊在上述材料之上，可提高接觸性能。
再有，作為用于TFT基板51與對(duì)向基板52接合的導(dǎo)電性接觸層66的連接導(dǎo)電性樹脂，例如可以用特開平11-249299號(hào)公報(bào)中所記載的導(dǎo)電粒子分散感光樹脂(富士膠卷株式會(huì)社制)或雜志《1986 The Chemical Society ofJapan》的“Chemistry letters，pp.469472，1986”中所記載的能利用聚吡咯組成的感光導(dǎo)電聚合物。更詳細(xì)的，在特開平11-249299號(hào)公報(bào)中有關(guān)碳黑等導(dǎo)電性粒子被分散的感光性分散物及感光的技術(shù)，用曝光及顯影來形成布線圖案等已公開的論文。另外在“Chemistry Letters，pp.469-472，1986”中公開使吡咯單體光化學(xué)聚合，使其帶導(dǎo)電性，形成聚吡咯，也公開了作為電極材料制作布線圖案的內(nèi)容。
以下對(duì)有關(guān)對(duì)向基板52上形成的位相差片31及偏振片32的特性作一敘述。
這一些位相差片31及偏振片32在液晶顯示元件20中，為了構(gòu)成除了特定的液晶方式的反射型液晶顯示裝置，要除去特定的液晶方式，這種情況下，位相差片31通常是1/4波長。在本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)于有機(jī)EL元件60的陰極61，為了提高反射效果，可使用鋁(Al)等金屬，因此，有機(jī)EL元件60的不發(fā)光時(shí)，用陰極61進(jìn)行光反射，對(duì)比度會(huì)下降。因此，通常為了防止反射，在有機(jī)EL元件60的顯示面一側(cè)必須要偏振片32及1/4波長的位相差片31，這一點(diǎn)，在本實(shí)施形態(tài)中，在反射型液晶顯示元件20中，由于預(yù)先具有相同結(jié)構(gòu)的偏振片32和位相差片31，可以不必重新設(shè)置而能夠公用。
以下，對(duì)具備所述結(jié)構(gòu)的顯示裝置50的驅(qū)動(dòng)電路在圖9的基礎(chǔ)上作一說明。本驅(qū)動(dòng)電路中，要對(duì)形成矩陣狀顯示區(qū)的各顯示像素進(jìn)行有源驅(qū)動(dòng)，有關(guān)液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件60的驅(qū)動(dòng)，公用作為信號(hào)線及掃描信號(hào)線的柵極總線3...、作為信號(hào)線及數(shù)據(jù)信號(hào)線的源極總線2a...。但本發(fā)明中未必限于這樣，也可以適用于單純的矩陣。另外，關(guān)于驅(qū)動(dòng)回路詳細(xì)情況請(qǐng)參見實(shí)施形態(tài)7。
如該圖9所示，在顯示裝置50中的一個(gè)像素的電路結(jié)構(gòu)中，液晶用TFT元件22的柵極電極與柵極總線3相連，源極總線2a與液晶用TFT元件22的源極接續(xù)。另外，液晶用TFT元件22的漏極22a與液晶顯示元件20、液晶輔助電容35、EL用TFT元件42的柵極電極連接。又，EL用TFT元件42的漏極與有機(jī)EL元件60的陰極61連接。又，在上述構(gòu)造中，有機(jī)EL元件60設(shè)置在EL用TFT元件42的漏極側(cè)，但未必僅限于此，例如，如圖10中所示，也可設(shè)在EL用TFT元件42的源極側(cè)。
這樣結(jié)構(gòu)的顯示裝置50的驅(qū)動(dòng)電路，用輸入到柵極總線3...的掃描線信號(hào)Vg控制液晶用TFT元件22通/斷，將源極總線2a...的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs輸入液晶顯示元件20。液晶顯示元件20的發(fā)光狀態(tài)由液晶輔助電容35來確保。又，本實(shí)施形態(tài)中，EL用TFT元件42的EL用閾值電壓Vth(OLED)設(shè)定得比液晶顯示元件20的動(dòng)作范圍電壓更高，即，源極總線2a...的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs的電壓一旦超過液晶顯示元件20的驅(qū)動(dòng)電壓范圍，液晶顯示元件20飽和，另一方面，EL用TFT元件42處于導(dǎo)通狀態(tài)，有機(jī)EL元件60發(fā)光。
另一方面，液晶顯示元件20設(shè)定為正常時(shí)白色模式、而飽和狀態(tài)時(shí)為黑色，因此，在有機(jī)EL元件60發(fā)光的電壓范圍內(nèi)，液晶顯示元件20成為有機(jī)EL元件60的黑底，不會(huì)由于液晶顯示元件20而產(chǎn)生對(duì)比度降低。
又，在僅僅液晶顯示元件20動(dòng)作的電壓范圍內(nèi)，發(fā)光區(qū)12a不發(fā)光，由于設(shè)于顯示屏面的偏振片32及位相差片31成為黑色狀態(tài)。因此，不會(huì)由于有機(jī)EL元件60而使液晶顯示元件20的對(duì)比度變低。
具體地說，如圖11所示，數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs未滿EL用TFT元件42的EL用閾值電壓Vth(OLED)時(shí)，有機(jī)EL元件60不發(fā)光，液晶顯示元件20起反應(yīng)，從亮顯示到暗顯示，即進(jìn)行黑色顯示。
又，數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs比EL用TFT元件42的EL用閾值電壓Vth(OLED)大時(shí)，液晶顯示元件20進(jìn)行暗顯示，根據(jù)數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs，EL用TFT元件42的漏極電流變化，調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件60的發(fā)光量，作發(fā)光型顯示。再者，有機(jī)EL元件60的發(fā)光量的調(diào)節(jié)也能通過對(duì)供電電壓Vdd的調(diào)節(jié)來進(jìn)行，另外，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50，其驅(qū)動(dòng)方法沒有限定，也可以用其他驅(qū)動(dòng)方法，圖11中所示的驅(qū)動(dòng)方法其驅(qū)動(dòng)電路是公用的，因此最佳。
一方面，作為與所述的驅(qū)動(dòng)方法不同的驅(qū)動(dòng)方法，在所述有機(jī)EL元件60及液晶顯示元件20雙方的顯示不能做到一體化的情況下，驅(qū)動(dòng)電路最好設(shè)置成能各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的方式，這樣，液晶顯示裝置20設(shè)定為常黑模式，液晶顯示元件20處于截止?fàn)顟B(tài)下為黑色。這是因?yàn)橐壕э@示元件20在不工作時(shí)，不因液晶顯示元件20而無謂地消耗功率，也有助于提高顯示的對(duì)比度。
再者，對(duì)于以往的將透過型液晶顯示元件與反射型液晶顯示元件組合在一起的液晶顯示裝置，必須有透過型顯示用光源及其所用電源，而在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，是將有機(jī)EL元件60和反射型的液晶顯示元件20組合安裝在同一顯示屏內(nèi)，如果預(yù)先讓驅(qū)動(dòng)部備有電源，則能進(jìn)行亮度調(diào)制。
因此，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50，不需要光源用的電源能夠做到降低成本，減少部件、小型化。又，為使信號(hào)布線公用化，則利用信號(hào)布線上的電壓切換發(fā)光顯示的元件和利用外部光進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件時(shí)，如所述圖2中所示，自發(fā)光亮度在某一點(diǎn)W上降到0的情況相當(dāng)。
就這樣，對(duì)于本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50，在各顯示像素10...內(nèi)同時(shí)設(shè)置有液晶顯示元件20反射外部光進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件形成的反射區(qū)11、以及有機(jī)EL元件60直接調(diào)制進(jìn)行顯示的發(fā)光顯示元件形成的發(fā)光區(qū)12a。
因此，在一對(duì)絕緣性基板21及29之間同時(shí)裝有液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件60，故顯示裝置量厚度可以減薄。
因此，有機(jī)EL元件60向著顯示面一側(cè)，自身發(fā)光直接顯示，不是像以往那樣，將有機(jī)EL元件60作為背光源和正面光源使用。因而，由此不僅來自有機(jī)EL元件60的光能夠提高利用效率，而且顯示裝置的厚度也可減薄。也就是說，背光源及正面光源的厚度通常是3～6mm左右，如不用背光源，則對(duì)于厚度減薄很有好處。另外，不用背光源意味著，不需要以往的設(shè)置在液晶屏的背面與背光源之間的背面?zhèn)鹊钠衿⑽幌嗖钇安ＡЩ宓?。如此，顯示裝置的厚度可以更加薄。
進(jìn)一步而言，不需要背光源、背面?zhèn)鹊钠衿约拔幌嗖钇膬?yōu)點(diǎn)在于，不僅是顯示裝置整體厚度變薄，在減少部件數(shù)量上，不僅減少了材料費(fèi)而且裝配人工及各種零部件檢查所需的成本也都能削減，從而顯示裝置整體制造成本將能下降。
因此，在實(shí)現(xiàn)小型化、降低成本的同時(shí)，還能提供從野外到室內(nèi)可視性優(yōu)越的顯示裝置50。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，具有相互相對(duì)的絕緣性基板21及絕緣性基板29，液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件60任一個(gè)都設(shè)置在絕緣性基板21與絕緣性基板29的中間。因此，液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件60都形成在絕緣性基板21與絕緣性基板29的中間，故顯示裝置50的厚度確實(shí)能夠減少。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，其發(fā)光區(qū)12a內(nèi)不存在液晶顯示元件20的液晶層26.即，有機(jī)EL元件60的發(fā)光層63的顯示面一側(cè)不存在液晶顯示元件20的液晶層26，即意味著從有機(jī)EL元件60向顯示面方向出射的光不會(huì)通過液晶層26，而射向顯示裝置50以外。再者，假設(shè)在發(fā)光層63的顯示面一側(cè)不存在液晶層26，在本實(shí)施形態(tài)以外，例如實(shí)施形態(tài)3所示，液晶層26的顯示面?zhèn)鹊亩嗣娲嬖谟诒劝l(fā)光層63的顯示面?zhèn)鹊亩嗣娓匡@示面?zhèn)?，但由于絕緣性凸部81等絕緣層的存在，發(fā)光層63的顯示面?zhèn)燃窗l(fā)光區(qū)12a的液晶層26被排除。又，作為除此以外的構(gòu)造，能考慮到將發(fā)光層63設(shè)置在液晶顯示20的顯示面?zhèn)壬系念愋汀?br> 結(jié)果，有機(jī)EL元件60的出射光由于沒有被液晶顯示元件20的液晶層26散射或吸收，因此難于使亮度下降，并能使有機(jī)EL元件60的顯示品質(zhì)提高。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，液晶顯示元件20的液晶層26與有機(jī)EL元件60的發(fā)光層63被設(shè)置在同一層。而所謂同一層，未必是指同一水平面，它包括有機(jī)EL元件60的發(fā)光層63被包含在液晶顯示元件20的液晶層26內(nèi)的狀態(tài)。
因此，在以往的液晶顯示元件20形成的非發(fā)光顯示元件的厚度范圍內(nèi)能收容有機(jī)EL元件60。其結(jié)果能確實(shí)地減薄顯示裝置50的厚度。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件60及液晶顯示元件20的液晶用TFT元件22、以及EL用TFT元件42等的驅(qū)動(dòng)元件，形成在一個(gè)TFT基板51一側(cè)，另一方面，在與該TFT基板51相對(duì)的對(duì)向基板52側(cè)形成有機(jī)EL元件60。
由此，在制造顯示裝置50時(shí)，可以分別形成有機(jī)EL元件60、液晶用TFT元件22以及EL用TFT元件42等驅(qū)動(dòng)元件。因此，當(dāng)形成有機(jī)EL元件60時(shí)，不會(huì)受到液晶用TFT元件22及EL用TFT元件42等驅(qū)動(dòng)元件形成時(shí)的工序溫度、化學(xué)品、氣體等的影響。
又，有機(jī)EL元件60的出射光因射向?qū)ο虻膶?duì)向基板52側(cè)，故不會(huì)被驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件60的EL用TFT元件42遮擋，能有效地利用光，并能從陽極65即透明導(dǎo)電層開始形成發(fā)光層63，籍此，能以與前同樣結(jié)構(gòu)形成發(fā)光層63。
可是，在將有機(jī)EL元件60設(shè)置在與液晶顯示元件20的液晶層26同一層時(shí)，并不限于有機(jī)EL元件60的形成高度要與液晶顯示元件20的液晶層26的厚度一致。
關(guān)于這一點(diǎn)，本實(shí)施形態(tài)中在TFT基板51上設(shè)置導(dǎo)電接觸層66，用于調(diào)整高度，在該導(dǎo)電接觸層66上形成有機(jī)EL元件60。
因而，能確實(shí)地把有機(jī)EL元件60設(shè)置在與液晶顯示元件20的液晶層26同一層上。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，導(dǎo)電接觸層66是用導(dǎo)電樹脂制成的，因此，從TFT基板51開始形成用導(dǎo)電樹脂形成的導(dǎo)電接觸層66，因而，能容易地在TFT基板51側(cè)上進(jìn)行高度的調(diào)整。
又，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，在有機(jī)EL元件60的陰極61與TET基板51側(cè)的接合面上敷設(shè)有導(dǎo)電糊或?qū)щ姌渲取?br> 即，導(dǎo)電糊或?qū)щ姌渲ǔ＜词褂不?，仍具有柔軟的彈性，因此，能使有機(jī)EL元件60的陰極61與TFT基板51側(cè)可靠地電氣接合。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，有機(jī)EL元件60、液晶顯示元件20公用源極總線2a...及柵極總線3...進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
因此，為了防止有機(jī)EL元件60和液晶顯示元件20的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成變得十分繁復(fù)，能夠提供確實(shí)地減少顯示裝置厚度和部件成本的顯示裝置50。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，有機(jī)EL元件60及液晶顯示元件20也做成彼此獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。為了有機(jī)EL元件60及液晶顯示元件20能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)，作為這樣驅(qū)動(dòng)用的一種結(jié)構(gòu)，舉例如下，有將有機(jī)EL元件60及液晶顯示元件20各自具有源極總線2a及柵極總線3的情況，或?qū)⒃礃O總線2分別設(shè)置而將控制總線3公用的情況。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，將驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件60及液晶顯示元件20的EL用TFT元件42以及液晶用TFT元件22在一方的基板即TFT基板51上形成，因此通過TFT基板51上形成EL用TFT元件42及液晶用TFT元件22，能使顯示裝置50的制造更為容易并避免構(gòu)成復(fù)雜。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，光調(diào)制元件是反射型的液晶顯示元件20，發(fā)光元件是有機(jī)EL元件60，因此，通過將反射型的液晶顯示元件20作為光調(diào)制元件，能夠很容易地將液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件60同時(shí)設(shè)置于各顯示像素10內(nèi)。
結(jié)果，確實(shí)能小型化和降低造價(jià)，同時(shí)也提供了野外和室內(nèi)都適用，可視性優(yōu)越的顯示裝置50。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，液晶顯示元件20的對(duì)向電極27與有機(jī)EL元件60的陽極65是用同一種材料并在同一層上形成，因此，使制造工藝公用，制造過程簡(jiǎn)單。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50的制造方法中，在一方的基板上即TFT基板51上，形成液晶用TFT元件22及EL用TFT元件42，在另一方的基板上即對(duì)向基板52上，形成有機(jī)EL元件60后，通過將這些TFT基板51及對(duì)向基板52相互合攏形成一體。
在制作顯示裝置50時(shí)，有機(jī)EL元件60、液晶用TFT元件22以及EL用TFT元件42也可分別形成，因此，在形成有機(jī)EL元件60時(shí)，就能不受液晶TFT元件22及EL用TFT元件42形成時(shí)的工序溫度、化學(xué)品、氣體等的影響。
又，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50的制造方法中，可以先形成有機(jī)EL元件60及芯部77、77中的任意一個(gè)。因此，能夠使得可容易地形成有機(jī)EL元件60與芯部77、77的工序優(yōu)先進(jìn)行。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，在有機(jī)EL元件60的陰極61與TFT基板51側(cè)的接合面上，設(shè)置導(dǎo)電糊或?qū)щ姌渲?，以后將TFT基板51與對(duì)向基板52貼合。
為此，使得將有機(jī)EL元件60的陰極61與TFT基板51的接合面設(shè)置樹脂和樹脂、或樹脂與樹脂糊，利用通過樹脂相互之間以及樹脂糊的彈力，使接合性能提高。
實(shí)施形態(tài)2參見圖12～圖15，以此為基礎(chǔ)，對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)，說明如下。為便于說明，凡在所述實(shí)施形態(tài)1的附圖中表示過的部件或具有同一功能的部件，賦以同一符號(hào)并省去說明。
本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)于以高分子型EL材料制造有機(jī)EL元件的情況進(jìn)行說明。
本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL元件70，如圖12所示，發(fā)光層73用高分子型EL材料構(gòu)成，該發(fā)光層73的上下直接與陰極61及陽極65相接。即，本實(shí)施形態(tài)有機(jī)EL元件70省略了所述實(shí)施形態(tài)1的有機(jī)EL元件60中存在的空穴輸送層64及電子輸送層62，但是本實(shí)施形態(tài)也可以設(shè)置這些空穴輸送層64及電子輸送層62。
另外，本實(shí)施形態(tài)中發(fā)光層73的兩側(cè)形成為了與液晶層26相絕緣的、作為保護(hù)層的芯部77、77。又，在形成發(fā)光層73時(shí)，首先形成芯部77、77，將EL材料噴射涂布或印刷在它們內(nèi)部而形成發(fā)光層73。
所述芯部77、77可采用抗蝕劑、聚酰亞胺等材料制作。又，芯部77、77最好是遮光性的材料，這是因?yàn)閺陌l(fā)光層73出射的光向橫方向的漏光會(huì)進(jìn)入液晶層26而形成眩光，導(dǎo)致對(duì)比度低下。
所述有機(jī)EL元件70的制造方法說明如下。
首先，如圖13(a)所示，在對(duì)向基板52的對(duì)向電極27及陽極65側(cè)形成芯部77、77。這是采用抗蝕劑或聚酰亞胺并以光致蝕刻、噴射涂布工藝形成。
然后，如圖13(b)所示，在該部分例如用噴漿涂布方式形成了高分子型EL材料的發(fā)光層73，作為高分子型EL材料可用，聚苯撐乙烯、多氟綸、多噻粉、聚乙烯咔唑等。
最后，如圖13(C)所示，例如也可將導(dǎo)電性高分子材料涂布在這上面形成陰極，也可(未圖示)用鋁(Al)、鎂(Mg)、鋁-鎂(Al-Mg)合金等金屬材料，形成金屬糊后涂布高分子材料，用作陰極61。
另一方面，TFT基板51側(cè)如圖14所示，在形成了液晶用TFT元件22、EL用TFT元件42及像素電極25的TFT基極51上，將感光導(dǎo)電樹脂以噴漿涂布方式進(jìn)行涂布，形成導(dǎo)電接觸層66。然后，如圖15(a)及圖15(b)所示，形成導(dǎo)電接觸層66。
然后，如圖15(a)及圖15(b)所示，形成有機(jī)EL元件70的對(duì)向基板52，與TFT基板51相互對(duì)準(zhǔn)，與所述實(shí)施形態(tài)1一樣，進(jìn)行貼合、固定。
此后，注入液晶并進(jìn)行封裝。這時(shí)，形成的芯部77、77在掃描線的方向，在整個(gè)顯示屏寬度上形成的情況下，可以從顯示屏的端面起，沿著掃描線進(jìn)行真空注入。
又，其他結(jié)構(gòu)以及該有機(jī)EL元件70的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作、顯示方法等與實(shí)施形態(tài)1相同，并省略說明。
這樣地，本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL元件70，至少由發(fā)光層73、與形成在該發(fā)光層73兩側(cè)的陰極61及陽極65所構(gòu)成。
因此，例如，在形成由高分子型EL材料制成的發(fā)光層73時(shí)，能由最小限度構(gòu)成要素形成有機(jī)EL元件70。
然而，所述的顯示裝置50中，有機(jī)EL元件70因與液晶顯示元件20的液晶層26同層設(shè)置，液晶顯示元件20的液晶層26與有機(jī)EL元件60之間可能相互影響。例如，有機(jī)EL元件70的緣故，液晶顯示元件20的液晶等的液晶層與有機(jī)EL元件70發(fā)生接觸，就會(huì)引起雙方的性能下降或材料劣化。另外，有機(jī)EL元件70有時(shí)也會(huì)因與空氣和水分接觸的劣化。
然而，在本實(shí)施形態(tài)中，有機(jī)EL元件70的發(fā)光層73與液晶顯示元件20的液晶層26是隔著芯部77、77而相鄰。
因此，可以防止有機(jī)EL元件70的發(fā)光層73與液晶顯示元件20的液晶層26相互影響。即，將有機(jī)EL元件70與液晶顯示元件20的液晶層26設(shè)置在同一層之后，雙方的性能會(huì)下降，但卻能防止材料劣化，另外在顯示裝置50的制造過程中，例如在對(duì)向基板52側(cè)上形成有機(jī)EL元件70時(shí)，由于發(fā)光層73受到芯部77、77及陰極61的保護(hù)，防止發(fā)光層73與空氣和水分接觸而劣化。
但是，也考慮到從有機(jī)EL元件70發(fā)出光漏向相鄰的液晶顯示元件20的情況。
在這一點(diǎn)上，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，因?yàn)樾静?7、77具有遮光功能，能防止有機(jī)EL元件70所發(fā)的光漏向液晶顯示元件20的液晶層26。
本發(fā)明的其他發(fā)明形態(tài)，參見圖16～圖19并說明為下，為便于說明凡在上述實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2中說明過的或具有相同功能的元件付以同樣的符號(hào)，其說明省略。
本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50，為圖16所示，在對(duì)向基板52一側(cè)上設(shè)置有硬質(zhì)、透明的絕緣凸部81，另將有機(jī)EL元件70設(shè)置在TFT基板51的側(cè)。上述絕緣性凸部81是作為液晶層26的厚度控制用的支柱使用的。
即，液晶層26的厚度通常大多設(shè)定為3～5μm，另一方面，有機(jī)EL元件70的厚度是0.1～0.5μm左右。在上述的實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2所示的圖1～圖12中，對(duì)于有機(jī)EL元件60及有機(jī)EL元件70，其厚度差通過連接樹脂即導(dǎo)電接觸層66進(jìn)行調(diào)整。
對(duì)此，在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)有預(yù)先考慮了液晶層26和有機(jī)EL元件70的厚度差的絕緣性凸部81。厚度差在圖16中雖沒有明示，但其存在于接續(xù)部。
作為形成所述絕緣性凸部81的材料要使用高透過率樹脂，例如可使用JSR株式會(huì)社制造的感光隔離材料，制品名稱OPUTOMA-NN系列，該高透過率樹脂比所述導(dǎo)電接觸層66及連接部所用連接樹脂形成后的硬度高，利用這性質(zhì)通過設(shè)定高度，可以期待使對(duì)向基板52和TFT基板51的間距保持一定的效果。
以往，液晶層26的厚度是依靠散布于該液晶層26中的隔離珠來進(jìn)行控制，而因?yàn)樵谝壕?6的像素顯示面會(huì)導(dǎo)致對(duì)比度下降和散射，引起圖像品質(zhì)量變差，另外，依靠隔離珠的方法還是不能的充分地控制厚度。
但，在本實(shí)施形態(tài)中利用上述絕緣凸部81進(jìn)行的厚度控制，液晶層26的厚度控制精度提高的同時(shí)，也能夠期待提高顯示屏的強(qiáng)度。
又，本實(shí)施形態(tài)中，絕緣凸81不僅為了上述的厚度控制而用，并不限于此，將此絕緣凸部81用作有機(jī)EL元件70的光控器材，即，可作控制有機(jī)EL元件70發(fā)出的光的光學(xué)元件來使用，為了此目的，例如，如圖17所示，可以為由鋸齒狀凸部82a、82b組成的絕緣凸部82，鋸齒狀凸部82a，82b為將不同折射率的多個(gè)透明樹脂做成兩層鋸齒狀的凸部。利用這樣的構(gòu)造，能使有機(jī)EL元件70發(fā)射的光帶有方向性，又，改變鋸齒形狀可使指向特性相應(yīng)變化，所以就可能得到與液晶顯示裝置同樣的視野角特性。
因此，從顯示面來看本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL元件70時(shí)，如圖18所示，由長寬決定的范圍相當(dāng)于一個(gè)顯示像素10...，并且分割成各個(gè)反射區(qū)11和發(fā)光區(qū)12a。又，如該圖所示，對(duì)于各反射區(qū)11和發(fā)光區(qū)12a，形成連接像素電極25與液晶用TFT元件22或EL用TFT元件42的通孔25a。
又，所述顯示像素10...上反射區(qū)11及發(fā)光區(qū)12a，的分割配置并必僅限于此，例如圖19所示，如有機(jī)EL元件70形成的發(fā)光區(qū)12a被包圍在由液晶顯示元件20形成的反射區(qū)11中，反射區(qū)11與發(fā)射區(qū)12a中的任何一方可被另一方包圍，該圖所顯示的由有機(jī)EL元件70形成的發(fā)光區(qū)12a被包圍在液晶顯示元件20形成反射區(qū)11之中的形狀，有機(jī)EL元件70發(fā)光時(shí)，假設(shè)同圍的液晶顯示元件20的反射區(qū)全部為黑，則相相鄰的顯示元件作黑底作用，因此與所述圖18的形狀比較，對(duì)提高對(duì)比度有效。
又，如圖19(b)中所示的形狀，顯示像素10被敷滿的話，有機(jī)EL元件80形成的發(fā)光區(qū)12a被圍在由液晶顯示元件20形成的反射區(qū)11中可以期望得到同樣的效果。
又，關(guān)于發(fā)光區(qū)12a和反射區(qū)11的面積可根據(jù)顯示裝置用途來定。
又，本實(shí)施形態(tài)中，關(guān)于由高分子型EL材料組成的發(fā)光層73的有機(jī)EL元件70已經(jīng)作了說明，但并不限于此，對(duì)于低分子型EL材料組成的發(fā)光層63的有機(jī)EL元件60，也可能同樣適用本實(shí)施形態(tài)。
又，關(guān)于其他的構(gòu)成，與所述實(shí)施形態(tài)1至實(shí)施形態(tài)2相同，故不再說明。
如此，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，在對(duì)向基板上形成調(diào)整高度用的絕緣凸部81或絕緣凸部82，同時(shí)，該絕緣凸部81或絕緣凸部82上形成有機(jī)EL元件70。
因此，將有機(jī)EL元件70與液晶顯示元件20的液晶層26設(shè)置同一層的情況下，即使有機(jī)EL元件70的高度與液晶顯示元件20的液晶層26的厚度不相一致，也可以可靠地將有機(jī)EL元件70與液晶顯示元件20的液晶層26設(shè)置在同一層。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，絕緣凸部81、82由硬質(zhì)絕緣層形成，因此，通過在對(duì)向基板52的一側(cè)形成由絕緣層形成的絕緣凸部81或絕緣凸部82，可以容易地從對(duì)向基板52的一側(cè)調(diào)整高度，另外，絕緣凸部81、82是用硬質(zhì)絕緣層形成的，因此，能使液晶顯示元件20的液晶層26的間隔保持一定，并起到隔離的作用。
又，本實(shí)施形態(tài)中，將硬質(zhì)絕緣層形成的絕緣凸部82制成兩層，并將其界面形成鋸齒狀，形成鋸齒狀凸部82a、82b，借助這樣的方法可使有機(jī)EL元件60出射的光具有方向性，這樣能使絕緣凸部82作為有機(jī)EL元件60的光控部件發(fā)揮其功能。
又，本實(shí)施形態(tài)的像素分割式顯示裝置50中，能夠任意地設(shè)定反相區(qū)11和發(fā)光區(qū)12a的比例，例為使用于于手機(jī)攜帶或信息移動(dòng)終端(PDA)等移動(dòng)通信設(shè)備的場(chǎng)合下，反射區(qū)即通常使反射領(lǐng)區(qū)11所占的比例增大，一般在顯示像素10的像素面積中80％是反射區(qū)的場(chǎng)合時(shí)，發(fā)光區(qū)12a是20％，因此，有機(jī)EL元件60的發(fā)光面積最大也只是像素面積的五分之一。
因此，能夠提供一種小型、廉價(jià)而且不論野外或室內(nèi)都具有優(yōu)越可視性的顯示裝置。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，液晶顯示元件在亮顯示狀態(tài)時(shí)，有機(jī)EL元件70可以選擇不發(fā)光的狀態(tài)。這是因?yàn)榱镰h(huán)境使用時(shí)，有機(jī)EL元件70處于不發(fā)光狀態(tài)，由于僅讓液晶顯示元件20進(jìn)行顯示，這樣，可以防止有機(jī)EL元件70劣化、延長其壽命，同時(shí)節(jié)省功耗。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置50中，液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件70被安排相鄰的位置，因此，液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件70的任意一方在亮顯示狀態(tài)時(shí)另外一方則處于暗顯示狀態(tài)中。這樣一來，總有一方成為黑底，在顯示上就不會(huì)降低對(duì)比度。
實(shí)施形態(tài)4本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)，以圖20為基礎(chǔ)進(jìn)行說明。又，為便于說明，對(duì)在所述實(shí)施形態(tài)，到實(shí)施形態(tài)3的附圖上已經(jīng)出現(xiàn)過的或具有同一功能的部件注上相同符號(hào)，不再說明，，另外在實(shí)施形態(tài)1至實(shí)施形態(tài)3中已敘述過的各種特征，本實(shí)施形態(tài)中也同樣適用。
本實(shí)施形態(tài)中將對(duì)利用光傳感器檢測(cè)外部光線，根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件60或有機(jī)EL元件70亮度的情況進(jìn)行說明。
即，為圖20所示，顯示裝置50中設(shè)有作為顯示控制手段的控制電路91及測(cè)量電路92，該控制電路91收到圖像顯示的信號(hào)后，通過電源部90向源極驅(qū)動(dòng)器6發(fā)出信號(hào)，同時(shí)，向柵極驅(qū)動(dòng)器7發(fā)出信號(hào)，在本實(shí)施形態(tài)中，通過測(cè)定電路92，作為外部光檢測(cè)手段的光傳感器93被接在控制電路91上。
然后，控制電路91進(jìn)行光傳感器93的控制和外部光測(cè)定的控制，光傳感器93可由例如光敏晶體管元件等構(gòu)成。
又，本實(shí)施形態(tài)中，作為發(fā)光元件使用有機(jī)EL元件60及有機(jī)EL元件70的同時(shí)，也使用作為光調(diào)制元件的液晶顯示元件20，所述電源部90假設(shè)為與液晶驅(qū)動(dòng)相比更需要驅(qū)動(dòng)能力的有機(jī)EL元件60或有機(jī)EL元件70的驅(qū)動(dòng)用恒電流或恒電壓電流。因此，作液晶顯示時(shí)，不用電源部90。
下面，對(duì)根據(jù)所述光傳感器93進(jìn)行控制和外部光測(cè)定的控制器作一說明。
首先，在暗環(huán)境下，控制電路91根據(jù)來自光傳感器93的信號(hào)識(shí)別周圍為暗環(huán)境的情況，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件60或有機(jī)EL元件70的數(shù)據(jù)線信號(hào)和柵極線信號(hào)。這樣，有機(jī)EL元件60或有機(jī)EL元件70的灰度顯示在電源部90一側(cè)進(jìn)行的場(chǎng)合下，從控制電路91將信號(hào)送往電源部90。
另一主面，亮環(huán)境時(shí)，根據(jù)光傳感器93發(fā)來的信號(hào)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)反射型液晶顯示元件20的數(shù)據(jù)線路2主號(hào)及柵極線信號(hào)，這時(shí)為前所述，因和電源部90沒有關(guān)系，從控制電路91直接控制電源的信號(hào)。
在要使有機(jī)EL元件60或者有機(jī)EL元件70與液晶顯示元件20雙方同時(shí)顯示時(shí)，從電路91發(fā)出各顯示用源信號(hào)，藉此，各顯示總能進(jìn)行亮度調(diào)整，能根據(jù)周圍的環(huán)境選擇最清的顯示狀態(tài)。
這樣，不僅借助于利用光敏元件93對(duì)外部光測(cè)定，不僅能自動(dòng)地讓有機(jī)EL元件60或有機(jī)EL元件70發(fā)光或讓液晶顯示元件20進(jìn)行反射顯示的交替切換而且能選擇最適合于環(huán)境狀態(tài)。
以上所述，本實(shí)施訴顯示裝置50，借助控制電路91，在由光傳感器93進(jìn)行外部光測(cè)定結(jié)果的基礎(chǔ)上，能選擇顯示有機(jī)EL元件60或有機(jī)EL元件70及液晶顯示元件20的雙方或其中任意一方。
因此，可以根據(jù)周圍的亮暗程度，自動(dòng)選擇有機(jī)EL元件60、有機(jī)EL元件70或液晶顯示元件20的顯示，以確保最佳的顯示狀態(tài)。
實(shí)施形態(tài)5本發(fā)明的另外實(shí)施形態(tài)，以圖21～圖26為基礎(chǔ)說明為下。
為便于說明，凡在前述的實(shí)施1～實(shí)施形態(tài)4的附圖中出過的部件或具有相同機(jī)能的部件均標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略說明。又，在前述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)4已敘述過的各種特征，在本實(shí)施形態(tài)中同樣適用。
本實(shí)施訴顯示裝置1如圖21所示，利用在縱向上設(shè)有的多根作為數(shù)據(jù)信號(hào)線的源極總線2a...、橫方向上設(shè)有的多根作為掃描信號(hào)線的柵極總線3...，使作為顯示區(qū)的各顯示像素10...形成為矩陣狀。
在本實(shí)施形態(tài)中，所述顯示像素10分割形成為具有反射性的第1顯示區(qū)即反射區(qū)11、具有透過性的第2顯示區(qū)即透過區(qū)12。如圖22所示，所述反射區(qū)11是由構(gòu)成作為光調(diào)制元件的反射型液晶顯示無件20的鋁(Al)等金屬組成的像素電極25形成，由此，外部光4被這些像素電極25反射。
另一方面，如該圖所示，在像素電極25的中央部位有一個(gè)矩形開口部25a，此開口部25a形成了上述的透過區(qū)12。在像素電極25的開口部25a的下方，即在像素電極25的后方，通過透明絕緣層24設(shè)有作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件40，此有機(jī)EL元件40依靠自身發(fā)出的顯示光5直接進(jìn)行顯示，即，本實(shí)施形態(tài)不是以往那樣也將有機(jī)EL元件當(dāng)作背光源光或前照光使用，有機(jī)EL元件40能直接進(jìn)行顯示，因而本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1可以說是將液晶顯示元件20構(gòu)成的反射型液晶顯示裝置與有機(jī)EL元件40構(gòu)成的有機(jī)EL顯示裝置做成一體的顯示裝置。
這里，所述的有機(jī)EL元件40可能與透過區(qū)12的面積大致相等或比它小一些。即，有機(jī)EL元件40不必在整個(gè)透過區(qū)12上形成而可根據(jù)面畫亮度形成所需的面積，因此，把有機(jī)EL元件40的面積做成比透過區(qū)12小，還可使有機(jī)EL元素40消耗的電力降低。又，如果把有機(jī)EL元件40做的與透過區(qū)12基本相同創(chuàng)意味著有機(jī)EL元件40比透過區(qū)12的面積稍大的也可以即，有機(jī)EL元件40比透過區(qū)12的面積僅稍大的一時(shí)，有機(jī)EL元件40的照射效率是無妨的，另外，即若有機(jī)EL元件40比透過區(qū)12的面積稍大，像素電極25發(fā)揮黑底的作用，所以不會(huì)引起問題。
上述顯示裝置1如圖所示，在作為玻璃基板等的第一基板的絕緣基板21上設(shè)有液晶用TFT元件22。此液晶用TFT元件22如圖21所示，它與所述柵極總線3...及源極總線2a...連接，并且是作為通過漏極22a將電壓施加于像素電極25的開關(guān)元件發(fā)揮功能。
另一方面，所述液晶顯示元件20的漏極22a如該圖所示，與用來驅(qū)動(dòng)機(jī)有EL元件40的EL用TFT元件42的柵極42a連接。又，此EL用TFT元件42的源極側(cè)上與供電線2b連接，EL用TFT元件42導(dǎo)通時(shí)，由于有供電電壓Vdd，使供電線2b通過EL用TFT元件42的漏極42a，有機(jī)EL元件40的有機(jī)EL層41上驅(qū)動(dòng)電流流過且有機(jī)EL層41發(fā)光。又，有機(jī)EL層41，在具有所述的低分子型EL材料的發(fā)光層63的有機(jī)EL元件60上，由電子輸送層62、發(fā)光層63、空穴輸送層64構(gòu)成，另外，對(duì)于具有所述的高分子型EL材料的發(fā)光層73的有機(jī)EL元件70中，僅由發(fā)光層73構(gòu)成。
這里根據(jù)圖21及圖22對(duì)所述顯示裝置1的結(jié)構(gòu)的制造方法進(jìn)一步作更詳細(xì)的說明，首先，如圖21所示，在玻璃基板等絕緣基板21上形成液晶用TFT元件22，這時(shí)，EL用TFT元件42也在同時(shí)形成。接著，用感光性的丙烯樹脂將平面膜23例為形成2μm厚，此后，將構(gòu)成有機(jī)EL元件40的反射性陽極43用濺射法形成2000厚的鉻(Cr)層，然后用濺鍍法形成2000的二氧化硅(SiO2)層，然后經(jīng)蝕刻形成規(guī)定圖案的絕緣層44。接著，用蒸鍍法形成發(fā)光層即有機(jī)EL層41。有機(jī)EL層41是用掩模蒸鍍法將紅、綠、藍(lán)等發(fā)光材料對(duì)應(yīng)著各種表示像素10…而形成。接著為了使得電子有效注入有機(jī)EL層41，用蒸鍍法將鎂、銀等圖中未示出的合金，形成100厚鍍層及作為具有透明性的陰極45，再用濺鍍法將銦一鋅的氧化物(IZO)形成2000厚的層。再用濺鍍法將五氧化二鉭(Ta2O5)形成7000厚的透明絕緣層24，然后將驅(qū)動(dòng)構(gòu)成液晶顯示元件20的液晶層26用的、具有反射性的像素電極25以鋁形成。
另一方面，在其他玻璃基板等作為透明的第2基板的絕緣基板29上，順次形成濾色層、銦一錫氧化物(ITO)組成的對(duì)向電極27。
接著，將液晶分子對(duì)著絕緣基板29，把有垂直取向性質(zhì)的(未圖示)取向膜(商品名[JALS204 日本合成橡膠社制])用旋轉(zhuǎn)涂布法涂布后再經(jīng)過培燒形成。
然后，通過形成開口部的圖中未示出的掩膜，僅使形成有機(jī)EL元件40的部分以外的部分曝光，用紫外部光照射絕緣基板31側(cè)的成形基板。另一方面，即使對(duì)絕緣基板29側(cè)的成形基板，在與絕緣基板21貼合的場(chǎng)合下，與有機(jī)EL元件40對(duì)向的部分以外的區(qū)上也要用紫外部光照射，將該兩枚成型基板加以摩擦，并對(duì)圖中未示出的取向膜施以一軸取向處理，通過密封樹脂貼合后，介電各向異性為正時(shí)，將△n0.06的液晶材料(メルク公司制)注入，制成液晶顯示元件20。接著，將位相差板31與偏振片32依次貼附在絕緣基板29的表面上，由此完成顯示裝置1的制造。再有，位相差片31的位相差，對(duì)λ＝550nm的光，采用λ/4的位相差。
在將如此制成的顯示裝置1置于外部光4，中并不施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行觀察，有機(jī)EL元件40的上部位置上為黑顯示，沒有形成有機(jī)EL元件40的部分呈白顯示，這是由于經(jīng)紫外部光照射過的部分，發(fā)現(xiàn)取向膜的垂直取向性的官能團(tuán)被切斷，液晶分子對(duì)絕緣基板21及絕緣基板29平行取向。
對(duì)該結(jié)果，液晶層26的顯示模式是常白模式，它是在未施加電壓時(shí)顯示白色，電壓施加后，反射率慢慢減少，進(jìn)行黑顯示。
然后，以驅(qū)動(dòng)所述結(jié)構(gòu)的顯示裝置1用的驅(qū)動(dòng)電路為例說明為下。
如圖23所示，顯示裝置1中，用來順次傳送數(shù)據(jù)線信號(hào)的源極驅(qū)動(dòng)器6連接在源極總線2a...上，選擇顯示像素10...的柵極驅(qū)動(dòng)器7，連接于柵極總線3...。又，一個(gè)顯示像素10內(nèi)的顯示電路由光調(diào)制元件即液晶顯示元件20以及發(fā)光元件即有機(jī)EL元件40構(gòu)成。
這些液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40在各自顯示裝置1的顯示區(qū)中排列成矩陣狀，液晶顯示元件20的對(duì)向電極27、EL用TFT元件42的供電線2b及有機(jī)EL元件40的陰極45分別共同地連接于各液晶示元件20及有機(jī)EL元件40。即，該驅(qū)動(dòng)電能中，用于將形成陣列狀的作為顯示區(qū)的各顯示像素10...進(jìn)行有源驅(qū)動(dòng)的液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40的驅(qū)動(dòng)，信號(hào)線及掃描信號(hào)線即柵極總線3...以及信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線即源極總線2a...等公用。但本發(fā)明未必僅限于此，也能適用于簡(jiǎn)單的矩陣。
結(jié)果是驅(qū)動(dòng)該顯示裝置1時(shí)，也能夠采用所述實(shí)施形態(tài)1的圖9、圖10及圖11中的驅(qū)動(dòng)方法。又，其驅(qū)動(dòng)方法的詳細(xì)說明同前述相同，故這里省略。
關(guān)于所述顯示動(dòng)作，根據(jù)圖24～圖26詳細(xì)說明。再者，圖24～圖26中，記載了反射率最高條件即液晶層26不加電壓時(shí)雙折射為λ/4時(shí)光的狀態(tài)。
首先，在外部光4照射下使用顯示裝置1的場(chǎng)合下，在數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs上無電壓施加時(shí)或者液晶用TFT元件22的漏極電壓Vd未滿液晶用閾值電壓Vth(LC)時(shí)，以圖24所示，外部光4在透過偏振片32及位相差片31以后成為圓偏振光而向液晶層26射入。接著，由于液晶層26具有λ/4位相差，當(dāng)?shù)竭_(dá)反射性像素電極25時(shí)，位相差成為λ/2，外部光4作為線偏振光來反射。反射后經(jīng)過與入射時(shí)相反的路徑，成線偏振光，所以透過偏振片32后成為白顯示。這時(shí)，液晶用TFT元件22的漏極電壓Vd在EL用TFT元件42動(dòng)作的EL用閾值電壓Vth(OLED)以下，因此，對(duì)有機(jī)EL元件40不供給電流，處于非發(fā)光狀態(tài)中。
接著，在外部光照射下使用顯示裝置時(shí)1，對(duì)施加比液晶用閾值電壓Vth(LC)大的液晶用TFT元件22的漏極電壓Vd時(shí)液晶顯示元件20為黑顯示的情況進(jìn)行說明。
參見圖25，液晶層26的雙折射大致為零。因此，外部光到達(dá)反射性的像素電極25的時(shí)刻例如是保持在右旋圓偏振的圓偏振光的狀態(tài)，反射后的時(shí)刻例如成為左旋圓偏振光的逆向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光，因此，外部光4的反射光透過位相差片31形成為與偏振片32的透過軸成90度垂直角的線偏振光。所以外部光4的反射光不能夠透過偏振片32，顯示成黑色。
又，這時(shí)，液晶用TFT元件22的漏極電壓Vd未滿EL用TFT元件42動(dòng)作的EL用閾值電壓Vth(OLED)，故沒有向有機(jī)EL元件40提供電流而保持在非發(fā)光狀態(tài)。
下面，對(duì)外部光4的強(qiáng)度減弱時(shí)，對(duì)于有機(jī)EL元件40發(fā)光的情況進(jìn)行說明。
如圖26所示，使液晶用TFT元件22的漏極電壓Vd為EL用TFT元件42動(dòng)作的EL閾值電壓Vth(OLED)以上。這樣，對(duì)有機(jī)EL元件40供電而發(fā)光。這時(shí)如圖11所示，漏極電壓Vd足夠高，液晶層26成為黑顯示，不會(huì)影響有機(jī)EL元件40的發(fā)光度。
這里，本實(shí)施形態(tài)中，構(gòu)成有機(jī)EL元件40的陽極43是反射性的金屬，無關(guān)于顯示信號(hào)而通常反射光線。當(dāng)將有機(jī)EL顯示器裝在手機(jī)等在室外使用機(jī)會(huì)較多的產(chǎn)品上時(shí)，需將圓偏振片貼在觀察者一例，在本實(shí)施形態(tài)中，如圖26所示，液晶層26顯示所必須的偏振片32及具有λ/4波長的位相差的位相差片31，具有將這樣的外部光4的反射達(dá)到幾乎為零的功能。又，在有機(jī)EL元件40和偏振片32間存在著液晶層26，這部分的液晶層26只在絕緣基板29的一側(cè)上形成對(duì)向電極27的電極。因此，液晶層26與施加的電壓無關(guān)地，而經(jīng)常處于截止的狀態(tài)，對(duì)抑制外部光4的反射，沒有不良影響。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，形成透明絕緣層24以覆蓋有機(jī)EL元件40全部表面，因此不會(huì)有液晶層26的液晶向有機(jī)EL元件40滲透的情況，所以能提高有機(jī)EL元件40的可靠性。
如此，本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，各顯示像素10...內(nèi)，同時(shí)設(shè)置著由液晶顯示元件20反射外部光并進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件形成的反射區(qū)11及由有機(jī)EL元件40直接調(diào)制進(jìn)行顯示的發(fā)光顯示元件形成的透過區(qū)12。
因此，與所述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)4中表示過的顯示裝置50一樣，能提高有機(jī)EL元件40的光的利用效率，同時(shí)，也能夠減少顯示裝置的厚度。
又，由于不需要背景光、背面?zhèn)鹊钠衿拔幌嗖钇?，能夠減少部件數(shù)量。結(jié)果，不單材料費(fèi)而且裝配次數(shù)和各種部件的檢查等所需的費(fèi)用也可削減，使得裝置整體的制造費(fèi)用下降。
又，本實(shí)施形態(tài)那樣的像素分割方式的顯示裝置1中，反射區(qū)11與透過區(qū)12的比例，可以設(shè)定為任意程度。因此，也可能降低功耗。
又，本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)有相互對(duì)向的絕緣基板21及絕緣基板29，有機(jī)EL元件40及液晶顯示元件20都設(shè)置在絕緣基板21和絕緣性基板29的中間，并且，在透過區(qū)12中，絕緣基板21上依次疊層有機(jī)EL元件40、液晶顯示元件20的液晶層26。因此，能夠可靠地使得顯示裝置1的厚度變薄，還有，有機(jī)EL元件40的表面?zhèn)壬席B層著液晶層26，有機(jī)EL元件40設(shè)置在絕緣基板21和絕緣基板29的中間，因而，有機(jī)EL元件40的顯示光全部向透過區(qū)12出射，因此，光的利用效率非常高。
由此，能夠提供一種小型化、費(fèi)用低且從野外到室內(nèi)的可視性都優(yōu)良的顯示裝置。
可是，有機(jī)EL元件40沒有必要在透過區(qū)12的全部面積上形成，只要根據(jù)所需要的畫面亮度來形成必要的面積就可以了。這一點(diǎn)上，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，有機(jī)EL元件40為大致與透過區(qū)12的面積相當(dāng)或略小的面積，因此，對(duì)有機(jī)EL元件40，能夠進(jìn)一步減少功耗。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，發(fā)光元件是由有機(jī)EL元件40組成。因此，能容易地將液晶顯示元件20和有機(jī)EL元件40安裝在一對(duì)絕緣基板21和29的中間。
又，由于作為發(fā)光元件使用電流驅(qū)動(dòng)型的有機(jī)EL元件40，而發(fā)光元件消耗的功率與其發(fā)光面積成正比，因此，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1的消耗同類與用有機(jī)EL元件40作為背景光來使用所消耗的電力相比，僅是其五分之一，因此，確能減少電耗。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，光調(diào)制元件是液晶顯示元件20。因此，在將液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40在一個(gè)像素內(nèi)形成時(shí)，能容易地以更高的照射效率使光射向開口部25a，從而，既能使裝置小型化、降低消耗，而且能提供一種從野外到室內(nèi)可視性優(yōu)越的顯示裝置。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，有機(jī)EL元件40和液晶顯示元件20都公用源極總線2a...和柵極總線3...而驅(qū)動(dòng)的，因此，能夠提供一種可防止有機(jī)EL元件40和液晶顯示元件20的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化且可靠地減少厚度和材料成本的顯示裝置1。
可是，本實(shí)施形態(tài)中，有機(jī)EL元件40發(fā)光時(shí)，例如作白顯示時(shí)，若液晶顯示元件20作白顯示，則所有的顯示像素10的對(duì)比度降低。
因此，本實(shí)施形態(tài)來說，液晶顯示元件20的液晶層26在反射區(qū)11是水平取向模式，而在透過區(qū)則是垂直取向模式。因此，在液晶顯示元件20不加電壓的情況下，反射區(qū)11是白顯示，而在對(duì)液晶顯示元件20上施加電壓時(shí)，反射率為零、反射區(qū)11為黑顯示。
因此，本實(shí)施形態(tài)下有機(jī)EL元件40的顯示區(qū)即透過區(qū)12的周圍成為黑顯示，因此，通過使有機(jī)EL元件40進(jìn)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)，才能防止對(duì)比度低下。
又，液晶顯示元件20的液晶層26中，當(dāng)有機(jī)EL元件40進(jìn)行顯示的透過區(qū)12作水平取向時(shí)，由于沒有形成用來驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20的像素電極25，所以只維持初期取向的平行取向。因此，特別在野外等外部光4較多的情況下使用這種顯示裝置1時(shí)，維持水平取向的透過區(qū)12，由于外部光4使反射光增加。即，外部光4透過液晶顯示元件20再被有機(jī)EL元件40反射的緣故。
在這一點(diǎn)，本實(shí)施形態(tài)中，有機(jī)EL元件40上疊層的液晶層26的取向是垂直取向，而反射區(qū)11的液晶層26的取向是水平取向，因此不驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20，只有有機(jī)EL元件40發(fā)光的場(chǎng)合下，在透過區(qū)12中外部光4的反射光重疊，由此能防止對(duì)比度低下及對(duì)顯示性能的不良影響。
又，本實(shí)施形態(tài)中，將絕緣基板29上形成的濾色層28，形成在所有對(duì)向于反射區(qū)11及透過區(qū)12的部分上，但未必限于這些，例如與透過區(qū)12對(duì)向的部分即與有機(jī)EL元件40對(duì)向的區(qū)上也可以不形成濾色層28。由此，有機(jī)EL層41所發(fā)的光，不會(huì)被濾色層28吸收，顯示可能更亮，另外，通常，有機(jī)EL層41的色純度比濾色層28的色純度更好，所以這樣的顯示會(huì)更鮮明。
又，雖對(duì)本實(shí)施形態(tài)中由液晶顯示元件20與有機(jī)EL元件40組成的顯示裝置作了說明，但未必僅限于這些，所述的有機(jī)EL元件40，也可置換為所述有機(jī)EL元件60、70、80。
實(shí)施形態(tài)6對(duì)于本發(fā)明的再一實(shí)施形態(tài)，參照?qǐng)D27～圖29進(jìn)行說明，為便于說明，對(duì)于與所述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)5的圖中表示過的部件具有同一功能的部件，注以同一符號(hào)，不再說明。
另外，關(guān)于所述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)5中敘述過的各種特點(diǎn)，也可適用于本實(shí)施形態(tài)中。
先說明一下本實(shí)施形態(tài)中，液晶顯示元件20和有機(jī)EL元件40同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)的情況，這里所說的驅(qū)動(dòng)并不是簡(jiǎn)單地表示在液晶顯示元件20上施加電壓或在有機(jī)EL元件40上通以電流的狀態(tài)，而是根據(jù)所顯示的信息控制這些電壓或電流，改變反射光強(qiáng)度和發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度并進(jìn)行顯示的狀態(tài)。
本實(shí)施的形態(tài)中，在制造顯示裝置1時(shí)，如前述圖22中所示，在使液晶分子具有對(duì)于絕緣基板29垂直取向性質(zhì)(圖中未示出)的取向膜(商品名JALS204(日本合成橡膠社制)形成后，用摩擦進(jìn)行取向處理以后，通過圖中未出的密封樹脂，將絕緣基板29側(cè)的成型基板和絕緣基板21側(cè)的成形基板的兩片成形基板相互貼合，注入作為液晶層26的介電各向異性為負(fù)的液晶材料(商品名MLC6608(メルク公司制造)，制成液晶顯示元件20。然后，在絕緣基板29的表面依次貼附位相差片31和偏振片32，顯示裝置1就制成了。再者，在本實(shí)施形態(tài)中，也可以用位相差片31的位相差為對(duì)λ＝550nm的光是1/4的位相差片。
又，本實(shí)施形態(tài)中的驅(qū)動(dòng)電路使用了與所述實(shí)施形態(tài)5不同的驅(qū)動(dòng)電路，即，本實(shí)施形態(tài)中采用了對(duì)液晶顯示元件20與有機(jī)EL元件40相互獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
下面對(duì)所述結(jié)構(gòu)顯示裝置1的具體顯示動(dòng)作，依據(jù)圖27～圖29進(jìn)行說明。
首先，如圖27所示，液晶層26的顯示模式如上所由于用了與用介電各向異性為負(fù)的液晶材料制成的液晶層26和垂直取向性的取向膜(圖中未示出)，不加電壓的狀態(tài)下顯示為黑而如圖28所示慢慢施加電壓，反射率逐漸增加而成為作白顯示的正常黑模式。
即，在外部光4條件下使用顯示裝置1的場(chǎng)合，不加電壓或漏極電壓Vd未滿公用閾值電壓Vth時(shí)，如圖27所示，外部光4透過偏振片32及位相差片31后，成圓偏振光射入液晶層26，由于液晶用TFT元件22，液晶層26上被施以未滿公用閾值電壓Vth的漏極電壓Vd，由于這時(shí)液晶層26的雙折射為0，到達(dá)反射性的像素電極25的時(shí)刻，例如為保持右旋圓偏振光的圓偏振狀態(tài)，而在用像素電極反射的時(shí)刻例如為左旋圓偏振光的反方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振狀態(tài)。因此，反射光在透過位相差片31后成為與偏振片32的透過軸90度垂直的線偏振光。這樣，外部光4的反射光不能通過偏振片32，顯示為黑。因此，圖29(a)所示液晶顯示元件20的亮度大致為零。又，這時(shí)，如圖29(b)所示，有機(jī)EL元件40也為未滿公用閾值電壓Vth的截止?fàn)顟B(tài)，也不對(duì)所述有機(jī)EL層41供給電流，所以呈不發(fā)光的狀態(tài)。
下面對(duì)施加電壓作白顯示的場(chǎng)合，根據(jù)圖28作以下說明，同一圖中記載自作為反射率最高的條件即液晶層26的雙折射為λ/4的光的狀態(tài)。
如圖28所示，液晶層26上施加共同閾值電壓Vth以上的漏極電壓Vd，由于液晶層26具有雙折射而不能保持圓偏振光狀態(tài)，因此，從反射性的像素電極25來的外部光4的反射光透過偏振片32，如圖29(a)所示，液晶顯示元件20的亮度顯示為白色。
這時(shí)，如圖28所示，EL用TFT元件42也處在導(dǎo)通狀態(tài)，因此，由于所述電流供給線2b供給的電流，如圖29(b)所示，有機(jī)EL元件40成為發(fā)光狀態(tài)。
在此，如所述圖22所示，構(gòu)成有機(jī)EL元件40的陽極43由反射性金屬形成，與顯示信號(hào)無關(guān)，總是將光線反射，將有機(jī)EL顯示器安裝在那些戶外使用機(jī)會(huì)多的產(chǎn)品上時(shí)，雖然有必要在觀察者一側(cè)貼付圓偏振片，但在本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)液晶層26的顯示所需的偏振片32及具有λ/4波長位相差的位相差片31，具有使上述外部光4的反射幾乎為零的功能。
又，在有機(jī)EL元件40和偏振片32中間存在著液晶層26，但僅在其透過區(qū)12的液晶層26部分，電極如對(duì)向電極27那樣形成在絕緣基板29側(cè)，因此，如圖27及圖28所示，液晶層26不管施加電壓如何，總是截止?fàn)顟B(tài)，由于保持垂直取向性，所以對(duì)于抑制外部光4的反射無不良影響。
又，對(duì)本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)于同時(shí)驅(qū)動(dòng)液晶層26與有機(jī)EL元件40的示例已作了說明，在外部光強(qiáng)烈的情況下，不向有機(jī)EL元件40各個(gè)電流，由此，僅以液晶層26進(jìn)行顯示，能夠節(jié)約耗電。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，與所述實(shí)施形態(tài)5同樣地，用透明絕緣層24將有機(jī)EL元件40全面覆蓋而形成，液晶層26的液晶不會(huì)浸入有機(jī)EL元件40，從而提高了有機(jī)EL元件40的可靠性。
這樣地，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，有機(jī)EL元件40和液晶顯示元件20為相互獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，因此能獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40和液晶顯示元件20。又，作為相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40和液晶顯示元件20的結(jié)構(gòu)，例如，有機(jī)EL元件40與液晶顯示元件20各自具有源極總線2a...和柵極總線3...或者各自設(shè)置源極總線2a...而公用柵極總線3...。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，液晶顯示元件20為正常黑，因此，在液晶顯示元件20以及有機(jī)EL元件40獨(dú)立驅(qū)動(dòng)之時(shí)，不驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20而僅驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40的情況下，有機(jī)EL元件40的顯示區(qū)即透過區(qū)12的周圍反射光成為黑顯示。
因而，可以防止僅有機(jī)EL元件40發(fā)光驅(qū)動(dòng)時(shí)的對(duì)比度低下。
又，本實(shí)施形態(tài)中，假如液晶顯示元件20采用正常黑模式以外的構(gòu)成時(shí)，會(huì)有與實(shí)施形態(tài)1，相同的結(jié)構(gòu)和功能。
又，本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)液晶顯示元件20與有機(jī)EL元件40組合而成的顯示裝置已作過說明，但未必僅限于此，所述有機(jī)EL元件40可以置換成所述的有機(jī)EL元件60、70、80。
實(shí)施形態(tài)7本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)可按圖30及圖31說明如下。再者，為便于說明凡與所述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)6的圖中表示過的部件和具有同一功能的部件，注以同一符號(hào)，省略說明。
另外，關(guān)于所述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)6中敘述過的各種特點(diǎn)，也可以適用于本實(shí)施形態(tài)。
如前所述，液晶顯示裝置和有機(jī)EL顯示裝置分別具有薄、輕的特點(diǎn)，同時(shí)在亮的場(chǎng)所中，反射型液晶顯示裝置在功耗方面較為有利，另一方面，在暗的場(chǎng)所，從光利用效率和形狀考慮，有機(jī)EL顯示裝置較有效。因此，在一片基板上形成液晶顯示元件和有機(jī)EL顯示元件，雙方缺點(diǎn)可以互補(bǔ)，在各種不同環(huán)境下能夠進(jìn)行最佳顯示。
然而，在上述的顯示裝置1中，若單純?cè)谝黄迳闲纬梢壕э@示元件和有機(jī)EL顯示元件，則基板內(nèi)的布線和驅(qū)動(dòng)電路變得復(fù)雜，制造時(shí)的成品率和成本等成為問題。
因此，在顯示裝置1中，按照所述實(shí)施形態(tài)5的圖23的結(jié)構(gòu)，有關(guān)液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40的驅(qū)動(dòng)，能夠公用信號(hào)線以及掃描信號(hào)線即柵極總線3...和信號(hào)線、數(shù)據(jù)信號(hào)線即源極總線2a...，這樣就解決了上述問題。
本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)該顯示裝置1的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方法如下所述。
如圖30所示，對(duì)于來自柵極總線3...的掃描信號(hào)Vg，在選擇其時(shí)使電壓增高，液晶用TFT元件22處于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，另一方面，在非選擇時(shí)，通過使電壓降低，液晶用TFT元件22處于截止(OFF)狀態(tài)。另外，源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs在反射型顯示時(shí)，對(duì)于COM信號(hào)Vcom進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)，根據(jù)與COM信號(hào)Vcom的差分信號(hào)調(diào)節(jié)反射光量并進(jìn)行顯示。
這時(shí)，來自源極總線2a...的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs因?yàn)闆]有超過EL用TFT元件42的EL用閾值Vth(OLED)，有機(jī)EL元件40中電流不流通，不進(jìn)行發(fā)光顯示，另一方面，來自源極總線2a...的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs超過EL用TFT元件42的EL用閾值Vth(OLED)有機(jī)EL元件40電流流動(dòng)，進(jìn)行發(fā)光顯示。
在發(fā)光顯示時(shí)，由于根據(jù)對(duì)GND的信號(hào)值進(jìn)行發(fā)光量控制，因此源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs不進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)。
又，本實(shí)施形態(tài)中，液晶顯示元件20是正常白型液晶，因此信號(hào)COM Vcom與來自源極總線的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs的差值較大時(shí)，進(jìn)行暗顯示，因此反射型顯示部分不反射外部光4，而只能作發(fā)光型顯示。
又，本實(shí)施形態(tài)中，為了防止液晶元件20的燒屏現(xiàn)象，即使在發(fā)光元件進(jìn)行發(fā)光顯示時(shí)，成為對(duì)向電極27的COM信號(hào)Vcom對(duì)液晶顯示元件20進(jìn)行交流驅(qū)動(dòng)，藉此防止發(fā)生燒屏現(xiàn)象。
又，本實(shí)施形態(tài)中，作為電壓一電流轉(zhuǎn)換手段，利用了一個(gè)EL用TFT元件42構(gòu)成，但未必局限于這樣。即，如圖31所示，為了抑制顯示裝置1的面內(nèi)差異，也可使用2個(gè)以上元件，只要是能根據(jù)來自源極總線2a....的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs進(jìn)行動(dòng)作電壓的閾值控制及發(fā)光量控制的構(gòu)成即可。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)中，能相互公用源極總線2a...及柵極總線3...，該源極總線2a...及柵極總線3...用于通過液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40驅(qū)動(dòng)配置成矩陣狀的上述各顯示像素10...。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中通過給液晶顯示元件20的源極總線2a及柵極總線3...上施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，能驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40，因此，利用驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20的源極總線2a及柵極總線3就能驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40，這樣，也促進(jìn)了源極驅(qū)動(dòng)器6及門驅(qū)動(dòng)器7等的各驅(qū)動(dòng)器公用化結(jié)果。并沒有增加源極總線2a及柵極總線3...，并使液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40分別進(jìn)行顯示，可以防止對(duì)比度的降低。
另外，本實(shí)施形態(tài)中，液晶顯示元件20的特性為常白型。這是在對(duì)液晶顯示元件20不施加電壓的狀態(tài)下，反射區(qū)11為白顯示，而在對(duì)液晶顯示元件20加上電壓時(shí)，反射率變?yōu)榱悖瓷鋮^(qū)11成為黑顯示。另外，從源極總線2a...對(duì)液晶顯示元件20所加電壓越大，則越進(jìn)行黑顯示。因而，在驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40時(shí)，如上所述，液晶顯示元件20是驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，而且其顯示為黑。
結(jié)果，由于有機(jī)EL元件40的顯示區(qū)即透過區(qū)12的周圍成為黑顯示，因此，能夠防止因發(fā)光驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40而引起的對(duì)比度低下。
又，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，光調(diào)制元件是由液晶顯示元件20形成，結(jié)果，液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40都形成在一個(gè)顯示像素10內(nèi)，由此，可以使顯示裝置1兼具二者的長處，即液晶顯示元件20的低功耗和有機(jī)EL元件的高光利用效率。
這樣，在液晶用TFT元件22的特性方面，是液晶顯示元件20對(duì)應(yīng)于對(duì)向電極27的電位有必要作反相驅(qū)動(dòng)即作交流驅(qū)動(dòng)。另一方面，有機(jī)EL元件40如上所述，如根據(jù)電流作非反相驅(qū)動(dòng)即直流驅(qū)動(dòng)就可以滿足了。
這一點(diǎn)，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，設(shè)置了具有外部光反射性的像素電極25，并且，與該像素電極25對(duì)向的對(duì)向電極27設(shè)置在對(duì)向基板側(cè)的顯示像素10的整個(gè)面上。又，在由液晶顯示元件20進(jìn)行顯示時(shí)，相對(duì)于對(duì)向電極27的電位進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)，另一方面，在根據(jù)有機(jī)EL元件40進(jìn)行顯示時(shí)，相對(duì)于陰極45的電位即GND電位進(jìn)行非反相驅(qū)動(dòng)。
因此，在采用液晶顯示元件20作為光調(diào)制元件的情況下，能夠確實(shí)而適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40。另外，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，有機(jī)EL元件40設(shè)置在比具有外部光反射性的像素電極25更靠后的一側(cè)，并且，有機(jī)EL元件40向前方自行發(fā)光時(shí)，只在透過區(qū)12進(jìn)行顯示，有像素電極25存在的反射區(qū)11，光不能透過。
因此，在驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40時(shí)，液晶顯示元件20的像素電極25起著黑底的作用。因此，使有機(jī)EL元件40的對(duì)比度得到維持。
再者，在本實(shí)施形態(tài)中，是對(duì)有機(jī)EL元件40設(shè)置在像素電極25后面情況下的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了說明，但未必限定于此，對(duì)于實(shí)施形態(tài)1～4所述的有機(jī)EL元件40與液晶層26設(shè)置在同一層的情況，也能夠采用本實(shí)施形態(tài)說明的驅(qū)動(dòng)電路。
再者，本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40組合而成的顯示裝置作了有關(guān)的說明，但未必僅限于此，所述的有機(jī)EL元件40可以置換使用前述的有機(jī)EL元件60、70、80。
又，在上述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)7中，反射型液晶顯示元件20作為光調(diào)制元件是使用，但并不限于此，例如也可用反射鏡等能使光反射量變化進(jìn)行顯示的顯示元件，另外，可以為電泳型顯示器件、旋轉(zhuǎn)顆粒(Twist Ball)型顯示器件、使用細(xì)微棱鏡薄膜的反射型顯示器件、利用數(shù)字反射鏡器件的光調(diào)制元件等。
又，作為發(fā)光元件，在實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)7中使用了有機(jī)EL元件40、60、70、80，但也并不僅限于此，例如，也可以采用無機(jī)EL元件、LED(發(fā)光二極管)等的發(fā)光亮度可變的元件，還可以采用場(chǎng)致發(fā)光顯示器件(FED)、等離子顯示器件等發(fā)光元件。
又，在所述實(shí)施形態(tài)1～實(shí)施形態(tài)7中，絕緣基板29也不一定要硬度物質(zhì)，也可以采用薄膜狀材料。
又，在所述的實(shí)施形態(tài)1～所述實(shí)施形態(tài)7中，作為驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20的開關(guān)元件使用液晶用TFT元件22，也不限于此，例如可以采用液晶用MIN(Metal Insulators Metal，金屬絕緣體金屬)元件。
實(shí)施形態(tài)8本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)可按圖32進(jìn)行說明。再者，為便于說明，凡與所述實(shí)施形態(tài)1至實(shí)施形態(tài)7的圖中表示過的部件和具有同一功能的部件，注上同一符號(hào)，不再說明。
另外，關(guān)于所述實(shí)施形態(tài)1至實(shí)施形態(tài)7中敘述過的各種特點(diǎn)，也可以適合于本實(shí)施形態(tài)中。
如前所述，液晶顯示裝置和有機(jī)EL顯示裝置各具有薄、輕的特點(diǎn)，同時(shí)，在亮的場(chǎng)所，反射型液晶顯示裝置在功耗方面較為有利，另一方面，在暗的場(chǎng)所，后光利用效率和外形考慮，則有機(jī)EL顯示裝置較為有效。因此在一片基板上莆成液晶顯示件和有機(jī)EL顯示元件，雙方缺點(diǎn)可以互補(bǔ)，可以認(rèn)為是各種不同環(huán)境下最佳的顯示裝置。
然而，在上述顯示裝置中，一片基板上單純地形成液晶顯示元件和有機(jī)EL顯示元件，基板內(nèi)的布線和驅(qū)動(dòng)電路變得復(fù)雜，制造時(shí)的成品率和成本等收成為問題。
因此，在上述顯示裝置1中，按照所述實(shí)施形態(tài)5的圖23的結(jié)構(gòu)，對(duì)于液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40的驅(qū)動(dòng)，通過公用信號(hào)線及掃描信號(hào)線即柵極總線3...和信號(hào)線以及數(shù)據(jù)信號(hào)線即源極總線2a...，可以就解決上述問題。
本實(shí)施形態(tài)中，關(guān)于該顯示裝置1的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方法，現(xiàn)對(duì)所述實(shí)施形態(tài)5不同的方法予以詳述，再者，驅(qū)動(dòng)電路與圖23所示相同。
首先，在一個(gè)顯示像素10中，圖像信號(hào)的單位時(shí)間即1個(gè)場(chǎng)，如圖32(a)所示表示為1T。
本實(shí)施形態(tài)中，如圖32(b)(c)中所示，對(duì)于來自所述柵極總線3...的掃描線信號(hào)Vg，在選擇時(shí)把電壓升高使圖23中表示液晶用TFT元件22處于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，另一方面，在非選擇時(shí)把電壓降低使液晶TFT元件22處在截止(OFF)狀態(tài)。
又，掃描線信號(hào)Vg，在1場(chǎng)T的期間進(jìn)行了多次選擇處于導(dǎo)通狀態(tài)，另外，其掃描線信號(hào)Vg選擇的時(shí)間間隔并不是等間隔的而是2的冪。即，見該圖(b)所示，將1個(gè)場(chǎng)T按照20:21:22那樣進(jìn)行分割。其結(jié)果，1場(chǎng)T可分割成(1/7)T、(2/7)T、(4/7)T的各間隔。再說，也可以將時(shí)間間隔等分，但按2的冪為間隔，掃描線信號(hào)Vg的選擇次數(shù)少了而增加灰度等級(jí)。即，這樣，通過例如把1個(gè)場(chǎng)分為20:21:22，將各分割部分分別地點(diǎn)亮，考慮1個(gè)場(chǎng)T內(nèi)的總燈亮?xí)r間時(shí)，結(jié)果，能表現(xiàn)為8種灰度等級(jí)。
又，在本實(shí)施表態(tài)中1個(gè)場(chǎng)T的期間中，例如將3次掃描信號(hào)Vg，作為導(dǎo)通狀態(tài)，由此假定表示8種灰度等級(jí)，但未必僅限于此，隨著將該次數(shù)增加顯示上的灰度等級(jí)數(shù)也進(jìn)一步增加，即，通常是，將圖像信號(hào)的單位時(shí)間即1個(gè)場(chǎng)T分割為多個(gè)間隔時(shí)，各分割寬度為1(＝20):21:22:…2n(n為正整數(shù))的間隔，據(jù)此，能表示2n+1個(gè)灰度等級(jí)。另外，掃描線信號(hào)Vg的選擇次減少，能增加灰度等級(jí)。
下面對(duì)具體的反射型顯示及發(fā)光顯示的驅(qū)動(dòng)方法說明如下。
首先，在進(jìn)行反射型顯示時(shí)，圖32(b)所示，來自圖23所示的源極總線2a...的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs對(duì)于COM信號(hào)Vcom進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)，根據(jù)COM信號(hào)Vcom的2值信號(hào)，使反射光量改變，另外，在3次掃描線信號(hào)Vg內(nèi)，執(zhí)行通斷控制，在時(shí)間上調(diào)節(jié)反射光量，即，通過增減射時(shí)間來達(dá)到調(diào)節(jié)光量的效果。
又，本實(shí)施形態(tài)中，液晶顯示元件20用正常的型液晶，因此用圖32(b)所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在期間(4/7)T及期間(1/7)T時(shí)為亮狀態(tài)，期間(2/7)T時(shí)則為暗狀態(tài)。在第1場(chǎng)及第2場(chǎng)都是第5灰度等級(jí)，即，例如，期間(2/7)T時(shí)，COM信號(hào)Vcom為ON狀態(tài)，另一方面數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs則為OFF狀態(tài)。結(jié)果是，液晶顯示元件20上變成被施加電壓的狀態(tài)，因此，期間(2/7)T時(shí)成暗狀態(tài)。
這時(shí)，從所述源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs不超過圖23所示的EL用TFT元件42的EL用閾值電壓Vth(OLED)，因此，電流不流入有機(jī)EL元件40，不發(fā)光顯示。
另一方面，進(jìn)行發(fā)光顯示時(shí)，如圖32(c)所示，所述源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs超過EL用TFT元件42的EL閾值電壓Vth(OLED)，因此電流流向有機(jī)EL元件40，電流流動(dòng)并進(jìn)行發(fā)光顯示。另外，在小于EL用TFT元件42的EL用閾值電壓Vth(OLED)使，不進(jìn)行發(fā)光。
本實(shí)施形態(tài)中，將1場(chǎng)T的期間內(nèi)3次使掃描線信號(hào)Vg設(shè)為ON狀態(tài)，在3次掃描線信號(hào)Vg內(nèi)使有機(jī)EL元件ON-OFF動(dòng)作。與所述液晶顯示元件20同樣，在時(shí)間上調(diào)整發(fā)光光量而進(jìn)行顯示。具體說，如圖23(c)所示，期間(4/7)T及(1/7)T時(shí)為ON狀態(tài)，另一方面，期間(2/7)T時(shí)則為OFF狀態(tài)，結(jié)果是第1場(chǎng)及第2場(chǎng)都是第5灰度等級(jí)顯示。
這里，發(fā)光顯示時(shí)，由于用對(duì)GND的信號(hào)來控制發(fā)光ON-OFF，因此，COM信號(hào)Vcom為一定，并且從源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs不作反相驅(qū)動(dòng)。另外，本實(shí)施形態(tài)中，液晶顯示元件20如上所述，用的是常白型液晶，因此COM信號(hào)Vcom與來自源極總線2a...的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs的差分信號(hào)經(jīng)常為較大的值，因此，液晶經(jīng)常在暗顯示狀態(tài)，反射型顯示部分不反射外部光4，故能作發(fā)光型顯示。
又，本實(shí)施形態(tài)中，在進(jìn)行發(fā)光顯示時(shí)，使COM信號(hào)Vcom一定，并使從源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs變化，因此有機(jī)EL元件40進(jìn)行通斷動(dòng)作，從而對(duì)COM信號(hào)Vcom，液晶顯示元件20作交流驅(qū)動(dòng)，防止燒屏現(xiàn)象的發(fā)生。
又，本實(shí)施形態(tài)中，作為電壓電流的變換手段，是由一個(gè)EL用TFT元件42來構(gòu)成，但并不限于此。即，如圖31所示，為了抑制顯示裝置1的面內(nèi)差異，也可用兩個(gè)以上元件，只要是源極總線2a...來的數(shù)據(jù)線信號(hào)Vs，能對(duì)工作電壓的閾值進(jìn)行控制即可。
以上的本實(shí)施形態(tài)中，利用液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40驅(qū)動(dòng)配置成矩陣狀的上述各顯示像素10...用的源極總線2a...及柵極總線3...能相互公用。
另外，本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，通過對(duì)液晶顯示元件20的源極總線2a...及柵極總線3...施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，就能驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40。因而，用驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20用的源極總線2a...及柵極總線3...也能夠驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40，這也使源極驅(qū)動(dòng)器6及柵極驅(qū)動(dòng)器7等各驅(qū)動(dòng)器可公用。其結(jié)果是不必再增加源極總線2a...及柵極總線3...而可進(jìn)行液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40的各種顯示。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，液晶顯示元件20的特性是常白型，這樣，在液晶顯示元件20上沒有施加電壓的狀態(tài)時(shí)，反射區(qū)11呈白顯示，而當(dāng)液晶顯示元件20上施加電壓時(shí)，反射率為零，反射區(qū)11呈黑顯示。另外，當(dāng)從源極總線2a...施加到液晶顯示元件20上的電壓越大，越要進(jìn)行黑顯示。
因此，在驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40時(shí)，如上所述，液晶顯示元件20為驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，而且其顯示為黑色。
其結(jié)果，因有機(jī)EL元件40的顯示區(qū)即透過區(qū)12的周圍成黑顯示，故通過發(fā)光驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40能防止對(duì)比度下降。
另外，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置中，光調(diào)制元件由液晶顯示元件20組成。其結(jié)果，通過在一個(gè)顯示像素10內(nèi)形成液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40，從而能提供既有液晶顯示元件20的長處即功耗低，又有有機(jī)EL元件40的長處即光利用效率高的顯示裝置1。
在此，在液晶用TFT元件22的特性上，液晶顯示元件20相對(duì)于對(duì)向電極27的電位有必要進(jìn)行反相驅(qū)動(dòng)即交流驅(qū)動(dòng)，另一方面，有機(jī)EL元件40如上所述，若能利用電流進(jìn)行非反相驅(qū)動(dòng)即直流驅(qū)動(dòng)即可。
這一點(diǎn)，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，設(shè)置了具有外部光反射特性的像素電極25，并且與該像素電極25相對(duì)的對(duì)向電極27設(shè)在對(duì)向基板側(cè)的顯示像素10的整個(gè)面上。另外，在利用液晶顯示元件20進(jìn)行顯示時(shí)，相對(duì)于對(duì)向電極27的電位作反相驅(qū)動(dòng)，另一方面，在利用有機(jī)EL元件40進(jìn)行顯示時(shí)，相對(duì)于陰極45的電位即GND電位作非反相驅(qū)動(dòng)。
因此，在用液晶顯示元件20作為光調(diào)制元件時(shí)，能確實(shí)并適宜地驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件40。
另外，在本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1中，有機(jī)EL元件40設(shè)置在較具有外部光反射特性的像素電極25更后的后方一側(cè)，而且，有機(jī)EL元件40在向前方自行發(fā)光時(shí)，能只在透過區(qū)12顯示，而存在像素電極25的反射區(qū)11，則光卻不透過。
因此，在驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件40時(shí)，液晶顯示元件20的像素電極25起黑底的作用。所以，能指望維持有機(jī)EL元件40的對(duì)比度。
另外，用本實(shí)施形態(tài)顯示裝置1的驅(qū)動(dòng)方法，將各顯示區(qū)10內(nèi)的圖象信號(hào)的單位時(shí)間即一場(chǎng)T分割成多個(gè)期間，在每一個(gè)分割期間使液晶顯示元件20或有機(jī)EL元件40導(dǎo)通、截止。
因此，能控制一個(gè)場(chǎng)T內(nèi)液晶顯示元件20或有機(jī)EL元件40的總的導(dǎo)通時(shí)間之同時(shí)，還能增加該燈亮圖案的種類，并能對(duì)它們有效地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
另外，這樣做，通過時(shí)間上控制液晶顯示元件20或有機(jī)EL元件40的導(dǎo)通時(shí)間，從而能顯示圖象信號(hào)的灰度。
因此，在顯示區(qū)10內(nèi)形成兩個(gè)顯示元件即液晶顯示元件20及有機(jī)EL元件4時(shí)，能防止電路構(gòu)成變得復(fù)雜，提高制造時(shí)成品率，降低成本，并提供能有效進(jìn)行灰度等級(jí)顯示的顯示裝置1的驅(qū)動(dòng)方法。
另外，用本實(shí)施形態(tài)的顯示裝置1的驅(qū)動(dòng)方法，在將各顯示區(qū)10內(nèi)圖象信號(hào)的單位時(shí)間即一場(chǎng)分割成多個(gè)期間時(shí)，各分割期間的寬度分割成1(＝20):21:22:...:2n(n為正整數(shù))的間隔。
即，將1場(chǎng)T分割成2的冪的間隔，在其分割期間，也就是在每一個(gè)期間(4/7)T、期間(2/7)T、及期間(1/7)中，通過將液晶顯示元件20或有機(jī)EL元件40置導(dǎo)通狀態(tài)，從而能在控制1場(chǎng)T內(nèi)液晶顯示元件20或有機(jī)EL元件40的總的導(dǎo)通時(shí)間之同時(shí)，還能增加發(fā)光模式的種類，并能對(duì)它們有效的驅(qū)動(dòng)。
其結(jié)果，靠該分割方法，在能夠顯示2n+1個(gè)灰度等級(jí)時(shí)，掃描線信號(hào)的選擇次數(shù)減少，灰度等級(jí)數(shù)能增加。
還有，本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)有機(jī)EL元件40設(shè)在像素電極25后方時(shí)的驅(qū)動(dòng)電路作了說明，但未必限于此，即使在有機(jī)EL元件40和液晶層26設(shè)在同一層時(shí)，本實(shí)施形態(tài)中說明過的驅(qū)動(dòng)電路仍能適用。
另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，是使用反射型液晶顯示元件20作為光調(diào)制元件，但未必限于此，例如也可使用反射鏡等并使光的反射量導(dǎo)通、截止以進(jìn)行顯示的顯示元件。還有，可以采用電泳型顯示器件、旋轉(zhuǎn)顆粒(Twist Ball)型顯示器件、使用細(xì)微棱鏡薄膜的反射型顯示器件、利用數(shù)字反射鏡器件等光調(diào)制元件等。
另外，作為發(fā)光元件雖然用了有機(jī)EL元件，但未必限于此，例如在使用有機(jī)EL元件60、70、80之同時(shí)，只要能導(dǎo)通、截止控制LED發(fā)光二極管等的發(fā)光的無機(jī)EL元件，則亦能適用。還有，也能用場(chǎng)致發(fā)光顯示元件(FED)等離子顯示元件等發(fā)光元件。
另外，上述實(shí)施形態(tài)所述的絕緣基板29，未必是硬性的材料，也可為薄膜之類。
再者，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件20的開關(guān)元件是使用液晶用TFT元件22，但未必限于此，例如，也能使用液晶用MIM元件。
實(shí)施形態(tài)9依據(jù)圖33至圖40對(duì)本發(fā)明的另外實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明如下，而且，為便于說明對(duì)于和前述實(shí)施形態(tài)1至實(shí)施形態(tài)8的附圖中示出的部件有相同功能的，則注上同一符號(hào)，不再對(duì)其說明。另外，對(duì)在前述實(shí)施形態(tài)1至實(shí)施形態(tài)8所述的各種特點(diǎn)，對(duì)本實(shí)施形態(tài)也適用。
本實(shí)施形態(tài)將對(duì)制造單獨(dú)的發(fā)光元件即有機(jī)EL顯示裝置的情形予以說明。
首先，如圖33所示，本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL顯示裝置100是在兩片作為第1基板和第2基板的絕緣基板121、129之間形成TFT驅(qū)動(dòng)電路部和EL層。
在一方的絕緣基板121上形成TFT電路142，該TFT電路142上形成成為保護(hù)膜的絕緣平面膜123，在該平面膜123上形成像素電極125。該像素電極125通過設(shè)在平面膜123上的通孔而和上述TFT電路142連接。平面膜123能夠防止水分侵入TFT電路142的同時(shí)，還可使得TFT電路142的上表面平坦。上述絕緣基板121、TFT電路142、平面膜123及像素電極125形成TFT電路側(cè)基板151。
另一方面，在設(shè)置在與上述TFT電路側(cè)基板151對(duì)向位置的另一方絕緣基板129上，設(shè)置消去元件的間隙，能遮斷來自發(fā)光層橫向光的黑底133，同時(shí)，在黑底133上沿著黑底133形成向EL層供電的電極線165a。再在這些上面形成由成為EL層陽極的透明導(dǎo)電膜組成的陽極電極165。
上述陽極電極(陽極)165通常用ITO的氧化物制成，但氧化物制的導(dǎo)電體與金屬相比電阻大。因此，取決于離開成為供電電源基板端的距離，由透明導(dǎo)電膜組成的陽極電極(陽極)165引起的功耗不可以忽略不計(jì)?；谝陨侠碛?，本實(shí)施形態(tài)中以沿著黑底133的形式形成由金屬電極組成的作為上述供電用電極的電極線165a。
在上述陽極電極(陽極)165上形成有機(jī)EL層166，該有機(jī)EL層166在此由空穴輸送層164、發(fā)光層163、電子輸送層162組成。而且，在電子輸送層162上形成陰極電極(陰極)161。以從絕緣底板129至該陰極電極(陰極)161為止的方式完成EL的結(jié)構(gòu)。還有，有機(jī)EL元件160由陽極電極(陽極)165、空穴輸送層164、發(fā)光層163、電子輸送層162、及陰極電極(陰極)161構(gòu)成。
本實(shí)施形態(tài)中，在陰極電極(陰極)161的下表面形成保護(hù)陰極電極(陰極)161的陰極保護(hù)材料167。這是因?yàn)殛帢O電極(陰極)161易因氧及水分引起氧化，通過形成在陰極電極(陰極)161上，從而在保護(hù)該陰極電極(陰極)161之同時(shí)，為了易于與TFT電路側(cè)基板151連接而設(shè)。即，最好該陰極保護(hù)材料167和陰極電極(陰極)161一起連續(xù)地形成，以提高可靠性。
另外，形成TFT電路側(cè)基板151和有機(jī)EL元件160的絕緣基板129用連接電極168連接。該連接電極168由導(dǎo)電糊漿及導(dǎo)電樹脂形成。它們形成在兩塊基板側(cè)后而貼合，另外，也可只在一塊基板上形成。再有，也可使用多片這些材料疊層連接。
還有，在上述圖33中，作為有機(jī)EL層166是采用由空穴輸送層164、發(fā)光層163、電子輸送層162組成，但未必限于此，例如圖34所示，在有機(jī)EL層能夠利用高分子EL材料173，在形成時(shí)用噴漿涂布裝置涂布該高分子EL材料173。再者，這樣用噴漿涂布裝置涂布時(shí)，為了防止高分子EL材料173流到四周，在黑底133的下方位置設(shè)導(dǎo)引件174。即，將導(dǎo)引件174預(yù)先制成方框狀，該導(dǎo)引件174內(nèi)部用噴漿涂布涂布高分子EL材料173。再者，雖然有機(jī)EL層166在一層上被涂布，但也可和前述一樣，在多層上重復(fù)涂布高分子EL材料173而形成層狀。
以下，依據(jù)圖35至圖40說明上述有機(jī)EL顯示裝置100的制造方法。
首先如圖35(a)所示，在絕緣基板129上用氧化鉻或TiN、YiO的微粒組成的遮光材料形成黑底133。黑底133的厚度可形成在1000～2000左右。氧化鉻用噴鍍或鍍膜等的真空成膜形成。另外，TiN、TiO的微粒分散進(jìn)抗蝕膜，涂布后，掩膜曝光、顯影、烘烤，此后形成圖案。
以下，形成供電用電極線165a，其形成方法如下。即將鋁(Al)、鈦(Ti)依該順序在整個(gè)面上連續(xù)地噴鍍后，用抗蝕劑形成圖形，用干蝕刻形成電極圖形。假如為鋁(Al)取3000、鈦(Ti)取800。然后，在其上用噴鍍法形成厚1000的ITO膜，作為陽極電極(陽極)165。在該圖的(a)～該圖的(c)中，表示用掩膜鍍膜法在這樣形成的絕緣基板129上形成有機(jī)EL層166的方法。
首先，如圖35(a)所示，將掩模155配置在基板上表面，通過掩模155的間隙依次形成成為有機(jī)EL層166的材料。具體地，如圖35(a)、圖35(b)所示順次疊層空穴輸送層164、發(fā)光層163及電子輸送層162。
另外，作為空穴輸送層164的材料可列舉出酞化菁化合物，萘酞化菁化合物，初卟啉類，惡二唑，三唑，咪唑，四氫咪唑，惡唑等。
作為能夠用作發(fā)出各種顏色的低分子型發(fā)光材料構(gòu)成發(fā)光層163的材料例如有萘，蒽，菲，芘，并四苯，熒光素，二苯丁二烯，四苯基丁二烯、香豆素、氮萘金屬配位化合物、亞胺、二苯蒽。二氨基咔唑、芥子喹因、勒布朗等。
再有，作為電子輸送層162的材料可以列舉出芴酮、葸醌基地多威、二苯基對(duì)苯醌、四唑、二萘嵌苯四羰酸。
然后，如圖35(c)所示，在有機(jī)EL層166上作為陰極電極(陰極)161，形成功函數(shù)的值較小的電極材料。還有，所謂功函數(shù)系指為將電子從導(dǎo)體、半導(dǎo)體那樣的固體中取出到外界所需的最小能量。
作為上述陰極電極(陰極)161可用鎂(Mg)、鈣(Ca)、鋰(Li)、MgAg合金、LiAl合金等材料。
作為陰極保護(hù)材料167可用鋁(Al)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉭(Ta)等金屬。在此，作為陰極電極(陰極)161，用LiAl合金連續(xù)形成500～800薄膜，作為陰極保護(hù)材料167用金(Au)連續(xù)形成1000薄膜。
這樣做，能形成具有有機(jī)EL層166側(cè)的基板。還有，此后將掩模155移至下一個(gè)像素，形成同樣的元件。其結(jié)果，如圖33所示，在某個(gè)像素的有機(jī)EL層166和其相鄰像素的有機(jī)EL層166之間形成空隙。
下面依據(jù)圖36(a)及圖36(b)對(duì)形成和TFT電路側(cè)底板151的有機(jī)EL元件160側(cè)的基板進(jìn)行貼合連接用的接觸層即連接電極168的工序進(jìn)行說明。
如圖36(a)所示，TFT電路側(cè)基板151中，在像素電極125的上面形成連接電極168。
對(duì)于該連接電極168之材料可用導(dǎo)電糊漿、導(dǎo)電樹脂等。尤其是將納米級(jí)顆粒直徑的金屬微粒用于導(dǎo)電糊漿，則金屬微粒其顆粒直徑極小，粒子之間以及與電極接觸的幾率增大，由此，能在電氣上確實(shí)可靠地保持接觸。
另外，作為導(dǎo)電樹脂，例如能用特開平11-249299號(hào)公報(bào)所記載的導(dǎo)電粒子被分散的感光樹脂(富士膠卷株式會(huì)社制)，或能利用雜志(1986 TheChemical Society of Japan)的(CHEMISTRY LETTERS，pp.469-472，1986)等所記載的利用聚吡咯的感光導(dǎo)電聚合物。還有，特開平11-249299號(hào)公報(bào)為有關(guān)碳黑等導(dǎo)電粒子被分散的感光分散物及感光片的詳細(xì)的技術(shù)，公開了通過曝光及顯營形成圖形的內(nèi)容。另外，在(CHEMISTRY LETTERS pp.462-472，1986)中揭示了，將吡咯單體進(jìn)行光化學(xué)聚合，使具有導(dǎo)電性，形成聚吡咯，作為電極材料作成圖形。
還有，在此，如圖36(a)所示，例如將碳黑分散在抗蝕劑中的感光導(dǎo)電材料涂布在TFT電路側(cè)基板151上后，用掩模155進(jìn)行曝光、顯影，如圖36(b)所示，進(jìn)行加工使得僅在像素部上殘留連接電極168。
然后，如圖37(a)及圖37(b)所示，TFT電路側(cè)基板151和有機(jī)EL元件160側(cè)的對(duì)向基板152相互對(duì)準(zhǔn)、貼合，此后進(jìn)行固定。在此，有機(jī)EL元件160通過連接電極168與TFT電路側(cè)基板151電氣連接，但希望這些TFT電路側(cè)基板151及對(duì)向基板152兩方面均預(yù)先形成導(dǎo)電樹脂，在導(dǎo)電樹脂之間保持電氣接觸。這是因?yàn)槟芊乐挂蚪饘俦砻嫜趸さ纫鸾佑|不良的緣故，利用樹脂的彈性能易于保持接觸。
以下，對(duì)在有機(jī)EL層166采用高分子EL材料173來形成的情況進(jìn)行說明。
如圖38(a)所示，對(duì)向基板152的陽極電極(陽極)165上形成導(dǎo)向件174，該導(dǎo)向件174利用抗蝕劑或聚酰亞胺靠光刻工序，噴漿涂布而形成。圖38(b)表示在導(dǎo)向件174內(nèi)靠噴漿涂布形成由高分子材料173組成的有機(jī)EL層的情形。作為高分子EL材料173可列舉出聚苯撐乙烯、多氟綸、多噻吩、聚乙烯咔唑等。
然后，如圖38(c)所示，形成陰極電極(陰極)161及陽極保護(hù)電極材料167后，涂布作為接觸層即連接電極168的導(dǎo)電高分子材料。作為陰極電極(陰極)161能用上所述的鋁(Al)、鎂(Mg)、AlMg、AlLi材料等。在此用鍍膜法將AlLi金屬材料鍍成厚1000左右的薄膜，再在具上形成導(dǎo)電高分子材料作為上述連接電極168。另一方面，TFT電路側(cè)基板151如圖39所示，例如用噴漿裝置涂布感光導(dǎo)電樹脂的連接電極168而成。
接著，如圖40(a)及圖40(b)所示，將TFT電路側(cè)基板151和對(duì)向基板152貼合。即，TFT電路側(cè)基板151和有機(jī)EL元件160側(cè)的對(duì)向基板152相互對(duì)準(zhǔn)、貼合后固定。在此，雖然有機(jī)EL元件160通過連接電極168與TFT電路側(cè)基板151電氣連接，但，希望在這些TFT電路側(cè)基板151及對(duì)向基板152兩方面均預(yù)先形成導(dǎo)電樹脂，在導(dǎo)電樹脂之間保持電氣接觸。這是因?yàn)槟芊乐挂蚪饘俦砻嫜趸さ纫鸾佑|不良的緣故，利用樹脂的彈性能容易保持接觸。
另外，粘接層即連接電極168也可以在被貼合的TFT電路側(cè)基板151及對(duì)向基板152的貼合面的外周上，涂環(huán)氧樹脂等粘接劑，在貼合時(shí)硬化粘接。還可，在像素間用黑底133遮住處涂布粘接劑。
這樣，本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL顯示裝置100及其制造方法，是在由發(fā)光顯示元件單獨(dú)組成的裝置上，形成發(fā)光元件即有機(jī)EL元件160的對(duì)向基板152在直至形成有機(jī)EL元件160的發(fā)光元件用電極即陰極電極(陰極)161后，和TFT電路側(cè)基板151貼合。
由此，有機(jī)EL元件160出射的光不是形成驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件160的驅(qū)動(dòng)電路的TFT電路側(cè)基板151而是從與其對(duì)向設(shè)定的對(duì)向基板152出射的。因此，由于光出射的方向和前述現(xiàn)有技術(shù)相同，和TFT電路側(cè)基板151側(cè)出射的結(jié)構(gòu)相比，同等地具有以下基本的優(yōu)點(diǎn)。
首先，設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路的TFT電路側(cè)基板151和有機(jī)EL元件160能分別形成。因此，能分別獨(dú)立地安排制造工序，所以不受溫度、氣體及化學(xué)品等影響，使可靠性提高。
另外，采用上述結(jié)構(gòu)，能使光射在形成有機(jī)EL元件160的對(duì)向基板152上，因能不影響驅(qū)動(dòng)電路側(cè)開口率能在更大的范圍設(shè)定發(fā)光區(qū)，所以能提高亮度。還有，由于發(fā)光面積大，也能夠抑制得到相同亮度的單位面積的電流量，能延長壽命，及因發(fā)光效率提高而減少功耗。
另外，在形成驅(qū)動(dòng)電路的TFT電路側(cè)基板151上光不出射，能在TFT電路側(cè)基板151整個(gè)面上形成驅(qū)動(dòng)電路。因此，能自由設(shè)定驅(qū)動(dòng)電路的TFT的大小，或在TFT形成區(qū)留有余地，能形成進(jìn)行精細(xì)控制用的電路。因布線寬度上也有余地，所以能提高驅(qū)動(dòng)電路的可靠性及成品率。
可是，上述有機(jī)EL顯示裝置100中，有機(jī)EL元件160的陰極電極(陰極)161要用功函數(shù)值小的材料。作為這樣的材料，金屬材料里可例舉出鎂(Mg)、鈣(Ca)及鋰(Li)等。這些是不穩(wěn)定材料，易因氣氛中的水分、氧氣而發(fā)生劣化。另外，根據(jù)所接觸的材料，有時(shí)也會(huì)從該材料奪取氧產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，故在形成之后就立刻用穩(wěn)定的金屬覆蓋加以保護(hù)。但，用前述現(xiàn)有技術(shù)都不能取得能保護(hù)陰極電極(陰極)161那樣的結(jié)構(gòu)。
對(duì)此，本實(shí)施形態(tài)中，直至形成了有機(jī)EL元件160中的陰極電極(陰極)161的對(duì)向基板152，再在陰極電極(陰極)161上形成作為保護(hù)該陰極電極(陰極)161的保護(hù)電極的陰極保護(hù)電極材料167，然后，和TFT回路側(cè)基板151貼合。
即，將直至形成了陰極電極(陰極)161的對(duì)向基板152和TFT回路側(cè)基板151貼合時(shí)，通過設(shè)置保護(hù)陰極電極(陰極)161的陰極保護(hù)電極材料167，從而能在貼合之際，防止環(huán)境中的水分、氧氣的影響所造成的陰極電極(陰極)161的性能劣化。
又，理想地，為通過在同一道工序連續(xù)形成陰極電極(陰極)161和保護(hù)它的陰極保護(hù)電極材料167，能進(jìn)一步防止陰極電極(陰極)161的劣化。這時(shí)，陰極保護(hù)電極材料167的形成厚度能自由設(shè)定，就能構(gòu)成具有足夠厚度的結(jié)構(gòu)，不讓氧氣等會(huì)使陰極電極(陰極)161劣化的成分侵入。
另外，本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL顯示裝置100及其制造方法中，形成了有機(jī)EL元件160的陰極電極(陰極)161的對(duì)向基板152，在與TFT電路側(cè)基板151的驅(qū)動(dòng)電路電極即像素電極125的接觸面上，形成導(dǎo)電糊、導(dǎo)電樹脂等的接觸層后，與TFT電路側(cè)基板151的像素電極125接合。
結(jié)果，因貼合之時(shí)能更確實(shí)可靠地保護(hù)電氣導(dǎo)通，故在接合面上不會(huì)斷線或點(diǎn)接觸，就能實(shí)現(xiàn)沒有亮斑，提高圖象質(zhì)量。
但，在本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)顯示裝置100及其制造方法中，將形成了陰極電極(陰極)161的對(duì)向基板152和TFT電路側(cè)基板151貼合時(shí)，與出射光側(cè)相反側(cè)的陰極電極(陰極)161與TFT電路側(cè)基板151相對(duì)。
但是，透明電極因?yàn)橥ǔ椴捎醚趸锏膶?dǎo)電體，與金屬相比電阻高。因此，在具有多個(gè)像素的顯示屏上使全部像素同時(shí)發(fā)光時(shí)，在透明電極上有可能會(huì)壓降。而且，在現(xiàn)有技術(shù)即將TFT電路側(cè)基板151作為陽極電極的情形下，向驅(qū)動(dòng)電路的TFT的供電，因是金屬布線，雖然不存在什么問題，但在電阻率要比金屬高出數(shù)百倍的透明導(dǎo)電體上，因壓降引起的亮斑不能忽略。
因此，本實(shí)施形態(tài)中，在對(duì)向基板152的出射光側(cè)設(shè)置有機(jī)EL元件160的由透明電極形成的陽極電極(陽極)165，同時(shí)與陽極電極(陽極)165一起設(shè)置作為供電用電極的電極線165a。
因此，例如，沿著出射側(cè)的黑底133同時(shí)設(shè)置金屬布線組成的電極線165a，因能抑制壓降，故不會(huì)產(chǎn)生亮斑。
還有，本實(shí)施形態(tài)中，雖然對(duì)由發(fā)光顯示元件單獨(dú)組成的有機(jī)EL顯示裝置100的特點(diǎn)作了敘述，但該特點(diǎn)對(duì)前述實(shí)施形態(tài)1～8中所述的非發(fā)光顯示元件和發(fā)光顯示元件同時(shí)設(shè)置的裝置也能適用，具有同一的作用效果。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于，將在第1基板(121)上形成驅(qū)動(dòng)電路(142)的第1基板側(cè)(151)、與在第2基板(129)上形成包括兩個(gè)發(fā)光元件用電極(165、161)在內(nèi)的發(fā)光元件(160)的第2基板側(cè)(152)貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，前述發(fā)光元件(160)由有機(jī)電致發(fā)光元件組成，將形成具有陰極電極(161)的上述有機(jī)電致發(fā)光元件的第2基板側(cè)(152)與第1基板側(cè)(151)貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，將在前述有機(jī)電致發(fā)光元件的陰極電極(161)上還形成保護(hù)該陰極電極(161)的保護(hù)電極(167)的第2基板側(cè)(152)與第1基板側(cè)(151)貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電路電極(125)設(shè)置在前述第1基板側(cè)(151)的與第2基板側(cè)(152)的接合面上，同時(shí)，對(duì)于第2基板側(cè)(125)，在前述有機(jī)電致發(fā)光元件的陰極電極(161)上，形成導(dǎo)電性糊漿或?qū)щ娦詷渲鹊慕佑|層(168)，上述第1基板側(cè)(151)、第2基板側(cè)(152)與第1基板側(cè)(151)的驅(qū)動(dòng)電路電極(125)、第2基板側(cè)(152)的接觸層(168)相對(duì)接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，對(duì)于第2基板側(cè)(152)，在光出射側(cè)設(shè)置著有機(jī)電致發(fā)光元件中的由透明電極所組成的陽極電極(165)，同時(shí)，在上述陽極電極(165)上，還設(shè)置著供電用電極(165a)。
6.一種顯示裝置的制造方法，其特征在于，在第1基板(121)上形成驅(qū)動(dòng)電路(142)，在第2基板(129)上發(fā)光元件(160)形成了兩個(gè)發(fā)光元件用電極(165、161)后，形成了上述驅(qū)動(dòng)電路(142)的第1基板側(cè)(151)與形成了發(fā)光元件(160)的第2基板側(cè)(152)貼合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，前述發(fā)光元件(160)由有機(jī)電致發(fā)光元件組成，將形成了上述有機(jī)電致發(fā)光元件的第2基板側(cè)(152)，在直至形成了有機(jī)電致發(fā)光元件中的陰極電極(161)之后，與第1基板側(cè)(151)貼合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，將直至形成前述有機(jī)電致發(fā)光元件中的陰極電極(161)的第2基板側(cè)(152)，在上述陰極電極(161)上再形成保護(hù)該陰極電極(161)的保護(hù)電極(167)之后，與第1基板側(cè)(151)貼合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電路電極(125)設(shè)置在前述第1基板側(cè)(151)的第2基板側(cè)(152)的接合面上，同時(shí)，將直至形成了前述有機(jī)電致發(fā)光元件中的陰極電極(161)的第2基板側(cè)(152)，在與上述第1基板側(cè)(151)的驅(qū)動(dòng)電路電極(125)的接觸面上形成導(dǎo)電性糊漿或?qū)щ娦詷渲慕佑|層(168)后，與第1基板側(cè)(151)的驅(qū)動(dòng)電路電極(125)接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，在前述第2基板側(cè)(152)上，在出射側(cè)設(shè)置有機(jī)電致發(fā)光元件中的由透明電極組成的陽極電極(165)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置的制造方法，其特征在于，在上述陽極電極(165)上同時(shí)設(shè)置供電用電極(165a)。
全文摘要
本發(fā)明的顯示裝置是在顯示區(qū)內(nèi)同時(shí)設(shè)置由液晶顯示元件反射外部光進(jìn)行顯示的非發(fā)光顯示元件組成的反射區(qū)、與由有機(jī)EL元件直接調(diào)制進(jìn)行顯示的發(fā)光顯示元件組成的發(fā)光區(qū)。具備相互相對(duì)的第1基板和第2基板，上述光調(diào)制元件及發(fā)光元件都設(shè)置在上述第1基板和第2基板之間。由此能夠提供實(shí)現(xiàn)小型化及降低成本并且從野外至室內(nèi)可視性均優(yōu)越的顯示裝置及其制造方法。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1967328SQ200610146460
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者藤井曉義, 陣田章仁, 嗚瀧陽三 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社