CN1427289A - 电光学装置用基片、电光学装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

在基片121上形成有反射层122，且该反射层122的基片121侧的表面为镜面。从透光区域120T射出光线，则成为能够根据对液晶130的电压加载状态实现所需显示方式的显示模式，另外，若对液晶130的电压在阈值以下或背灯140熄灭等所有透过透光区域120T的光实质上被截止，则成为基于反射层122的镜面而整体视见为镜面状的镜面模式。据此，可将电光学装置100的显示面用作镜子。由此，提供能实现所需的显示方式同时能实现镜面状的视见方式的电光学装置。

Description

电光学装置用基片、电光学装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电光学装置用基片、电光学装置及电子设备。
现有技术
装备于便携式电话等的液晶显示面板一般具有在以玻璃或塑料等透明材料构成的2枚基片之间封装液晶的面板构造。在面板构造背后配置有用以照明面板构造的背灯。在上述面板构造中设置有驱动区域，其纵横呈矩阵状排列由上述液晶和其两侧相对配置的电极(或电极部分)构成的像素来实现所需显示情形。在该驱动区域内的各像素之间和驱动区域的周围部分形成通常由黑色树脂或金属等构成的遮光层，以使上述背灯的光不泄漏到像素以外的部分。
在大多场合，上述遮光层由黑色树脂形成，以防止来自该遮光层形成的遮光区域的漏光造成对比度和色度低下。
不过，在面板构造内形成以TFD(薄膜二极管)和TFT(薄膜三极管)等金属膜为构成要素的元件时，为了降低工序数同时降低制造成本，有时形成具有金属膜的遮光层。这种情况下，仅用金属膜将因其光反射导致视见度恶化，所以设置由金属膜和氧化膜的叠层等构成的多层结构加以黑色化来减轻反射光。
但是，由于近年来的便携式电话需要通过上述以往的液晶显示面板显示大量的信息(文字信息和图像信息)，所以液晶显示面板的显示面积逐渐加大。可是，在便携式电话上并不是经常需要液晶显示面板的显示，在邮件通信时和通话开始时等之外，具有较大显示面的液晶显示面板并未起特别的功能，其显示面只是徒占表面积。
发明内容
因此，本发明将解决上述问题点，其课题在于提供该显示面还能够实现本来的显示功能以外的其他功能的新型电光学装置及具备该装置的电子设备。
为了解决上述课题，本发明的电光学装置用基片的特征为：具有
透明基片；配置于与视见侧相对的一侧的所述透明基片上，且所述透明基片侧的表面为镜面的反射层；通过该反射层的开口可以透光的多个排列的透光区域。
依据本发明，可以通过从电光学装置用基片的视见侧的对侧向视见侧照射所控制的光而由透过透光区域的光实现适当的显示方式，同时可以通过截止上述所控制的光而从视见侧作为镜面观察。
在本发明中，理想的是具有覆盖所述透光区域的滤色层。
依据本发明，若凭借具有覆盖透光区域的滤色层，所控制的光透过滤色层及透光区域，则可实现彩色显示。
在本发明中，理想的是形成有所述反射层及所述透光区域以使在透过所述透光区域的光实质上被截止的状态下从所述透明基片的视见侧观察时呈镜面状。
依据本发明，由于在透过透光区域的光实质上被截止的状态下从透明基片的视见侧观察时视见为镜面状，所以可以作为镜子使用。
在此，通过在平面上规则排列反射层和透光区域，显示内容和反射像在整体上作为均一状态视见。这时，在如手持镜等较近距离视见的情况下(便携式电话等)，透光区域的形成周期在0.5mm以下为理想。另外，为了在某种程度上抑制透光区域的数量，同时避免制造方面的难度，形成周期最好是在0.05～0.5mm的范围之内。不过，如汽车的后视镜和侧镜等在反射像的对象物位于较远方的情况下，可以大于上述形成周期。另一方面，透光区域的开口率在35～75％的范围内为理想。这是因为不足该范围的下限则难以视见透过透光区域的光产生的显示，超出此范围的上限则难以视见反射像。
其次，本发明的电光学装置的特征为：具有电光学物质和按各像素对该电光学物质加载电场的电场加载单元；可在通过所述像素能在显示面实现多个显示方式的显示模式与所述显示面被视见为镜面状的镜面模式间进行切换。
依据本发明，由于通过电场加载手段的电场加载在显示模式中实现任意的显示方式，同时由镜面模式使显示面视见为镜面状，所以也能作为镜子使用。
在本发明中，理想的是所述像素具有滤色层。
依据本发明，通过使像素具有滤色层，可以进行彩色显示。
在本发明中，理想的是在所述像素之间及周围具有在视见侧具备镜面的遮光层，并由该遮光层的所述镜面实现所述镜面模式。
依据本发明，能够在显示模式由遮光层防止像素以外区域的漏光而抑制对比度和色度的低下，同时在镜面模式由遮光层实现镜面状的视见方式，所以通过对遮光层的有效利用，既使是较简单的结构也能够实现显示模式和镜面模式。
在本发明中，理想的是通过实质上截止从所述像素所发出的光来实现所述镜面模式。
依据本发明，能够通过实质上截止从像素所发出的光来消除对遮光层的反射光的视见有妨碍的光而在视觉效果上实现显示面的镜面化，因此无需设置复杂的结构便可实现镜面模式。
其次，本发明的其他电光学装置的特征为：具有透明基片；配置于所述透明基片背后，所述透明基片侧的表面为镜面的反射层；配置于所述反射层背后的电光学物质，构成未形成所述反射层的多个透光区域，通过所述透光区域及所述透明基片从所述电光学物质内发出所控制的光。
依据本发明，凭借从电光学物质内通过透光区域及透明基片发出所控制的光可实现适当的显示方式，同时凭借可以通过截止上述所控制的光来视见反射层的镜面，也可将电光学装置作为镜子使用。
在本发明中，理想的是所述反射层为形成于所述透光区域之间及周围的遮光层。
依据本发明，反射层在通过透光区域的所控制的光的显示方式中，作为防止对比度和色度低下的遮光层发挥功能，另外，在遮光时等又作为镜面的构成要素发挥功能，所以无需使结构复杂化就可实现作为显示体的功能和作为镜子的功能。
在本发明中，理想的是具有覆盖所述透光区域的滤色层。
依据本发明，通过具有覆盖透光区域的滤色层而所控制的光透过滤色层及透光区域，因此可实现彩色显示。
在本发明中，理想的是形成所述反射层及所述透光区域以使在实质上截止透过所述透光区域的光的状态下从所述透明基片的外部观察时视见为镜面状。
依据本发明，可以通过在实质上截止透过透光区域的光的状态下从透明基片的视见侧观察时整体视见为镜面状来消除对反射层的反射光的视见有妨碍的光而在视觉效果上实现显示面的镜面化，所以无需设置复杂的结构便可实现作为镜子的功能。
在此，通过在平面上规则排列反射层和透光区域，显示内容和反射像可以在整体上以均一状态视见。
这时，在如手持镜等较近距离视见的情况下(便携式电话等)，透光区域的形成周期在0.5mm以下为理想。另外，为了在某种程度上抑制透光区域的数量，同时避免制造方面的难度，形成周期最好是在0.05～0.5mm的范围之内。不过，如汽车的后视镜和侧镜等在反射像的对像物位于较远方的情况下，可以大于上述形成周期。另一方面，透光区域的开口率在35～75％的范围内为理想。这是因为不足该范围的下限则难以视见透过透光区域的光产生的显示，超出此范围的上限则难以视见反射像。
在本发明中，所述电光学物质为液晶，有时在其背后配置有对所述液晶进行照明的照明单元。
在本发明中，所述电光学物质有时也为场致发光体。
其次，本发明的电子设备的特征为：具有上述之一记载的电光学装置和控制该电光学装置的控制单元。
依据本发明，由于搭载于电子设备的电光学装置不仅可用作通常的显示体，还可以通过在实质上截止从透光区域射出的光而作为镜子使用，所以能在具备显示功能的电子设备(例如便携式电话、便携式信息终端、电子手表等便携式电子设备、或者显示监视器、电视接收机、电子座钟等)上附加作为镜子的功能。另外，反之也可以将本来用作镜子的物体(汽车·摩托车·自行车的后视镜和侧镜、沿路而设的弯道反射镜、化妆镜、穿衣镜等)构成为电子设备而附加作为显示设备的功能。
另外，本发明的电光学装置不限定于具有液晶元件构造和EL元件构造者，例如也可是利用了FED(场致发射显示器)和PDP(等离子体显示面板)等其他电光学效果者。
附图说明
图1为概略表示本发明涉及的电光学装置实施方式1的构造示意截面图。
图2为概略表示本发明涉及的电光学装置实施方式2的构造示意截面图。
图3为实施方式1的电光学装置中显示模式的显示面放大部分平面图。
图4为实施方式1的电光学装置中镜面模式的显示面放大部分平面图。
图5为本发明涉及的电子设备实施方式3中显示系统的概略结构图。
图6为表示实施方式3的外观的概略斜视图。
符号说明
100，200……电光学装置
111，121，211，221……基片
112，125，212，225……电极
122，222……反射层
123，223……滤色层
120T，220T……透光区域
130……液晶
215……空穴注入/输送层
216……发光层
140……背灯
实施方式
接下来，参照附图对本发明所涉及的电光学装置用基片、电光学装置及电子设备的实施方式进行详细说明。
实施方式1
图1为对本发明所涉及的实施方式1的电光学装置(液晶显示装置)100的概略结构进行概略说明的概略截面图。该实施方式的电光学装置100由以玻璃和塑料等透明材料构成的基片111和121用图中未示的密封材料粘合而成，其具有在其间封装有液晶130的面板构造。
在基片111上形成有以ITO(铟锡氧化物)等透明导体构成的电极112。在该电极112上形成有以SiO2和TiO2等构成的绝缘膜113。在绝缘膜113上形成有以聚酰亚胺树脂等构成的排向膜114。
在基片121上形成有以金属材料等构成的反射层122。该反射层122为部分设置以避开下述的透光区域120T。反射层122可由Al，Ag，Cr，Ni等金属或以此类金属为主要成分的合金等构成。反射层122在基片121侧的表面形成镜面。在本实施方式中，反射层122形成为与基片121相接的状态。例如，通过用熏蒸法、喷镀法、CVD法等适当的方法将上述金属等材料直接被覆于基片121的表面来形成反射层122，则该反射层的基片121侧的表面(与基片121的表面紧贴的表面)为镜面。另外，在本实施方式中，反射层122作为全面覆盖于透光区域120T之间及周围而形成的遮光层发挥作用。
在上述基片121上形成有滤色层123。该滤色层123例如在电光学装置100为可彩色显示的结构时，多个不同色相的滤色层呈周期性排列。例如采用红·绿·蓝等原色系列的过滤结构和品红·黄·青绿或品红·黄·青绿·绿等补色系列的过滤结构。另外，作为排列方式可以采用条纹排列和斜玛赛克排列等。此类过滤结构和排列方式将考虑作为显示体的显示内容和显示特性而适当设定。
在上述滤色层123上形成以丙烯基树脂等构成的透明的保护膜124。而且，在该保护膜124上形成以ITO等透明导体构成的电极125。进而，在电极125上形成以聚酰亚胺树脂等构成的排向膜126。
在上述基片121上，未形成反射层122的区域构成透光区域120T。由于基片121、滤色层123、保护膜124、电极125、排向膜126分别具有透光性，所以在此类透光区域120T形成透光结构。透光区域120T在本实施方式中纵横排列成矩阵状。透光区域120T呈规则的平面排列。在如此排列的透光区域120T之间和透光区域120T的周围形成上述反射层122，反射层122形成对透光区域120T以外的区域遮光的结构。
在该液晶显示面板中，电极112与电极125在平面上相互交差的部分和被该部分夹持的液晶130的一部分构成一个像素(为可独立控制显示状态的单位之意，与彩色显示的最小显示单位不同)。本实施方式的像素还包括对于构成上述像素的液晶130的区域在平面上重叠的滤色层123的一部分及偏光片131、132的一部分。而且，按该各像素控制对液晶130的电压加载状态，据此形成可按各像素控制透光状态的结构。
本实施方式的液晶130例如为TN型或STN型的向列液晶，通过在基片111和121的外侧分别配置偏光片131、132，兼顾根据电场加载状态而变化的液晶层130的滞后(＝Δn·d；Δn为液晶分子的光学(折射率)各向异性、d为液晶层的实际厚度)和偏光片的透光轴方向，能够按上述各像素控制显示方式。
本实施方式的上述像素形成与设置于基片121的透光区域120T在平面上大致一致的结构。而且，在上述像素之间及周围的区域形成由上述反射层122所遮光的结构。
在上述液晶显示面板的背后配置背灯140。该背灯140作为从背后以大致相同的亮度对上述液晶显示面板进行照明的面状光源而发挥作用。背灯140具有以LED(发光二极管)和冷阴极管等构成的光源141、用以摄取该光源141所发出的光并向上述液晶显示面板照射的导光板142、配置于导光板142的背后的反射片143、在导光板142与液晶显示面板之间插入配置的扩散板144。另外，作为背灯不限定于上述结构者，也可采用在光源前面只配置扩散板者和场致发光体等其他的面状光源。
在本实施方式中，在显示模示下背灯140亮灯。在背灯140亮灯状态下，光源141所发出的光导入导光板142中并在导光板142中传播，根据情况在经过反射片143反射后从导光板142的前侧射出，之后从扩散板144透射后照射于液晶显示面板。而且，该光线通过液晶130后，在ON状态的像素中从透光区域120T透射并向前侧射出而被视见。在该显示模式中，通过控制对电极112和125的电压供给状态使适当的像素为ON状态或OFF状态，再或者根据需要对ON状态的像素的梯度调节也加以适当控制，就可由通过滤色层123射出的光实现各种显示方式。
在该显示模式中，如图3所示，若在结构上使从透光区域透射并由滤色层123所染色的光所构成的显示图像的亮度比外部光在反射层122的镜面反射而成的反射光足够明亮，则可防止反射层122的光反射导致对显示的难以视见。
另一方面，在本实施方式的电光学装置100中，通过使像素为OFF状态，液晶显示面板将在实质上截止背灯140的光线，所以如图4所示，可以截止由滤色层123染色的有助于显示的光线，其结果，视见者将只视见由反射层122的镜面所带来的反射光，所以将实现显示面被视见为镜面状的镜面模式。在此，可以通过使驱动区域内的所有像素为OFF状态使显示面整体构成镜面状。
这种情况下，不仅采用液晶显示面板的OFF状态的像素产生的遮光效果，也可通过熄灭背灯140本身进一步降低透过透光区域的光量而使像素区域在实际上成为黑色区域。这时可消除背灯140的电力消耗。
另外，即使不使液晶显示面板的像素为OFF状态，通过仅使背灯140为熄灭状态就能够在实质上截止从透光区域120T所射出的光，所以这时也可实现与上述同样的镜面模式。
在镜面模式中，为了获得均等的外观，使透光区域120T呈规则排列为理想。这时，为了使显示面视见为镜面状，最好使透光区域120T的形成周期在某种程度上较小。
作为透光区域120T的形成周期，在如手持镜这样离眼睛较近的距离(例如20～50cm左右)使用时，在0.5mm以下为理想。另外，在如此近距离使用时，若在0.3mm以下则几乎可以构成等同于镜面的程度。不过，在象汽车·摩托车·自行车等的后视镜和侧镜等在某种程度远离眼睛的情况使用时(例如超过50cm)，即使为大于上述形成周期的形成周期也可视见为镜面状。再有，为了在某种程度上抑制透光区域120T的数量而使显示方式易于控制，同时避免制造方面的难度，最好使上述形成周期在0.05～0.5mm的范围之内。
在镜面模式中，为使显示面被视见为镜面状，理想的是使透光区域120T的开口率(透光区域的总面积对显示面整体面积之比)在某种程度上较低。另一方面，开口率变小则显示模式的显示亮度和画质低下。出于这种原因，为了满足显示模式的视见度和镜面模式的镜面度二者，理想的是将上述开口率设定于35～75％的范围内。
实施方式2
接下来，参照图2就本发明涉及的实施方式2的电光学装置200的实施方式加以说明。在该实施方式中，在以玻璃和硅等构成的基片211上形成以ITO、金属、半导体掺杂层等构成的多个电极212，同时在电极212之间设置由以SiO2等构成的绝缘层213及以有机树脂等构成的绝缘层214等所构成的隔壁。在隔壁所包围的电极212上形成有空穴注入/输送层215和发光层216的叠层结构。
作为空穴注入/输送层215的材料，例如可以采用聚噻吩衍生物和聚苯胺衍生物等导电性高分子和苯胺衍生物等低分子系材料等。另外，作为发光层216的材料，可以列举的有联苯乙烯苯(distyrylbenzene)衍生物等芳香族环状化合物、金属复体系的8-羟基喹啉的铝复体(Alq复体)等杂环化合物、羟基喹啉之一为三苯基硅醇(Si化合物)所置换而配位的混合配位体复体等含特殊元素化合物等。空穴注入/输送层215虽然不一定是发光层216的发光所必需的，但为了提高发光效率和耐久性，设置空穴注入/输送层215是理想的。
另外，在本实施方式中，为了构成有机场致发光元件而以有机物质构成发光层，但也可以构成以ZnS等无机物质构成发光层的无机场致发光元件。
另一方面，在以玻璃和塑料等透明材料构成的基片221上，与上述实施方式1同样，形成基片221侧的表面构成为镜面的反射层222。另外，形成与实施方式1同样的滤色层223以重叠于未形成反射层222的透光区域220T。另外，在滤色层223上形成有与实施方式1同样的保护膜224。在保护膜224上形成有以ITO等透明导体构成的电极225。
在该实施方式中，从通过在电极212与电极225之间加载给定的电压而形成于电极212上的空穴注入/输送层215向发光层216注入空穴，并通过从电极225向发光层216再次结合并发光。该光线在透光区域220T通过滤色层223而染色并透过基片221射出。
在该实施方式中，也可在显示模式通过根据电极212和225的电场加载状态控制各像素(包括电极212与225的交差区域内的空穴注入/输送层215、发光层216、滤色层223。)的发光状态而实现所需的显示方式。
另外，在镜面模式中，通过在电极212与225之间不加载有效电压而使各像素不发光，并使光线在实质上不从透光区域220T射出，据此，依靠反射层222的镜面可以形成整体视见为镜面状的结构。
另外，象本实施方式这样采用场致发光元件这种自发光型的平板显示体时，不需要背灯等照明手段。在此，在从各发光层所发出的光已经染色的情况(采用发蓝色等染色光的发光材料时)下，采用对应其染色程度的光转换物质构成滤光层223是理想的。
实施方式3
接下来，参照图5及图6就内置上述实施方式1的电光学装置100的电子设备的实施方式3加以详细说明。另外，与本实施方式完全同样，也可构成内置实施方式2的电光学装置200的电子设备。
图5为说明本实施方式的显示系统的结构的概略结构图。在此所示的电子设备具有上述实施方式1的电光学装置100、用以对其驱动的驱动电路100D、对驱动电路100D加以控制的控制手段300。电光学装置100有时也装载例如以半导体IC等构成的驱动电路100D(作为COG结构时)。另外，控制手段300具有显示信息输出源301、显示处理电路302、电源电路303、时标发生器304。
显示信息输出源301具备由ROM(Read Only Memory)和RAM(Random Access Memory)等构成的存储器、由磁记录盘和光记录盘等构成的存储单元、同步输出数字图像信号的同步电路，其形成根据由时标发生器304所生成的各种时钟信号以给定格式的图像信号等形式将显示信息提供给显示信息处理电路302的结构。
显示信息处理电路302具备串行-并行转换电路、放大·反转电路、旋转电路、伽马校正电路、箝位电路等众知的各种电路，其执行输入的显示信息的处理，并与时钟信号CLK一起将该图像信息提供给上述驱动电路100D。驱动电路100D包括扫描线驱动电路、数据线驱动电路及检查电路。另外，电源电路303分别将给定的电压提供给上述各构成要素。
图6所示为本发明所涉及的电子设备的一种实施方式的便携式电话1000。该便携式电话1000在具有操作部1001和显示部1002的箱体内部配置有电路基板，在该电路基板上装载有上述电光学装置100。操作部1001的前面排列有多个操作按钮，另外还设有内置话筒的送话部。另外，电光学装置100的显示面100P外露于显示部1002的表面。另外，从显示部1002的一端伸缩自如地安装有天线，再有，送话部内置有扬声器。
上述便携式电话1000的构成通常为在显示面100P形成某种显示的显示模式，但可构成为通过进行例如按压排列于操作部1001的操作按钮中的一个等这样给定的操作使电光学装置100的所有像素为OFF状态，并熄灭背灯成为镜面模式，使显示面100P为镜面状。据此，便携式电话1000可以用作手持镜。在此，显示面100P整体构成镜面状当然理想，但也可以仅将显示面100P的一部分构成为镜面状。另外，也可以形成仅熄灭背灯的结构。
另外，本发明的液晶显示装置并不仅限定于上述图中示例，在不脱离本发明的宗旨的范围之内不用说可加以种种变更。例如，在上述实施方式中基本上构成夹持电光学物质并在相互正交的方向伸展的带状电极呈多个条纹状排列的无源矩阵型电光学装置，但也可以采用使用TFD(薄膜二极管)元件和TFT(薄膜三极管)等各种有源元件的有源矩阵型结构。
发明效果
如以上说明，依据本发明，可提供能够实现所需的显示方式同时能实现镜面状的视见方式的电光学装置。

Claims (14)

1.一种电光学装置用基片，其特征在于：具有
透明基片；配置于与视见侧相对的一侧的所述透明基片上，且所述透明基片侧的表面为镜面的反射层；通过该反射层的开口可以透光的多个排列的透光区域。
2.权利要求1中记载的电光学装置用基片，其特征在于：具有
覆盖所述透光区域的滤色层。
3.权利要求1或权利要求2中记载的电光学装置用基片，其特征在于：
设置有所述反射层及所述透光区域以使在透过所述透光区域的光实质上被截止的状态下从所述透明基片的视见侧观察时呈镜面状。
4.一种电光学装置，其特征在于：
具有电光学物质和按各像素对该电光学物质加载电场的电场加载单元；
可在通过所述像素能在显示面实现多个显示方式的显示模式与所述显示面被视见为镜面状的镜面模式间进行切换。
5.权利要求4中记载的电光学装置，其特征在于：
在所述像素具有滤色层。
6.权利要求4或权利要求5中记载的电光学装置，其特征在于：
在所述像素之间及周围具有在视见侧具备镜面的遮光层且可通过该遮光层的所述镜面实现所述镜面模式。
7.权利要求6中记载的电光学装置，其特征在于：
通过在实质上截止从所述像素发出的光来实现所述镜面模式。
8.一种电光学装置，其特征在于：
具有透明基片；配置于所述透明基片背后，所述透明基片侧的表面为镜面的反射层；配置于所述反射层背后的电光学物质，
构成未形成所述反射层的多个透光区域，
通过所述透光区域及所述透明基片从所述电光学物质内发出所控制的光。
9.权利要求8中记载的电光学装置，其特征在于：
所述反射层为形成于所述透光区域之间及周围的遮光层。
10.权利要求8或权利要求9中记载的电光学装置，其特征在于：
具有覆盖所述透光区域的滤色层。
11.权利要求8至权利要求10之一记载的电光学装置，其特征在于：
形成有所述反射层及所述透光区域以使在透过所述透光区域的光实质上被截止的状态下从所述透明基片的外部观察时呈镜面状。
12.权利要求8至权利要求11之一记载的电光学装置，其特征在于：
所述电光学物质为液晶且在其背后配置有对所述液晶进行照明的照明单元。
13.权利要求8至权利要求12之一记载的电光学装置，其特征在于：
所述电光学物质为场致发光体。
14.一种电子设备，其特征在于：
具有权利要求4至权利要求13任一项记载的电光学装置和对该电光学装置进行控制的控制单元。
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