专利名称：显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器，其具有液晶板和设置在电致发光板上的滤色片。
背景技术：
液晶显示器在例如便携式装置诸如便携式计算机中广泛用作显示器。另外，使用有机电致发光元件作为背光的液晶显示器在本领域中是公知的。提出了在暗地点点亮背光、作为透射型显示器，在亮地点不点亮背光、作为反射型显示器的液晶显示器，满足对具有低能耗的小型、轻型便携式装置的要求(参照日本未审公开专利出版物No.3-189627)。
日本未审公开专利出版物No.7-294916描述了一种彩色液晶显示器，其光源为发射单色光的有机电致发光元件。电致发光元件与液晶显示器像素图案对准设置(参照日本未审公开专利No.7-294916)。该显示器中没有使用滤色片。因此，从有机电致发光元件发射出的光在滤色片处不会发生吸收或漫射。能显示高亮度图像。
不过，在亮环境下如日间在室外使用显示器时，对比度降低。这会降低图像的质量。另外，由于环境光不能用作光源，能耗量增大。为了实现全彩色显示，构成有机电致发元件的有机电致发光层需要由三层形成，它们为红色发光层，绿色发光层和蓝色发光层。这样会使显示器的制造复杂化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于制造的显示器，其显示适合于环境的彩色图像。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于显示图像的显示器。该显示器具有滤色片和透射或半透射型液晶板，该液晶板包括显示表面，设置在显示表面相对一侧上的后表面，以及多个液晶子象素。电致发光板设置在液晶板的后表面侧上。电致发光板包括多个EL子象素，每个EL子象素与一个液晶子象素相应；和光反射部分，用于将从液晶板后面进入的光朝向液晶板反射。每个EL子象素发射白光，并且至少对于波长能透过相应滤色片的光具有透光性。第一驱动装置驱动液晶板。第二驱动装置驱动电致发光板。选择装置判断使用第一驱动装置显示图像，还是使用第二驱动装置来显示图像。
本发明的另一目的在于提供一种用于显示图像的显示器。该显示器具有滤色片和透射或半透射型液晶板，该液晶板包括显示表面，处于显示表面相对一侧的后表面，以及多个液晶子象素。电致发光板设置在液晶板的后表面侧上。电致发光板包括多个EL子象素，每个EL子象素与一个液晶子象素相应；和光反射部分，其用于将从液晶板后侧进入的光朝向液晶板反射。每个EL子象素发射白光，并且至少对于波长能透过相应滤色片的光具有透光性。第一驱动装置驱动液晶板。第二驱动装置驱动电致发光板。第三驱动装置同时驱动液晶板和电致发光板。选择装置确定使用第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置中的哪一个来显示图像。当使用第三驱动装置显示图像时，第三驱动装置控制第一和第二驱动装置在液晶板上显示图像，同时使与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于不发光状态，使其他EL子象素处于发光状态。
结合附图，根据下面通过例子说明本发明原理的描述，本发明的其他方面和优点是显而易见的。
参照下面对当前优选实施例的描述和附图，将能更好地理解本发明及其目的和优点。
图1为根据本发明优选实施例的显示器的剖面图；图2的示意图表示图1中显示器的显示部分的驱动电路；图3至5的剖面图说明图1显示器的操作；以及图6为表示该显示器一个变型例的剖面图。
具体实施例方式
现在将描述根据本发明优选实施例的显示器。在图1中观察时底侧相当于显示器的显示侧(光出射方向)。在附图中，各元件的尺寸与实际尺寸不同。
如图1中所示，显示器11包括液晶板13和设置在有机电致发光板(有机EL板)12上的滤色片20。有机EL板12和液晶板13均单独(in units)形成。通过将两块板粘接而形成显示器11。有机EL板12采用例如白光发射无源矩阵驱动系统，液晶板13采用例如透射型无源矩阵驱动系统。
液晶板13包括两个透明基板14和15。这两个基板14和15间以预定间隔粘接在一起。液晶17填充在基板14与15之间的空间中，并且用密封元件16加以密封。基板14和15由例如玻璃制成。多个平行条状透明电极18形成在上基板14上更靠近有机EL板12的表面处(下表面)，以面向液晶。偏振片19设置在基板14背离液晶17的表面(上表面)上。术语“透明”表示对于波长能从显示器11发射到外部的光具有透光性，通常，指对于可见光具有透光性。
滤色片20形成在下基板15面向液晶17的表面(上表面)上。多个扫描电极21形成在滤色片20上，与透明电极18正交。从而，滤色片20包含在液晶板13中。偏振片22形成在基板15背离扫描电极21的表面(下表面)上。
透明电极18和扫描电极21由已知的透明电极材料如ITO(氧化铟锡)和IZO(氧化铟锌)制成。透明电极18与扫描电极21的各交点作为液晶板13的子象素(液晶子象素)。当从基板15观察显示板11时，液晶子象素排列成矩阵。滤色片20包括多个红色区域20a，多个绿色区域20b和多个蓝色区域20c，各区域对应于R(红)、G(绿)和B(蓝)三种颜色。区域20a至20c设置成平行条。
液晶板13通常处于白色模式。即，当透明电极18与扫描电极21之间没有施加电压时，穿过偏振片19和液晶17的光穿过偏振片22，并且穿过偏振片22和液晶17的光穿过偏振片19。另外，随着透明电极18与扫描电极21之间所施加电压的增大，穿过偏振片19和液晶17的光中穿过偏振片22的部分减少，穿过偏振片22和液晶17的光中穿过偏振片19的部分减少。当施加预定电压值时，光被偏振片19或偏振片22阻挡。从而，在液晶板13上，当透明电极18与扫描电极21之间没有施加电压时，显示白色图像。当所施加电压增大引起透光性减小时，显示灰度图像。当施加预定电压值时，显示黑色图像。
有机EL板12包括顺序叠加的多层多个第一电极24，包含发射白光的发光层的有机电致发光层25，第二电极26和钝化膜27。多个第一电极24设置成条形，每个第一电极24面对区域20a至20c其中之一。有机电致发光层25通过绝缘隔板(未示出)分隔，并包括多个沿垂直于第一电极24的方向延伸的条形区域。第二电极26叠加在有机电致发光层25上。多个第一电极24与多个第二电极26的交点作为有机EL板12的子象素(EL子象素)。当从基板15方向观看显示器11时，EL子象素为与液晶子象素重叠的矩阵形式。即，多个发射白光的EL子象素设置成与液晶子象素相应。因此，从有机EL板12朝向滤色片20方向透过液晶子象素的光，穿过面向相关液晶子象素的区域20a至20c，并从基板15发射出。有机电致发光层25发出的白光穿过各区域20a至20c，并且变成相应颜色的光。通过将红(R)，绿(G)和蓝(B)色子象素的光组合可以产生所需的颜色。
有机电致发光层25发射波长处于滤色片20(区域20a，20b，20c)透射区域内的光，即波长处于红色区域20a透射范围内的光，波长处于绿色区域20b透射范围内的光，和波长处于蓝色区域20c透射范围内的光，并呈现出白色。
钝化膜27覆盖第一电极24，有机电致发光层25和第二电极26的暴露部分，以及基板23面向第一电极24一侧上的暴露表面。钝化膜27用于至少抑制湿气(蒸汽)和氧气渗入，并且由透明材料制成。在本实施例中，钝化膜27由氮化硅制成。
在本实施例中，第一电极24作为阳极，第二电极26作为阴极。第一电极24由透明导电材料如ITO制成。第二电极26由反光金属如铬、铝等制成。第二电极26还作为光反射部分，用于沿与液晶板13相反的方向，反射从构成EL子象素的白光发光层发射出的光。即，有机EL板12包括光反射部分，其将从液晶板13后侧进入的光朝向液晶板13反射。
已知有用于有机电致发光层25的结构。有机电致发光层25从最靠近第一电极24的一侧开始包括三层空穴注入层，发光层和电子注入层；或者包括四层空穴注入层，空穴输送层，发光层和电子输送层。发光层发射白光。有机电致发光层25是透明的。即，有机EL板12的每个子象素至少对于可以透过相应区域20a至20c的波长的光具有透光性。
如图2中所示，用于将驱动电压输送给第一电极24的第一电极驱动器29和用于将驱动电压施加给第二电极26的第二电极驱动器30设置在有机EL板12与液晶板13构成的显示区域28外部。第一电极驱动器29和第二电极驱动器30作为用于在有机EL板12上显示图像的第二驱动装置。用于将驱动电压施加给扫描电极21的扫描电极驱动器31和用于将驱动电压施加给透明电极18的透明电极驱动器32设置在显示区域28外部。扫描电极驱动器31和透明电极驱动器32作为第一驱动装置，用于在液晶板13上显示图像。各驱动器29至32受来自控制器33的控制信号的控制。
控制器33以多种显示模式驱动有机EL板12和液晶板13。控制器33包括输入装置34。控制器33根据通过输入装置34输入的命令信号决定显示模式，并将控制信号提供给各驱动器29至32，以相关显示模式驱动有机EL板12和液晶板13。控制器33作为同时驱动液晶板13和有机EL板12的第三驱动装置。控制器33和输入装置34作为选择装置，决定是使用第一驱动装置还是使用第二驱动装置来显示图像。
当同时驱动液晶板13和有机EL板12时，控制器33控制第一驱动装置和第二驱动装置在液晶板13上显示图像。同时，控制器33使与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于非发光状态，使其他EL子象素处于发光状态。
多种显示模式包括仅驱动液晶板13的液晶显示模式；和同时驱动液晶板13和有机EL板12的同时驱动模式。在液晶显示模式中，控制器33仅以无源矩阵驱动系统驱动第一驱动装置(扫描电极驱动器31和透明电极驱动器32)。
同时驱动模式包括背光模式，其中有机EL板12用作简单背光源；和同步模式，其中有机EL板12与液晶板13同步驱动。此处，术语“有机EL板12与液晶板13同步驱动”表示这样一种状态，其中与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于非发光状态，而与光可以透过的液晶子象素相应的EL子象素处于发光状态。同步模式包括第一同步模式和第二同步模式。在每种同步模式中，控制器33控制各驱动器29至32，以无源矩阵驱动系统驱动液晶板13和有机EL板12。
在第一同步模式中，控制器33使与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于非发光状态，使其他EL子象素处于发光状态。即，控制器33控制驱动器29至32，使第一驱动装置在液晶板13上显示图像，第二驱动装置使除与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素之外的EL子象素以相同亮度发射光。
当以第一同步模式驱动有机EL板12和液晶板13时，控制器33和输入装置34作为第二选择装置，确定如果使用第一驱动装置显示图像，那么是有机EL板12的整个表面都发光，还是有机EL板12不发光。
在第二同步模式中，当亮度与相应液晶子象素的透射光量相应时，控制器33使与处于暗显示状态的液晶子象素相应的BL子象素处于非发光状态，使其他EL子象素处于发光状态。即，控制器33通过与上述相同的方式控制第一驱动装置，并控制各驱动器29至32，使与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素以外的EL子象素发光，在该状态使亮度与相应液晶子象素的透射光量相应。
在本实施例中，有机EL板12和液晶板13在无源矩阵驱动系统中驱动，并且液晶板的扫描和电致发光板的扫描同步。
现在将描述显示器11的操作。
当接通显示器11并且在显示区域28的显示屏上显示图像时，控制器33将命令信号提供给各驱动器29至32，根据从输入装置34输入的显示模式驱动有机EL板12和液晶板13。
在液晶显示模式下，有机EL板12保持在非发光状态，以无源矩阵驱动系统驱动液晶板13。即，控制器33将命令信号提供给第一电极驱动器29和第二电极驱动器30，保持第一电极24与第二电极26之间未施加电压时的状态。另外，控制器33将命令信号提供给液晶板13的扫描电极驱动器31和透明电极驱动器32，用无源矩阵驱动系统驱动各扫描电极21和透明电极18。
在图3中，用竖直条纹表示处于暗显示状态的液晶17的区域。如图3中的箭头所示，进入液晶板13的环境光在与除处于暗显示状态的液晶子象素以外的液晶子象素相应的区域被有机EL板12的第二电极26反射。反射光从有机EL板12进入液晶板13，穿过区域20a至20c，从基板15发射出。使用明亮的环境光作为光源在液晶板13上高质量地显示图像。
在用于同时驱动液晶板13和有机EL板12的同时驱动模式的背光模式中，所有EL子象素都保持在相同亮度的发光状态，以无源矩阵驱动系统驱动液晶板13。即，控制器33将命令信号提供给第一电极驱动器29和第二电极驱动器30，保持所有第一电极24与第二电极26之间施加相同电压的状态。另外，控制器33将命令信号提供给液晶板13的扫描电极驱动器31和透明电极驱动器32，以无源矩阵驱动系统驱动各扫描电极21和透明电极18。
如图4中所示，进入液晶板13的环境光在与除处于暗显示状态的液晶子象素以外的液晶子象素相应的区域被有机EL板12的第二电极26反射。反射光通过滤色片20(区域20a至20c)，并且从基板15发射出。另外，有机EL板12的有机电致发光层25发射光(宽箭头)。在液晶板13中，从有机电致发光层25发出的光在与处于暗显示状态的液晶子象素相应的区域被阻挡。在与除处于暗显示状态的液晶子象素以外的液晶子象素相应的区域，从有机电致发光层25发出的光通过区域20a至20c，从基板15发射出。因此，在相对较暗环境下，如在夜间或者亮度低的房间中，使用有机EL板12的有机电致发光层25作为主光源显示彩色图像。
在同时驱动模式的第一同步模式下，与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于非发光状态，而其他EL子象素以相同亮度发光。另外，控制器33将命令信号提供给液晶板13的扫描电极驱动器31和透明电极驱动器32，以无源矩阵驱动系统驱动各扫描电极21和透明电极18。图5中所示的例子与背光模式的不同之处在于，有机EL板12的有机电致发光层25在与处于暗显示状态的液晶子象素相应的区域不发射光。第一同步模式与背光模式相比消耗的能量更少。在图5中，窄箭头表示环境光，宽箭头表示从有机电致发光层25发射出的光。宽箭头还表示从有机电致发光层25发射出并被第二电极26反射的反射光。
同时驱动模式的第二同步模式与第一同步模式的相同之处在于，与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于非发光状态。不过，根据液晶子象素的透射光量(液晶板13的灰度显示)调节EL子象素的发光状态(有机电致发光层25的亮度)。即，与大量光透过的液晶子象素相应的EL子象素具有较高亮度，与少量光透过的液晶子象素相应的EL子象素具有较低亮度。从而，在第二同步模式下，高对比度地显示图像，并且与第一同步模式相比能耗减少。
本发明第一优选实施例具有以下优点。
(1)在明亮环境下，如在白天室外，使用环境光作为光源，并且在有机EL板12没有发射光的条件下驱动液晶板13显示清晰图像。另外，与背光持续点亮的显示器相比，能耗降低。在环境光不够的地点(相对较暗环境)，如夜间或者暗房间中，有机EL板12和液晶板13都被驱动来显示清晰图像。因此，根据显示器11外部(最好是显示板外部)的亮度有选择地决定有机EL板12的驱动状态。这样就可以显示适当的彩色图像，不会浪费能量。从而在任何条件下都能将清晰图像呈现给用户。
显示器11包括透射型液晶板13和设置在有机EL板12上的滤色片20。有机EL板12设置在显示器11背离液晶板13的另一侧上。有机EL板12包括与各个液晶子象素相对应的发射出白光的EL子象素。每个EL子象素至少对于波长可以透过相应区域20a至20c的光具有透射性。有机EL板12包括光反射部分，其用于将从液晶板13后侧进入的光朝向液晶板13反射。显示器11包括用于在液晶板13上显示图像的第一驱动装置，和用于在有机EL板12上显示图像的第二驱动装置，以及选择装置，该选择装置用于确定用于显示图像的驱动装置。
(2)所有EL子象素发射白光。因此，无需将有机电致发光层25形成三层一层发射红色，另一层发射绿光，再一层发射蓝光。因此，与在构成有机EL子象素的有机电致发光层25中使用专用有机电致发光层发射红光，绿光和蓝光时相比，显示器11(有机EL板12)易于制造。
当改变从电致发光板的各子像素发射出的光的颜色时，各子象素的寿命必须基本相同，特定子象素不应当太亮。因此，可用作电致发光板的材料受到极大地限制。不过，在本发明的显示器11中，有机EL板12的子象素由相同有机电致发光元件(白光发射)构成。因此，不会发生上述问题。
(3)控制器33设计成选择是使全部EL子象素以相同亮度发光，还是使与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素处于非发光状态，同时使其他子像素处于发光状态。因此，控制器33选择是使所有EL子象素保持相同发光状态(相同亮度)并使用EL子象素作为背光，还是与液晶板13同步驱动有机EL板12。
(4)当同时驱动液晶板13和有机EL板12时，如果选择第一同步模式，则与所有EL子象素以相同亮度发光相比，可以以更小能耗显示具有更高对比度的图像。另外，对第一电极驱动器29和第二电极驱动器30的控制得到简化。这是因为当选择第一同步模式时，仅仅与必须朝向显示表面侧发射光的液晶子象素相应的液晶子象素以相同亮度发光。
(5)当同时驱动液晶板13和有机EL板12时，如果选择第二同步模式，则与所有EL子象素以相同亮度发光相比，可以以更小能耗显示具有更高对比度的图像。另外，与选择第一同步模式时相比，以更高对比度显示图像。这是基于以下事实，即当选择第二同步模式时，与必须朝向显示表面发光的液晶子象素对应的EL子象素，以与这些液晶子象素的透光状态相应的亮度发光。即，与透过大量光的液晶子象素相应的EL子象素以较高亮度发光，而与透过少量光的液晶子象素相应的EL子象素以较低亮度发光。
(6)与显示板13处于常黑模式相比，可以以更高对比度显示图像。这是由于液晶板13通常处于白色模式下，并且当施加电压时液晶板13保持在黑显示状态。因此，黑显示与常黑模式相比呈现出更清晰的对比度。
(7)使用沿与液晶板13相反方向从有机EL板12发射出的光作为液晶板13的光源。这是由于光反射部分与液晶板13处于有机EL板12的相对侧。
(8)使用环境光和从远离液晶板13的有机EL板12发射的光作为液晶板13的光源，可以使结构简化。这是基于这样一个事实，即在夹有有机电致发光层25的两个电极中，处于有机电致发光层25与液晶板13相对的一侧的第二电极26，还作为光反射部分。
(9)与一个面板使用元源矩阵驱动系统和另一面板使用有源矩阵驱动系统的结构相比，更便于第二同步模式中的控制。这是基于这个事实，即有机EL板12和液晶板13都设计成无源矩阵驱动系统，从而在以第二同步模式驱动有机EL板12和液晶板13两者时，可以使用公共控制信号。
(10)用于控制电压施加的开关不必靠近各EL子象素设置。这是因为有机EL板12是无源矩阵驱动系统。
(11)液晶板13为一种包括滤色片20的部件。另外，有机EL板12为一个单元。因此，通过将分别制造的有机EL板12与液晶板13组合来制造出显示器11。这样就方便了显示器11的制造。另外，根据有机EL板12与液晶板13的组合，易于以多种变化方式制造显示器。
(12)用相对较低的电源电压驱动有机EL板12。因此，与使用无机电致发光板相比，电源电压减小。
应当理解，本发明可以通过以下方法实施。
第二电极26不起光反射部分的作用。在此情形中，例如参照图6，第二电极26由透明导电材料(例如ITO)制成，并在第二电极26上远离液晶板13设置反射元件35作为光反射部分。在图6所示示例中，钝化膜27是透明的，反射元件35设置在钝化膜27的外侧。反射元件35为金属如铬制成的薄膜。即使在这种情况下，在有机EL板12与液晶板13分别制造成之后，也可以将两个面板组合形成显示器11。另外，与设置成夹住有机电致发光层25的其中一个电极(第二电极26)还作为光反射部分的结构相比，形成高反射率光反射部分的材料的选择自由度较高。
光反射部分仅需设置在液晶板13的与有机EL板12相对的一侧上。因此，相对有机EL板12的发光层，光反射部分与液晶板13可以处于同一侧。例如，可以在有机EL板12与液晶板之间设置光反射部分(例如半透半反镜)，对于从液晶板13朝向有机EL板12引导的光进行发射，但对于从有机EL板12一侧朝向液晶板13引导的光透过。同样，在这种情况下，使用光反射部分反射的环境光作为液晶板13的光源，从有机EL板12发射出的光穿过光反射部分，用作液晶板13的光源。
并非必须根据显示器11的使用者通过输入装置34的操作而输入到控制器33的命令信号来选择显示器11的显示模式。例如，可以采用传感器来测量显示器11(最好是显示表面)外部的光度。如果光度大于或等于阈值，则以液晶显示模式显示图像。如果光度小于阈值，则以一种同时驱动模式显示图像。另外，可使用多个阈值，从而当有机EL板12用作背光模式时，根据传感器检测到的光度大小将有机EL板12的亮度设定为多级。在此情形中，即使用户没有确定显示模式，也能有效地利用能量显示图像。
在上述在从输入装置34输入显示模式之前自动设定显示模式的结构中，可以从输入装置34输入显示模式，根据输入至输入装置34的显示模式显示图像。另外，可以设置一种结构用于确定是优先通过输入装置34输入显示模式还是由控制器33自动设定显示模式。例如，可以设置选择器。在此情形中，显示模式的选择自由度更高。
设置在基板23上的第一电极24可以为阴极，第二电极26可以为阳极。在此情形中，有机电致发光层25的结构也发生改变。在这种情况下，有机电致发光层25从更靠近第一电极24的一侧开始可以包括三层，包括电子注入层，发光层和空穴注入层。或者，有机电致发光层25可以包括五层电子注入层，电子输送层，发光层，空穴输送层和空穴注入层。
可通过使用已知材料的已知薄膜制造方法形成第一电极24，第二电极26以及有机电致发光层25的各层。阳极材料除ITO，IZO以外可以为氧化锌铝等。阴极材料除铬和铝以外，可以为含有从具有低公函的Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb等中选择出的多于一种或多种金属，和稳定金属元素如Ag、Al、Cu等的合金。具体而言，可以使用MgAg、AlLi、CuLi等合金。
空穴输送层可以由低分子量材料形成，这些材料包括金属肽菁，如铜肽菁和四-(t-丁基)铜肽菁；无金属肽菁；喹吖(二)酮；以及芳族叔胺如1，1-二(4-双-p-甲苯氨基苯)环己烷(1，1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexane)，和N，N’-联苯-N，N’-二-(3-甲基苯)-1，1’-联苯-4，4’-二胺，N，N’-二(1-萘基(naphtyl))-N，N’-联苯-1，1’-联二苯-4，4’-二胺；聚合物材料，如聚噻吩和聚苯胺；聚噻吩低聚物材料；和已知用于形成空穴输送层的其他材料。
发光层可以由低分子量材料形成，如9-10-二芳基蒽衍生物，芘，晕苯，二萘嵌苯(perylene)，红荧烯，1，1，4，4-四苯丁二烯，三(8-喹啉醇化物(quinolinolate))铝，三(4-甲基-8-喹啉醇化物(quinoliate))铝，二(8-喹啉醇化物)锌，三(4-甲基-5-三氟甲基-8-喹啉醇化物)铝，二(2-甲基-5-三氟甲基-8-喹啉醇化物)[4-(4-氰苯(cyanophenyl))酚盐]铝，二(2-甲基-5-氰基-8-喹啉醇化物)[4-(4-氰苯(cyanophenyl))酚盐]铝，三(8-喹啉醇化物)钪，二[8-(p-甲苯磺酰基)氨基喹啉]锌或铝，1，2，3，4-四苯基环戊烯(tetraphenylcyclopentadiene)，五苯基环戊烯(pentaphenylcyclopentadiene)，聚-2，5-邻苯二甲酸氧-p-亚苯基二价乙烯基(5-diheptyloxy-p-phenylene vinylene)，荧光香豆素，荧光二萘嵌苯，荧光吡喃，荧光蒽酮，荧光卟啉，荧光喹吖(二)酮，N，N’-二烃基代荧光喹吖(二)酮，荧光萘二甲酰亚氨基，N，N’-二芳基代荧光吡硌基吡硌(N，N’-diaryl-replaced fluorescentpyrroropyrroles)，聚合物材料如聚芴，聚p-亚苯基二价乙烯基(polyp-phenylene vinylene)和聚噻吩；以及已知用于形成发光层的其他材料。
电子输送层可以由2-(4-联苯)-5-(4-t-丁基苯基)-1，3，4-二唑；2，5-二(1-萘基)-1，3，4-二唑和二唑衍生物；二(10-羟基苯[h]喹啉醇化物)铍；和三唑形成。
取代导电透明材料，可由透明且极薄的金属层形成第一电极24和第二电极26。术语“极薄”指厚度小于50nm，最好处于0.5到20nm范围内。另外，第一电极24和第二电极26可以具有这样一种结构，即这样的金属层与例如ITO制成的已知透明电极相叠加。
构成有机电致发光层25的白发光层可以为具有多个包括不同发光颜色的发光层层叠这样一种结构的发光层，或者使用单一发光层中包含多个发光中心的发光材料这样一种结构的发光层。采用在单一发光层中包含多个发光中心的发光材料这样一种结构，减少形成发光层所需的涂覆数量。
有机EL板12不限于其中来自有机电致发光层25的光从基板23射出的底部发射型。有机EL板12可以例如，为光从背离基板23一侧发射出的顶部发射型，并且有机EL板12和液晶板13可以彼此结合，使基板23处于液晶板13的相对侧上。
液晶板13并非必须常白，可以常黑。在此情形中，当使用EL板驱动装置在有机EL板12上显示图像时，保持液晶板13处于黑显示状态的能耗量小于常白模式。
有机EL板12和液晶板13不限于无源矩阵驱动系统。例如，液晶板13可以采用无源矩阵驱动系统，而有机EL板12可以采用有源矩阵驱动系统。或者，有机EL板12和液晶板13都可以采用有源矩阵驱动系统。在有源矩阵驱动系统中，为每个子象素设置一有源元件，并且电压可以施加或者不施加给各子象素的电极。另一方面，在无源矩阵驱动系统中，对于每个扫描电极21或者对于每个第一电极24，调节液晶17的透射率和有机电致发光层25的亮度。从而，当为每个子象素调节液晶17的透射率，或者调解有机电致发光层25的亮度时，必须使用有源矩阵驱动系统。
当同时驱动液晶板13和有机EL板12时，与液晶子象素对应的EL子象素的亮度随着液晶子象素的透光状态连续改变。不过，可以以步进方式改变亮度。例如，液晶子象素的透光状态可以分成多级，可以预先根据各级设定各EL子象素的亮度。因此，EL子象素以根据液晶子象素的透光状态设定的亮度发射光。在此情形中，对比度高于第一同步模式，并且与第二同步模式相比控制更加容易。
显示器11的灰度显示方法不限于对EL子象素和液晶子象素调节亮度和透射率的方法。其他方法包括(1)使液晶子象素的透射率最大和调节EL子象素亮度的方法，(2)使EL子象素以最大亮度发光和调节液晶子象素透射率的方法，和(3)使所有EL子象素以最大亮度发射光以使用该光作为背光和调节液晶子象素透射率的方法。
更一般而言，根据下面方法之一执行灰度过程。
-通过控制各液晶子象素的透射光量而执行灰度过程的方法。在此情形中，各EL子象素可以以相同亮度发光。
-通过控制各EL子象素的发光亮度执行灰度过程的方法另外，图像可以显示在液晶板上，并且电致发光板的整个表面可以发光。
构成有机EL板12的钝化膜27并非必须由氮化硅制成，可以由其他透明且不会渗入湿气或诸如氧气的气体的材料制成。例如，可以使用二氧化硅和金刚石状碳。另外，钝化膜27不限于通过沉积氮化硅，二氧化硅，金刚石状碳等形成的薄膜，也可以通过涂覆例如聚硅氮烷形成涂层而形成。
可以使用密封剂(密封盖)取代钝化膜27，保护有机电致发光层25不受外部湿气和氧气的影响。例如，由透光玻璃制成的盖子可以通过密封剂粘接到基板23，以便覆盖滤色片20，第一电极24，有机电致发光层25和第二电极26。
液晶子象素和EL子象素并非必须设置成平行条形，可以按蜂窝状方式设置。在此情形中，区域20a和20c也以相同方式设置。
滤色片20并非必须包括用于设置成平行条状的红(R)，绿(G)和蓝(B)三种颜色的区域20a，20b和20c。例如，在R，G和B三种颜色的区域20a，20b和20c中，可以沿对角或者镶嵌式设置相同颜色的滤色片，或者R，G和B三种颜色的区域20a，20b和20c可以设置成三角形或者设置成德耳塔结构。各滤色片的形状不限于正方形，可以为六边形。
可以仅使用第一同步模式或仅使用第二同步模式作为以同步状态驱动有机EL板12和液晶板13的同步模式。在此情形中，如果仅使用第一同步模式则控制更加容易。
可以仅使用背光模式作为同时驱动模式，不用同步模式。在背光模式中，可以从多级中选择EL子象素的亮度。例如，可以从高亮度、中间亮度和低亮度这三级中选择EL子象素的亮度。在此情形中，用户可以根据周围光度选择亮度。
液晶板13可以是半透射型的。
可以使用无机电致发光板(无机EL板)作为电致发光板，取代有机EL板12。在此情形中，所施加的用于从EL元件发射光的电压高于施加到有机EL板12的电压。不过，使用EL元件的显示器的优点与液晶显示器的优点，使得能够根据环境和使用用途显示彩色图像。
本领域技术人员显然可以想到，在不偏离本发明精神或范围的条件下，可以通过多种其他特定方式实施本发明。从而，本发明不限于此处给出的细节，而是在所附权利要求范围和其等效范围之内可以改变。
权利要求
1.一种用于显示图像的显示器，其包括滤色片(20)，该显示器的特征在于透射型或半透射型液晶板(13)，该液晶板包括显示表面，处于显示表面相对侧上的后表面，以及多个液晶子象素；设置在液晶板后表面侧上的电致发光板(12)，该电致发光板包括多个EL子象素，每个EL子象素与一个液晶子象素相对应；和光反射部分(26；35)，其用于将从液晶板后面进入的光朝向液晶板反射，每个EL子象素发射白光，并且至少对于能透过相应滤色片的波长的光具有透光性；用于驱动液晶板的第一驱动装置(31，32)；用于驱动电致发光板的第二驱动装置(29，30)；以及选择装置(33，34)，该选择装置用于确定是使用第一驱动装置还是使用第二驱动装置来显示图像。
2.一种用于显示图像的显示器，其包括滤色片(20)，该显示器的特征在于透射型或半透射型液晶板(13)，该液晶板包括显示表面，处于显示表面相对侧上的后表面，以及多个液晶子象素；设置在液晶板后表面侧上的电致发光板(12)，该电致发光板包括多个EL子象素，每个EL子象素与一个液晶子象素相对应；和光反射部分(26；35)，其用于将从液晶板后面进入的光朝向液晶板反射，每个EL子象素发射白光，并且至少对于能透过相应滤色片的波长的光具有透光性；用于驱动液晶板的第一驱动装置(31，32)；用于驱动电致发光板的第二驱动装置(29，30)；用于同时驱动液晶板和电致发光板的第三驱动装置(33)；以及选择装置(33，34)，该选择装置用于确定是使用第一驱动装置、第二驱动装置还是第三驱动装置来显示图像，其中当使用第三驱动装置显示图像时，第三驱动装置控制第一和第二驱动装置在液晶板上显示图像，同时使与处于暗显示状态的液晶子象素相对应的EL子象素处于非发光状态，使其他EL子象素处于发光状态。
3.如权利要求2所述的显示器，其中该第三驱动装置使第一驱动装置执行灰度过程，以调节各液晶子象素的透光量。
4.如权利要求3所述的显示器，其中该第三驱动装置使第二驱动装置导致处于发光状态的EL子象素以相同亮度发光。
5.如权利要求2所述的显示器，其中该第三驱动装置使第二驱动装置执行灰度过程，以调节从处于发光状态的EL子象素发射出的光的亮度。
6.如权利要求1-5其中任何一个所述的显示器，其特征还在于，如果选择装置决定使用第一驱动装置显示图像，则第二选择装置(33，34)确定是否从电致发光板的整个表面发光，其中当第二选择装置决定从电致发光板的整个表面发光时，第二选择装置控制第二驱动装置，从而从电致发光板的整个表面发射出光。
7.如权利要求1-5的任何一个所述的显示器，其中该电致发光板为有机电致发光板。
8.如权利要求1所述的显示器，其中以包括液晶显示模式和同时驱动模式在内的多种模式中的一种模式显示图像，在液晶显示模式中不激励电致发光板，仅驱动液晶板，在同时驱动模式中液晶板和电致发光板都受到激励。
9.如权利要求8所述的显示器，其中同时驱动模式包括背光模式和同步模式，在背光模式中电致发光板的所有EL子象素都发光，在同步模式中与相应液晶子象素同步驱动各EL子象素。
10.如权利要求9所述的显示器，其中在该同步模式中，与处于暗显示状态的液晶分子相应的EL子象素不发光，与处于非暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素发光。
11.如权利要求9所述的显示器，其中在同步模式中，与处于暗显示状态的液晶子象素相应的EL子象素不发光，而根据透过相应液晶子象素的光量调节与处于非暗显示状态的液晶子象素相应的各EL子象素的亮度。
全文摘要
一种根据周围环境显示彩色图像的显示器。该显示器包括透射型液晶板(13)和设置在有机EL板(12)上的滤色片(20)。有机EL板包括设置在液晶板显示表面相对侧上的EL子象素，其根据液晶板的各液晶子象素发射白光。有机EL板还包括光反射部分(26；35)，用于将从液晶板进入的光朝向液晶板反射。该显示器包括用于在液晶板上显示图像的第一驱动器(31，32)，用于在有机EL板上显示图像的第二驱动器(29，30)，以及用于确定是使用第一驱动器还是使用第二驱动器来显示图像的控制器(33)。
文档编号H01L51/50GK1576999SQ200410063819
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月9日 优先权日2003年7月10日
发明者加藤祥文 申请人:株式会社丰田自动织机