專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在對(duì)來自光源的光進(jìn)行調(diào)制而得到圖像的顯示裝置中的光源裝置的結(jié)構(gòu)及使用了該光源裝置的顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
把液晶面板等的光調(diào)制面板與光源組合起來，利用光調(diào)制面板根據(jù)圖像信息對(duì)來自光源的光進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)行圖像形成的顯示裝置是已知的。要求在這樣的顯示裝置中，通過謀求光源的小型化來謀求顯示裝置的小型化，而且，得到亮度高的顯示。
作為第一個(gè)例子，作為把液晶面板的圖像進(jìn)行擴(kuò)大投射、進(jìn)行顯示的投射型液晶顯示裝置小型化的技術(shù)，可以列舉在特開平5-13049號(hào)公報(bào)中公開的技術(shù)。
在該公報(bào)中，公開了下述顯示裝置的結(jié)構(gòu)，把三個(gè)液晶面板配置在分色棱鏡的周圍，利用配置在各液晶面板背面上的發(fā)光顏色分別不同的平板狀熒光管對(duì)液晶顯示元件進(jìn)行照明，利用投射透鏡把由分色棱鏡合成的各色圖像投射到屏幕上。
此外，作為把投射型液晶顯示裝置小型化的第二個(gè)例子，可以列舉下述結(jié)構(gòu)，只使用一塊液晶面板，從其背面利用金屬鹵化物那樣的燈對(duì)液晶顯示元件進(jìn)行照明，利用投射透鏡把液晶面板的圖像投射到屏幕上。
但是，在上述第一例中由于使用了三個(gè)液晶面板，故存在著成本高這樣的問題，同時(shí)，需要用于抑制3個(gè)面板的圖像偏離的調(diào)整機(jī)構(gòu)，存在著顯示裝置的進(jìn)一步小型化變得困難的問題。
此外，在上述第二例中，由于光源為白色光源，故為了對(duì)彩色圖像進(jìn)行投射，在液晶面板的像素中需要濾色片，為了生成顏色，需要紅、綠、藍(lán)這三種像素，這使顯示圖像的分辨率下降，同時(shí)，存在著由于吸收透過濾色片的波長以外的光，故顯示圖像變暗這樣的問題。此外，為了使金屬鹵化物燈點(diǎn)亮，需要高電壓，由于電源電路變大，故還存在著顯示裝置的小型化變得困難這樣的問題。
發(fā)明的公開本發(fā)明是為了解決這樣的問題而進(jìn)行的，其課題是，提供下述顯示裝置，為了使顯示裝置小型化使用最低限度個(gè)數(shù)的液晶面板，該光源裝置緊湊，由此，把顯示裝置的整體小型化了。
本發(fā)明的又一個(gè)課題是，提供下述的顯示裝置，即使在使用是低限度個(gè)數(shù)的液晶面板的顯示裝置中，來自光源裝置的光的利用效率也高，而且，也能夠顯示分辨率高的圖像。
本發(fā)明的顯示裝置的特征在于，具有平面型光調(diào)制面板；以及面狀光源，該面狀光源被配置到該平面型光調(diào)制面板的背面一側(cè)上，在實(shí)際上與該面板的平面行的面內(nèi)具備在第1色的波長區(qū)內(nèi)進(jìn)行發(fā)光的、由具有光學(xué)微小諧振器的場致發(fā)光元件構(gòu)成的第1發(fā)光區(qū)；以及在與該第1色不同的第2色的波長區(qū)內(nèi)進(jìn)行發(fā)光的、由具有光學(xué)微小諧振器的發(fā)光元件構(gòu)成的第2發(fā)光區(qū)。
附圖的簡單說明

圖1為示出本發(fā)明的顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)之一例的剖面圖；圖2為示出構(gòu)成本發(fā)明的顯示裝置的光源的結(jié)構(gòu)之一例的平面圖；以及圖3為示出構(gòu)成本發(fā)明的顯示裝置的光源的結(jié)構(gòu)之一例的剖面圖。
實(shí)施發(fā)明用的最佳形態(tài)本發(fā)明的顯示裝置的特征在于，在面狀光源中，在對(duì)平面型光調(diào)制面板實(shí)際上平行的面內(nèi)，設(shè)置由分別具備微小諧振器結(jié)構(gòu)的場致發(fā)光元件構(gòu)成的、發(fā)光顏色不同的多個(gè)發(fā)光區(qū)。
按照上述結(jié)構(gòu)，面狀光源能夠以一塊平板狀的光源發(fā)多路顏色的光，由于能夠?qū)庹{(diào)制面板進(jìn)行照明，故具有能夠把顯示裝置小型化這樣的效果。此外，場致發(fā)光元件具備光學(xué)諧振器結(jié)構(gòu)，由此，由于能夠使各種發(fā)光顏色的發(fā)光光譜變窄，故可提高顯示色的色純度，而且，通過提高輻射光的方向性，可增大供給到光調(diào)制面板上的、或透過該面板的光量，具有能夠構(gòu)成亮的顯示裝置這樣的效果。
更為理想的是，作為發(fā)光區(qū)，除了第1及第2發(fā)光區(qū)之外，進(jìn)而作為利用在發(fā)光顏色不同的波長區(qū)內(nèi)進(jìn)行發(fā)光的場致發(fā)光元件設(shè)置了第3發(fā)光區(qū)的結(jié)構(gòu)，能夠得到可發(fā)例如R、G、B這三色光的面狀光源。具體地說，較為理想的是，上述面狀光源具有下述的結(jié)構(gòu)，把對(duì)應(yīng)于第1發(fā)光區(qū)以紅區(qū)的顏色進(jìn)行發(fā)光的第1有機(jī)場致發(fā)光元件、對(duì)應(yīng)于第2發(fā)光區(qū)以綠色的顏色進(jìn)行發(fā)光的第2有機(jī)場致發(fā)光元件及對(duì)應(yīng)于第3發(fā)光區(qū)以藍(lán)區(qū)的顏色進(jìn)行發(fā)光的第3有機(jī)場致發(fā)光元件定為一組光源要素，各個(gè)上述第1、第2及第3有機(jī)場致發(fā)光元件具備光學(xué)微小諧振器，把多個(gè)上述光源要素并置到實(shí)際上與光學(xué)調(diào)制面板平行的同一基板面上。
作為光調(diào)制面板使用利用了按照對(duì)應(yīng)于圖像信息的外部場而改變光學(xué)特性的媒體的面板，更為理想的是使用液晶面板，具體地說，是具備向列液晶、強(qiáng)介電性液晶、反強(qiáng)介電性液晶、高分子分散液晶等的液晶面板。
更為理想的是，作為構(gòu)成發(fā)光區(qū)的場致發(fā)光元件(EL元件)，使用作為發(fā)光材料利用了有機(jī)材料、有機(jī)高分子材料的有機(jī)場致發(fā)光元件。
此外，在本發(fā)明的顯示裝置的較為理想的實(shí)施形態(tài)中，上述場致發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)的圖形形狀為條狀。按照上述形態(tài)，能夠以高密度來配置各色的有機(jī)場致發(fā)光元件，具有下述這樣的效果，對(duì)光調(diào)制面板進(jìn)行照明的照明光的強(qiáng)度分布均勻化變得容易了。此外，考慮到面狀光源的尺寸、發(fā)光顏色的組合及制造工藝等，可使用各種圖形。
此外，在本發(fā)明的顯示裝置的較為理想的實(shí)施形態(tài)中，具備為了調(diào)整對(duì)于上述光調(diào)制面板進(jìn)行照明的色，能夠分別獨(dú)立地控制對(duì)與上述各發(fā)光區(qū)對(duì)應(yīng)的場致發(fā)光元件供給的電流的裝置。按照該形態(tài)，具有下述這樣的效果，能夠調(diào)整所需的色，同時(shí)，能夠補(bǔ)正場致發(fā)光元件惡化所引起色平衡的崩潰。
作為本發(fā)明的顯示裝置的較為理想的實(shí)施形態(tài)，在上述光調(diào)制面板上與發(fā)光區(qū)的各色對(duì)應(yīng)的圖像以時(shí)間順序顯示，該色的場致發(fā)光元件與對(duì)應(yīng)于各色的圖像顯示期間同步地進(jìn)行發(fā)光。在光調(diào)制面板上，紅、綠及藍(lán)分量的圖像以時(shí)間順序顯示，特別是，在具備上述發(fā)紅色光的場致發(fā)光元件、發(fā)綠色光的場致發(fā)光元件及發(fā)藍(lán)色光的場致發(fā)光元件的場致發(fā)光元件中，在顯示上述紅分量時(shí)，上述發(fā)紅色光的場致發(fā)光元件發(fā)光，在顯示上述綠分量時(shí)，上述發(fā)綠色光的場致發(fā)光光元件發(fā)光，在顯示上述藍(lán)分量時(shí)，上述發(fā)藍(lán)色光的場致發(fā)光元件發(fā)光。
按照上述結(jié)構(gòu)，即使在只使用一塊光調(diào)制面板進(jìn)行顯示的情況下，由于不使用使光的透射率及分辨率降低的濾色片就能夠在光調(diào)制面板上進(jìn)行彩色顯示，故具有下述這樣的效果，能夠提供亮的、而且，分辨率高的小型顯示裝置。
本發(fā)明的顯示裝置可應(yīng)用于直視型及投射型的任一種類型中。特別是，利用面狀光源的小型化、薄型化，作為直視型顯示裝置來使用，能夠以簡易的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)輕量的信息裝置。此外，可作成投射型顯示裝置、例如投射型液晶顯示裝置，這種裝置備具將光源從背面照明的，在透射型液晶顯示元件等光調(diào)制面板上顯示的圖像擴(kuò)大、進(jìn)行顯示的透鏡。
下面，參照附圖，以使用了具備有機(jī)場致發(fā)光元件的面狀光源的投射型液晶顯示裝置為例，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的顯示裝置的實(shí)施形態(tài)。
圖1為構(gòu)成顯示裝置的主要光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖，圖2為示出面狀光源部分的平面結(jié)構(gòu)的圖。圖3為示出以面狀光源上的場致發(fā)光元件(記為EL元件)為中心的部分(取出了三個(gè)有機(jī)EL元件的部分)的剖面結(jié)構(gòu)。
把光源102配置在一塊未內(nèi)裝濾色片的，作為平面型光調(diào)制面板的液晶面板(液晶顯示元件)101的背面上。
以光源(面狀光源)102的輻射紅色光的有機(jī)場致發(fā)光元件R、輻射綠色光的有機(jī)EL元件G及輻射藍(lán)色光的有機(jī)EL元件B為一組，把多個(gè)組周期性地并排配置到玻璃基板103上。
如圖2及圖3中所示那樣，在玻璃基板103上把下述各層分別層疊起來構(gòu)成各有機(jī)EL元件，由未圖示的電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的半反射鏡層301R、301G及301B，由ITO薄膜等透明導(dǎo)電膜形成的陽極膜201R、201G及201B，由有機(jī)薄膜構(gòu)成的發(fā)光層結(jié)構(gòu)302R、302G及302B，以及由Mg∶Ag合金等金屬薄膜形成的陰極膜202R、202G及202B。為了提高發(fā)光效率，較為理想的是，把發(fā)光層結(jié)構(gòu)定為從陽極一側(cè)起具有空穴注入層(空穴遷移層)，發(fā)光層及電子注入層(電子遷移層)等各種功能的有機(jī)薄膜的層疊結(jié)構(gòu)。作為發(fā)光層的材料，可以使用低分子或高分子的有機(jī)發(fā)光材料。紅EL元件100R、綠EL元件100G及藍(lán)EL元件100B在電氣上獨(dú)立地形成了發(fā)各自發(fā)光色的發(fā)光區(qū)。從陰極與陽極夾持發(fā)光層結(jié)構(gòu)的部分來輻射光。
把陰極膜202R、202G及202B連接到對(duì)各色的有機(jī)EL元件分別供給電流的陰極端子204R，204G及204B上。在布線重疊的部分上，使絕緣膜203介入布線間(厚度方向)。另一方面，把各色有機(jī)EL元件的陽極膜201R、201G及201B連接到共用的陽極端子205上，對(duì)其提供共用的電位。
由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的半反射鏡層301R、301G及301B和成為陰極的金屬膜202R、202G及202B構(gòu)成光學(xué)諧振器，由諧振器選擇的波長的光在垂直于玻璃基板面的方向上具有強(qiáng)的方向性，沿此方向輻射出去。因而，由于半反射鏡層與陰極層的間隔隨其在各色有機(jī)EL元件中供給的光的波長而異，故使陽極膜的厚度及發(fā)光層的厚度在各色元件中不同。
具備未圖示的，對(duì)各個(gè)色的有機(jī)EL元件獨(dú)立地控制對(duì)各色有機(jī)EL元件供給的電流的電路，由此，可調(diào)整各發(fā)光色的平衡，或者，可補(bǔ)正有機(jī)EL元件惡化引起的色平衡的崩潰。
在作為光調(diào)制面板的液晶面板中，例如在1場期間的，紅分量的圖像、綠分量的圖像及藍(lán)分量的圖像的時(shí)間順序來顯示，生成彩色圖像。控制各色有機(jī)EL元件的點(diǎn)亮，以使當(dāng)顯示紅分量圖像時(shí)，紅EL元件R點(diǎn)亮，當(dāng)顯示綠分量圖像時(shí)，綠EL元件G點(diǎn)亮，當(dāng)顯示藍(lán)分量圖像時(shí)，藍(lán)EL元件B點(diǎn)亮。
由投射鏡頭104擴(kuò)大顯示在液晶面板101上的圖像，投射到屏幕105上。
由于光源102中的各有機(jī)EL元件內(nèi)裝了光學(xué)諧振器，故由有機(jī)EL元件輻射的光的光譜變窄，可投射純度高的彩色圖像。此外，由于作為光學(xué)諧振器的效果，從有機(jī)EL元件輻射的光的方向性在有機(jī)EL元件的正面方向上變強(qiáng)，故可增大能透過投射鏡頭的光的量，可把明亮的圖像投射到屏幕上。
圖1中所示結(jié)構(gòu)的顯示裝置是把顯示在液晶面板上的圖像投射到屏幕上的顯示裝置，但是，此外，也可以把液晶面板配置到與投射透鏡的前側(cè)焦點(diǎn)相對(duì)的投射透鏡一側(cè)上，構(gòu)成從與液晶面板相對(duì)的一側(cè)窺入投射透鏡，來觀察擴(kuò)大了的液晶面板的虛像的顯示裝置。
下面，示出實(shí)施形態(tài)的具體的實(shí)施例。
(實(shí)施例)試考慮液晶面板(液晶顯示元件)101的顯示區(qū)的大小為，橫向18.3mm，縱向13.7mm(對(duì)角為0.9英寸)的情況。
必須把各有機(jī)EL元件的圖形的周期定為，通過與液晶面板以像素結(jié)構(gòu)的相互作用不產(chǎn)生網(wǎng)紋干擾那樣的周期。例如，假定各有機(jī)EL元件發(fā)光部的寬度為50μm，間距為100μm。為了使來自以這樣的間距配置的有機(jī)EL元件的光的強(qiáng)度分布盡可能均勻地照射到液晶面板上，假定形成了有機(jī)EL元件的玻璃基板103的厚度為0.8mm左右。
為了防止網(wǎng)紋干擾的產(chǎn)生，使有機(jī)EL元件的條的方向?qū)τ谝壕姘宓闹芷谛缘南袼亟Y(jié)構(gòu)有若干傾斜，也是有效的。
利用投射鏡頭104，可以把在液晶面板101上顯示的圖像擴(kuò)大10倍左右，把對(duì)角為9英寸的圖像投射到屏幕105上。
如上所述，按照本發(fā)明的顯示裝置，由于通過把周期性地配置了在一塊基板上內(nèi)裝了光學(xué)諧振器結(jié)構(gòu)的，以紅、綠及藍(lán)色進(jìn)行發(fā)光的有機(jī)EL元件的面狀光源配置到平面型光調(diào)制面板的背面上，面狀光源能夠以一塊平板狀的光源發(fā)多種顏色的光，能夠?qū)庹{(diào)制面板進(jìn)行照明，故具有能夠把顯示裝置小型化這樣的效果。此外，場致發(fā)光元件具備光學(xué)諧振結(jié)構(gòu)，由此，具有能夠構(gòu)成高亮度的亮的顯示裝置這樣的效果。進(jìn)而，使用液晶面板等的光調(diào)制面板，在液晶面板上與色順序顯示的圖像同步地順序點(diǎn)亮紅、綠及藍(lán)的有機(jī)EL元件，由此，具有下述這樣的效果，既是小型的投射型顯示裝置，又能夠投射亮的、而且分辨率高的圖像。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的顯示裝置可優(yōu)選地用于具備下述裝置的，像液晶投影儀那樣的投射顯示裝置等的電子裝置中要求高清晰度圖像顯示的膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、電視機(jī)、尋像器型或監(jiān)視器直視型磁帶錄像機(jī)、車輛導(dǎo)航裝置、電子記事本、臺(tái)式電子計(jì)算器、文字處理器、工作站(EWS)、攜帶電話機(jī)、電視電話機(jī)、POS終端、尋呼機(jī)及觸摸屏等。
權(quán)利要求
1．一種顯示裝置，其特征在于，具有平面型光調(diào)制面板；以及面狀光源，該面狀光源被配置到該平面型光調(diào)制面板的背面一側(cè)，在實(shí)際上與該面板的面平行的面內(nèi)具有以第1色進(jìn)行發(fā)光的、由具有光學(xué)微小諧振器的場致發(fā)光元件構(gòu)成的第1發(fā)光區(qū)；以及以與該第1色不同的第2色進(jìn)行發(fā)光的、由具有光學(xué)微小諧振器的場致發(fā)光元件構(gòu)成的第2發(fā)光區(qū)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的顯示裝置，其特征在于，除了上述第1及第2發(fā)光區(qū)之外，還具有以與第1及第2色不同的第3色進(jìn)行發(fā)光的、由具有光學(xué)微小諧振器的場致發(fā)光元件構(gòu)成的第3發(fā)光區(qū)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2中所述的顯示裝置，其特征在于，上述第1、第2及第3發(fā)光區(qū)分別為發(fā)紅色光的發(fā)光區(qū)、發(fā)綠色光的發(fā)光區(qū)及發(fā)藍(lán)色光的發(fā)光區(qū)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)中所述的顯示裝置，其特征在于，上述平面型光調(diào)制面板為液晶面板。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)中所述的顯示裝置，其特征在于，具備把上述平面型光調(diào)制面板上示出的像擴(kuò)大并進(jìn)行顯示的透鏡。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)中所述的顯示裝置，其特征在于，上述發(fā)光區(qū)的圖形形狀為條狀。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)中所述的顯示裝置，其特征在于，具備為了調(diào)整對(duì)于上述光調(diào)制面板進(jìn)行照明的色，能夠分別獨(dú)立地控制對(duì)各色的場致發(fā)光元件供給的電流的裝置。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)中所述的顯示裝置，其特征在于，與在上述光調(diào)制面板上利用不同的上述發(fā)光區(qū)進(jìn)行發(fā)光的各色分量的圖像以時(shí)間系列方式顯示的期間同步，與該色對(duì)應(yīng)的發(fā)光區(qū)進(jìn)行發(fā)光，生成彩色圖像。
9．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的顯示裝置，其特征在于，上述光源把以紅區(qū)的顏色進(jìn)行發(fā)光的第一有機(jī)場致發(fā)光元件、以綠區(qū)的顏色進(jìn)行發(fā)光的第2有機(jī)場致發(fā)光元件及以藍(lán)區(qū)的顏色進(jìn)行發(fā)光的第3有機(jī)場致發(fā)光元件這3個(gè)有機(jī)場致發(fā)光元件作為一組光源要素，每一個(gè)上述第1、第2及第3有機(jī)場致發(fā)光元件具備光微小諧振器，把上述光源要素并置到同一基板上。
10．根據(jù)權(quán)利要求9中所述的顯示裝置，其特征在于，由上述有機(jī)場致發(fā)光元件構(gòu)成的發(fā)光區(qū)的圖形形狀為條狀。
11．根據(jù)權(quán)利要求9中所述的顯示裝置，其特征在于，具備為了調(diào)整對(duì)于上述光調(diào)制面板進(jìn)行照明的色，能夠分別獨(dú)立地控制對(duì)上述第1、第2及第3有機(jī)場致發(fā)光元件供給的電流的裝置。
12．根據(jù)權(quán)利要求9中所述的顯示裝置，其特征在于，在上述光調(diào)制面板上，紅、綠及藍(lán)分量的圖像以時(shí)間系列方式被顯示為彩色圖像，在顯示上述紅分量時(shí)，上述第1有機(jī)場致發(fā)光元件發(fā)光，在顯示上述綠分量時(shí)，上述第2有機(jī)場致發(fā)光元件發(fā)光，在顯示上述藍(lán)分量時(shí)，上述第3場致發(fā)光元件發(fā)光，來生成彩色圖像。
全文摘要
把周期性地配置了在一塊玻璃基板(103)上內(nèi)裝了光學(xué)諧振器結(jié)構(gòu)的,以紅、綠及藍(lán)色進(jìn)行發(fā)光的EL元件(100R、100G、100B)的面狀光源設(shè)置到不具備濾色片的光調(diào)制面板(101)的背面上。利用光調(diào)制面板(101),對(duì)點(diǎn)亮EL元件(100R、100G、100B)所產(chǎn)生的各色光進(jìn)行調(diào)制,得到彩色圖像。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK1286782SQ9980167
公開日2001年3月7日 申請(qǐng)日期1999年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月24日
發(fā)明者橫山修, 下田達(dá)也, 宮下悟 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社